数智化革命:价值驱动的产业数字化转型
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1.2.2 数智化时代的特征

技术和数字化将会改变一切,第四次工业革命带来的“数智化时代”是一场深刻的系统性变革。

在2011年的汉诺威工业展上,德国提出了“工业4.0”的概念,描绘了全球价值链将发生怎样的变革。通过发展“智能工厂”,实现虚拟和实体生产体系在全球范围的灵活协作,定制化产品生产将催生新的运营模式。

但我们必须认识到,第四次工业革命绝不仅限于机器和系统的智能互联,其拥有更为广泛的内涵。基因测序、纳米技术、可再生能源、量子计算等新技术的融合,带来了跨越数学、物理、生物等几大领域的交叉互动,使得第四次工业革命与前几次革命相比有着本质的区别。

1.数据基础:万物互联

数智化的基础是连接,要把工厂、设备、生产线以及产品、供应商、客户紧密地连接起来。通过无处不在的传感器、嵌入式终端、智能控制系统、通信设施等连接起来,形成一个智能网络,使产品与设备之间、不同设备之间产生互联,进而将物理世界和数字世界连接起来,使机器、设备、部件、系统以及人之间能够通过网络交流数字信息。

设备之间互联。将不同类型和功能的单机智能设备互联起来,就组成了智能生产线;将不同智能生产线互联起来,就组成了智能车间;将各个智能车间互联起来,就组成了智能工厂;进而,将不同地域、行业、企业的智能工厂互联在一起,就组成了一个具备无所不在的制造能力的信息物理系统(CPS)。还可以自由、动态地将这些单机智能设备、智能生产线、智能车间和智能工厂进行组合,从而满足不断变化的制造需求。

设备和产品互联。数智化的智能工厂能够自行运转,其间的零件与机器之间可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够相互通信,产品就能够理解制造的细节,也知道自身将被如何使用。同时,产品和设备能够回答诸如“我是何时被制造的”“应该用哪组参数来处理我”“我应该被送到哪里”等问题,从而协助生产过程。

虚拟和现实互联。信息物理系统(CPS)是数智化的核心,其间的物理设备连接到了互联网上,具备了计算、通信、控制、远程协同和自治等功能,实现了虚拟网络世界与现实物理世界之间的融合。信息物理系统(CPS)将资源、信息、物体与人紧密地联系在一起,进而创造相关服务,把生产工厂转变成为智能环境。数智化赋能的智能制造,其核心在于实现机器智能、人类智能和两者的协同,进而实现生产过程的自感知、自适应、自诊断、自决策和自修复。

互联企业是企业转型发展的高级形态,构建互联企业是云计算、大数据、移动互联、人工智能等新一代信息通信技术应用的集中体现,是企业降低运营成本,提升各环节协作效率,加强员工知识和技能传承,应对安全风险等方面的现实选择,也是实现企业资源共享、业务优化、智慧运营、服务增值的重要基础。

2.数智化系统:系统集成

数智化的过程是集成。数智化将无处不在的传感器、嵌入式终端、智能控制系统、通信设施等高度集成在一起,形成一个人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间能够互联互通的智能网络。

企业内的集成。数智化追求在企业内部实现所有环节信息的无缝连接,这也是智能化的基础。即要实现企业内部信息流、资金流和物流的集成,包括生产环节上的集成,如研发设计的内部信息集成;跨环节的集成,如研发设计与制造环节的集成;产品全生命周期的集成,如涵盖产品研发、设计、计划、工艺以及生产和服务等全生命周期的信息集成。

企业间的集成。在市场竞争的牵引下,在信息技术的驱动下,对于数智化新时代的企业有了新的要求,信息由企业内部集成走向产业链集成,研发由企业内部协同走向企业间网络协同,供应链由企业内部管理走向企业间协同管理,进而价值链也由企业内部重构走向企业间重构。通过价值链和信息网络,企业间实现资源整合,无缝合作,为客户提供实时产品与服务。企业之间从研产供销到经营管理与生产控制再到业务与财务,实现全流程无缝衔接和综合集成,从而实现信息共享和业务协同。

端到端集成。数智化是围绕产品全生命周期的价值链创造,通过整合价值链上的不同企业资源,从产品设计、生产制造、物流配送到使用维护,实现产品全生命周期管理和服务,进而集成优化供应商、制造商、分销商以及客户的物流、信息流和资金流,为客户提供更有价值的产品和服务,从而重构产业链各环节的价值体系。

3.价值中枢:数据驱动

数智化的核心是数据。正如SAP高级副总裁柯曼所言,企业数据分析就像汽车的后视镜,没有后视镜开车就没有安全感,而更重要的是前风窗玻璃,即实时数据精准分析。伴随着工业互联网、工业大数据、信息物理系统(CPS)的推广,生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身,都在源源不断地产生数据,这些数据渗透到企业运营、价值链乃至产品整个生命周期,是数智化的基石。

