數字賦能制造企業服務創新的實現機理
——基于徐州工程機械集團的案例分析

羅嘉驪

(中國石油大學(北京)經濟管理學院 北京 102249)

數字化環境下制造企業若仍秉持“酒香不怕巷子深”的傳統邏輯，僅憑產品技術難以在當前的市場競爭中脫穎而出。一批如陜鼓集團的服務型制造企業實踐表明，依托優勢制造業務的服務創新不僅能夠破解產品同質化與客戶需求異質化之間的矛盾，還能驅動產業生態的價值共創，因此，服務創新逐漸成為制造企業塑造競爭優勢的重要舉措(Kühl，等，2019)[1]。但由于中國制造業服務化轉型仍處于初級階段，對制造業提質增效的帶動作用不強(高翔，等，2020)[2]，數字賦能的產品服務集成能夠有效提升制造業服務化轉型的速度與成效，數字服務化逐漸成為學界研究的熱點。制造企業在實踐中積極利用數字技術改造生產制造與服務提供過程，緊抓服務經濟與數字經濟融合下的新發展機遇。

然而，制造企業服務化轉型存在無法取得期望回報而陷入服務悖論的風險，如沈陽機床因忽視市場反饋，過快創新而陷入轉型困境(戴克清，等，2021)[3]，實踐表明：數字賦能制造企業服務創新的實現具有復雜性和特殊性，傳統的服務化轉型路徑無法適應數字化環境下以數據整合與應用為主的價值創造模式，而國內關于數字服務化的研究正處于起步階段，這使得制造企業缺乏明確的數字賦能服務創新實現的指導。同樣，制造企業數字化轉型也面臨風險，據《2021埃森哲中國企業數字轉型指數》報告顯示，到2021年僅有16%的企業數字化轉型取得了顯著成效，這表明部分企業尚未意識到數字化轉型的核心是與業務融為一體，并非僅僅集中于技術或產品升級，對數字化部署存在認知偏差。Kohtam?ki等(2020)[4]指出制造企業數字化轉型不足以產生積極的財務績效，而數字化與服務化的同時部署能有效規避數字化轉型中的價值流失，因此，制造企業如何利用數字化與服務化，并實現同步發展，推動數字賦能服務實現創新成為本文的研究主題。

鑒于此，本文以價值共創為視角，以制造企業數字化與服務化轉型為背景，利用單案例分析法，揭示制造企業利用數字技術實現服務創新、增強價值創造的實現過程及結果，研究結果將對數字化環境下制造企業服務創新的實現以及中國制造業數字化和服務化的同步推進具有一定的參考價值。

1 文獻綜述與理論框架

1.1 制造企業服務創新

制造業服務化是指制造企業由提供產品或技術向提供包含產品、知識、服務等在內的產品服務集成體轉變(Vandermerwe，1988)[5]。由于柔性服務能夠彌補剛性產品的局限性，因而，服務創新被認為是制造業服務化的具體實現方式(張穎，等，2020)[6]。制造企業服務創新具有漸進性、適應性與情境依賴性(Glassburner，等，2018)[7]，會受到企業制造系統、產品特征與相應的數字技術等因素的影響。首先，制造系統是服務化轉型的基礎，唯有一定技術、知識與資源累積的制造企業才具備服務化轉型的能力，且制造系統的柔性越高，企業服務創新的廣度與深度越強(Choo，等，2021)[8]；其次，產品特征決定了可承載服務的內容和范圍，其新穎性、復雜性和知識蘊含量均會影響服務創新(Hwang，等，2018)[9]；最后，數字技術賦予制造企業收集與應用數據的能力，支持其前瞻性地開發出與客戶需求精準匹配的產品服務集成體(Cimini，等，2021)[10]。

1.2 數字賦能與制造企業服務創新

數字賦能指數字技術廣泛地與企業組織、生產與管理有機融合，以數字要素與傳統要素的深度融合賦予企業分析、智能與連接能力，進而滿足不斷變化的市場需求(張國勝等，2021)[11]。由于數字技術具有普遍性、嵌入性與可編程性，能夠實現企業內部人—機—物的高效互聯和外部市場的有效互通，生產模式向柔性化和定制化方向轉變(Coreynen，等，2017)[12]。在創新方面，數字賦能促進企業創新決策由經驗判斷向數據驅動轉變，支持企業在深刻洞察市場需求、轉化內部隱形知識的基礎上作出更加科學的決策，并且通過數字技術將物理空間映射至虛擬空間，實現低成本試錯技術，快速推出與客戶需求相匹配的新產品或新服務(劉洋，2020)[13]，其中智能產品是數字化環境下制造企業產品創新的主流方向之一；在價值創造方面，數字技術的滲透擴散改變了企業價值創造和汲取方式，形成以供需零距離交互與定制化生產為核心的價值創造活動，并且價值創造的場景化與生態化特征愈加明顯，推動企業向價值鏈兩端的服務化環節邁進(董曉松，等，2021)[14]。

