供應(yīng)鏈視角下制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略

供應(yīng)鏈視角下制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革進(jìn)入應(yīng)用拓展期，工業(yè)化和信息化融合向更大范圍、更深層次、更高水平拓展，推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)組織方式根本性變革。1制造體系的基本概念制造體系是以產(chǎn)品的生產(chǎn)為核心，包括需求分析、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和售后等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著社會(huì)分工的不斷深化，以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，制造體系不斷朝著專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化方向發(fā)展，生產(chǎn)效率極大提高。制造過(guò)程中伴隨大量的信息，如市場(chǎng)需求信息、設(shè)計(jì)研發(fā)信息、生產(chǎn)制造信息、市場(chǎng)反饋信息等，信息以數(shù)據(jù)形式在制造過(guò)程中流動(dòng)，形成“信息流”，與“物流”“資金流”等一同支撐制造過(guò)程的運(yùn)轉(zhuǎn)。制造體系將與供應(yīng)鏈體系深度融合，供應(yīng)鏈支撐制造體系運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)廣義的制造體系維持供應(yīng)鏈的形成和穩(wěn)定。制造體系要達(dá)到“優(yōu)質(zhì)、高效、綠色、人性、安全”的目標(biāo)，就需要以信息化為基礎(chǔ)，將整個(gè)制造體系中的各要素協(xié)調(diào)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)制造體系的系統(tǒng)化、一體化、智慧化。制造體系組成及內(nèi)部關(guān)系如圖1所示。圖1制造體系組成和內(nèi)部關(guān)系2制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本原理制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本原理：(1)將制造體系的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)要素信息化、數(shù)字化。(2)通過(guò)系統(tǒng)理論、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合、集成。(3)制造體系的整體最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，基本原理如圖2所示。圖2制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本原理制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：(1)數(shù)據(jù)采集層面：傳感器、條碼和物品編碼、無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)等。(2)數(shù)據(jù)傳輸層面：移動(dòng)通信(4G、5G)、互聯(lián)網(wǎng)等。(3)數(shù)據(jù)處理層面：云計(jì)算、計(jì)算機(jī)等。(4)數(shù)據(jù)應(yīng)用層面：數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、區(qū)塊鏈等。(5)基礎(chǔ)支撐層面：系統(tǒng)集成、軟硬件開(kāi)發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化等。數(shù)字化轉(zhuǎn)型會(huì)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生以下作用和影響：(1)自動(dòng)化：生產(chǎn)環(huán)境更加人性化，人工逐步被代替。(2)高質(zhì)量：通過(guò)數(shù)字化實(shí)現(xiàn)質(zhì)量精確把控，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。(3)生產(chǎn)社會(huì)化：以數(shù)字化為基礎(chǔ)，社會(huì)化分工進(jìn)一步細(xì)化，各個(gè)制造環(huán)節(jié)和要素將專(zhuān)業(yè)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，制造服務(wù)更加專(zhuān)業(yè)，產(chǎn)生智慧研發(fā)、智慧物流、智慧營(yíng)銷(xiāo)等新業(yè)態(tài)，生產(chǎn)效率不斷提高。(4)綠色化：通過(guò)數(shù)字化精確控制能耗、原材料用量、排放等，生產(chǎn)制造更加綠色。(5)注重安全：人身安全、財(cái)產(chǎn)安全得到更好的保障，信息安全提高到重要位置。3制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)傳統(tǒng)制造體系以滿足市場(chǎng)需求為目標(biāo)，組織開(kāi)展生產(chǎn)活動(dòng)，并提供市場(chǎng)需要的產(chǎn)品，體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。傳統(tǒng)制造體系是以某個(gè)企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)為主體組織生產(chǎn)，要求企業(yè)具有相對(duì)完整的組織結(jié)構(gòu)和獨(dú)立生產(chǎn)某種產(chǎn)品的能力。圖3傳統(tǒng)制造體系當(dāng)前制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式：(1)企業(yè)對(duì)各個(gè)工作版塊、工作環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化、數(shù)字化改造。(2)將各個(gè)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一術(shù)語(yǔ)、數(shù)據(jù)格式和接口，逐步打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)。(3)信息系統(tǒng)對(duì)接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同。數(shù)字化轉(zhuǎn)型后制造體系如圖4所示。圖4數(shù)字化轉(zhuǎn)型后的制造體系未來(lái)可能的制造體系模式：以客戶需求為中心，以服務(wù)型制造為基本形式，逐步實(shí)現(xiàn)制造體系的網(wǎng)絡(luò)化、云端化，制造模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸圃O(shè)計(jì)、云生產(chǎn)、云銷(xiāo)售”(見(jiàn)圖5)，能夠改變供應(yīng)體系模式，促進(jìn)制造體系與供應(yīng)鏈體系深度融合。云制造以需求為核心，將需求分析、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷(xiāo)等環(huán)節(jié)云端化，打破現(xiàn)有產(chǎn)品由單一企業(yè)制造的模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與需求直接對(duì)接。將制造體系通過(guò)云平臺(tái)分解到各類(lèi)企業(yè)中，制造企業(yè)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)企業(yè)、管理運(yùn)營(yíng)企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、組合化的設(shè)計(jì)、制造和管理服務(wù)，形成制造基礎(chǔ)能力，由云端整合制造資源，調(diào)用組合制造基礎(chǔ)能力，輸出滿足需求的產(chǎn)品或服務(wù)，最終滿足需求。