數字化對企業生產環節和價值運作活動的影響分析
——以制造企業為例

青島科技大學經濟與管理學院 隋小寧

隨著信息技術的不斷發展，制造業正面臨著技術的升級換代，以大數據、云計算、區塊鏈等技術為代表的新一代數字化技術為制造企業的發展提供了新的工具[1]。數字化技術既是未來制造企業發展的關鍵推動者，也是企業組織和市場的轉換器。制造企業利用數字化技術帶來的便利，減少了企業間合作的障礙，壓縮了產品的交貨期，豐富了企業的決策過程，幫助企業實現更好、更快、更便宜地滿足客戶需求的目標。通過提供全球范圍便捷的連接手段，數字化技術促進了合作，同時增加了市場競爭，并提高了為客戶帶來的價值。從實現業務靈活性、改變員工工作方式以及優化業務績效的角度來看，制造企業已經進入了數字化轉型期。根據數字化的影響范圍劃分，可以將制造企業的數字化發展分為四個階段。(1)過程數字化階段。制造企業開始采用新的數字化工具，通過減少手動操作來簡化流程。(2)組織數字化階段。制造企業在提供產品的同時開始提供相應的服務，摒棄陳舊的做法，以新的方式提供新的產品服務。(3)業務數字化階段。制造企業利用數字化技術改變企業組織中員工的角色分工并優化企業的價值鏈，為客戶提供更好的服務和產品。(4)社會數字化階段。制造企業通過數字化轉型改變以往的工作和決策方式，以更好地適應社會發展。制造企業在數字化影響下的生產環節會有怎樣的變化？數字化對制造企業的價值運作活動會產生何種影響？基于以上問題，本文針對制造企業生產過程中的三個不同環節，以及數字化對制造企業三個價值運作活動階段的影響展開分析。

1 數字化時代的制造企業

數字化促進和改善了制造企業生產產品的過程。數字化技術需要持續發展，以幫助制造業更好地實現其為客戶創造價值的目標，但企業也需要隨著數字化技術的進步而不斷適應。制造企業的主要任務是生產產品，可以將產品生產視為由六個不同環節組成：產品設計、過程設計、供應鏈設計、采購、制造和交付。企業將提高盈利能力、擴大市場份額、壓縮交付時間、實現利益相關者的參與作為發展目標。數字化技術不僅是企業生產環節和價值運作活動的推動者和促進者，還是新型商業模式的轉換器和驅動因素。因此，數字化技術需要持續發展，以幫助制造企業更好地實現產品生產，同時企業也需要適應數字化技術的不斷進步。作為推動者和促進者，數字化技術通過提供更快、更好、更多的有價值信息，縮短了產品的交付周期，消除了手動操作，提高了決策效率。數字化技術在轉變角色的過程中，使制造企業與利益相關者之間建立起新的聯系，減少了企業間由于地理距離原因產生的合作障礙。數字化為制造企業帶來的變化具體表現在以下方面。

(1)加快信息流通，廣泛傳播信息。電子通信縮短了信息傳輸時間，促進了信息共享，從而縮短了交付周期，提高了企業的決策效率。

(2)允許利益相關者參與決策。連通性、并發性和多媒體通信能力給利益相關者帶來了更大的參與感，創建了新的聯系(如客戶參與生產產品)，增強了企業創造力，有助于更快地實現企業目標并解決問題。

(3)為決策提供更多有價值信息。隨著連接性和操作性的提高，企業可以通過更快地收集大量信息來豐富決策。信息擴展了選項的范圍(如可選擇更多的產品設計人員或供應商)，改進了對各選項的評估(如有關流程利弊的更多信息)。

(4)消除業務流程中的中間步驟。人工智能、區塊鏈技術和企業集成等允許業務自動化以及并行化進行(如在收到客戶訂單的同時檢查客戶信用材料的真實性)，從而減少交貨期和運營成本。

