當前,新工業革命蓄勢待發,已經引發了國際社會對工業互聯網、智能制造、“雙創”等一系列發展理念和發展模式的廣泛討論和思考,國際領軍企業紛紛采取一系列措施積極探索新一代信息技術應用,加快自身智慧化轉型,搶占新一輪產業競爭制高點。
新一代信息技術與產業融合發展成為企業智慧化轉型的關鍵支撐。
以互聯網為代表的新一代信息技術正處于加速發展和跨界融合的爆發期,成為引領新一輪科技革命和產業變革的主導力量。伴隨著新一代信息技術創新活力和應用潛能裂變式釋放,并持續與制造、能源、材料、生物等技術加速交叉融合,引發多領域的系統性、革命性、群體性技術突破,持續推動產業發展方式變革。信息技術在企業中的應用不斷深化,推動形成了新的經營理念、生產方式和商業模式。一是新一代感知、傳輸、存儲、計算技術加速融合創新,極大激發了泛在獲取、海量存儲、高速互聯、智能處理和數據挖掘等技術的創新活力,智能制造、生物醫藥、新能源、新材料等領域的交叉融合創新方興未艾,智能控制、人機交互、分布式能源、智能材料、生物芯片、生物傳感等領域的融合創新方興未艾,孕育了工業互聯網、能源互聯網、新材料等新產品和新業態。二是“云”、“網”、“端”正逐步成為制造業發展的新基礎設施,工業大數據、工業app、工業軟件的集成應用不斷激發對工業云的迫切需求,工業網絡寬帶化、IP化、無線化穩步推進,網絡化、智能化的機器設備成為新型制造體系的關鍵要素。三是互聯網的普及正在推動形成新的消費習慣、消費模式和消費流程,智能穿戴、智能家居、智能汽車、服務機器人等新產品不斷涌現,不斷刺激新的信息產品和信息服務消費需求。企業從投資、生產、需求等方面加快創新步伐,無人駕駛汽車、無人飛機、數控機床、智能機器人、可穿戴設備等高度智能化產品的商業化步伐不斷加快,基于移動互聯、云計算、物聯網應用的新型商業模式不斷涌現,電子商務、互聯網金融等新興業務快速健康發展。
以互聯網為代表的新一代信息技術持續創新并與產業融合,推動著企業產品、裝備、工藝、管理、服務的智能化,在經歷了從局部擴散到全面融合、從量的積累到質的轉變之后,加速重構新型生產體系。一是網絡化協同正成為企業創新和生產組織的重要形式。互聯網開放、共享、協同、去中心化的特征使得技術、資金、人才等要素資源的匯聚更加迅速,企業生產活動不斷突破地域、組織、技術的界限,創新主體互動、創新資源組織和創新成果轉化方式更加網絡化、全球化和快捷化。中國商飛公司研制的C919大型客機,通過網絡化協同制造平臺,實現了國內70多家機體結構供應商、材料供應商,200多家國內企業、20多所高校,以及17家國際機載系統供應商的跨領域多主體全球化的協同創新,縮短了研制周期、降低了研制成本,提高了研制質量和研制效率。二是大規模個性化定制正取代大規模標準化生產。信息技術應用正在轉變資源配置方式和業務組織模式,資源配置方式正在從以生產者為中心向以消費者為中心轉變,業務組織流程正在從線性鏈式向協同并行轉變,構建客戶需求深度挖掘、實時感知、快速響應、及時滿足的生產體系日益成為企業新型能力。國內電子、家電、服裝、家具等行業已有一批企業找準了轉型方向,構建起需求精準感知、產品個性化生產、用戶在線交易、供應鏈實時響應的C2B生產組織方式,在激烈的競爭中脫穎而出,小米科技、青島紅領實現逆市增長,銷售額年增長率均超過100%,尚品宅配在家具行業總體下滑的背景下實現年均50%以上的增長。三是企業服務化轉型步伐正不斷加快。當前,市場需求正從產品導向向產品服務系統轉變,高價值環節正從生產環節為主向服務環節為主轉變,客戶交易正從一次性短期交易向長期交易方式轉變。服務化將是信息化時代一個企業掌控產業價值鏈的關鍵,產品遠程診斷維護、產品全生命周期管理、總集成總承包、精準供應鏈管理等加速重構產業價值鏈新體系。作為全球航空發動機在線維護市場的領導者,羅爾斯羅伊斯公司建立了全生命周期產品服務新模式,市場份額從70年代的5%擴展為2013年的近40%。陜鼓動力從單一產品制造商向解決方案商和服務商轉變,服務業務收入超過總收入50%、主要經營指標躍居全球同行前列。
