制造企業數字化轉型能力評價體系及應用

陳疇鏞，許敬涵

（浙江省新型重點專業智庫/杭州電子科技大學浙江省信息化發展研究院；杭州電子科技大學管理學院，浙江杭州 310018）

隨著新一輪科技革命和產業變革的不斷深入，利用數字技術對傳統制造企業進行全方位、全角度、全鏈條的改造，為企業發展注入新活力，是制造企業轉型發展的重要機遇。根據埃森哲發布的中國企業數字化轉型指數，僅有7%的中國企業數字化轉型效果顯著，不少制造企業缺乏數字化轉型基礎，對數字化技術的應用力度不足，企業間數字化能力差異較大。開展制造企業數字化轉型能力評價指標體系的研究，對了解企業數字化轉型狀況，推動制造企業提升數字化轉型能力，從而提升市場競爭力具有重要意義。

1 文獻回顧與因素分析

1.1 企業數字化轉型的內涵與路徑

許多學者從價值鏈或產業鏈的角度對制造企業數字化轉型升級的內涵和效果等進行研究。孟凡生等［1］認為制造企業數字化轉型是將數字化技術與制造技術全面融合，通過在制造全過程、生產全流程的每個環節全面采用大數據管控，實現大數據精準管理，使生產過程和資源配置達到最優。鄭衛華［2］認為制造企業轉型的目標是部署多種技術，在企業所有業務流程領域進行數字連接，創建一個學習型敏捷組織，以不斷適應變化的環境。毛光烈［3］認為企業的數字化是制造智能化的基礎，平臺是大數據服務和人工智能應用的載體，數字化與平臺化是企業實現數字化轉型的“兩個輪子”。孟昭莉等［4］認為數字化轉型成功的企業通常具備在終端采集數據并進行存儲與分析、對企業運營全流程均實現數字化以及擁有生產管理全流程進行中控和連接的平臺等3 種能力。胡查平等［5］通過對3 家本土制造企業的研究，將制造企業數字化轉型過程分為關注產品生產制造、關注產品基礎性服務提供和關注顧客業務競爭力提升服務提供3 個階段。梁敬東等［6］利用20 個主要制造業國家的數據發現，數字化改造在節能減排、勞動生產率的提升等方面對企業效果明顯，且有助于推動制造服務業發展。賴紅波［7］探究制造業、工業設計和互聯網“三業”的融合機理和傳統制造產業轉型的路徑，指出制造企業要深度挖掘用戶需求、探究用戶行為規律，積極改進產品或服務，同時政府應重視發揮企業的主動性和積極性,將市場主導與政府引導統一起來。

1.2 企業數字化轉型的影響因素

當前，理論界普遍認同技術創新是企業數字化轉型的關鍵動力。王吉發等［8］通過建立雙層因子識別模型，發現企業技術設備先進性、R&D 人員比例等因素是決定企業數字化轉型決策的動因。趙越等［9］認為企業實現技術創新與制度創新的有效協同已成為制造企業數字化轉型升級過程中提升自身競爭力的有效途徑，并認為技術學習和組織變革可以驅動制造企業規模的演化與升級。孔偉杰［10］利用企業數字化創新投入和R&D 研發人數反映企業數字化技術創新行為。邱紅川等［11］從企業技術能力、人力資源能力和融資能力分析OEM 企業轉型的內在機理，并建立珠三角紡織企業轉型升級影響因素評價指標體系。崔森［12］認為企業對信息技術的投入程度是數字化轉型的持久動力。袁夢琛［13］認為技術創新投入可以有效緩解產能過剩的現狀，對企業數字化轉型有正向影響。季良玉［14］認為通過對2003—2013年中國制造業技術創新能力的測算，提出制造企業應加大技術投入力度，以推動我國制造業轉型升級。

在數字化背景下，我國傳統企業面臨著重大的組織變革，優化組織結構，提高經營效率和效益是制造企業數字化轉型的重點。張大鵬等［15］基于權變理論研究了領導風格與組織創新戰略導向匹配對企業轉型升級有正向的影響。許愛玉［16］認為企業數字化轉型首先取決于企業家能力。楊瑛哲等［17］認為數字化技術可以打破原有的組織平衡，企業組織由“金字塔”式變成“扁平式”，降低信息傳播、處理和組織內部交易費用等，同時智能化、網絡化的發展對員工技術能力、專業素養的要求有所提升。黃群慧等［18］從觀念、制度、結構和戰略4 個方面剖析了我國企業組織轉型成長路徑。唐健雄等［19］通過問卷調查發現組織學習是影響企業戰略轉型能力提升的主要因素。劉濤等［20］總結出企業在數字化時代的轉型要從組織架構、業務流程和人員管理三方面著手。陳煜波等［21］對數字人才進行了定義，并認為當前勞動力市場上頂尖數字技能人才供不應求，且數字技能人才的培養跟不上需求的增長。劉德勝等［22］以制造板上市公司2006—2008 年的企業為樣本，發現將制造企業技術人才比重維持在合理范圍是制造企業技術創新的源泉。