(5)用數字運動代替物理運動。數字產品的使用，可以使數字移動代替物理移動而節省大量成本和時間。例如生產汽車時，企業可以下載用于遠程制造的數字化工藝計劃和遠程控制機器，運用數字傳輸代替物理運動具有極大潛力。

(6)監測活動及預警機制。隨著微型化和其他技術的發展減少了數據獲取、處理和傳輸的經濟方面障礙，為企業持續監測、智能處理數據、檢測和診斷問題、提示預警信息等活動提供了支持。

(7)從數據中提取有用信息，促進信息的再利用。智能信息處理和數字存儲/檢索功能可以改進決策，提高信息自動化程度，并支持組織學習，為進一步利用信息創造便利條件。

2 數字化對制造企業生產環節的影響

2.1 對前期生產環節的影響

在前期生產環節，新一代數字化技術使產品設計更加靈活，降低了企業成本。數字化設計減少了創造新產品所需的工作時間，還可以減少設計商品所需的專業知識。后者尤其可能出現在數字化允許對隱性知識(即從經驗中獲得知識)進行學習的情況下。隱性知識的學習依靠機器學習發揮作用，機器學習通過大量數據識別相關性，最終甚至會優于基于經驗的知識積累，因為它可以很容易地識別人類不會刻意尋找的相關性。生產活動成本的下降可以通過數字化技術得到進一步確認。數字化技術可用于快速、低成本的基于仿真技術的專門生產。數字化技術的應用壓縮了基于傳統技術和基礎設施進行大規模生產的產品開發周期，并允許基于數字化技術進行更為定制化的生產[2]。在前期生產環節使用數字化技術有助于彌補因企業缺乏熟練產品設計人員和成熟制造技術的不足。如果將生產前期和生產后期環節整合起來，企業可利用關于其市場需求的數據進行產品設計，利用關鍵投入的可用性、產品成本和質量的數據幫助制造企業優化其采購和投資決策。

2.2 對中期生產環節的影響

在中期生產環節，數字化主要對制造企業的價值鏈產生影響，并產生兩個效應。第一，已經實現價值鏈自動化的制造企業需要進一步加強生產的自動化程度。這需要企業加大數字化投入，以滿足價值鏈中的其余企業以及客戶對產品質量和產品標準的定制化需求。第二，數字化技術可以通過將制造企業活動進行外包以獲得更加專業化的生產能力。同時，需要在企業內部建立一個獨立的部門實現企業跨部門溝通[3]。制造企業可以通過增加對數字化技術的應用來改善企業的生產流程。例如，企業可以將3D打印機與計算機輔助設計和制造或其他創建數字模型的3D軟件相結合。當3D打印的成本降低以及與云計算技術互補性提高，便可使這一技術廣泛應用于生產，實現制造工具和備件的數字化制造。此外，如果制造企業可以將定制的產品服務推廣至明確的目標市場，那么企業就可以獲得更多的收益。增加數字化技術的使用有助于制造企業提高企業利潤率，從而增加生產的靈活性和定制化程度。這意味著，一旦明確增強數字化技術的應用，即使是在小批量生產和日益定制化的方式下進行，企業也可以制造出復雜的零件和產品，以獲得更多的回報。

