導讀
以云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G移動互聯(lián)為代表的新一輪信息技術變革正在加速企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字化是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的核心。
本文基于產(chǎn)品生命周期和制造生命周期，提出企業(yè)技術創(chuàng)新能力數(shù)字化戰(zhàn)略，包括數(shù)字效率戰(zhàn)略、數(shù)字性能戰(zhàn)略和數(shù)字價值戰(zhàn)略，并指出企業(yè)技術創(chuàng)新能力數(shù)字化戰(zhàn)略實施的關鍵基礎是正向技術創(chuàng)新能力。
作者 / 王毅
2013年，德國提出工業(yè)4.0，指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)（Cyber-Physical System，簡稱CPS）將生產(chǎn)中的供應、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，以達到快捷、有效和個性化的產(chǎn)品供給。美國則提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以通用電氣（GE）為代表。2014年4月，GE與IBM、思科、英特爾等IT巨頭組織成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）。
GE提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是通過工業(yè)設備與IT相融合，組合高性能設備、低成本傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)收集及分析技術等要素，從而大幅提高現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的效率并創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)。
德國工業(yè)4.0和美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來雖然不確定，但他們確定地指出了企業(yè)未來發(fā)展的方向——數(shù)字化。數(shù)字化的核心是企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字化。
我國已經(jīng)是一個產(chǎn)業(yè)類別齊全的制造業(yè)大國，擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類當中所有的產(chǎn)業(yè)類別，也是工業(yè)制成品的出口大國，當前的出口額當中80%是工業(yè)制成品。但我們還只是制造大國，不是制造強國。從國家創(chuàng)新能力的整體來看，我國正在持續(xù)進步。
世界知識產(chǎn)權組織2019年7月24日發(fā)布《2019全球創(chuàng)新指數(shù)報告》，我國從2018年的第17位升至第14位。但是，我們產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心競爭力不強、創(chuàng)新能力不足，在產(chǎn)業(yè)鏈上我們很多產(chǎn)業(yè)是處于價值鏈的中低端。科睿唯安（Clarivate Analytics，前湯森路透）根據(jù)企業(yè)專利情況遴選出2018-19年度全球創(chuàng)新百強企業(yè)與機構，中國大陸只有比亞迪、華為和小米三家企業(yè)進百強榜單，說明我們企業(yè)的技術創(chuàng)新能力在全球稍顯不足。我國企業(yè)技術創(chuàng)新能力在全球處于前列一直是我們努力的目標。數(shù)字化范式變革的到來，是我國企業(yè)技術創(chuàng)新能力躍遷的機會窗口。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力數(shù)字化戰(zhàn)略的目標，是形成智能制造核心技術能力。智能制造核心技術能力，是企業(yè)在智能制造時代獲得持續(xù)競爭優(yōu)勢之源，是企業(yè)擁有和（或）主導的獨特技術知識網(wǎng)絡，是企業(yè)利用信息技術重新配置知識資源，形成的滿足用戶個性化需求的制造能力的技術內(nèi)核，具有獨特性（Different）、綜合性（Integrative）、價值性（Valuable）、可擴展性（Extendable），合起來英文首字母為DIVE。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字化過程充滿挑戰(zhàn)，沃爾沃擁抱數(shù)字化的過程的第一個挑戰(zhàn)就是平衡外部和內(nèi)部的能力，其中關鍵的是數(shù)字能力和已有能力的融合。著名的戰(zhàn)略學者Porter指出，產(chǎn)品的數(shù)字化，包括數(shù)據(jù)、智能和聯(lián)網(wǎng)特性，會給公司甚至整個行業(yè)帶來變革挑戰(zhàn)。對數(shù)字創(chuàng)新的研究表明，數(shù)據(jù)、信息、知識和主體的分散和多元，給企業(yè)創(chuàng)新過程帶來復雜性。
