制造业数字化转型的实施路径研究*

方晓波，张文玉

（信阳师范学院商学院，河南 信阳 464000）

当前，拥有较强竞争优势的企业，都是能够有效应用新技术创造新商业价值的企业。尽管数字化在持续地改变着传统产业，但中国很多企业尚处于数字转型的起步阶段。数字化成熟度高的组织，不仅会投入更多资源进行创新，还会以不同以往的方式应对复杂的市场环境，增加获利机会。有96%的行业领先企业将数字转型视为核心的经营目标，通过组织创新和创新技术导入数字化技术，来获得回报，从长期来看，进行数字化转型的企业将获得更高的商业价值[1]。

中国电子技术标准化研究院发布的《智能制造发展指数报告（2021）》指出，在数字转型战略上中国仅有23%企业设计了完整的数字转型规划，低于亚太地区的29%[2]。这显示中国企业经营者在产业数字转型的问题上，在“知道”与“实际去做”之间仍然存在很大的差距。一些制造业经营者对待数字转型是信息与知识上的不足。包括：不清楚转型方向、不清楚数字化转型为企业带来的价值、不清楚自己企业数字化的程度、不清楚数字转化型需要哪些人才或哪种技能、缺乏明晰的数字转型战略、不知道转型的实施路径有哪些以及合适的数字转型资源在何处。特别是企业领导者，在缺乏方向、战略与应投入的资源时，大多处于犹豫不决的状态。一些企业缺乏推动数字化转型的机会、能力和人才，除制造型企业本身内部的协调与整合外，如果要从垂直生态系统的方向整合，则需要协同挖掘数字化发展的机会，以促使企业与不同利益相关者都愿意带着各自的资源协同创新。

1 数字化转型的影响因素

2021 年，课题组针对企业数字化转型的问题，对38 家国内制造型企业的57 位高级管理人员（董事长、副董事长、总经理和副总经理）进行了深度访谈。希望了解以下问题：1）企业经营者决定公司是否要实施数字化转型战略的考虑因素；2）在企业数字化转型过程中所遇到的困难；3）如何评估数字化转型是否对企业有实质性的帮助。课题组在调研过程中了解了企业管理者对数字化的认知偏差、员工对数字科技的学习意愿和数字化转型对企业竞争力是否有帮助。

在访谈过程中，43 位受访者都认为，决定企业是否要实施数字化转型的最主要原因，就是企业经营者（公司战略的主要决策者）对数字化转型的重视程度。当企业经营者对数字化缺乏认知，或不很清楚数字技术对公司带来的收益是什么，加之数字化转型需要投入一大笔资金，这让企业管理者觉得数字化转型的风险很大，就会取消这项计划。有36 位受访者认为，在数字化转型过程中遇到很大的困难，从淘汰旧有的系统到建立新系统，在转型中公司里有许多旧的模式、结构、系统等会被大量改变，许多资深员工已经使用旧的模式超过二十年，突然要他们改变原来的模式，导致许多员工不愿意接受和学习新的工作方法，而使转型计划无法继续执行，甚至被迫取消。有41 位受访者认为，当完成了数字化技术的嵌入，并不能代表就是转型成功，还要判断这些技术是否有为公司带来实质性的帮助，这可以从人力管理、成本管理、作业管理、营业收入等方面来评估，转型后的效率是否提高、成本是否下降、产品或服务质量是否提高等，才能判断数字化转型是否成功；从访谈得知，有51 位受访者认可数字化转型对公司带来了收益，最一致的看法就是在人力资源管理、成本和作业管理这三方面，大量减少了人工成本和缩短了作业时间，由此大幅降低了成本；在营业收入增长方面，有所增长，但幅度不大。

课题组将通过分析国内制造业数字化转型的案例来探讨数字化转型带来的新商业价值，希望能为制造型企业进行数字转型提供参考。按照案例企业保守商业机密的要求，用字母代号替代了这些公司的真实名称。

2 制造业数字化转型的成功经验分析

创造商业价值是数字化转型的重要目标。不少企业也针对组织内部流程与决策进行系统性提升，或增强对顾客的认识、及时准确掌握信息，并科学地分析。数字转型的重要性，并不在于数字技术的应用和设备的投资，更重要的是商业模式和企业领导力（leadership）的转变，需要改变组织内部的DNA，包含组织结构和文化等，并驱动企业寻求与创造新收入，其所需承担的风险比信息技术与原有技术不能融合更高，但数字化转型成功提升企业的竞争优势。Vial（2019）指出，创造商业价值有三个来源，分别是增加营业收入、降低成本和提高资本利用率[3]。