1.3 價值共創

產品主導邏輯認為價值僅由企業獨自創造，客戶是價值的被動接受者、毀滅者或消耗者；而服務主導邏輯顛覆了上述認知，認為企業允許客戶參與產品制造過程，客戶能夠在享受個性化創造體驗的同時，通過供需交互實現價值共創，在此過程中，客戶是價值創造者，而企業是支持者(Vargo, 2008)[15]。此外，盡管價值共創受動態情境影響，數字技術與實體制造的深入融合不僅可以消除價值創造過程的不利影響，如打破供需交互的時空隔閡，還能通過構建價值網絡來拓展價值創造的載體(Chandler，等， 2011)[16]，以客戶需求為導向的數字化與服務化轉型雙輪驅動制造企業向價值鏈高端邁進。數字要素與傳統要素的組合重塑了制造企業價值主張、價值創造和獲取邏輯，涌現出新的價值創造活動與方式(王康周，等，2021)[17]。目前，關于制造業服務化轉型的研究多以價值共創為主線，剖析服務型制造企業復雜的創新行為與結果(Payne，等，2021)[18]，而對數字化環境下制造企業服務創新的價值創造實現機理探究不足。

1.4 理論框架

制造企業單純的數字化投資并不足以產生價值增值效應，只有數字技術滲透于產品制造和服務提供過程，橫向縱向整合形成數字能力和資源，才能實現價值創造。此外，制造企業服務創新需要兼顧制造系統與實物產品，并不斷地創新服務以適應內部制造與外部需求的變化(Giovanni, 2020)[19]，如傳統機床與數控機床承載的服務不同，這也解釋了三一重工、徐工等制造企業利用數字技術夯實制造系統、開發優勢產品，并以此推動服務化向高階邁進。

通過文獻梳理發現，數字化環境下制造企業服務化轉型具體體現在制造過程數字化和制造結果智能化兩種方式。(1)制造過程數字化。指制造企業將前端生產過程中累積的知識規律化、數據化和代碼化，表現為：一是利用數字技術的去中介性和去中心化功能，貫通制造系統的數據流與信息流、連接企業價值鏈與供應鏈；二是生產信息數字化，依托數據技術形成生產—運營的數據流通循環，為產品建立電子檔案；三是改變供需之間的交互與交易方式。數字技術打破了供需交互壁壘，企業將客戶需求信息輸入研發與生產過程，實現供需精準匹配。此外，智能制造是數字技術與實體制造融合的最終目標，結合當前企業數字化轉型回報以及中國多數企業的轉型舉措，制造企業轉型進展仍停留在數字化階段。本文將數字技術與制造過程相融合而成的服務創新稱為制造過程數字化，如定制服務。(2)制造結果智能化：指制造企業在產品創新過程中將數字技術與產品技術相融合，開發出包含數字組件具備監測、控制、優化和自主能力的智能產品，能夠記錄后端運行及客戶使用情況，驅動提供在線服務，如基于智能穿戴設備的健康管理服務。此外，智能產品具有較強的嵌入性和連接性，既能嵌入服務組件豐富產品功能，如一鍵診斷，又能與其他產品互聯，打造場景式服務體驗。本文將產品智能化升級創造的服務創新機會稱為制造結果智能化。

綜上所述，數字賦能制造企業服務創新的實現是以數字技術與產品制造、服務提供過程的融合為前提條件。此外，數字賦能制造企業服務創新的結果表現為服務內容和形式的改變，依據Amara(2009)等研究可以將服務創新分為以下四類[20]：(1)業務創新：開發對客戶而言的新服務或改進已有服務；(2)流程創新：服務提供過程的創新(服務提供的“后臺”)；(3)界面創新：供需交互方式的創新(服務提供的“前臺”)；(4)傳遞創新：服務提供渠道的創新。據此，初步建立的理論框架如圖1所示。