針對這些挑戰(zhàn)，結合我國企業(yè)的實踐，本文提出，企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字化，沿著制造生命周期和產(chǎn)品生命周期兩個維度進行，可以區(qū)分三種戰(zhàn)略類型：
◆數(shù)字效率戰(zhàn)略
率先推進制造生命周期的數(shù)字化，包括原材料／零部件采購、物流、研究開發(fā)、加工/裝配、檢測、分銷、交付等環(huán)節(jié)的廣義制造過程中，一個環(huán)節(jié)或多個環(huán)節(jié)直至全生命周期的數(shù)字化。主要是能夠提升產(chǎn)品研制的效率，為用戶以可接受的成本帶來高效、小批量定制甚至單件個性化的產(chǎn)品。
◆數(shù)字性能戰(zhàn)略
率先推進產(chǎn)品生命周期的數(shù)字化，產(chǎn)品和（或）產(chǎn)品部件在制造和使用過程中可溯源，在使用甚至直到退役過程中有智能交互、智能決策、監(jiān)測、傳感和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)等部分或全部功能，主要是提升產(chǎn)品性能和全新數(shù)字特性，為用戶使用產(chǎn)品的全程帶來新體驗。
◆數(shù)字價值戰(zhàn)略
同時實現(xiàn)制造生命周期和產(chǎn)品生命周期的數(shù)字化，以用戶價值為中心，制造生命周期能夠圍繞全新用戶價值來提供個性化的數(shù)字智能產(chǎn)品以及產(chǎn)品生命周期內(nèi)的持續(xù)服務。
接下來的三個部分，結合我國企業(yè)的實踐，進一步闡釋企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字化戰(zhàn)略。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字效率戰(zhàn)略的一種方式是通過頂層設計，整體實現(xiàn)制造生命周期的全程數(shù)字化。
青島紅領是這方面的一個代表。紅領重新設計的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠智能設計和制造量身定制的服裝，可以實現(xiàn)用戶參數(shù)和制造系統(tǒng)的智能匹配。紅領自主研發(fā)專利量體工具和量體方法，建立了體型數(shù)據(jù)庫及服裝設計系統(tǒng)，接收用戶個性化訂單，結合智能分析，按照生產(chǎn)、供應等部門的工作標準，把個性化訂單轉(zhuǎn)換成各節(jié)點的標準指令，智能自動輸出產(chǎn)品設計圖、作業(yè)指導書、訂單BOM，各工位通過信息終端下載操作指令。紅領的生產(chǎn)系統(tǒng)支持以RFID射頻芯片為核心的物聯(lián)網(wǎng)，以射頻識別技術在生產(chǎn)執(zhí)行過程中自動采集人、機、料等相應資源信息。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字效率戰(zhàn)略的另一種方式，是逐步分環(huán)節(jié)推動制造生命周期的數(shù)字化，產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)在其中最有挑戰(zhàn)性。
中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司，在這個方面做出了嘗試。戚墅堰機車以模塊化設計和知識管理為基礎，依托信息化手段，在規(guī)范化設計流程導引下，以產(chǎn)品模塊、設計規(guī)范為約束，構建具備智能輔助設計決策、自動化輸出的產(chǎn)品設計與管理的數(shù)字化平臺，形成基于數(shù)字化平臺的新產(chǎn)品開發(fā)模式。
數(shù)字化設計平臺可根據(jù)產(chǎn)品需求，推薦滿足要求的設計方案和模塊，輔助設計師進行設計決策，實現(xiàn)知識找人，并有效減少不必要的新零件。該數(shù)字化平臺還可以基于模塊使用頻次、使用場景等，動態(tài)調(diào)整模塊優(yōu)選順序，確保最優(yōu)方案與模塊被優(yōu)先選擇?；跀?shù)字化平臺的產(chǎn)品開發(fā)，流程日益規(guī)范、產(chǎn)品開發(fā)實現(xiàn)平臺化、模塊重用率明顯提升，戚墅堰機車的研發(fā)能力顯著提升。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字性能戰(zhàn)略的一種方式，是設計全新范式的數(shù)字化智能產(chǎn)品，實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的全程數(shù)字化。沈陽機床利用互聯(lián)網(wǎng)技術新興發(fā)展的技術，開發(fā)了自主的i5數(shù)控系統(tǒng)，是一個典型案例。