2.1 降低成本与改善资本利用率

SB 公司是大型的PET 吹瓶机制造商，所产机器每秒钟能产出5 个PET 塑料瓶，速度快、效率高，目前出口到世界103 个国家。该企业数字化转型的契机，是发现传统的销售模式已无法满足不断变化的市场与客户需求。因此SB 公司在发展蓝图上，以“智能生产”与“智能机械”作为转型的两大主题，逐渐全面整合信息技术（IT）与营运技术（OT）、串联上下游供应链，并为客户提供实时的在线售后服务，同时获得客户的反馈，提升SB 公司的整体竞争力。在产品竞争力方面上，SB 公司自主开发出智能吹瓶生产系统，让其所生产的吹瓶机能够为客户提供可视化的运行信息，客户可以通过手持移动终端实时掌握包括生产过程、机器状态、技术参数等信息。另外，也将20 多年的制造经验整合成数字化的电子文件，让生产线上的操作人员能够凭借电脑系统，取得事先设计好的生产规范，如加工程序、刀具参数设定等，逐渐取代过去工程师需在机器旁边逐一调试参数的作业方式[4]。

2.2 提高营业收入与降低成本

LD 公司是一家半导体生产设备制造与服务企业，其目前的核心业务是供应半导体后段制程企业所需的定制化设备，例如半导体后段封装、发光二极管（LED）封装及先进的芯片尺寸封装（WLCSP）、直通硅穿孔（TSV）封装等制程的超高真空涂镀系统，以及全自动化的物理气相沉积（PVD）设备。该公司数字化转型的契机是因为合作企业ZX 公司需要开发先进生产工艺。半导体制造企业之间的竞争，使得其制程各个阶段设备需要持续改进，这就对LD 公司新产品研发提出了较高的要求，其研制的新型定制化制程设备需要与顾客协同创新。ZX 公司长期要求供应商配合其逐步将其使用的半导体生产设备国产化，同时又要求供应商提供的设备必须符合先进半导体制造工艺的成本效益要求。LD 公司因此全力配合ZX 公司先进制造工艺的试产与量产需求，分析设备运行纪录，并持续优化生产设备的软件和硬件[5]。

依靠数据分析和设备定制化的工程与技术能力，LD 公司于2020 年为ZX 公司试制出先进的生产设备，生产出零件的阻抗性能让ZX 公司非常满意。LD 公司依靠设备工程师的专业技术，借助顾客所提供的数据记录，满足了顾客对高性能生产设备的要求。

2.3 个性化定制与服务

成立于1997 年的JH 公司，是一家中小型印刷企业，其进一步发展所面临的却是以下难以跨越的障碍：一是先进设备购置成本高昂。投入数字印刷初期，印刷公司必须负担数字印刷机或高速激光打印机的购买成本。二是数字印刷初期投资过高，固定资产折旧时间过长。大部分印刷公司属于中小企业，经营规模较小，先进设备投资能力要比大型企业低得多，因此数字化转型阵痛期比较长，这也降低了企业进行数字化印刷转型意愿。因此，JH公司在营运策略上以少量多样，提供定制化服务，来开发市场，舍弃“大批量”的模式，锁定个人消费者，放弃议价能力强的单位客户订单，不断开发新产品，连一张不起眼的个性化姓名贴纸，毛利都可以高达60%，聚沙成塔，这就是JH 公司的毛利率比对手高10 个百分点的原因。通过精准服务经营印刷业务，JH公司与快递公司结为合作伙伴，在长江三角地区分北、中、南三区配送，努力达到12小时将产品配送到客户手中，这个起初赔钱的配送服务，意外成为JH 公司的口碑营销工具。JH 公司的高质量服务，扩大了生产规模并提高了营业收入。