云制造模式將設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)、生產(chǎn)制造服務(wù)、運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)作為供應(yīng)鏈體系中的重要輸出，逐步將制造體系融入供應(yīng)鏈體系，拉近制造與需求的距離。圖5未來(lái)可能的制造體系模式4制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程與路徑制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)不斷升級(jí)的過(guò)程：(1)信息化、數(shù)字化改造：制造體系各環(huán)節(jié)、各要素進(jìn)行信息化、數(shù)字化改造。例如，在生產(chǎn)線增加各類(lèi)傳感器，采集生產(chǎn)過(guò)程中的各種狀態(tài)信息(包括加工數(shù)量、加工參數(shù)、環(huán)境參數(shù)等)，建立生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)。(2)智能化：以信息化為基礎(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)環(huán)節(jié)的信息系統(tǒng)連接，并增加自動(dòng)控制和執(zhí)行裝置，利用生產(chǎn)目標(biāo)信息、生產(chǎn)過(guò)程信息、控制算法等實(shí)現(xiàn)部分制造工序的自動(dòng)化、智能化。(3)智慧化：進(jìn)一步引入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，逐步打破各個(gè)信息系統(tǒng)的信息孤島，進(jìn)行工廠、園區(qū)乃至整個(gè)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)制造體系智慧化。(4)云制造：制造體系模式變革，將制造體系融入供應(yīng)鏈體系，實(shí)現(xiàn)需求驅(qū)動(dòng)的云制造。制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑：(1)數(shù)字車(chē)間建設(shè)：工廠的基本信息化、數(shù)字化改造。(2)智慧工廠(園區(qū))建設(shè)：廠區(qū)(園區(qū))內(nèi)信息化升級(jí)。(3)智慧產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)：產(chǎn)業(yè)鏈的智慧化升級(jí)。(4)制造模式改革：實(shí)現(xiàn)云營(yíng)銷(xiāo)、云設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、云管理、云制造。制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程與路徑如圖6所示。圖6制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程與路徑5制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的策略與建議5.1深化制造業(yè)社會(huì)分工，對(duì)制造企業(yè)開(kāi)展數(shù)字化改造頂層規(guī)劃基礎(chǔ)制造能力，深化制造業(yè)社會(huì)分工，構(gòu)建覆蓋全面、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)高效的制造體系。進(jìn)一步推進(jìn)“制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)”“專(zhuān)精特新‘小巨人’企業(yè)”培育工作，布局建立高質(zhì)量的基礎(chǔ)制造能力。同步開(kāi)展制造企業(yè)的數(shù)字化改造，逐步將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，以數(shù)字化統(tǒng)一信息化，為打破不同信息系統(tǒng)的信息孤島奠定基礎(chǔ)。5.2數(shù)字化打通制造體系信息孤島，拉近供應(yīng)鏈與需求端的距離制造體系是供應(yīng)鏈體系中的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，如制造體系與需求端距離較遠(yuǎn)，市場(chǎng)信息反饋到制造體系并作出響應(yīng)的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的滯后，導(dǎo)致供需在一定時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生不平衡，使某類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格大幅波動(dòng)，不利于產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定。因此，通過(guò)數(shù)字化促進(jìn)制造體系轉(zhuǎn)型，將設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、管理等信息孤島聯(lián)通，形成服務(wù)型制造能力；逐步將“以產(chǎn)品為核心”的制造模式轉(zhuǎn)化為“以提供服務(wù)型制造能力”為核心的制造模式，改變制造體系在供應(yīng)鏈體系中的位置，最終將制造體系融入供應(yīng)鏈體系，將制造能力直接對(duì)接消費(fèi)需求，拉進(jìn)制造體系與需求端的距離。5.3重視標(biāo)準(zhǔn)化的作用，構(gòu)建制造業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)化在制造體系模式變革過(guò)程中起到重要的支撐作用。一方面，標(biāo)準(zhǔn)化在制造業(yè)社會(huì)分工過(guò)程中起到了統(tǒng)一、協(xié)調(diào)等基礎(chǔ)性作用。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)化是信息化的基礎(chǔ)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)能統(tǒng)一術(shù)語(yǔ)、數(shù)據(jù)格式和接口，統(tǒng)一信息交換和理解，對(duì)破除信息孤島具有重要作用。要以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，指導(dǎo)和支撐制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型。如果想構(gòu)建制造業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型標(biāo)準(zhǔn)體系，就要從整體出發(fā)，考慮制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型的各個(gè)環(huán)節(jié)和要素，構(gòu)建涵蓋基礎(chǔ)通用(術(shù)語(yǔ)、圖形符號(hào)等)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、制造、信息通信、生產(chǎn)性物流、人財(cái)物管理、質(zhì)量控制等模塊及各模塊一體化等方面的標(biāo)準(zhǔn)體系，系統(tǒng)支撐制造體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。5.4探索制造體系新模式，逐步建立云制造生態(tài)系統(tǒng)云制造模式能夠直接對(duì)接需求和生產(chǎn)。以按需分配為基礎(chǔ)的按需生產(chǎn)，能有效降低市場(chǎng)機(jī)制中的不確定性，減少由于供需不平衡帶來(lái)的資源浪費(fèi)，是未來(lái)可能產(chǎn)生的一種社會(huì)生產(chǎn)模式，也是共產(chǎn)主義分配方式的要求。因此，應(yīng)主動(dòng)探索與迎接制造體系的新模式、新變革，提前布局建立云制造生態(tài)系統(tǒng)。如果想構(gòu)建新型制造體系云平臺(tái)，就要賦予云平臺(tái)整合資源的能力。鼓勵(lì)企業(yè)探索新生產(chǎn)模式，找準(zhǔn)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈中的位置，提高企業(yè)專(zhuān)業(yè)制造能力。對(duì)企業(yè)進(jìn)行信息化改造，引導(dǎo)“上云上平臺(tái)”，將企業(yè)的制造