數(shù)字化轉(zhuǎn)型是制造業(yè)企業(yè)“必修課”
數(shù)字經(jīng)濟時代,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型備受關(guān)注。
在9月20日開幕的“2023世界制造業(yè)大會”上,工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長辛國斌表示,制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重中之重,要堅定不移筑牢制造業(yè),推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
進入21世紀前后,企業(yè)掀起一股信息化浪潮,也流行一種認知:搞企業(yè)信息化是找死,不搞企業(yè)信息化是等死。
被譽為德語區(qū)哈佛大學的瑞士圣加倫大學學者Philipp Osterrieder直言,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是制造業(yè)企業(yè)在環(huán)境不確定性下,讓企業(yè)煥發(fā)新活力的關(guān)鍵行動,更是關(guān)乎生存和長遠發(fā)展的“必修課”。
面對全球新一輪的制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮,我國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型處于一個什么水平,面臨哪些挑戰(zhàn)?新京智庫為此采訪了企業(yè)和學界部分代表、專家。
汽車、電子行業(yè)數(shù)字化水平較高
我國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型處于什么水平?
中國工程院院士周濟把智能制造分為三個階段(或三個基本范式),即數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造。
“因為是典型的離散型制造,機械制造領(lǐng)域的數(shù)字化水平目前還不是很高?!比A中科技大學國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任、教授陳吉紅告訴新京智庫。有些龍頭企業(yè)已經(jīng)處于數(shù)字化制造階段,就是用機器人、數(shù)控機床等自動化設(shè)備制造保證了產(chǎn)品質(zhì)量,但是多數(shù)企業(yè)離數(shù)字化制造還有差距,還要補課。
在整個機械制造領(lǐng)域,作為工業(yè)母機的機床行業(yè)的數(shù)字化制造水平總體來講比較落后。“與全國的機械制造相比,機床行業(yè)的數(shù)字化制造水平處于中下水平?!标惣t說。
也有一些行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型做得好的,比如汽車行業(yè)。
華南理工大學電子商務(wù)系教授王和勇團隊通過對國內(nèi)64家2012年前上市的汽車制造企業(yè)(不包含ST股)為樣本進行分析發(fā)現(xiàn),汽車制造企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型總體情況較好,2018-2020年過半數(shù)企業(yè)的轉(zhuǎn)型指數(shù)得到了提升。
四川省數(shù)字經(jīng)濟研究中心研究員王建平通過對我國300余家制造企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型取得一定成效,但總體處于較低發(fā)展階段,具有顯著的階段性特征。從行業(yè)看,數(shù)字化轉(zhuǎn)型程度高的行業(yè)主要集中在汽車制造、電子信息等產(chǎn)品利潤率較高的優(yōu)勢和潛力產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)制造業(yè)受利潤下滑影響進展緩慢,電子信息制造行業(yè)近三分之二企業(yè)已開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型,而食品加工制造業(yè)僅有四分之一企業(yè)開展該項工作。
王建平的調(diào)研還發(fā)現(xiàn),從企業(yè)規(guī)???,大型企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型程度更高,大型企業(yè)中有近一半的企業(yè)對核心業(yè)務(wù)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型;中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型由于難以找到性價比較高的解決方案而停滯不前。從企業(yè)性質(zhì)看,國有企業(yè)由于資金實力強且國資委國企數(shù)字化轉(zhuǎn)型有明確的目標考核要求,已開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)比例接近70%,而民營企業(yè)不到40%。
還有一些行業(yè),必須數(shù)字化制造才能實現(xiàn)真正意義上的大規(guī)模生產(chǎn),比如電池行業(yè)。
今年9月7日上市的某電池企業(yè)招股說明書顯示,目前國外主流的鋅錳電池生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度已經(jīng)達到每分鐘600粒電池,部分鋅錳電池生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度已經(jīng)達到每分鐘1000粒甚至更快,實現(xiàn)了高速自動化生產(chǎn)。我國的部分電池企業(yè)通過直接引進國外設(shè)備或引進零部件后進行自主研發(fā)設(shè)計、加工組裝或與機械制造企業(yè)合作改進生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)效率也已達到或接近國外先進水平,目前國內(nèi)自制的電池生產(chǎn)設(shè)備速度基本上已達到每分鐘400-600粒。
該電池企業(yè)負責人告訴新京智庫,其實他們公司已經(jīng)能達到每分鐘800粒電池。
新京智庫梳理發(fā)現(xiàn),盡管我國制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型水平整體不太高,但有越來越多的企業(yè)走向資本市場的一個重要原因就是籌集資金建設(shè)(或進一步提升)智能化生產(chǎn)工廠。
以某家電企業(yè)為例,深圳證券交易所于今年5月11日發(fā)布的《首次公開發(fā)行股票并在創(chuàng)業(yè)板上市招股說明書》披露,“該公司小家電產(chǎn)品具有種類多、規(guī)格多、數(shù)量多的特點,其生產(chǎn)和倉儲對工廠內(nèi)部物料運轉(zhuǎn)效率、現(xiàn)場生產(chǎn)管理有較高的要求。信息化改造升級有助于打造數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能、高效、協(xié)同的機器互聯(lián)平臺,提高企業(yè)生產(chǎn)效率?!?/p>
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的積極效用是全方位的
制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一個成效就是提升產(chǎn)品品質(zhì),那是如何提升的呢?