關于企業數字化轉型對企業管理的變革影響，許多研究從企業業務、生產和財務管理方面入手。李永紅等［23］認為企業數字化轉型的直接驅動力要從企業內部業務流程出發。楊瑛哲等［24］將制造企業數字化轉型分為生產層面和組織層面，其中生產層面包括制造技術、生產流程，組織層面包括企業組織結構、人員構成。趙昌文等［25］通過實地研究和問卷調查發現，影響制造企業轉型升級成效的主要因素包括研發投入、人力資源培養、先進管理技術的應用和管理能力的提升以及是否采取全面質量管理。孫德升等［26］認為當前大多數中國制造企業數字化轉型升級路徑應直接在生產制造環節進行轉型升級。程虹等［27］從企業基本情況、生產情況、銷售情況、技術創新、質量能力和人力資源等個方面設計制造企業轉型升級的調查問卷，認為質量盈利模式已經成為制造企業轉型升級的主要方向。LYUDUKHOVDKIY VADIM［28］認為在內部物流活動中應用數字化可以有效改善企業內部物流的結構與流程。鮑勇劍等［29］發現從可視化管控開始的企業容易獲得后續資源，企業在數字化方面的決策也有較高的持續性和穩定性。段君亮［30］認為財務部門與業務部門的高效融合、持續協同，對推動企業轉型升級有積極的現實意義。何靜萍［31］認為財務管理是企業轉型下實現資源優化分配的有效工具。

2 評價指標體系構建

通過對文獻回顧，發現制造企業數字化轉型的核心是以數據作為關鍵要素，將信息技術與制造技術全面融合，滲透到企業生產運營全流程中，對企業的生產制造、組織與管理等方面產生變革，以提升企業應對市場變化的能力，因此，從技術變革、組織變革和管理變革3 個方面（一級指標）對制造企業數字化轉型的指標體系進行探究。

2.1 技術變革

5G、工業互聯網等新一代信息技術的發展促使企業對基礎條件如網絡、通信設備和原有系統等進行重構與變革，為企業的創新行為提供技術資源的支撐，加速企業產品與服務的創新，探索新的市場機遇。如阿里巴巴的數據中臺系統，包括了對海量數據進行采集、計算、存儲、加工的一系列技術集合。因此選取數字化基礎設施建設、數字化研發和數字化投入對技術層面指標進行探究。

（1）數字化基礎設施建設。數字化基礎設施建設是制造企業進行數字化轉型的基石。選取主干網與互聯網接口帶寬、主干網網絡覆蓋率和數據安全措施應用率作為數字化基礎設施的主要評價指標。主干網是企業所有通信和數字化相關系統的承載體，將企業的生產管理的全流程進行連接，并延伸到每一個崗位，主干網與互聯網接口帶寬是反應企業數據傳輸量的重要指標，主干網網絡覆蓋率反映企業各部門間的網絡覆蓋情況，是企業生產管理數據的精準、低延時互聯互通的重要前提。安全措施應用率反映企業當前在智能設備、網絡、平臺與數據方面的安全建設狀況，比值越大，則企業信息網絡安全可靠性越強。

（2）數字化研發。數字化研發是企業轉型升級的主要動力，選取新產品產值率、R&D 投入強度和員工人均專利數作為評價企業數字化研發的主要指標。新產品產值率指一定報告期內新產品產值與企業總產值的比重，是反映企業研究成果快速轉化為新產品并適應市場變化的能力的重要指標。R&D 投入強度反映企業對科技和創新的投入力度，比值越高越能提升企業的技術創新能力，越能促進企業轉型。員工人均專利數可以直觀反映企業對新技術、新產品開發的實際情況，其中發明專利相比于實用新型和外觀設計更具有在未來創造更大價值的潛力。

（3）數字化投入。數字化投入為推動企業數字化轉型提供支持，選取數字化投入占比、數字化設備投入占比、數字化運維投入占比和數據安全投入占比作為數字化投入的評價指標。數字化投入占比指企業數字化總投入與企業總投入的比值，反映企業對數字化轉型的重視程度，數字化投入占比越高，企業對數字化轉型越重視，數字化轉型效果越明顯。數字化設備投入占比、數字化運維占比和數據安全投入占比分別指企業在數字化設備、運維和數據安全上的投入與數字化總投入的比重，對數字化轉型的合理投入可以加速企業轉型進程，增強轉型效果。

