導讀

對于制造業來說，數字化轉型的本質是通過新一代信息技術與制造技術的融合，實現以數據為核心的資源要素變革、以網絡化為牽引的生產方式重構、以扁平化為方向的企業形態轉型、以平臺賦能為導向的業務模式創新；構建全感知、全聯接、全場景、全智能的數字工廠，優化產品的研發生產和營銷流程，對傳統管理模式、業務模式、商業模式進行創新和重塑，實現業務轉型。傳統產業通過數字化轉型，打開生產“黑箱”，幫助設備“剪辮子”，讓傳統傻大黑粗的工廠變得更加輕巧靈便；同時構建虛擬工業數據空間，沉淀工業機理模型，改進工藝流程，加速產業優化升級。

制造業數字化轉型的目標是推動制造企業業務轉型、技術轉型和組織轉型。其中，業務轉型是要推動企業通過全價值鏈的數字化變革實現運營指標的提升，包括在銷售和研發環節利用數字化手段增加收入，在采購、制造和支持部門利用數字化技術降低成本，在供應鏈、資本管理環節利用數字化方式優化現金流；技術轉型是要搭建企業數字化轉型所需的工業物聯網架構和技術生態系統；組織轉型是要促進企業在組織架構、運行機制、人才培養和組織文化上的深刻變革。

一、制造業數字化轉型存在的問題

一是系統平臺接口標準極不統一，互聯互通難度大。互聯網在發展初期就是為了跨地域大規模信息共享而設計的，在設備互聯互通方面，有了較為完善的頂層設計，全球不同廠商生產的網絡和計算設備只要遵守TCP/IP協議，都能夠方便快捷的接入到互聯網中。與互聯網發展截然不同，工業網絡發展起步晚，發展初期沒有跨地域大規模信息共享需求，只有企業內部車間小范圍內信息共享需求，不同企業為滿足此類需求，開發了不同工業現場總線。據不完全統計，市場上主流的工業現場總線數量就多達數十種。工業現場總線的多樣性，增加了采用不同協議設備連接的難度。另外，與普通計算機不同，工業數字裝備外部通信硬件接口形式多樣、標準不統一，也增加了硬件設備互聯互通難度。

二是傳統設備數字化改造難度大，難以一體化接入。制造企業數字化轉型過程中，對傳統高端裝備進行適度的數字化改造再利用，是當前推進制造企業數字化轉型必經路徑。傳統設備數字化改造難度大，主要表現在以下幾點：一是來自不同知名企業的不同設備，因配備了不同的外聯通信接口或工業現場總線協議，導致異構網絡綜合集成互聯難度較大，影響了產品的一體化接入和互聯互通。二是部分數字裝備系統嚴格封閉，缺乏外部通信連接和數據共享標準接口設計，或者設計接口非標準化，系統開放改造和數據共享難度較大。三是大量傳統機械化和自動化裝備因設計之初沒有考慮數據采集、數字化控制、網絡控制等需求，進行數字二次改造升級難度極大，影響了裝備網絡接入和互聯互通。

三是企業重數據采集、輕數據挖掘，數據紅利難釋放。深化數據開發利用、促進業態創新是制造業數字轉型的重要路徑和目的。但目前來看，制造業在數據開發利用方面存在以下問題，影響了數字化轉型成效，主要表現為以下幾點：一是部分工業互聯網平臺重視工業數據采集，但缺乏對采集工業數據深度開發利用能力，不僅數據紅利沒有釋放，也因一味過度采集存儲造成了沉重存儲負擔。二是部分企業尚未理解工業大數據和消費大數據區別，過度高估工業大數據潛在價值，缺乏對工業大數據關聯有限性、價值密度稀疏性等認識，尚未找到工業大數據應用盈利突破點。

