王毅:我国企业技术创新能力的数字化战略

王毅 清华管理评论 2020-02-28 10:47:26

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导读

篮球比分以云计算、大数据、人工智能、物联网、5G移动互联为代表的新一轮信息技术变革正在加速企业的数字化转型。企业技术创新能力的数字化是企业数字化转型成功的核心。

本文基于产品生命周期和制造生命周期,提出企业技术创新能力数字化战略,包括数字效率战略、数字性能战略和数字价值战略,并指出企业技术创新能力数字化战略实施的关键基础是正向技术创新能力。

作者 / 王毅

2013年,德国提出工业4.0,指利用物联信息系统(Cyber-Physical System,简称CPS)将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,以达到快捷、有效和个性化的产品供给。美国则提出工业互联网,以通用电气(GE)为代表。篮球比分2014年4月,GE与IBM、思科、英特尔等IT巨头组织成立了工业互联网联盟(IIC)。

篮球比分GE提出的工业互联网,是通过工业设备与IT相融合,组合高性能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集及分析技术等要素,从而大幅提高现有产业的效率并创造新产业。

德国工业4.0和美国的工业互联网的未来虽然不确定,但他们确定地指出了企业未来发展的方向——数字化。数字化的核心是企业技术创新能力的数字化。

我国已经是一个产业类别齐全的制造业大国,拥有联合国产业分类当中所有的产业类别,也是工业制成品的出口大国,当前的出口额当中80%是工业制成品。篮球比分但我们还只是制造大国,不是制造强国。从国家创新能力的整体来看,我国正在持续进步。

世界知识产权组织2019年7月24日发布《2019全球创新指数报告》,我国从2018年的第17位升至第14位。但是,我们产业发展的核心竞争力不强、创新能力不足,在产业链上我们很多产业是处于价值链的中低端。篮球比分科睿唯安(Clarivate Analytics,前汤森路透)根据企业专利情况遴选出2018-19年度全球创新百强企业与机构,中国大陆只有比亚迪、华为和小米三家企业进百强榜单,说明我们企业的技术创新能力在全球稍显不足。篮球比分我国企业技术创新能力在全球处于前列一直是我们努力的目标。数字化范式变革的到来,是我国企业技术创新能力跃迁的机会窗口。

企业技术创新能力数字化战略的基本框架

企业技术创新能力数字化战略的目标,是形成智能制造核心技术能力。智能制造核心技术能力,是企业在智能制造时代获得持续竞争优势之源,是企业拥有和(或)主导的独特技术知识网络,是企业利用信息技术重新配置知识资源,形成的满足用户个性化需求的制造能力的技术内核,具有独特性(Different)、综合性(Integrative)、价值性(Valuable)、可扩展性(Extendable),合起来英文首字母为DIVE。

企业技术创新能力的数字化过程充满挑战,沃尔沃拥抱数字化的过程的第一个挑战就是平衡外部和内部的能力,其中关键的是数字能力和已有能力的融合。篮球比分著名的战略学者Porter指出,产品的数字化,包括数据、智能和联网特性,会给公司甚至整个行业带来变革挑战。对数字创新的研究表明,数据、信息、知识和主体的分散和多元,给企业创新过程带来复杂性。

针对这些挑战,结合我国企业的实践,本文提出,企业技术创新能力的数字化,沿着制造生命周期和产品生命周期两个维度进行,可以区分三种战略类型:

◆数字效率战略 

篮球比分率先推进制造生命周期的数字化,包括原材料/零部件采购、物流、研究开发、加工/装配、检测、分销、交付等环节的广义制造过程中,一个环节或多个环节直至全生命周期的数字化。主要是能够提升产品研制的效率,为用户以可接受的成本带来高效、小批量定制甚至单件个性化的产品。

◆数字性能战略

率先推进产品生命周期的数字化,产品和(或)产品部件在制造和使用过程中可溯源,在使用甚至直到退役过程中有智能交互、智能决策、监测、传感和数据联网等部分或全部功能,主要是提升产品性能和全新数字特性,为用户使用产品的全程带来新体验。

◆数字价值战略

篮球比分同时实现制造生命周期和产品生命周期的数字化,以用户价值为中心,制造生命周期能够围绕全新用户价值来提供个性化的数字智能产品以及产品生命周期内的持续服务。

接下来的三个部分,结合我国企业的实践,进一步阐释企业技术创新能力的数字化战略。

企业技术创新能力的数字效率战略

企业技术创新能力的数字效率战略的一种方式是通过顶层设计,整体实现制造生命周期的全程数字化。

青岛红领是这方面的一个代表。红领重新设计的生产系统能够智能设计和制造量身定制的服装,可以实现用户参数和制造系统的智能匹配。红领自主研发专利量体工具和量体方法,建立了体型数据库及服装设计系统,接收用户个性化订单,结合智能分析,按照生产、供应等部门的工作标准,把个性化订单转换成各节点的标准指令,智能自动输出产品设计图、作业指导书、订单BOM,各工位通过信息终端下载操作指令。红领的生产系统支持以RFID射频芯片为核心的物联网,以射频识别技术在生产执行过程中自动采集人、机、料等相应资源信息。