JH 公司以其精益化制造与数字化管理能力，开始协助传统照相馆转型，展开多元的跨行业融合，同时开始提供在线软件，协助个人印制个性化的相片书，并可向客户提供下单后24 小时收到服务。例如，与汽车零售店合作，让购车者可以免费获得汽车的操作说明书、印有自己与爱车合影的实体书，让购车者除了拥有新车外，还有一份可以分享与留存拥有新车喜悦的体验成果。相对于以前其他行业提出的技术升级、融合设计创意等创新策略，JH 公司新的商业模式，走出了一条完全不同的数字化转型路径。这种新的转型路径，就是以客户互动平台和高效配送为基础，并做异业融合的全新营运模式。

2.4 提高生产效率和顾客满意度

ZX 公司为大型轮胎制造商，其华东工厂在2012年年底便正式启用耗时5 年、斥资10 亿元人民币打造的大型轮胎测试场，2018 年导入工业4.0 应用并进行智能化升级。2020 年启用的研发中心，可以根据市场需求或先进技术研发新产品，并在测试场进行实测，再将实测结果反馈到生产环节去改进。这种三合一的运作模式，可以快速响应消费者需求，同时提升产品性能与质量。为保障车辆安全，ZX 公司导入RFID＋条形码管理，改造既有生产设备，赋予自动化作业的能力。自动化设备上线后，绝大部分生产设备问题都能及时修复，不必受制于设备供应商的维修服务条款，也不影响生产线的工作效率。公司转型后最明显的效益来自降低了60%人力需求，不仅提高了产品质量还确保了质量的一致性，间接提高了客户满意度；其次解决熟练操作工人短缺的问题，也因为人力的主要需求由作业员转向管理人员，使得招聘员工工作更容易更有弹性；最后则是降低生产成本，包含人工、废料、不良品损耗、能源使用等方面的成本。

2.5 整合信息，提高资本利用率

DY 公司创始于1986 年，1990 年后陆续涉足电动机、家电、信息电子、汽车零部件、基础工程建设、智能卡、物业服务及餐饮等多元化领域。2018 年发现长期存在着采购、生产、财务和人力资源等方面的信息不能实时、准确传递问题；特别是生产信息整合不足、生产排程与交期延误等现象，决定实施“智能化”计划，导入制造执行系统（MES）。SAP 公司提供的数字化解决方案，为DY 公司成功打造出智能工厂。DY公司的总经理指出数字化转型项目成功的关键之一，是集团总部、制造厂、软件供应商、原材料供应商和顾客之间的合作，其基础是运行稳定、快速的信息系统，毕竟企业转型需要依靠企业内部各部门和外部利益相关者的共同努力。DY 公司实施完成数字化转型后，产品平均交货期时间由56 天缩减为35 天，缩短交货时间37.5%。经由ERP 到MES 端到端整合，得以通过信息共享、各司其职，创造高效主动管理的价值，依靠完整的可视化信息，实现按时交货、缩短生产周期、减少库存与浪费（在制品库存量降低22%）、缩短生产设备平均修复时间、提高质量的一致性及可追溯性等目标，提升了客户满意度与营业利润率，堪称效益卓著。

3 实施数字化转型的路径

3.1 以数字化营销重塑客户体验

数字化转型是客户的数字化体验与产品及服务的数字化赋能的过程，是客户的数字化体验与产品及服务数字化机制接触融合的过程。制造业的数字化转型需要建立全方位客户体验，通过创建交互式体验，不断吸引和提高客户、合作伙伴的忠诚度，是在这个体验为王的时代必不可少的能力，也是大多数企业数字化转型的优先突破领域[6-7]。

3.2 以新技术驱动运营数字化和智能化

数字化运营是企业数字化转型最为重要的挑战。分析报告静态化、工具系统碎片化、IT 资源瓶颈化等“数据孤岛”问题是数字化转型的重要障碍。企业需要通过高度集成的数字化管理平台建立数字化营销、数字化研发、数字化生产、数字化服务流程，建立横向集成、纵向集成、端到端数字化的全新营销体系，并基于物联网、云计算建立可视化的生产指挥平台、柔性生产控制平台、开放产业协同平台[8-10]。构建基于人工智能、大数据的全新运营模式。

3.3 以资产数字化助推颠覆性创新

随着全球数字化进程的加速，企业的创新逻辑正在被数字技术颠覆。企业要将客户、数据等优质资产转移到数字化的环境中。通过创新主体虚拟化增加创新资源投入，借助创新要素数字化提高创新效率，凭借创新过程智能化提升创新价值，经由创新组织平台化丰富创新内涵，最终实现模式颠覆性创新和产品颠覆性创新。