人們對未來工業(yè)發(fā)展的趨勢提出了很多設想,也由此誕生了新概念:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化工廠、工業(yè)4.0、智能制造等。難以說清這些詞的定義是什么,但它們與智能制造的關(guān)系更像是一體多面。國內(nèi)制造業(yè),中小企業(yè)占據(jù)了非常重要的地位,一直有“五六七八九”的說法來概述它們國民經(jīng)濟建設中的作用,即中小企業(yè)貢獻了50%以上的稅收,60%以上的GDP,70%以上的技術(shù)創(chuàng)新,80%以上的城鎮(zhèn)勞動就業(yè),90%以上的企業(yè)數(shù)量。對制造領(lǐng)域的中小型企業(yè)來說,數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵就在于打造數(shù)字化工廠。
數(shù)字化工廠是什么?
數(shù)字化工廠(DF)是指以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在計算機虛擬環(huán)境中,對整個生產(chǎn)過程進行仿真、評估和優(yōu)化,并進一步擴展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。是現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)與計算機仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,同時具有其鮮明的特征。它的出現(xiàn)給基礎(chǔ)制造業(yè)注入了新的活力,主要作為溝通產(chǎn)品設計和產(chǎn)品制造之間的橋梁。
數(shù)字化工廠的基本特點是業(yè)務流與信息流的融合,一是從產(chǎn)品設計(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)TC)、資源配置(企業(yè)資源計劃系統(tǒng)ERP)、制造執(zhí)行(制造執(zhí)行系統(tǒng)MES)及底層生產(chǎn)線的業(yè)務流全部實現(xiàn)數(shù)字化的格式實現(xiàn)和傳遞;二是從產(chǎn)品生產(chǎn)過程中生成并采集上來的各種數(shù)據(jù)可以回傳歸集,在管理平臺上對數(shù)據(jù)進行分析,形成質(zhì)量預警、管理問題的依據(jù),用數(shù)據(jù)形成質(zhì)量提升和管理改善的驅(qū)動力。
關(guān)于數(shù)字化工廠與智能制造的關(guān)系,這里引入蔚藍工業(yè)CEO柏雋的理解:“數(shù)字化工廠是智能工廠的落腳點,而智能工廠又是智能制造的基礎(chǔ)和落腳點。只有實現(xiàn)了數(shù)字化工廠,才有可能實現(xiàn)智能制造。數(shù)字化本身其實是智能的一部分,是一個入口;而智能工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上附加了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和各種智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體,提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預。”
中小型企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不容樂觀
互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、邊緣計算、機器學習等技術(shù)的飛速發(fā)展,讓我國制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型迎來關(guān)鍵時期。尤其是推動中小企業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型,一直是近年來政府的工作重點,因為這關(guān)系到中小企業(yè)的新舊動能轉(zhuǎn)換和可持續(xù)發(fā)展,而中小企業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要組成部分,其健康發(fā)展對我國經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。
《2019濟南市企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展調(diào)查報告》也顯示,民營控股企業(yè)中正在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)尚未超過一半,占比僅為44.3%。而占比最高的企業(yè)類型是中外合資、外資控股企業(yè),占比高達77.8%;其次是國有控股企業(yè)和外商獨資企業(yè),占比分別為65.7%和61.9%。
此外,2019年,ARCAdvisoryGroup(ARC)對157家加工業(yè)制造商進行的研究發(fā)現(xiàn),超過80%的加工業(yè)制造商正在試點先進技術(shù),但目前只有5%到8%的制造商準備好進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。ARC認為,數(shù)字化轉(zhuǎn)型在組織責任、文化和員工變革管理方面仍存在不少障礙,其中主要障礙是用戶的組織結(jié)構(gòu)和用例的可擴展性。
對大型企業(yè)來說,數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要的人力、物力、財力都有足夠的支撐。工業(yè)巨頭西門子不僅實現(xiàn)了自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,還將其成功案例和經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為業(yè)務,為全球眾多企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案。2017年財年顯示,西門子數(shù)字化服務和軟件業(yè)務營收已經(jīng)超過52億歐元,成為公司的三大核心增長領(lǐng)域之一。
對于中小企業(yè)來說,實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型有兩個先決條件,一是生產(chǎn)自動化,二是建設數(shù)字化平臺,這就存在轉(zhuǎn)型成本、技術(shù)盲點、信息安全等問題,且轉(zhuǎn)變思想擁抱數(shù)字化以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的工作量也是對團隊的重大考驗。此外,我國的數(shù)字化轉(zhuǎn)型多處于試點示范和局部推廣的階段,可借鑒的示范企業(yè)數(shù)量和經(jīng)驗有限,轉(zhuǎn)型過程中的試錯成本較高,這對抗風險能力弱的企業(yè)將是一個不小的沖擊。
困難固然有,但企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮已經(jīng)來襲。ARC認為,在工業(yè)領(lǐng)域,數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最大推動力,是控制計劃外停機導致業(yè)務后果的需求。成功完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè),往往能因為合理的生產(chǎn)計劃、人工干預的減少以及預測性維護,而降低操作失誤、故障發(fā)生,減少計劃外停機的情況。
中南財經(jīng)政法大學數(shù)字經(jīng)濟研究院執(zhí)行院長盤和林認為,對于轉(zhuǎn)型成本問題,首先要抓住地方加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的政策紅利,部分地區(qū)對于企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型是有補助和獎勵的;其次借鑒示范企業(yè)的先進經(jīng)驗,多交流多學習,避免走彎路,降低改革過程中的試錯成本;最后樹立企業(yè)發(fā)展的長遠眼光,因為數(shù)字化轉(zhuǎn)型對大多數(shù)企業(yè)是能起到較強的邊際改善作用的。