產業生態主導權競爭日趨激烈成為企業智慧化轉型的重要驅動。
當前,爭搶生態系統主導權已成為產業競爭的最高形態,企業需要在產業生態系統中重新認識價值鏈分布、重新定位自己的角色、重新審視自己的地位、重新找到發展的方向。從國際上看,GE、西門子等跨國公司紛紛加快產業鏈資源整合步伐,搶先布局工業互聯網平臺,打造巨型產業生態系統。GE圍繞構建航空發動機、大型醫療設備等高端裝備產品的全生命周期管理服務體系,打造大型工業互聯網平臺Predix,面向全球用戶提供應用開發環境以及各類工業應用軟件和服務,構建以開放平臺和工業App為核心的產業生態體系,進一步增強自身在國際產業分工中的領導地位。西門子依托電氣化、自動化領域的雄厚技術積累,不斷強化數字化解決方案能力,2016年推出MindSphere平臺,已開發6種微服務和50種工業APP,并在北美和歐洲的100多家企業開始試用,聚集了埃森哲、Evosoft、SAP、微軟、亞馬 遜、IBM和Bluvision等合作伙伴,形成集軟硬一體的新生態。從國內來看,領軍企業通過“雙創”集眾智、匯眾力,以人、設備、技術、資本等制造要素的在線化和業務系統的集成化為基礎,以研發、生產、孵化等制造能力的開放、交易為核心,以多方參與、高效協同、合作共贏的融通發展機制為紐帶,構建面向生產制造全過程、全產業鏈、產品全生命周期全方位創新的開放式平臺,打造基于“雙創”的產業新生態。航天科工通過“云網”平臺匯集超過60萬的用戶,開放126款大型高端工業軟件、3000余項設備設施及數萬項技術標準、知識產權及專家庫等資源。海爾“雙創”平臺上聚集了上億用戶資源、280萬設計資源,為近百家公司提供創新設計服務。
智慧企業的特征可以概括軟件定義的企業、智能主導的企業、平臺支撐的企業、數據驅動的企業和服務增值的企業。
在新一輪科技革命和產業變革背景下,軟件正在成為新型工業基礎設施,跨國企業基于這一判斷,積極布局工業軟件和進行戰略轉型,全球諸多跨國企業一致認為,未來企業將由軟件支撐和定義。2015年GE成立數字集團,在全球擁有15000名軟件開發人員,GE董事長杰夫·伊梅爾特認為“到2020年GE將成為全球十大軟件供應商之一”,并提出“未來每一個工業企業也必須是一家軟件企業”。西門子認為:“軟件是工業的未來,數據是未來的原材料”,其軟件研發費用約占整個集團研發費用的40%。波音等企業擁有大量不為行業其他企業所掌握的工業軟件,波音在787研制過程使用了8000多種軟件,其中有7000款是非商業化專業軟件,這是波音多年工程技術經驗和方法的載體,高質量的工業軟件不僅是企業智慧化的基本要求,也是一個優秀制造企業核心競爭力的集中體現。深化制造業與互聯網融合發展的指導意見指出,要強化軟件支撐和定義制造業的基礎性作用。軟件是新一代信息技術產業的靈魂,“軟件定義”是數字經濟時代的新標志和新特征,從最初的軟件定義網絡、軟件定義數據中心,再到軟件定義系統,到現在軟件定義制造業。對制造企業而言,軟件開始定義產品、流程、生產方式、新型生產能力,甚至產業形態。軟件定義下的制造業,企業所有要素都是數字化的,整個價值鏈各個環節的信息都可以被計算機采集、識別、處理、傳遞,運營過程能夠被軟件驅動。