四是企業商業模式未能根本創新，轉型效益難發揮。促進企業業態創新、提升商業模式核心競爭力是制造業數字化轉型的根本目的。但目前來看，部分企業注重企業內部管理信息化建設，但缺乏利用信息技術推動業務商業模式變革創新認識，信息技術應用促進企業業態創新的作用沒有發揮出來。例如，部分企業把工業互聯網平臺設計成了企業內部機器在線管理和遠程運維系統，但由于缺乏利用機器在線管理能力增強促進商業模式創新設計，使得工業互聯網應用在發揮資源整合、促進產業鏈協作、推動商業變革方面的作用沒有發揮做出來。

二、制造業數字化轉型的基本路徑

推動制造業數字化轉型，數據是資源、網絡是平臺、算法算力是工具。加快制造業數字化轉型，需要找準發力點，包括制造業企業發展痛點、潛在價值點或優勢點，基于數據驅動的洞察與決策、數字化運營與供應鏈管理、以客戶體驗為中心、推動產品與服務創新等，形成各自不同的重點和路徑。具體分析，制造業數字化轉型主要有以下實現路徑。

（一）構建制造業全過程數字孿生體

制造業企業要依托工業互聯網平臺，采集和匯聚研發設計、生產制造、用戶服務、經營管理等活動產生的業務數據，并開展數據云端存儲、主數據管理、數據標準化、數據質量管理、數據分級分類管控和安全維護等基礎工作，在虛擬空間打造企業業務活動的數字“雙胞胎”，形成格式統一、可計算、可分析的業務數據鏈條。同時，要結合業務邏輯和工業知識機理開發數據模型，并在研發、生產、經營、服務等業務活動中部署應用，構建企業級或行業級工業知識圖譜，以數據為驅動提升企業科學管理、精準決策水平。

（二）實現制造流程與生產資源的數字化管理

制造業企業要以虛擬化技術為基礎，基于企業業務活動全過程數字孿生體實現數據與業務的綜合集成，通過全過程場景的虛擬化實現IT與OT的真正融合。運用流程規劃設計工具、流程監測管理工具、運營管理云化軟件等軟件工具，開展業務流程分層分級規劃與設計，構建完善的業務流程體系，實時監控業務流程執行過程，評價分析流程執行績效，確保業務流程的有效執行。

制造企業需基于工業互聯網平臺全面采集生產資源數據、解析相關協議，構建設備、制造單元、產線、車間和工廠的數據模型，開展生產資源全生命周期規范化管理。通過建設完善的生產資源數據模型庫、知識機理庫和運維策略庫，開展設備運行狀態監控、生產調度優化、故障預警處置、能耗安全管理等活動，監測、評價和優化設備的運行效率、能耗、環保、安全等績效狀況，并基于平臺開展跨企業的產能共享和協同生產，提升生產管控和創新應用的經濟效益和附加價值。

（三）以智能制造為重點推動企業數字化轉型

實現智能制造是企業層面加快數字化轉型的主攻方向。通過“機器換人”、建立智能工廠和智能車間，全面提升傳統制造方式自動化、網絡化、智能化水平，并以此為基礎催生個性化定制、智能化生產、網絡化協同、服務型制造等新模式、新業態。要充分應用物聯網、云計算和自動化控制等技術，對機器設備和生產流程等進行優化更新，加快企業數字化技術改造，使企業從單機生產向網絡化、連續化生產轉變，顯著提升企業的生產效率與產品品質；中小企業要全面實現“上云”，建立工業互聯網基礎，推動低成本、模塊化設備和系統的部署實施；著力打通中小企業生產過程各環節的全數據鏈，鼓勵企業深入挖掘數據價值，促進設計、生產、物流、倉儲等環節高效協同；培育一批工程技術服務企業，面向重點行業建設智能制造單元、智能生產線、智能車間、智能工廠，通過示范推廣、技術對接，引導企業應用先進技術和智能化裝備，大幅提升企業智能制造水平。