2.2 組織變革

隨著消費需求日益個性化，迫使企業利用數字化技術變革組織結構，以增強對市場的反應速度。同時也需要員工之間加強直接溝通與信息獲取，提高數字化技能與管理能力，進而拉動企業對數字化應用人才的需求。因此選取組織架構和數字化人才對組織層面指標進行分析。

（1）組織架構。數字化轉型為企業的組織架構帶來重要變革，選取數字化部門領導者地位和企業管理層級數量作為組織架構的評價指標。數字化部門領導者的企業地位越高，數字化的推進越明顯。企業數字化轉型所帶來的最明顯的組織變革即敏捷制造，企業管理層級數量可以反映出企業的組織架構模式，企業管理層級數量越少，企業組織架構成扁平化發展，降低部門與部門、員工與員工間的信息壁壘，能夠快速適應技術變革帶來的不確定性，提升組織的整體效率。如海爾在數字化的驅動下，完全擯棄了過去科層制的架構模式，而代之以自創的平臺化組織模式，而這種模式所依賴的就是所謂的“三化”機制——企業平臺化、用戶個性化和員工創客化。

（2）數字化人才。數字化人才是推動企業數字化轉型的關鍵要素之一，選取數字化人才比重、數字化技能員工覆蓋率和初級數字化技能人才培訓支出比作為數字化人才的評價指標。企業數字化相關人才數與企業員工總數比反映企業數字化人才比重，也反映出企業數字化轉型在人力資源方面的軟實力情況。數字化技能員工覆蓋率反映企業員工對數字化技術的應用情況，比值越高，員工對數字化設備的操作更熟練，數字化設備的利用程度越高。初級數字化技能培訓支出與企業員工培訓支出的比重反映企業員工數字化技術的應用狀況。

2.3 管理變革

制造企業通過數字化轉型打通生產與管理全流程的數據鏈，促進業務流程變革、生產變革和財務變革，提高產品質量和生產效率。因此選取業務數字化管理、生產數字化管理和財務管理對管理層面指標進行研究。

（1）業務數字化管理。業務數字化管理是企業數字化轉型的重點之一，選取電子商務采購比率、數字化倉儲物流設備占比、訂單準時交付率以及數據可視化率作為業務管理的評價指標。電子商務采購比率指企業利用電子商務采購金額與總采購金額的比值，電子商務采購在信息傳遞方面的特點可以打破時間與空間的限制，縮短采購周期，降低制造企業的交易成本。數字化倉儲物流設備是企業降低庫存的物質技術基礎，是企業降低物流與庫存成本的主要標志。訂單準時交付率是反映企業通過大數據，聯動供應鏈上下游資源，提升協作配套生產能力，以快速響應市場變化，滿足客戶要求的重要指標。數據可視化率用于評估生產現場可視化對象的管理水準，幫助實現企業生產全流程的精準管控。

（2）生產數字化管理。數字化生產是企業數字化轉型的關鍵，選取作業自動化編制及優化排程比例、與PCS 或MES 直接相連的數字化設備占比、數字化檢測設備占比和在線設備管理與運維比例作為衡量企業數字化生產能力的指標。自動化編制及優化排程比例反映企業數字化生產作業計劃與車間調度的覆蓋范圍與控制精度。與PCS 或MES 直接相連的數字化設備占比反映企業數字化生產設備接入、數據采集與互通情況，生產設備的互聯互通可以幫助企業對生產過程中的各種數據進行收集、分析與處理，優化生產方案，進行數字化、柔性化生產管理。數字化檢測設備占比能反映企業在生產過程中對產品質量的在線檢測與控制的能力，加強對產品全生命周期的追溯管理。在線設備比例能夠反映企業在生產過程中對企業用料、用物、用能等進行在線監測，分析其使用是否合理等。

（3）財務數字化管理。財務數字化管理為企業數字化轉型提供保障，選取ERP 系統覆蓋率、資金周轉率和庫存資金占有率反映企業財務管理指標。ERP 系統可以打通企業生產與管理全流程數據，為企業的經營決策提供數據支持。企業資金周轉率反映在保證生產經營正常進行的情況下流動資金的周轉速度。庫存資金占有率是反應企業庫存信息化效益狀況的效益指數。如華為通過交易核算自動化、ERP 優化等多種方法實現全球核算實時可視，過程可跟蹤、可管理，僅需3 天即可完成月度財務報告，11 天完成年度財務報告，全面數字化已成為華為新的競爭優勢。

通過分析，從數字化基礎設施、數字化研發、數字化投入、組織架構、數字化人才、業務數字化管理、生產數字化管理和財務數字化管理等7 個方面26 項細化指標構建企業數字化轉型能力評價體系，如表1 所示。