人工智能等新一代信息通信技術的融合發展正將制造業帶入到一個感知無所不在、連接無所不在、數據無所不在的新時代,帶入到一個獨立要素不斷整合為小智能系統、小智能系統不斷融入大智能系統、大智能系統不斷演進為超級復雜智能系統的新時代。智能的本質是以數據在閉環系統的自動流動,實現要素資源配置的優化,智能的核心是以賽博空間的信息流優化物質世界的資源配置效率,從企業自動化到企業智能化,是從局部優化到全局優化的過程。在時間上,資源優化只有起點,沒有終點,資源優化是一個不斷深化的過程。在空間上,參與優化的資源沿著點、線、面、體、大系統、巨系統方向不斷拓展,局部優化不能替代全局優化,全局優化也不是局部優化的總和。在頻率上,優化的頻率越來越快,企業面對個性需求帶來生產批次越來越多、批量越來越少的新形勢,面對制造環節柔性生產的要求,面對不斷追求零庫存的過程就是資源優化頻率加快的過程,對資源優化頻率的追求將是無止境的。因此,自動化是單點、低水平、有限的資源優化,智能化是多點、高水平、全局的資源優化。
伴隨著新一代信息通信技術和制造業的融合發展,以平臺為核心的產業競爭正從ICT產業向制造業拓展。全球領軍企業加快構建基于工業互聯網平臺的制造業新生態,國際金融危機以來,GE、西門子制造業領軍企業持續推進自身的數字化、網絡化、智能化轉型,圍繞“智能機器+工業互聯網平臺+應用app”功能架構,開展了一系列兼并重組、業務轉型、模式創新,整合平臺提供商、應用開發者和用戶的資源,搶占工業大數據入口主導權、培育海量開發者、提升用戶粘性,積極構建基于工業互聯網平臺的制造業新生態,旨在不斷鞏固和強化其壟斷地位。全球正處在工業互聯網平臺規模化擴張的戰略窗口期,GE于2015年發布Predix2.0,實現對35000臺航空發動機的全生命周期管理服務,創建超過160種工業app。西門子于2016年推出MindSphere平臺,圍繞高端智能裝備和智能工廠運營,初步形成約50種工業APP。GE、西門子均將未來2-3年視為規模化擴張的關鍵時期,根據GE預測,2020年左右工業互聯網平臺將出現類似于消費互聯網平臺的爆發式增長,Predix平臺工業app總量將超過50萬個。我國領先企業紛紛開始探索構建面向行業的垂直領域的工業互聯網平臺,并形成三種典型模式,一是以航天云網INDICS為代表的協同制造工業互聯網平臺,二是以樹根互聯“根云”為代表的產品全生命周期管理服務工業互聯網平臺,三是以海爾COSMO為代表的用戶定制化生產工業互聯網平臺。
在互聯網時代,要建設數據驅動型企業,將數據作為企業的核心資產和戰略性資源進行管理。在兩化融合管理體系中,數據是整個管理體系的核心,組織、流程、技術、數據等兩化融合四個核心的要素中,數據放到中心位置。數據作為一種新的管理要素與傳統的技術、業務流程、組織架構相互影響相互作用,支撐企業的業務創新管理創新和戰略優化。當智能終端無處不在、連接無所不在的時候,其必然的結果就是數據無所不在,數據的及時性、準確性和完整性不斷提升,數據開發利用的深度和廣度不斷拓展,數據流、物流、資金流的協同水平和集成能力,尤其是數據流動的自動化水平逐漸成為一個企業的生命線,成為企業未來核心競爭力的來源。企業自動化有兩種,一種是看得見的自動化,數控機床、機器人各種各樣先進的生產裝備,可以看見它是自動化的,不需要人為干預,自動就生產了;還有一種是看不見的自動化,這種自動化就是數據流動的自動化,隨著各種設計工具、仿真模型、管理軟件、工業數據的積累,隨著信息物理系統(CPS)在更廣范圍內應用,在企業研發、測試、生產、物流、管理、服務等環節,在企業橫向、縱向和產品全生命周期數據集成過程中,實現沒有人為干預的數據互聯、互通、互操作,即看不見的自動化。從傳統制造業角度看,看得見的自動化解決的是大規模生產的問題,而數據流動自動化解決的是大規模定制的問題。因此,企業智慧化就是將正確的數據、在正確的時間發送給正確的人和正確的機器,從而解決個性化定制帶來的成本、質量、效益等問題,解決生產的不確定性、多樣性和復雜性問題。