2.3 對后期生產環節的影響

新一代數字化技術，特別是與物聯網相關的信息和通信技術，如云計算和大數據分析等顯著提高了后期生產環節在整個制造過程中的重要性。信息和通信技術可以通過提高生產計劃、物流、庫存管理和設備維護的效率，特別是通過將來自不同組織的數據集成到一個連貫的系統中來優化業務運作。分析收集到的銷售數據可以為客戶提供更好的售后服務，通過提供遠程服務滿足客戶需求，制造企業可以進一步擴大其活動范圍，為客戶提供更多新穎的服務[4]。更重要的是，從發展的角度來看，云計算和大數據分析減少了對企業實體數字基礎設施的要求，降低了計算和使用軟件的成本。云計算和大數據分析也使得企業和客戶之間的互動頻率大幅增加，進而促進了超越傳統營銷模式的更個性化的分銷活動的發生，大幅降低了企業營銷成本，并借此接觸到更多潛在客戶。利用數字化技術還可以提高用于建立品牌和其他聲譽資產支出的有效性。分析與市場相關的數據有助于產品設計人員和生產商發現客戶重視的產品功能和特性，從而確定甚至預測對特定產品的需求。擁有這些數據并具備所需分析能力的制造企業可以確定不同客戶需求模式的異質性，利用數字技術處理這些不同的數據信息，分析來自不同客戶的需要，實現大規模定制產品的生產。而在產品設計和開發中使用與市場相關的數據，可以幫助企業進入那些原本無法獲知是否能夠獲利的行業。

3 數字化對制造企業價值運作活動的影響

3.1 數字化與制造企業價值創造

制造企業的價值創造是指企業向客戶提供不同種類的產品和服務來獲得價值的過程。數字化使制造企業可以利用不同的方式，通過更加新穎的、先進的服務為客戶創造價值。越來越多的制造企業通過數字化技術構建新的產品配置，數字化技術允許企業通過整合物聯網組件，組合不同的產品和服務來擴展獲取價值的機會。例如，制造企業可以通過建立數字化平臺為客戶提供高級服務，來滿足客戶日益增加的產品定制化需求。數字化也可以在增加價值和降低交易成本方面發揮補充作用，然而，制造企業通過數字化技術的應用來維持其現有產品和服務的市場地位不是絕對可靠的，企業可能會由于向數字化投入大量資金而無法獲得預期回報，最終陷入“數字化悖論”[5]。對于制造企業來說，重點是了解客戶對數字化解決方案的需求。在產品中提高傳感器的使用程度收集客戶在使用產品過程中的數據，通過進一步的數據分析獲得客戶的真實需求，避免為目標客戶提供不必要的產品功能。當企業在產品中添加數字組件，但沒有明確掌握客戶需求時，就無法為客戶創造價值。因此，企業可以通過數據分析來獲得有價值的信息為企業帶來潛在的價值收益。同時，數字化有助于企業協調各部門功能進一步創造價值。數字化是一種激進的破壞性創新能力，具有重塑制造業競爭力的潛力。以更具遠見和創造性的思維方式實現制造企業的數字化轉型可以引導全新的商業模式，而數字組件是新型商業模式出現的主要價值驅動因素。客戶將在整個價值創造過程中扮演重要角色，需要將客戶整合到價值創造過程中。價值創造的一個重要標準，是企業在利用數字化技術創造價值過程中不應取代人的位置，而應補充人的能力，過度依賴數字化技術而忽略人際間互動，可能對新產品的價值創造潛力和客戶價值感知能力產生負面影響。

3.2 數字化與制造企業價值交付

制造企業價值交付是指企業利用運作流程向客戶交付承諾的價值，這包括所需的具體交付資源和能力，如服務支持人員、在線監測系統、數字化平臺等。數字化技術的應用將改變以往向客戶交付價值的方式，這些變化發生于企業內部和外部的商業模式系統中，可以說數字化對企業內外部資源、能力、活動和角色方面產生了影響。首先，數字化影響下的價值交付需要企業開發和應用新的能力。在制造企業中建立數字化能力的關鍵活動包括投資智能和互聯信息技術功能，培養對客戶數據進行高級分析的技能，以及基礎數據自動化分析和對服務創新的支持能力。信息技術能力的發展與內部員工能力密切相關，企業需要對其員工展開教育和培訓，以適應新的工作崗位和新的工作場所。其次，為了成功地實現數字化帶來的價值，企業需要開發可擴展的數字化平臺，利用模塊化來提高效率[6]。數字化能力能夠持續改進對企業服務產品的監控流程，更少的延誤和更具響應性的反應對提供客戶服務至關重要。例如，來自客戶使用數據的警告信號可以立即流經整個運營系統，提示企業做出迅速必要的響應。最后，數字化影響下的價值交付需要制造企業調整角色和責任。企業中的人際關系變得更加緊密和相互依存。數據的收集、存儲和共享要求企業間加強協作，促進更高的信息透明度和連接性，每個企業都需要明確合作伙伴和互補參與者來更好地實現價值交付。這種加強合作的需要對數字化時代下的制造企業尤為重要，因為企業的未來取決于成功的伙伴關系。當面對在軟件開發、數據解釋和產品服務等領域工作的其他參與者時，現有的參與者很難在供應鏈中始終保持其強大的主導地位。因此，每個企業都需要與不同的合作伙伴和參與者產生聯系來共同實現價值。隨著數字化技術的發展，縱向和橫向行業伙伴關系都將不斷發展，而數字化技術有利于制造企業與客戶及行業伙伴共同創造價值。

