【采访报名】极新特别专题「数字化十年」---制造业篇
十年来,我国制造业增加值从2012年的16.98万亿元增加到2021年的31.4万亿元,占全球比重从22.5%提高到近30%,持续保持世界第一制造大国地位。截止到2022年,我国工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达到55.7%、75.1%,比2012年分别提高了31.1个和26.3个百分点。
自2002年加入世贸组织以后,中国主动适应国际贸易规则,空前加大改革开放力度,不断优化投融资和营商环境,吸引全球跨国巨头纷纷落户中国,使中国迅速成为“世界工厂”,中国制造行销全球。
十年间,制造业数字化发展实现了技术应用的升级,加速了企业在设计、研发、生产、运营、管理、商业等领域的变革重构,使传统企业信息化建设思维方式发生了转变甚至颠覆,实现了信息技术与业务管理的真正融合,发挥数据的价值,挖掘了企业的新价值。
制造数字化发展三大助力
计算机出现以后,工业自动化、信息化、网络化得以快速推进,新技术不断涌现,技术更新换代的速度也越来越快。互联网、云计算、大数据、物联网、5G、人工智能等技术日益成熟并得到广泛应用,区块链、数字孪生、虚拟化和元宇宙等新技术也逐渐为人们所接受。数字技术的发展改变了人类的思维方式、生活方式和习惯,消费者的需求不断发生变化,传统的传播渠道、商业模式和服务形态也在发生翻天覆地的变化。
首先,我国践行了政策鼓励。在过去几年里,中国政府对数字经济的相关技术、商业模式的创新与发展采取“先发展、后监督”的监管策略,成为制造数字化发展的积极推动者。2015年及以后,制造业开始全面推进数字化,制造业转型升级成为焦点,数字化解决方案得以全面推进。2015年,我国提出“制造强国”战略,明确将“智能制造”作为发展的主要方向。工信部统计,自2015年工信部开展智能制造试点示范专项行动以来,共遴选出307个智能制造试点示范项目,覆盖92个行业类别。
其次,庞大基数的人口和市场规模。中国互联网用户群基数庞大,快速形成可靠的大数据,同时这些互联网用户皆为潜在的消费者。基于庞大的数据,数字企业可以不断吸取经验,不停更新迭代进而快速实现规模经济。家电行业自动化、信息化水平较高,面对新一轮科技革命和产业变革机遇,美的、海尔等家电行业领军企业迅速反应、主动作为,深入推进平台化策略,走在了数字转型前列,具有较强的示范引领作用。
第三,中国制造企业创新能力独占鳌头,风险投资推波助澜。庞大的客户规模与消费者的追捧,使得中国制造业市场成为孕育前沿技术的天堂。美的、小米、海尔等制造业巨头拥抱数字化技术,快速向智能化、数字化转型,不断创造新产品、拓展新市场。
各形式下的制造业数字化产业
1.海尔(家用电器)
海尔如今在全球有十大研发中心、108个制造工厂、66个营销中心,已然成为全球领先的家电品牌,跻身世界500强,连续九年蝉联“全球大型家用电器第一品牌”、连续十次获“全球大型家电品牌零售量第一”,这些都是海尔率先实行数字化转型的成果。
海尔的数字化进程,从1995年服务运营线上化的探索开始,到2007年的信息化,2012年搭建互联工厂,一直到2017卡奥斯平台的上线,始终富有前瞻性。其以智能家庭转型实践为核心,从产品设计、智能制造、销售及售后服务、物流服务等全过程进行数字化转型。在数字化生产方面,海尔大力搭建智能化制造体系,智能工厂运行的生产信息化管理系统,同时包含了工业化控制、物流、CAD和CAPP等系统,搭配大量智能传感器,实行生产线柔化,构建了智慧生产模式,使得人、设备、产品和订单高效交互联结。对信息化、自动化技术的全面应用,也使海尔大大缩短了产品生产过程、丰富了产品工艺、降低了生产成本。
海尔以服务起家,最早的信息化建设也是从服务系统开始,始终围绕着用户体验开展数字化服务,2015年便打造了U+智联平台,对内从对售后问题自动分析,再到抢单、用户沟通、费用结算、用户评价反馈,实现了服务全流程透明化管理,消除了客户售后问题上报难、收费有误差、缺乏回访机制等弊端;对外上架U+智慧生活APP,变被动维修为主动服务,为客户创造了极致服务和无忧体验。
2.华为(手机制造)
华为是全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商,华为的5G技术领先世界,是中国最出色的科技创新企业。通过1987-1997年第一阶段的信息化建设,华为的业务发展告别了低效的手工作业,建立了信息化快速跑道。1998年在IPD为切入点,华为应用产品数据管理系统,有效集成了公司的专业工具。通过管理这些工具产生的最终数据,让所有与产品相关的信息数据在整个公司范围内有效流动。
2005-2009年华为针对发达市场和战略客户吹响了冲锋号,开拓海外市场,2010年之后进军云计算做出了惊人的成绩。十余年风雨历程,华为从数字化管理入手,持以流程优化为主导的管理体系建设,不断优化非增值流程和增值流程。基于此,实现了从通信到智能终端,再到云计算、智能汽车等全部产业链条的转型,是中国最早一批完成数字化的企业,也是目前大部分中国企业进行数字化转型管理体系的圭臬范本。
