基于獲取可持續競爭優勢的制造企業智能化轉型升級研究與應用

張葉同，史 健，王軍奎，康一鳴，張 豪

（1.許繼集團有限公司，河南 許昌 461000；2.華北電力大學 機械工程系，河北 保定 071003；3.北京科東電力控制系統有限責任公司，北京 100085）

1 引言

全球制造業迎來了以數字化網絡化智能化為發展方向的深刻變革，以新一代信息技術與先進制造技術深度融合為基本特征的智能制造，已成為這次新工業革命的核心驅動力。我國是制造大國，制造業正處于創新升級的重要歷史關頭，抓牢全球制造業變革帶來的歷史機遇，主動融入新一輪科技革命和產業變革，加快發展智能制造，是由大變強、全面創新升級的必由之路。

由于各地區、各行業的制造企業生產力發展水平參差不齊，智能制造仍整體處于起步階段。許多制造企業雖意識到借智能化契機開啟新一輪轉型升級，積極申報投資智能制造，但卻未取得理想經濟效益，“雨后春筍式”的盲目智能化現象突出，智能制造在部分企業遭遇難以落地的窘境。

面對全球經濟一體化的現實，如何在激烈的市場競爭中占有一席之地，使企業永遠處于不敗之地，這是擺在每個企業家面前的一項重大課題。不論是從理論上，還是從實踐的角度來分析，企業培育與提升獨有的、支撐企業可持續競爭優勢核心能力的是企業應對市場競爭的法寶，這對于我國企業健康發展具有非常重要的戰略意義。

多數制造企業智能化轉型還存在認識困惑、實踐誤區等，突出體現在三點：一是發展方向不明確，智能化轉型方向不能有效提升企業可持續競爭優勢；二是發展重點不明確，沒有結合企業自身特性，將已有或應有的智能制造核心技術能力作為重點實施或培育以支撐企業獲取可持續競爭優勢；三是發展路徑不明確，沒有建立智能制造核心技術能力與企業獲取可持續優勢之間的有效路徑。

本文結合某電力裝備制造企業在智能制造推進實踐中的經驗，研究了制造企業可持續競爭優勢如何獲取和提高，為制造企業智能化轉型升級提供了理論依據。闡述了制造企業實現智能化轉型的有效路徑，以供踐行智能制造的企業參考。

2 可持續競爭優勢基本理論

可持續競爭優勢基本理論是指制造企業對智能制造核心技術能力施加對應法則（推進體系），以提升企業的可持續競爭優勢。可持續競爭優勢基本理論可表達為

式中，為企業可持續競爭優勢；為智能制造核心技術能力；為推進體系。

可持續競爭優勢基本理論的意義在于：一是立足于企業發展方向，即獲取可持續競爭優勢 ()，并建立智能制造與之聯系；二是明確智能化轉型實現發展重點，即重點發展已有或應有的智能制造核心技術能力 ()；三是制定智能化轉型有效路徑 ()。

可持續競爭優勢基本理論的內涵在于：一是目標導向，圍繞企業經營戰略或方針，支撐企業可持續發展，以獲得企業領導更大力度支持；二是重點突破，結合企業自身特性和實際，重點打造某一項或某幾項智能制造核心技術能力；三是關鍵路徑，建立智能制造核心技術能力與企業獲取可持續優勢之間的有效路徑，以保障智能化轉型成功落地。

2.1 可持續競爭優勢

智能制造是一個復雜的系統工程，是企業轉型的手段而不是目的。智能制造是要根本解決企業生產效益的問題、資源消耗的問題、產品品質的問題、單件產品成本更低的問題以及對環境影響的問題。在推進智能制造過程中，要不斷解決以上與企業經營相關的問題，以降成本、降生產周期、降不良品率更快速的響應市場，獲取更大的市場競爭份額，為企業提供可持續競爭優勢。

企業競爭優勢一方面是不斷適應外部環境變化的結果，另一方面也要通過企業內部系統創新而形成；因此，可持續競爭優勢大致可分為市場優勢（外部優勢）和管理優勢（內部優勢）兩大主要部分。