3.3 數字化與制造企業價值獲取

制造企業價值獲取關注企業的收入模式和財務可行性，特別強調潛在收入和成本結構的合理性。數字化可以通過各種方式實現價值累積，例如，降低成本、增加收入或改變收入方式。首先，數字化可以改善企業內部流程，提高決策效率，對產品性能產生積極影響。通過分析產品數據來改善與客戶的溝通，進一步實現企業效益。在追求效益的同時，還需持續審查價值運作活動，以便權衡利用數字化技術而產生額外成本的合理性。企業最高成本來自產品開發和IT基礎設施建設，這需要大量的前期投資以及后續持續的資金支持[7]。其次，利用數字化技術可以建立新的價值獲取收入模式。例如，客戶感知價值的增加將提高產品利潤率，大多數收益來自基于訂閱、按次付費或類似方法的新收入或定價模式，其中客戶為結果而不是特定產品付費。由數字化技術支持的新收入或定價模式將提供更靈活和定制化的服務方式。這些模式還為客戶提供了選擇固定價格、按次付費或混合計費方式的機會，通過增加定制程度，促進更大的價值獲取。如“區塊鏈”等新興數字化技術可以通過提高多個參與者相互間的透明度來改變價值獲取機制。最后，數字化會增加價值獲取的風險，這些風險與實施業務模式創新有關，而業務模式創新源于生態系統的不確定性。這種增加的不確定性需要利用新的風險管理方法及時處理，重點是開發靈活的風險管理系統。數字化的一個關鍵好處來自于通過提供實時數據，對供應商和客戶關系展開分析，這為建立更多基于結果的產品服務合同提供了機會。

綜上，數字化為制造企業帶來的效益是多方面的。通過更大的過程自主性提高安全性可以減少人為錯誤和事故的發生。例如，傳感器可以在檢測到操作員進入禁止區域時關閉操作；使用遙控或自動機器可以消除由于環境給員工帶來的危險。當員工掌握更多的有關數字化的知識時，員工的工作效率也會隨之提高。例如，維修人員可以使用數據更好地了解設備的操作屬性，從而進行預測性維修，而不是在機器設備運行過程中產生故障后再進行處理。此外，由于數字化技術的使用，重復性和疲勞性的工作活動可以被更有回報的任務所取代，這些任務可以為制造企業員工帶來更高的工作滿意度，減少員工流失。

4 結語

數字化為制造企業提供發展機遇的同時也帶來了挑戰。數字化技術的快速發展會讓許多處在發展中的制造企業忙于應對，企業需要根據自身的發展水平采取多種形式，有針對性地處理來自數字化技術進步的挑戰，通過有效調整使其成為自身不斷發展的有效工具。企業需要利用數字化技術合理改善生產的前期、中期和后期階段的生產作業方式，降低成本，提高效率，為企業帶來更多的收益。同時，制造企業應重視數字化對價值運作活動的影響，在價值創造、價值交付和價值獲取階段，充分利用好數字化技術的優勢，更好地適應數字化時代制造企業發展的各個階段特點。