企业技术创新能力的数字效率战略的另一种方式,是逐步分环节推动制造生命周期的数字化,产品设计环节在其中最有挑战性。

中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司,在这个方面做出了尝试。戚墅堰机车以模块化设计和知识管理为基础,依托信息化手段,在规范化设计流程导引下,以产品模块、设计规范为约束,构建具备智能辅助设计决策、自动化输出的产品设计与管理的数字化平台,形成基于数字化平台的新产品开发模式。

数字化设计平台可根据产品需求,推荐满足要求的设计方案和模块,辅助设计师进行设计决策,实现知识找人,并有效减少不必要的新零件。该数字化平台还可以基于模块使用频次、使用场景等,动态调整模块优选顺序,确保最优方案与模块被优先选择。基于数字化平台的产品开发,流程日益规范、产品开发实现平台化、模块重用率明显提升,戚墅堰机车的研发能力显著提升。

企业技术创新能力的数字性能战略

企业技术创新能力的数字性能战略的一种方式,是设计全新范式的数字化智能产品,实现产品生命周期的全程数字化。沈阳机床利用互联网技术新兴发展的技术,开发了自主的i5数控系统,是一个典型案例。

2007年以来,沈阳机床经过近10年的努力,从底层技术源代码算法做起,独立研发成功“i5”数控系统,实施“i5”战略。沈阳机床不仅开发出了基于“i5”数控系统的系列产品i5M1、i5M4、i5M8、i5T1、i5T3、i5T56,并在全国各地建立智能云工厂,接入ISESOL云平台,形成一个完整的闭环,能够在机床的生命周期内实现在线监测、调度和升级等。

沈阳机床推出的智能云工厂,可以让用户灵活地拥有制造能力,而不是去进行固定资产投资拥有一批机床。用户可以通过联网的机床按生产数据量(时间)交租金,也可以按制造工件数量或按创造价值量与沈机分成。

三一重工以工程机械使用过程中的参数监控为突破口,逐步实现产品生命周期的数字化。

三一重工在2 0 0 7年开始建设企业控制中心(ECC),开启了车联网的应用,通过在产品上增加嵌入式的自主开发芯片,记录产品使用过程中的运行数据。通过这些数据,三一重工能够及时了解产品的运行情况,及时进行监控和故障排查。

2014年,三一重工集团启动了大数据平台建设,自主研发了大数据储存与分析平台——ECC客户服务平台,实现双向交互以及对设备的远程控制,可以实现低成本地海量设备数据接入与分析。

企业技术创新能力的数字价值战略

我国领先的家电企业,如格力、美的和海尔,在企业技术创新能力的数字价值战略方面做出了尝试,同时在产品生命周期和制造生命周期进行数字化,努力为用户创造全新价值。

美的倡导智慧家居和智能制造为核心的双智战略。美的持续对人工智能、芯片、传感器、大数据、云计算等新兴技术领域进行研究与投入,建立了家电行业规模最大的人工智能团队,致力于以大数据和 AI 为驱动,赋予产品、机器、流程、系统以感知、认知、理解和决策的能力,最大限度消除人机交互的多余载体,打造以“没有交互”为目标的真正智能家电新品。

美的实现了以软件、数据驱动的全价值链运营,完整地覆盖了研发能力、订单预定、计划能力、柔性制造、采购能力、品质跟踪、物流能力、客服安装等全价值链的各个环节。

珠海格力实现了设计数据、生产数据、销售数据、安装数据、售后数据的获取、集成、分析和应用,形成家电产品从设计、生产、销售到安装和维修的产品生命周期的数据管理。

珠海格力为每一台空调产品设计了可识别的身份,这个身份信息嵌入在空调主板(控制程序)之中,这个主板是控制空调机组按用户设定功能正常运转的实际发出命令者,可以说是空调产品的中枢。

海尔定制众创汇,依托互联工厂实全流程可视化定制体验,让处于前端用户与后端互联工厂互联互通。用户从单纯需求者转变成为产品创意发起者、设计参与者以及参与决策者等,参与产品定制全流程,通过与众不同的全新体验激发用户潜在的创造力。

企业技术创新能力数字化战略实施的关键基础:正向技术创新能力

企业技术创新能力数字化不是对产品和制造技术能力的替代,而是在建立正向技术创新能力、把握产品技术原理和制造技术原理的基础上,实施仿真和数字孪生,从而实现产品设计和工艺设计的小颗粒甚至无级调整,以可以接受的成本来满足用户的个性化需求。

沈阳机床从源代码开始自主研发的i5、青岛红领对服装设计和制作、三一重工对工程机械的原理把握、格力对空调核心技术的掌握、美的和海尔都是在多年积累的基础上,建立了正向技术创新能力,为企业技术创新能力的数字化战略的实现准备了必要条件。

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