圖1 理論框架

2 研究設計

2.1 研究方法

當前中國制造企業數字化、服務化轉型趨勢愈加顯著，本文采用單案例分析法刻畫數字賦能制造企業服務創新的實現過程，并揭示出現象背后的普遍規律，主要原因有兩個：(1)制造企業服務創新具有動態性與復雜性的特點，無法通過假設提出實證檢驗方法理論中的服務創新的實現機理；(2)數字技術如何賦能制造企業服務創新實現屬于“如何(How)”問題的范疇，案例研究能夠揭示制造企業服務創新活動的開展情況，有助于探究現象背后的實現邏輯。

2.2 案例選擇

本文依據典型性和理論抽樣準則，選擇徐州工程機械集團(下文簡稱“徐工”)作為案例分析對象，主要原因有三個：(1)公司成功進行了服務化與數字化轉型，且轉型績效顯著，并且公司的新服務對數字技術的依賴程度逐漸加強，對供需價值產生了積極影響，這與本文提出的數字賦能制造企業服務創新實現的理論目標一致；(2)實物產品是制造企業服務提供的載體，且產品屬性決定著承載服務的數量與質量這一現實情況，徐工在所屬領域的數字平臺建設方面取得了重大成果，且依托數字平臺探索出了制造企業服務創新領域的示范性成果，如預防性維護；(3)公司社會曝光度高、可觀測數據充分，具備資料可追溯性，能形成完整的證據鏈來證明數字賦能服務創新的實現過程。藉此，本文選取徐工作為案例研究對象，具有一定的典型性和普適性。

2.3 案例概況

徐工創立于1989年，其產品涉及軍工產品、農用裝備、起重機械、筑路機械、混凝土機械等14大門類，自成立起一直處于中國工程機械行業領先地位，此前一直為客戶提供安裝、維修等全生命周期服務，因行業需求縮減與應收賬款數目大，在2012年營收下降的情況下，公司順勢積極走上數字化轉型之路。

工程機械產品通常以按揭貸款的方式出售，徐工經常面臨大量的應收賬款；由于客戶頻繁地轉賣設備，這導致徐工內部存在較大的財務風險。鑒于此，徐工于2012年推出物聯網信息服務平臺，實時監測產品運行狀態，以此為經營決策提供依據。2016年徐工發布Xrea工業互聯網平臺(后升級為漢云工業互聯網平臺)、2017年投資智能制造基地與供應鏈系統，經前期數字化基礎與數字化發展階段的鋪墊，于2018年正式步入數字化轉型階段，同步推進研發與生產過程數字化。同時，徐工利用大數據預測產品維修時間，為客戶提供預防性維修、異常報警等新業務。

2.4 數據收集與分析

徐工數字化與服務化轉型布局早、成果豐富，得到了學界和業界的廣泛認可，公司作為行業的領頭企業，與數字化、服務化轉型相關的新聞報道、領導者訪談與演講、公開發表的學術論文、書籍等數據資源十分豐富，與本文研究相關的數據隨年份呈井噴式增長趨勢，足以滿足研究所需。

本文中徐工案例數據來源如下：(1)高層管理者公開訪談與演講稿；(2)申報服務型制造示范企業/項目形成的案例集；(3)以公司“數字化”、“服務化”、“智能化”、“平臺”等為關鍵詞的期刊文獻檢索；(4)公司公開的財務報告；(5)以上述關鍵詞為組合的公司媒體資訊；(6)公司微信公眾號、微博等信息可靠的自媒體。

多渠道多數據來源渠道確保了案例資料的充分性，多源數據相互補充、相互印證構成“三角驗證”，保證了案例資料的可靠性。此外，本文數據收集的時間跨度為2012—2021年，其主要原因為：一是徐工于2012年開始探索智能制造，籌備互聯網智能信息服務平臺；二是公司在數字化轉型前，服務化轉型已取得顯著成果，因此，2012年及以后公司處于數字化與服務化的同步推進階段，數字技術在企業內部的滲透擴散為服務創新營造了良好氛圍。上述數據收集完成后，研究團隊將所得數據與研究問題進行比對，歸納整理有用信息，為后續案例分析提供堅實保障。