市場優勢（外部優勢）主要包含：產品優勢（如技術領先、質量領先）、服務優勢（如24小時服務，免維護）、價格優勢（物美價廉）、招標優勢（關鍵指標得分）、交付周期優勢（滿足緊急訂單需求）等。

管理優勢（內部優勢）主要包含：提高效率（局部/全流程效率）、降低庫存（支撐現金流）、降低成本（硬成本、軟成本）、降低勞動強度、減少加班（提升員工幸福指數）、管理優化（控風險、助決策、快響應）等。

企業可持續競爭優勢，應基于企業的戰略或方針，結合企業自身特性和實際，應主次分明，不能眉毛胡子一把抓。制造企業并不需要成為“全能”冠軍，只要在某幾個方面做得很出色，就能建立差異化競爭優勢。

2.2 智能制造核心技術能力

智能制造核心技術能力是企業在智能制造時代獲得持續競爭優勢之源，企業智能制造核心技術能力應具有獨特性、綜合性、價值性、可擴展性，具體闡述如下：

獨特性，一是具有鮮明的企業特性，體現企業的核心價值觀，是獨特性的內核，難以模仿；二是跟其他企業相比，擁有的核心技術能力具備優越性，所包括的知識體系是獨特性的載體和外顯，形成壁壘。

綜合性，一是包含的知識元素具有多樣性，二是涉及到企業內多個部門的知識流整合，三是能力的應用是多方面的。

價值性，滿足客戶需求、為用戶創造價值，制造生命周期和產品生命周期都能夠圍繞客戶的個性化需求展開。

可擴展性包括靈活性和動態性兩個方面。靈活性是能力可以應用于多個產品和服務，能夠支撐企業當前和未來的多個業務發展，讓企業能夠為新客戶群體或已有客戶群體的新需求服務；動態性是能力可以隨著時間發展變化，滿足不斷變化的用戶需求，并且與環境變化相匹配。

目前，智能制造領域主要有十大關鍵技術：智能產品、智能服務、智能裝備、智能產線、智能技術、智能工廠、智能研發、智能管理、智能物流與供應鏈、智能決策。

企業智能制造核心技術能力形成具有累積性和路徑依賴特性，是企業通過長期努力積累的技術能力與信息技術融合的結果。制造企業應重點發展適合自身的智能制造核心技術能力。

2.3 推進體系

制造企業推進實施智能制造應結合企業自身特性，使用適宜的方式方法，讓智能制造核心技術能力轉化為企業可持續競爭優勢，提煉形成一套可行的智能化轉型推進體系。

推進體系可解讀為尋求-() >0最優解，即為了企業獲取可持續競爭優勢，需要重點發展智能核心技術能力，求解最優方案（實現路徑），制訂智能制造推進路線圖，做好投入產出分析，否則可能大傷“元氣”。

制造企業應當根據自身的產品特點和生產模式，在實踐中提煉形成的一套方式方法論，形成一套知識庫，并隨企業的變化而變化，兼備成長性和適應性。

3 智能化轉型實踐應用

3.1 基本理論應用方法

制造企業在智能化轉型中，常按以下步驟實施：

第一步，識別企業可持續核心競爭力；

第二步，診斷確定核心技術能力；

第三步，建立與之間的聯系，制定有效的路徑；

第四步，實踐驗證，通過PDCA循環持續優化，總結提煉并形成推進體系；

第五步，評估與推廣應用。

3.2 企業實踐案例

我國各行業、各地區制造企業發展智能制造的實際條件“千差萬別”，諸多企業實施智能制造的路徑還需探索和實踐。

某大型電力裝備企業變壓器公司2019年開始部署智能制造。圍繞一二次智能化創新驅動戰略方向，加快智能產品研發，推進核心工序自動化，建設信息化平臺，多維度提升企業的可持續競爭優勢。其智能化轉型過程：通過智能制造能力成熟度評估，識差距、定目標、確定智能制造的核心技術能力，建立智能制造戰略目標和實施規劃的框架。