一些傳統(tǒng)制造業(yè),由于以往多是依賴老技工的個人經(jīng)驗,從而導致不同批次間的產(chǎn)品存在差異,這將影響消費者(或下游用戶)的使用體驗。數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)通過對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標進行數(shù)據(jù)采集和分析,生成數(shù)字化指標,并根據(jù)中間物料狀態(tài)和最終產(chǎn)品形態(tài)不斷優(yōu)化指標,可使生產(chǎn)過程的可控性以及產(chǎn)品的穩(wěn)定性和品質(zhì)得到較大提升。
而在科技不斷發(fā)展的當下,制造業(yè)企業(yè)甚至可以通過大樣本數(shù)據(jù)分析,建立最優(yōu)材料配比、孔距、間距等參數(shù),還能優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā),推出更適合消費者(或下游用戶)使用的產(chǎn)品。
以服裝制造為例,蘇州大學相城機器人與智能裝備研究院副院長瞿衛(wèi)新對新京智庫表示,消費者可以通過AR技術(shù),先在虛擬現(xiàn)實中試穿顏色、大小,以及布料,消費者試穿合適后通過VR增強現(xiàn)實,看到試穿的效果。確定沒有問題,這些試穿的數(shù)據(jù)馬上就發(fā)到工廠。
專業(yè)的說法就是,制造業(yè)企業(yè)通過打通產(chǎn)銷系統(tǒng),系統(tǒng)化打造訂單排產(chǎn)系統(tǒng)(APS)、品質(zhì)控制系統(tǒng)(QMS)、倉儲系統(tǒng)(WMS)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES)等經(jīng)營計劃生產(chǎn)管理體系,不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。
換句話說,制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是通過一套新技術(shù)從設(shè)計、制造到品控整個全流程環(huán)節(jié),排除因為一些不確定性因素所帶來的差錯,從而降低不合格率。
陳吉紅舉例介紹,以手機、電腦等電子產(chǎn)品都需使用到的電路板為例,華中數(shù)控的生產(chǎn)線已經(jīng)將電路板生產(chǎn)制程不良率從2021年的1‰降低到2023年的0.45‰。也就是原來的不良率是每生產(chǎn)1000片就有1片不合格,現(xiàn)在生產(chǎn)2000片才可能有1片不合格。
陳吉紅解釋,這是因為采用了全新的高精度SMT(表面組裝技術(shù))生產(chǎn)線,全半自動插件線以及引入選擇焊接工藝,保障了工藝參數(shù)的正確執(zhí)行,并且為多個工序后面配備了自動光學檢測設(shè)備對制程中的半成品進行檢測,可將不良件在發(fā)生時即被當前工序攔截,MES系統(tǒng)通過二維碼采集可對產(chǎn)品制程進行跟蹤和管控,防止不良件進入后續(xù)工序,從而起到了雙重保障作用。完成電子裝聯(lián)的電路板經(jīng)參數(shù)指標檢測合格后,用三防生產(chǎn)線給測試通過的電路板做三防漆涂敷保護,最后進行整機功能測試和老化測試,測試無問題的整機產(chǎn)品就可以打包入庫準備發(fā)貨。
毫無疑問,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的積極效用不僅僅局限于品質(zhì)提升,它還是全方位的。
華南理工大學電子商務(wù)系教授王和勇表示,數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以幫助企業(yè)降本增效、提升產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)服務(wù)個性化、提高市場響應(yīng)速度,還可以助力綠色生產(chǎn),促進制造企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
王和勇團隊對汽車行業(yè)64家上市公司的調(diào)研發(fā)現(xiàn),數(shù)字化轉(zhuǎn)型對企業(yè)績效起到了顯著的正向作用,數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)每增加1%,企業(yè)的資產(chǎn)回報率將提高1.62%。同時,數(shù)字化轉(zhuǎn)型會顯著降低企業(yè)的管理費用率和銷售費用率,數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)每增加1%,企業(yè)的管理費用率和銷售費用率將分別降低0.05%和0.14%。
現(xiàn)實中,還有一種逆向的關(guān)系存在。曾經(jīng)在某頭部掃地機器人公司擔任副總裁,并主導了該公司工廠智能化改造的瞿衛(wèi)新表示,不是因為有了智能制造才有很好的產(chǎn)品提升,而是因為消費者有了更高的生活品質(zhì)追求,才推動了智能制造工廠的推廣。比如一些新的智能家電產(chǎn)品,即推動了智能化工廠的涌現(xiàn),并在市場中搶得先機。