3 案例分析

3.1 制造過程數字化

近年來，徐工先后推行制造過程信息化，自動化設備、柔性產線、智能工廠、數字化車間等實現前端生產過程的數字化，如下成果在徐工服務創新中起到重要支撐作用：(1)徐工借5G+MEC打造出30多種工業應用場景，實時監測部件質量，形成產品電子檔案，目前已建立23萬件、2200種機型的數字化產品模型，為備件管理與遠程服務提供前端生產數據參考；(2)徐工基于產品制造和已有的數字化轉型經驗，提出“1+5模式”以挖掘海量數據的潛在價值，“1”指漢云平臺，“5”分別指廣聯租賃平臺、金融服務平臺、智能制造平臺和智能供應鏈平臺，平臺中匯集著產品位置、開機狀態、發動機溫度、電壓電流、工時報表等產品自身運行、客戶操作及客戶運營狀況數據，經數字模型解析后可判斷產品健康狀況、客戶償還能力、產品銷量情況等，能夠為產品保養、租賃設備安全保障與制定生產計劃提供判斷依據。此外，徐工漢云平臺支持跨品牌產品接入，可適配95%的主流工業協議，已接入76萬臺設備，每天收集5億條數據，為離散設備的遠程集中管理提供“技術底座”；(3)徐工推出e修智慧服務平臺、X-LINK車聯網平臺、全球數字化備件服務信息系統(X-GSS)與車載網智能服務系統等，收集與存儲產品運行軌跡、報修、備件更換等參數，截至目前已收集71億小時數據，可根據客戶需求快速配置資源，提供在線智能服務，如車輛調度、路線規劃、燃料成本控制等。

3.2 制造結果智能化

領先的產品技術是徐工數字化轉型的基礎，經物聯網、大數據、人工智能等數字技術與實體制造融合的探索，已推出遠程遙控鋪墊機、智能語音識別挖掘機、無人駕駛壓路機、智能裝載產品、搭載X-LINK車聯網的純電動攪拌車等兩千多種嵌入數字組件的智能產品，能夠感知作業環境、追蹤運行軌跡及狀態、自主躲避障礙與優化工藝，為產品優化、故障預警與遠程修復等服務提供數據參考。此外，智能產品可遠程定位與遙控，記錄作業狀態與服務數據，具備故障預警、遠程修復與固件升級服務的嵌入接口，是提供數字化、智能化服務的有形載體。

3.3 服務創新

數字賦能徐工服務創新的結果可分為以下四類：(1)業務創新：徐工整合數字化服務資源，遠程提供產品健康評估、故障預警與診斷、AI預防性維修、備件管理、固件修復與升級等新服務；(2)流程創新：數字技術強化了徐工產品與客戶之間的連接程度，徐工基于生產經驗開發出產品工況數據庫，將捕捉到的產品加工參數、智能產品運行狀況與正常值作對比，當超過系統設定閾值時，發出預警，經智能專家系統判斷后，平臺根據產品位置智能分配資源，就近派工，將傳統人工模式下的被動服務升級為異常數據驅動下的智能主動服務；(3)界面創新：徐工通過手機App、微信公眾號、服務資源平臺和系統將相關參與主體接入數字平臺，為客戶提供全天候的產品維護服務，客戶通過終端可隨時隨地查看產品狀況與服務流程。此外，徐工還開發出上萬個工業場景App，通過“智能產品+數字平臺+工業App”實現全球產品遠程監控與服務提供；(4)傳遞創新：數字平臺與服務系統支持遠程在線提供服務，現場維修工人與技術專家能夠進行線上溝通；徐工購買大量主流產品的協議接口，將離散產品接入平臺進行遠程在線管理，客戶按月付費即可體驗產品的互聯價值。

3.4 價值共創

徐工開發的新服務可從以下幾個方面為供需雙方創造價值：(1)確保資產安全性：對徐工而言，遠程監測產品運行情況能夠判斷供應商與承包商履行合約的能力，從而確保自身資產的安全性；(2)降低服務成本：數字技術解決了徐工售后數據收集難、服務人員管理難、服務里程核算難與客戶報修描述難的“四難”問題，節約服務成本近3000萬元；(3)提高服務效率與擴張創收邊界：相較于傳統的事后故障維修，數字賦能的預防性維修、定制化保養與遠程健康評估等新服務，實現服務響應時間由7天縮短至0.5天，故障反饋及處理周期縮短12%，支撐產品銷量提升30%，創造的間接收益超50億元；(4)優化資產管理：智能產品的數據收集能力使得徐工研發部門能夠獲取到一手市場數據，能夠快速判斷產品功能缺失與冗余；并可根據產品作業日歷評估未來市場需求，提升需求預測的準確度；(5)減低產品使用成本：對客戶而言，預防性維修、車輛調度、燃料成本控制能降低產品停機損失與使用成本，確保生產穩定性，并且通過物聯網系統可實時查看產品工作狀態，依據數據反饋靈活優化資產、加強操作者管理，以此降低產品使用成本。此外，徐工將數字化轉型經驗封裝為解決方案，跨行業賦能其他企業數字化轉型，如為江銅貴冶定制智能化剝片機組，幫助客戶實現自動化生產，有效減少60%的人工成本。