隨著制造和服務之間的界限將越來越模糊,以產品制造為核心的傳統發展模式正在向提供產品服務系統轉變,服務型制造將是智慧企業的重要方向之一。大力發展服務型制造,是各國應對新一輪產業變革趨勢所形成的共識,美國工業互聯網的本質是一場基于制造業服務化的效率革命,德國把智能服務和工業4.0作為數字化競爭中硬幣的兩面,中國制造2025把“積極發展生產性制造和生產性服務業”作為九大戰略任務和重點之一。生產性服務業是制造業轉型升級的重要支點,是中國裝備走向世界的重要支撐,是產業價值鏈提升的必由之路。從企業層面看,微軟、IBM、西門子、SAP、PTC均積極與制造企業合作,為制造企業開展智能服務提供技術支撐,微軟與羅爾斯·羅伊斯合作,開展航空發動機預測性維護服務,大大增加了航空發動機維修間隔時間,降低了維修費用,IBM與約翰迪爾合作,開展農業機械的遠程監控和運維服務,增加客戶粘性。在我國,工程機械、電力設備、風機制造等行業服務型制造快速發展,陜鼓、徐工、三一重工、中聯重科、東方電氣等企業加快服務化轉型步伐,產品全生命周期管理、融資租賃成為企業利潤的重要來源。
系統梳理智慧企業建設進展及面臨挑戰,建設智慧企業的總體要求、基本思路、發展目標、建設內容、建設路徑、標準規范和組織實施方式。研究建立智慧企業參考架構模型,為智慧企業建設提供實操性強、科學規范的通用方法,引導企業系統有序推動智慧企業建設,持續培育新型競爭能力,推動產業轉型升級和創新發展。
在全國范圍內遴選一批綜合實力強、信息化基礎好、創業創新活躍的企業開展智慧企業試點示范,引導企業結合自身發展基礎和轉型需求,優化政策環境、服務體系、技術支撐、應用推廣等方面工作方式方法,探索生產方式、組織管理、商業模式等創新發展的成熟路徑,面向生產制造全過程、全產業鏈和產品全生命周期培育形成一批可推廣、可復制的融合發展新模式。及時總結和交流重點企業在政策措施、工程實施、平臺建設等方面的工作進展、典型經驗和實踐成效。
通過媒體宣傳、展覽展示、書籍解讀等多種形式探索智慧企業推進路徑、展示最佳實踐、交流典型做法,進一步擴大智慧企業的影響力和帶動性。
開展智慧企業發展評估指標體系和評估模型研究,推動智慧企業標準化建設。完善國家、地方政府、企業等多層次的智慧企業評估工作協同推進體系,組織開展智慧企業發展水平評估,發展面向智慧企業的測試驗證、產融合作等第三方服務。
圍繞全國智慧企業建設的發展現狀、發展成效、發展趨勢、典型模式,開展智慧企業數據監測統計,梳理總計典型案例庫,研制發布數據地圖,提高政府精準施策、機構精準服務、企業精準決策水平。
創新行業監管方式,落實政府職能轉變和“放管服”改革要求,進一步簡政放權,放寬市場準入,加快構建事中事后監管體系,對智慧企業新業態新模式實施包容審慎的監管政策。拓寬融資渠道,充分利用現有資金渠道,鼓勵地方設立專項資金,加大對制造業與互聯網融合發展關鍵環節和重點領域的投入力度,為符合條件的企業實施設備智能化改造、“雙創”平臺建設運營和應用試點示范項目提供支持。
健全多層次的資本市場和融資工具,引導社會資本參與智慧企業建設管理、運營和服務推廣。創新智慧企業人才培養方式,依托企業建設一批高技能人才培養基地和實訓基地,推行訂單培養、學徒制等人才培養模式,全面開展智慧企業人才培訓,提升領導干部、管理人員和技術人員參與智慧企業的關鍵素質和能力,建立全面健全合理的評估機制。