（四）以平臺賦能推動制造業行業數字化轉型

制造業數字化轉型需要工業互聯網平臺的支撐。工業互聯網是ERP、MES、PLM、PDM、CRM等傳統工業信息化軟件與物聯網、云計算、大數據、人工智能等互聯網新興技術結合而成的產物。其本質是通過開放的工業級網絡平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接和融合起來，高效共享制造流程中的各種要素資源，促使工業制造由“生產驅動”轉變為“數據驅動”，進而幫助企業實現信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自學習等功能的先進制造過程。

工業互聯網平臺可以從頂層為企業規劃全信息化系統部署的最佳實踐路徑，幫助企業梳理各項業務流程，為企業積累寶貴的生產運營數據。

（五）以生態建構推動制造業園區數字化轉型

產業園區是制造業發展的重要載體，對引導產業集聚、促進體制改革、改善投資環境發揮了重要作用。在園區的規劃、設計、建設、管理等方面使用數字化手段進行管理，通過信息技術和各類資源的整合，將“智慧”滲透到園區建設與運營的每個細節，使得園區的整體數據可以從多個層面進行分析，提升園區的數字化基礎設施和智慧管控、服務水平；圍繞企業的發展要求和人才的精神需要，著力推動產業集群、產業園區、小微園區、特色小鎮等數字化轉型，提升與推廣應用工業園區數字化服務平臺，加快探索形成一批推動產業升級的大數據解決方案，建成一批示范性數字化小微企業園；瞄準園區企業數字化轉型的共性需求，結合數字化規律和特點，以原有公共平臺為基礎，加強政府、企業、高校院所、金融機構和中介機構等緊密合作，開展基礎共性技術的研究，配套完善集人員培訓、應用示范、測試認證等環節于一體的支撐體系，切實降低中小微企業數字化成本。

三、制造業數字化轉型實施落地

制造企業想要推進數字化轉型，首先明確數字化轉型戰略，制定規劃，然后圍繞規劃實施落地。對于制造企業來說，需要借助專業的咨詢服務機構，完成數字化轉型的現狀分析、需求分析、流程梳理、整體框架設計和實施方案制定等過程。第一步 企業數字化轉型現狀分析制造企業通過數字化轉型評估，了解各環節數字技術的應用場景、效果，以及還存在哪些斷點，并了解轉型后企業生產流程會帶來的改變，與行業標桿進行對比，從而明確企業進行數字化轉型的基礎。第二步 分析企業數字化轉型的機會與突破口通過企業內部調研與行業分析，結合行業的標準規范和合規性需求，基于企業的發展戰略，來梳理企業推進數字化轉型的需求，并根據重要度與可行性來確定企業推進數字化轉型的突破口。第三步 明確數字化系統的整體框架分析企業的業務流程在數字化轉型過程中應當如何進行優化，確定企業進行數字化轉型的關鍵考核指標，制定數字化系統的整體框架，明確企業未來三到五年數字化轉型的整體規劃。第四步 確定數字化轉型路線圖明確各數字化系統的具體功能、部署方式和集成方案;確定數據采集、設備聯網，IT與OT集成方案;制定數字化轉型的年度投資計劃;明確推進數字化轉型的組織體系;分析數字化轉型的投資收益;預測數字化轉型過程可能存在的風險和規避策略。第五步 規劃落地實施，并及時修訂規劃數字化轉型的規劃也應該是三年一規劃，一年一滾動。企業應當對數字化轉型的狀況進行年檢，并結合企業實際情況的變化和新興技術的發展，對數字化轉型的規劃進行修訂。同時，企業應當高度重視數字化轉型的核心團隊建設，將IT部門、自動化部門、規劃部門和推進精益的部門結合起來，并聘請外部的專家顧問，從而確保企業的數字化轉型過程一步一個腳印，取得實實在在的效益。推進數字化轉型，企業是主體。要真正實現數字化轉型，需要企業高層有決心、有毅力，真正理解數字化轉型的內涵，引領數字化轉型的過程。