綜上，數字賦能徐工服務創新的實現過程如圖2所示。

圖2 數字賦能徐工服務創新的實現過程

徐工打造的智能工廠、數字化車間、數字平臺等具備生產數據(如產品電子檔案、關鍵部件質量等)的采集能力，而智能產品具備后端客戶企業使用數據(如產品運行、客戶操作、使用環境等)的采集能力，多源數據在數字平臺匯聚后，經數字模型深度分析，凝練成有助于服務創新的知識，驅動徐工提供以產品使用為中心的服務，旨在保障產品功能正常發揮與客戶企業使用的經濟性，實現供需價值共創。

4 研究結論與啟示

4.1 研究結論

本文以徐工作為研究對象，聚焦徐工在數字化環境下的服務創新實踐，研究了數字賦能制造企業服務創新的實現機理，得到如下研究結論：

(1)數字賦能制造企業服務創新實現的路徑是“制造過程數字化與制造結果智能化——數據驅動服務創新——供需價值共創”。數字技術與制造過程的融合實現了生產過程、制造資源與服務資源的數字化，數字化設施以數據流的形式連接價值鏈各環節，可實時記錄生產數據；而數字技術與制造結果的融合賦予產品智能性、互聯性能，可以記錄后端產品運行、客戶操作與環境狀況數據，并且能與其他智能產品互聯并共享數據，成為數字賦能服務的有形載體。

(2)數字技術通過創造數字資源從服務業務、流程、界面和傳遞四個方面創新服務內容與形式，且四個方面相互交融。數字技術賦予了制造企業獲取產品運行、客戶操作與環境狀況等數據的能力，經處理后能夠驅動服務流程的自啟用，產生了遠程維護等具有感知與連接屬性的新服務。此外，數字技術的去中介性打破了創新主體邊界，使得企業具有數字資源、具備訪問外部數字資源的能力，通過數據流通與共享整合資源，進而實現產品功能或滿足客戶體驗，降低管理內部資源以及獲取外部資源的成本。

(3)數字賦能裝備制造企業服務創新能夠實現更大的價值創造空間。以生產制造為主營業務的裝備制造企業利用數字技術記錄前端生產與后端使用的數據，依托資產優化型數字平臺優化企業內部運作流程，面向客戶企業改進使用產品的服務，旨在保障客戶企業使用設備的連續性，降低使用成本，其根本目的是開發在線化、智能化的新服務業務，提升服務響應性、降低服務提供成本進而擴大創收邊界。

4.2 研究啟示

研究結論對正在探索數字賦能服務創新實踐的制造企業得出以下三點啟示。第一，重視數字賦能對服務創新的助推作用。制造企業在服務化轉型過程中，應加快數字技術在企業內部各個環節的滲透擴散，推動制造過程數字化與制造結果智能化升級，記錄前端生產與后端使用數據；借助智能設備，連接價值鏈各環節，增強數據的流通與共享，優化內部運行或整合異質資源，通過數據驅動服務實現對產品運行狀態的實時反饋與客戶需求的即時應答，推動服務提供向主動化和高端化發展；第二，遵循數字賦能服務創新實現的路徑。制造企業需根據現實情況制定合理的數字賦能路徑，通常而言，制造過程數字化和制造結果數字化具有空間并存性與時間繼起性特征，制造企業既要聚焦制造過程的數字化升級，貫通運營環節、理順數據流動渠道、形成數據處理能力，又要依據市場需求與產品技術發展軌道，尋求產品智能化升級的可能，以產品智能化升級擴大數據聯結下價值挖掘的空間，為實現服務創新提供更多的數據參考；第三，緊扣產品特征與市場需求開發新服務。當制造企業明確數字賦能服務創新發展路徑后，應結合產品特征與市場需求進一步清楚實現邏輯，對裝備制造企業而言，應搭建資產優化型數字平臺，在監測產品運行、優化生產過程的基礎上，開發以保障產品功能實現為目標的服務。