“任何一家企業(yè)做智能制造改進,都依賴于QCD(即質(zhì)量、成本和交貨期)?!宾男l(wèi)新說。只有產(chǎn)品質(zhì)量更好、成本下降得更低和交貨期更快,才能有很好的現(xiàn)金流來支撐企業(yè)去做好技改工作,支撐企業(yè)做好數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)仍較大
盡管我國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在有些行業(yè)取得了較好的成績,完成了(或一定程度上完成了)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的制造業(yè)企業(yè)也嘗到了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的甜頭,但不可否認的是,我國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型依然面臨著不小的挑戰(zhàn)。
以2015年12月即確定為我國“制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級綜合改革試點城市”的佛山為例,廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院副教授肖威、張艷婷撰文表示,佛山中小型民營企業(yè)占比高、傳統(tǒng)制造業(yè)為主的經(jīng)濟特征,導致企業(yè)管理層對制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的認識不到位,缺乏方法論支撐。肖威、張艷婷發(fā)表的論文是2020年教育部人文社科一般項目(20YJA630029)、2021年佛山市哲學社科規(guī)劃項目(2021-GJ055)研究成果。
肖威等人的文章還介紹,在很多佛山的中小企業(yè)家眼里,將數(shù)字化等同于技術(shù)革新,集中在生產(chǎn)端如何引入先進信息系統(tǒng),認為增加自動化、數(shù)控機床或機器人使用就是數(shù)字化,比較少從經(jīng)營理念、戰(zhàn)略、組織、運營等全局進行謀劃。普遍缺乏清晰的戰(zhàn)略目標與實踐路徑,缺乏強有力的制度設(shè)計、組織架構(gòu)調(diào)整和職能功能匹配等措施。
從行業(yè)角度來說,不同行業(yè)所面臨的問題有所不同。
陳吉紅介紹,以機械制造領(lǐng)域為例,這個領(lǐng)域本身市場規(guī)模有限,效益也不太高,即便是國外最好的機床公司毛利率也就只有40%,而且機床產(chǎn)品是個多品種小批量、個性化定制要求比較高的行業(yè),所以想要實現(xiàn)數(shù)字化制造,投入就會非常高?,F(xiàn)實是,很多企業(yè)往往拿不出這筆資金。“投入不足是機械制造領(lǐng)域最難啃的一塊骨頭,這是(數(shù)字化轉(zhuǎn)型水平低的)主要原因?!?/p>
瞿衛(wèi)新對此深以為然,比如紡織服裝業(yè)。傳統(tǒng)行業(yè)要從傳統(tǒng)制造走向智能制造的過程會非常緩慢。因為他們用來做智改數(shù)轉(zhuǎn)的資金不足,因此往往會使得服裝公司陷入入不敷出的尷尬境地。
更別說在服裝國際貿(mào)易萎縮、訂單量下降、成本上升的當下,“這些企業(yè)拿什么來推動智改數(shù)轉(zhuǎn)”,瞿衛(wèi)新說。
今年2月中旬上市的某服裝公司在其招股說明書中列舉了10個經(jīng)營風險,如原材料價格波動引致的風險、存貨余額較高的風險、海運費上漲的風險、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的風險等。
工信部賽迪研究院融媒中心總經(jīng)理史晨撰文表示,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要面臨三大挑戰(zhàn),即消費端、生產(chǎn)端和產(chǎn)業(yè)鏈。以生產(chǎn)端為例,最先遇到的挑戰(zhàn)是需要將企業(yè)的整體業(yè)務(wù)從物理空間映射到數(shù)字空間,即構(gòu)造所謂的“數(shù)字孿生”,在此基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、實時的控制、資源的統(tǒng)籌以及智能化調(diào)度。
浙江普華天勤股權(quán)投資管理有限公司(亦稱“普華資本”)的項夢婧撰文認為,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨四大挑戰(zhàn),即關(guān)鍵核心技術(shù)缺失、復合型人才缺乏、融合程度不高和系統(tǒng)化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺缺乏。
以關(guān)鍵核心技術(shù)缺失為例,項夢婧認為,由于對核心技術(shù)掌握并不深入,在運用新一代數(shù)字技術(shù)為實體經(jīng)濟發(fā)展賦能時,一些產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)無法破解,如何深層次利用數(shù)字技術(shù)獲取價值創(chuàng)造仍在摸索階段。
數(shù)字化的目的最終是服務(wù)于消費者
那如何提升我國制造業(yè)的數(shù)字化水平?