2007年以來，沈陽機床經(jīng)過近10年的努力，從底層技術源代碼算法做起，獨立研發(fā)成功“i5”數(shù)控系統(tǒng)，實施“i5”戰(zhàn)略。沈陽機床不僅開發(fā)出了基于“i5”數(shù)控系統(tǒng)的系列產(chǎn)品i5M1、i5M4、i5M8、i5T1、i5T3、i5T56，并在全國各地建立智能云工廠，接入ISESOL云平臺，形成一個完整的閉環(huán)，能夠在機床的生命周期內(nèi)實現(xiàn)在線監(jiān)測、調(diào)度和升級等。
沈陽機床推出的智能云工廠，可以讓用戶靈活地擁有制造能力，而不是去進行固定資產(chǎn)投資擁有一批機床。用戶可以通過聯(lián)網(wǎng)的機床按生產(chǎn)數(shù)據(jù)量（時間）交租金，也可以按制造工件數(shù)量或按創(chuàng)造價值量與沈機分成。
三一重工以工程機械使用過程中的參數(shù)監(jiān)控為突破口，逐步實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的數(shù)字化。
三一重工在2 0 0 7年開始建設企業(yè)控制中心（ECC），開啟了車聯(lián)網(wǎng)的應用，通過在產(chǎn)品上增加嵌入式的自主開發(fā)芯片，記錄產(chǎn)品使用過程中的運行數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)，三一重工能夠及時了解產(chǎn)品的運行情況，及時進行監(jiān)控和故障排查。
2014年，三一重工集團啟動了大數(shù)據(jù)平臺建設，自主研發(fā)了大數(shù)據(jù)儲存與分析平臺——ECC客戶服務平臺，實現(xiàn)雙向交互以及對設備的遠程控制，可以實現(xiàn)低成本地海量設備數(shù)據(jù)接入與分析。
我國領先的家電企業(yè)，如格力、美的和海爾，在企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字價值戰(zhàn)略方面做出了嘗試，同時在產(chǎn)品生命周期和制造生命周期進行數(shù)字化，努力為用戶創(chuàng)造全新價值。
美的倡導智慧家居和智能制造為核心的雙智戰(zhàn)略。美的持續(xù)對人工智能、芯片、傳感器、大數(shù)據(jù)、云計算等新興技術領域進行研究與投入，建立了家電行業(yè)規(guī)模最大的人工智能團隊，致力于以大數(shù)據(jù)和 AI 為驅(qū)動，賦予產(chǎn)品、機器、流程、系統(tǒng)以感知、認知、理解和決策的能力，最大限度消除人機交互的多余載體，打造以“沒有交互”為目標的真正智能家電新品。
美的實現(xiàn)了以軟件、數(shù)據(jù)驅(qū)動的全價值鏈運營，完整地覆蓋了研發(fā)能力、訂單預定、計劃能力、柔性制造、采購能力、品質(zhì)跟蹤、物流能力、客服安裝等全價值鏈的各個環(huán)節(jié)。
珠海格力實現(xiàn)了設計數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、安裝數(shù)據(jù)、售后數(shù)據(jù)的獲取、集成、分析和應用，形成家電產(chǎn)品從設計、生產(chǎn)、銷售到安裝和維修的產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)管理。
珠海格力為每一臺空調(diào)產(chǎn)品設計了可識別的身份，這個身份信息嵌入在空調(diào)主板(控制程序)之中，這個主板是控制空調(diào)機組按用戶設定功能正常運轉(zhuǎn)的實際發(fā)出命令者，可以說是空調(diào)產(chǎn)品的中樞。
海爾定制眾創(chuàng)匯，依托互聯(lián)工廠實全流程可視化定制體驗，讓處于前端用戶與后端互聯(lián)工廠互聯(lián)互通。用戶從單純需求者轉(zhuǎn)變成為產(chǎn)品創(chuàng)意發(fā)起者、設計參與者以及參與決策者等，參與產(chǎn)品定制全流程，通過與眾不同的全新體驗激發(fā)用戶潛在的創(chuàng)造力。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力數(shù)字化不是對產(chǎn)品和制造技術能力的替代，而是在建立正向技術創(chuàng)新能力、把握產(chǎn)品技術原理和制造技術原理的基礎上，實施仿真和數(shù)字孿生，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設計和工藝設計的小顆粒甚至無級調(diào)整，以可以接受的成本來滿足用戶的個性化需求。
沈陽機床從源代碼開始自主研發(fā)的i5、青島紅領對服裝設計和制作、三一重工對工程機械的原理把握、格力對空調(diào)核心技術的掌握、美的和海爾都是在多年積累的基礎上，建立了正向技術創(chuàng)新能力，為企業(yè)技術創(chuàng)新能力的數(shù)字化戰(zhàn)略的實現(xiàn)準備了必要條件。