加快智能產品研發。智能變壓器產品結合目前流行的互聯網技術，從而實現一次產品狀態的可視、移動運維和安全管理等。以傳統優勢產品干式變壓器為基礎，通過加入二次設備，從而實現干式變壓器實時狀態檢測。在產品推廣的過程中，用戶對智能變壓器也表現出了很濃厚的興趣，可以說是重新改變了用戶對干式變壓器的傳統認知，許多大型工廠及獨角獸企業都有試用該產品的意向。目前正準備籌建智能干式變壓器數字管理平臺，實現“云、邊、端”數據的互聯互通，實現主動遠程運維、全生命周期資產管理等高級功能，提高智能變壓器產品的用戶體驗度，提升產品市場競爭力。

關鍵核心工序自動化。快速提升和改進現有生產、工裝設備的功能效率，降低勞動強度。2019年因公司業務調整，油浸式變壓器車間5臺已運行5年的臥式繞線機處于閑置狀態，經重新設計觸摸屏界面、自主研發改進PLC控制程序等，實現了自主設參、自動計數、自動預警、自動計時、實時監控和無極變速等功能。圍繞核心工序核心設備，優化了高壓繞線放線架、澆注設備、固化爐、橫剪線、縱剪線等核心工序設備，整體生產效率提升 20%，并總結提煉形成了小微改造推進體系。

為進一步推動關鍵工序生產設備自動化升級改造，提升工序成套設備運轉效率，2021年啟動智能制造示范項目，有規劃地、逐步地開展整體產線級的智能制造改造升級，加快提升制造過程整體自動化水平。

2021年開展生產信息化建設，結合實際需求，分期推進 MES，以實現生產全過程的透明協同管理，智能化互聯互通，有效降低生產成本，提高生產效率，最主要是提高產品的性能水平的穩定性，提升產品可持續競爭優勢。

實施智能化轉型以來，2020年相比2019年各方面成效顯著。在產能提升方面，干式變壓器日產能由10臺/天提升至14臺、消弧接地變日產能由4臺/天提升到6臺/天、電抗器日產能由0.78臺/天提升到1.62臺/天，產能提升40%以上；在制造質量方面，制造階段問題數同比下降72.22%；在生產降本方面，2020年生產降本1 126.7萬元，同比提升143.82%，生產工時同比下降10.57%；在企業經營方面，2020年收入6.58億元，同比提升43.35%，利潤2020年4 411萬元，同比增加3 150萬元，提升249.81個百分點。

目前，該公司的變壓器、消弧成套、電抗器等核心產品處于行業第一梯隊，智能變壓器市場占比達5%，綜合創新能力不斷提升，企業可持續競爭優勢逐漸增強。根據可持續競爭優勢基本理論，保守可按利潤增加值3 150萬元計算。期間智能化轉型投入約500萬元（含硬件設備、軟件系統、人工成本等），即()按500萬元。可以得出-() = 3 150-500>>0，說明該公司智能化轉型是成功有效的。

3.3 注意事項

在具體實踐過程中，仍需要克服阻力，創造條件。例如，已經建立了信息化系統，還要確保數據的準確性和及時性，在智能制造項目具體實施過程中需要克服推進阻力，創造驅動型的條件，讓智能制造項目按原定的軌跡進行下去，并取得實效。這也是智能制造實施團隊的主要價值所在。

4 結論與展望

本文提出了智能制造核心技術能力是制造企業在智能制造時代獲得持續競爭優勢之源，研究了可持續競爭優勢基本理論，為制造企業智能化轉型升級提供了理論依據。通過實踐應用案例，驗證了基于獲取可持續競爭優勢的制造企業智能化轉型升級的可行性，詳細闡述了一些有效路徑，為制造企業進行智能化轉型提供了參考。

制造企業的智能化轉型需要結合企業自身難點、發展要求與行業特點、競爭態勢等多方面因素，立足于企業經營本質，基于獲取可持續競爭優勢，找到最適合企業智能化轉型道路。世界上沒有兩條智能化轉型道路是相同的，也沒有兩條智能化轉型道路是完全不同的。相信不久的將來，會有越來越多的制造企業智能化轉型成功，持續提升企業的可持續競爭優勢。