产品数据。从设计、建模、工艺到加工、测试、维护,再到产品结构、零部件配置、变更记录等,各种各样的产品数据被记录、传输、处理和加工,产品全生命周期管理因此而成为可能,进而满足用户的个性化产品需求。外部设备不再是记录产品数据的主要手段,内嵌在产品中的传感器将获取更多实时的产品数据,产品管理可贯穿产品全生命周期,从需求、设计、生产、销售、售后一直到淘汰报废。智能互联产品实时产生大量的数据,通过挖掘和分析这些数据,可动态感知并实时响应消费需求。

运营数据。企业运营中所涵盖的方方面面,如生产设备、组织结构、业务管理、目标计划、市场营销、质量控制以及生产、采购、库存、电子商务等,都会产生大量的数据。在数智化企业中,无所不在的感知和连接带来无所不在的数据,这些数据是企业创新研发、生产、运营、营销和管理方式等的基石。生产线、生产设备所产生的数据可实现对设备和生产线进行实时监控,生产数据反馈至生产过程中还能实现工业控制和管理的最优化。通过采集和分析采购、仓储、销售、配送等供应链环节上的数据,可以大幅提升供应链效率,大幅降低成本,大幅减少库存。销售数据、供应商数据的变化可以用来进行生产、库存的节奏和规模的动态调整与优化。具备实时感知能力的能源管理系统,能够不断实时优化生产过程中的能源效率。

价值链数据。包括客户、供应商、合作伙伴等相关数据。在当前全球化的经济环境中参与竞争的企业,需要全面地了解技术开发、生产作业、采购销售、售后服务等环节。运用大数据技术,价值链上各环节的数据,获取有价值的信息,为企业管理者和参与者提供全新视角,把价值链上更多的环节转化为企业的战略优势。例如,某酒厂通过大数据平台构建全营销系统,核心是让一瓶酒从最初的酒厂发出去,经过经销商、终端到消费者,整个过程中每个环节的信息都在全营销系统中体现出来。

外部数据。包括经济运行、行业、市场、竞争对手等数据。在新形势下,企业必须充分掌握外部环境的发展现状以增强自身的应变能力,应对外部环境变化带来的风险。为提升企业管理决策和市场应变能力,越来越多的企业运用大数据分析技术进行宏观经济分析和行业市场调研。领先企业为企业高管、营销人员、车间工人等提供信息、技能和工具,引导、帮助他们更科学、更及时地做出决策。在数字经济时代,有可能通过及时获取各种高频数据,对经济形势进行实时的在线分析预测。

建设数据驱动型企业的本质就是通过生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期数据的自动流动不断优化制造资源的配置效率,就是要实现更好的质量、更低的成本、更快的交付、更高的满意度,从而带来数据驱动的创新、数据驱动的生产和数据驱动的决策。只有将采集到的各类数据进行联网汇总和高效分析,才能反过来指导实现更加智能的生产和服务,重塑业务模式。很多时候,成功者不再是做出最佳产品的企业,而是能收集到最有用的数据并利用它们提供最佳数字服务的企业。

4.业务提升:转型升级

数智化时代,新一代信息技术广泛而深入地应用和渗透到生产和服务的各个环节,形成个性化、智能化、高度灵活的产品生产与服务模式,生产方式加快转型,从大规模生产转向个性化定制,从生产型制造转向服务型制造,从要素驱动转向创新驱动。

从大规模生产转向个性化定制。数智化给生产过程带来了极大的灵活性与自由度,用户能广泛、实时地参与生产和价值创造的全过程,设计、制造、物流、服务等各个环节都允许用户参与。新的生产体系能够针对每个客户、每个产品进行不同设计、零部件采购,安排有针对性的生产计划,实施制造加工、物流配送,从而有可能实现个性化的单件制造,而用户也愿意为个性化需求支付更高的报酬,企业因此也能实现盈利。

从生产型制造转向服务型制造。越来越多的制造型企业开始围绕产品全生命周期的各个环节,不断融入增值服务以增加企业产品和服务的市场价值。一是拓展在线维护、个性化设计等服务,以增强产品效能;二是拓展融资租赁、现代物流和电子商务等服务,以提高产品交易便捷性;三是提供专业化产品集成服务,以提高产品线效能;四是实现从基于产品的服务到基于需求的服务,以满足客户的全方位需求。

从要素驱动转向创新驱动。数智化新时代,依靠廉价劳动力、大规模资本投入等传统要素驱动的发展模式难以为继,新一代信息技术在制造业的广泛和深入应用,促进了技术、产品、工艺、服务等全方位创新,促进了产业链协同开放创新和用户参与式创新,新技术、新业态和新模式不断孕育和产生,整个社会的创新创业激情被极大地激发出来,推动企业加快从传统的要素驱动向创新驱动转型,在技术、产品、模式、业态、组织等多个维度进行创新。