制造数字化所遇挑战
1.缺乏权威数据标准
制造业企业每天产生和利用大量数据,比如,经营管理数据、设备运行数据、外部市场数据等。但是,工业设备种类繁多、应用场景较为复杂,不同环境有不同的工业协议,数据格式差异较大,不统一标准就难以兼容,也难以转化为有用的资源。
2.数据安全有待保障
工业数据的安全要求远高于消费数据。工业数据涵盖设备、产品、运营、用户等多个方面,在采集、存储和应用过程中一旦泄露,会给企业和用户带来严重的安全隐患。数据如果被篡改,可能导致生产过程发生混乱,甚至会威胁城市安全、人身安全、关键基础设施安全乃至国家安全。
3.核心关键技术能力不足
信息基础设施和制造业数字化转型的基础相对薄弱。当前,关键工业软件、底层操作系统、嵌入式芯片、开发工具等技术领域基本被国外垄断,我国能够生产的工业传感器与控制产品大多集中在低端市场,控制系统、平台数据采集开发工具等领域的专利多为外围应用类,缺少核心专利。此外,虽然我国信息基础设施供给能力显著增强,但发展不平衡矛盾依然突出。

制造数字化未来发展趋势
1.设计和仿真将会贯穿产品的整个生命周期
在产品的概念化、制造、销售甚至最终的退货或使用过程中获取了所有的数据之后,制造的各个阶段之间开始出现了集中的反馈循环。数字孪生是其中一个结果;基于模型的系统是另一种。当这两者结合在一起时,它们可能会组成一个系统,其中的每个生产阶段都与其他阶段相互连接,并随着信息的来回共享而不断改进和学习。
人们需要这样的工具:当一个零部件的设计发生变化时,这个工具能够识别出这种变化,并计算出这种变化将会如何改变其他零部件的形状,以及对整体结构性能的影响。
2.由数字孪生组成的新互联网将出现
随着技术融合变得越来越普遍,跨平台通信和兼容性将变得至关重要。随着 5G 的到来,超级连接性的技术架构正在形成。这将导致在系统、人和设备之间可能出现一个更先进的相互作用的世界。
考虑到新冠疫情期间全球对数字孪生技术的迅速采用,在未来十年里,你可以看到数字孪生的发展,它可以在不同的环境下相互合作和互动,从而形成一个网络或一个生态系统,成为一种平行的全球网络。随着智能城市和自动化交通系统的发展,能够被捕获的数据将会非常丰富。而孤立这些丰富的数据资源只会降低其价值,它们需要被共享。但在这种情况下,保护知识产权也将变得更加重要,因此,可以期待,像区块链这样的技术在保护数字孪生之间共享数据的安全方面将发挥一定作用。
3.“制造即服务”的概念将成为现实
随着供应链变得更加多样化并通过数字网络连接起来,一种新的民主化将被触发。消费者将有效地成为系统集成商,将复杂的制造过程编织在一起,只需点击一个按钮就能设置自己的配置。看看目前的电子商务已经做到的,不难想象,如果你需要一个新的厨房小工具,你只需登录并选择你想要的颜色、组件、材料、尺寸和功能即可。
4.大规模定制将使“即时和定制”成为常态
对商品的需求将能在更短的时间内实现,对定制化的要求将比以往任何时候都高。能够快速交付产品的系统和机器已经存在。例如,亚马逊正努力在 24 小时内提供一些定制化的产品。在未来的几年里,这将扩展到其他零售商乃至其他行业领域,进而对制造业和零售业产生巨大的影响,现在人们所理解的产品和商品实际上可能不复存在。如果所有的东西都可以在互联网上配置,并快速地定制化生产,那么可以说就不需要零售空间了。
据工信部统计,截止到2022年,全国工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达到55.7%、75.1%。比2012年分别提高了31.1个和26.3个百分点,我国先后发布了智能制造国际标准42项、国家标准300多项,基础共性和关键技术国家标准的覆盖率达到97.5%,建成了700多个数字化车间、智能工厂,实施305个智能制造试点示范项目和420个新模式应用项目,智能制造试点示范项目生产效率平均提高48%,产品研制周期平均缩短了38%,产品不良品率平均降低35%。研究制造数字化十年发展旨在总结过去遇到的困难以及解决方法,提取经验,为未来制造数字化进一步发展奠定良好的基础,让我们更坦然的面对今后所遇到的艰难险阻,使中国制造数字化技术被世界看见,被世界认可。
中国制造数字化在短短十年已经一骑绝尘,十年中我们有困难、成长、感悟与伤痛,但所有经历过的终将变成下一个十年发展的基石,奋斗的我们也终将站在新的历史起点上再次创造出制造数字化的新篇章和新巅峰,让我们一起拥抱下一个十年,见证一个新的世界!
后记:
《数字化十年》是「极新专题系列」的连载文章,它将带我们回顾过去,展望未来。站在2023年这个时间点,我们回顾过去,展望未来,会分行业去邀请行业翘楚和我们一起观察这十年的变迁与未来十年的趋势,本篇是制造业的十年观察,如果您完整经历这十年,并愿意与行业用户和观察员(资本、咨询机构、协会......)一起探讨未来趋势,欢迎您关注「极新」公众号,回复1,扫码报名。请备注:报名十年+姓名
责任编辑: 云舒