表1 企業數字化轉型能力評價指標體系

3 評價指標權重的確定

應用層次分析法（AHP 法）確定指標權重［32］，并設計了《企業數字化轉型能力評價指標重要度專家調查表》，對業內8 位分別來自政府、企業和科研機構的專家進行了訪談并填寫調查表，通過算術平均法對8 位專家的評分結果進行數據整理。具體步驟如下：

首先建立評價指標集：

三級指標集包括：

根據指標體系構建判斷矩陣，計算矩陣特征值，進行歸一化處理和一致性檢驗。以評價指標為例進行計算。

根據檢驗結果可知，該指標層判斷矩陣一致性可以接受。

最終計算結果見表2。

表2 制造企業數字化轉型能力評價指標權重

根據計算結果可知，目標組合權重值為：

4 評價指標體系的應用

軸承行業是浙江省新昌縣的特色產業集群，現有軸承生產制造企業400 多家，產值約占全縣工業總產值的10%，但絕大部分是小微企業。由于生產經營管理比較粗放，企業利潤率在5%與虧損之間。在龍頭企業的帶動下，通過數字化改造的企業顯著降低了成本，提升了利潤率。因此，新昌縣發展企業數字化制造、提供行業平臺化服務、政府對小微企業提供免費體驗式扶持，加快對軸承產業集群進行數字化改造。

截至2019 年6 月，已有189 家軸承企業完成了數字化改造，并接入軸承行業工業互聯網平臺。為了對軸承企業的數字化轉型能力有一個全面客觀的評價，根據走訪調研，選取斯菱股份、普佑科技和開源軸承三家企業為代表進行數字化轉型能力評價。

首先，根據制造企業數字化轉型能力評價體系的各項指標設計了《制造企業數字化轉型能力調查表》，并由3 家軸承企業高層管理者結合企業情況對調查表進行填寫，對三級指標中的量化指標提供實際數據，不能量化的指標提供參考值；其次，成立企業數字化轉型能力評審專家組，其中專家組成員由新昌縣經信局、有關信息工程公司高管和高校專家等人員組成，通過實地走訪調研和深入訪談，評審專家對3 家企業填寫數據進行核查，認為3 家企業的填寫數據較客觀地反映了企業實際情況；最后，8 位專家分別對3 家企業不能量化的各項指標進行打分。

對8 位專家打分結果求取平均值，結合量化指標值，根據指標權重求得三家企業各項指標分值，經計算，得分結果最終見表3。

表3 斯菱股份數字化轉型能力評價得分表

根據專家評分結果和各指標可知：3 家企業的數字化轉型能力的綜合評分均未達到85 分，尚有待提升。（2）普佑科技的數字化轉型能力評分相對較高，從單項指標來看，其在業務數字化管理和財務數字化管理方面表現最佳，但在數字化人才方面得分未超過80 分，得分較低。（3）斯菱股份各項指標得分多集中在70～80 分，在組織架構和財務數字化管理方面表現超過80 分，在數字化人才方面得分最低。（4）開源軸承的數字化轉型能力在3 家企業中排名最后，組織架構和數字化人才得分均未超過70 分，表現較差，但在生產數字化管理的方面表現相對較好。（5）由于3 家企業普遍缺乏數字化專業人才，在數字化人才方面得分均表現較差，應加強對數字化人才培養與建設。

5 結論與建議

本文通過梳理制造企業數字化轉型相關理論研究，分析企業數字化轉型的影響因素，構建了制造企業數字化能力評價指標體系，采用專家評估法明確不同層次指標的權重，實現企業數字化能力的評價與應用，為企業數字化轉型能力的評價提供理論參考。

（1）企業要加強對數字化技術在生產管理方面的應用。生產數字化管理和業務數字化管理的指標權重較高，是衡量企業數字化轉型能力的關鍵指標。制造企業在應用數字化技術過程中，要重點提升生產數字化水平。要注重數字化技術在生產過程的全方位應用，打通數據鏈，防止出現“數據孤島”。

（2）企業要加大對數字化技術的研發與投入。在技術層面中，數字化投入和數字化研發能力指標的權重較大，反映出數字化投入對轉型發展起到了重要的作用。因此，企業要加大數字化相關技術投入，特別是在數字化設備、運維和安全方面的投入；同時，企業要重點研發產品的數字化含量，從而提升產品附加值，降低同質化效應。

（3）企業加強數字化人才隊伍建設。根據制造企業數字化轉型能力的應用案例評價發現，制造企業數字化相關人才缺乏問題突出。一方面，制造企業應根據需要加強引進數字化相關人才；另一方面，要建立健全數字化人才培養制度，提高現有員工對數字化技術和管理的素養。