“不能夠操之過急”,陳吉紅說。制造業(yè)的三個階段(或基本范式),也不是說走完了初級階段才能走中級階段,然后才能走高級階段?!斑@三步可以同步走”。
陳吉紅解釋,因為數(shù)字化更強調(diào)數(shù)控、無人化、自動化,硬件的投入特別大。但不是智能制造,就是大量上機器人,也不等于自動化、無人化。自動化、無人化的工廠適合于大批量的生產(chǎn)作業(yè)。一個工廠既要保證自動化,又能滿足個性化的柔性生產(chǎn),上一套復雜的系統(tǒng),投入成本是很大的,這的確需要權(quán)衡考量。
“比如加工飛機結(jié)構(gòu)件,梁、框可能需要使用到的機床都不太一樣,不要期望一臺機床可以做完所有制造的活兒?!标惣t說。因此不同企業(yè)要結(jié)合自己的產(chǎn)品特點,有節(jié)制地投入。自動化設(shè)備包括機器人,但并不是說有了機器人就一定多好,有時候用機器人還不如用工人來完成。
“數(shù)字化轉(zhuǎn)型,特別是自動化、無人化,不要盲目追求,要結(jié)合企業(yè)的特點來推進?!标惣t呼吁。
但網(wǎng)絡(luò)化是大企業(yè)小企業(yè)都可以去做的事,現(xiàn)在的IT技術(shù)發(fā)展已經(jīng)讓網(wǎng)絡(luò)化的投入成本大大降低。陳吉紅表示,把車間里原來看不到的看到,原來沒有關(guān)聯(lián)起來的關(guān)聯(lián)起來,不管是提高生產(chǎn)管理水平,還是提高質(zhì)量水平,“實際上大家是可以做到的”。
“把新一代信息技術(shù)融入生產(chǎn)制造,雖說不是所有企業(yè)都需要一步到位。”陳吉紅說,但實現(xiàn)企業(yè)的信息化、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化卻是所有企業(yè)需要去做的工作。
瞿衛(wèi)新則認為,制造業(yè)企業(yè)智改數(shù)轉(zhuǎn)的目的之一是要實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的數(shù)字化和產(chǎn)品的智能化應(yīng)用,尤其是一些智能家電、智能家居企業(yè)。因此,用戶畫像特別重要,比如生產(chǎn)一臺智能掃地機,年輕人和老人,家庭收入的高低等相關(guān)信息都可能影響這款掃地機要開發(fā)出什么功能。那么,企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型就需要具備這樣的能力,才能不斷實現(xiàn)產(chǎn)品的升級迭代,搶占市場先機和高地??梢哉f,“從一臺產(chǎn)品的出生到墳?zāi)?,整個閉環(huán)管理,都需要通過數(shù)字化‘管’起來”。
在9月5日召開的第三屆制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型高峰論壇上,中國工程院院士譚建榮表示,要加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型,必須在“智能制造+創(chuàng)新設(shè)計”“智能制造+工藝提升”“智能制造+強化質(zhì)量”“智能制造+延伸服務(wù)”“智能制造+拓展市場”五個方面下工夫,以數(shù)字技術(shù)賦能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
譚建榮進一步解釋說,因為我國制造業(yè)當下面臨的是一個“市場說變就變、利潤說降就降、成本說高就高、人才說跑就跑”的尷尬境地。
特04-特05版采寫/新京報記者 肖隆平
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