宋華振

年前，來自機械研究院的朋友和我通電話時談起了他們研究所，在去年曾經調研過超過百家中小企業後，給他的直接感受就是很多企業并不那麼關心所謂的“數字化轉型”—聽上去這可能與熱火朝天的數字化轉型浪潮有些相悖，但從一些在真實的産業企業那裡看到的現象而言，這又與現實保持着一緻，的确看上去不是那麼受到關心。

尤其是在裝備型企業裡更是如此，并且，從很多現象看到，裝備型企業對于數字化仍舊有一些困惑-這主要在于目前講的數字化，其理論、實踐、場景分析很多都是基于終端産品制造業來展開的-而顯然，這與裝備企業對于數字化的需求是有差異的。首先，數字化轉型來源于成功的大型企業，而非大量的中小企業。其次，從商業價值而言，對于數字連接來改善制造業現場效率的方法論體系并不是特别支持離散裝備制造産業，因為，對于大規模的制造而言，這種效率的改善是可行的，但對于裝備制造業未必。再者，就裝備企業的實際現狀而言，其運行規模，導緻其更多必須考慮生存與發展，而非管理大于業務的運營機制。

1.現在的數字化轉型的聚焦點在終端制造

就現在的數字化轉型的探讨、實踐、體系設計，大部分都是針對終端生産而言。在制造業分為流程、離散制造業，而其中在離散制造業中，通常會有成型部分，它主要是各種成型設備，如金屬加工、注塑、沖壓成型等，用于生産各種零配件，而後道基本上都是組裝。在這兩個部分裡，成型它的關注點是在工藝，而組裝更關注運營效率。

數字化轉型，在于通過各種數字化技術，将企業的價值流進行數字化重組，并形成應對市場變化的能力-數字化具有更為靈活的應變能力，包括數據本身的時間粒度可以提升響應市場變化的速度。

那麼，目前談的數字化轉型更多是針對組裝性生産過程，而制造業過去都是買來設備進行前期的零配件成型加工，再經由人工來進行生産組裝—但是，随着産品的複雜性、品質要求、市場需求的變化，使得企業必須構建數字化運營體系來應對。

因此，現在的數字化轉型并不是聚焦于裝備制造工廠，畢竟裝備制造業，除非是像工程機械、電梯、壓縮機等少數行業，量比較大，其他都不是很大的規模，因此，其運營效率的确要提升，但是，其目前的競争力打造更多是聚焦在工藝成型上的競争力-它的目的是為終端生産提供更高良品率的支撐，以及更快的變化應對能力—而這些并不是通過數字化運營提升的，而是通過工藝技術的工程疊代實現的。

2.中小企業的競争力打造問題

相對而言，裝備制造企業大多數相對于其下遊的終端産品制造業來說，規模通常還是不大，大部分即便上市的裝備企業，其規模也在十億級别，大多數還是中小企業。

由于規模并不大，而且往往由于都是機械制造業，都使得它較為難以被看重，而且，即使是投資數字化平台，如ERP/MES、工業互聯網應用，通常也不會有多大的項目-綜合種種，往往并不那麼受到特别的關注。因此，數字化都是聚焦在大型的終端企業，因為如果是流程工業，那麼，1%的能耗節省也是巨大的數字，而對于大型離散企業，同樣能源消耗、生産效率的提升也是頗具吸引力的—這使得企業更為看重數字化平台和投資。

裝備企業，并不作為重點，它關心的是核心基礎問題在工藝。也缺乏針對中小企業的數字化平台建設方案-它的核心工藝問題是數字化方案企業根本難以涉足并提出有效方案的～這裡是自動化行業一直深在其中的領域。即使有些規模不大的數字化方案企業，也因為在這裡較難獲得較大的項目回報而并不是那麼積極。

關于裝備企業的數字化轉型

轉型，肯定是要轉的，對于裝備企業而言，如何進行數字化轉型值得特别的思考和對待，以針對性的策略-或者更多時候，我們相信，這應該是企業自我驅動—建立在對自身的問題分析基礎上，借助相應的技術來實現-而并不能拿市場上的方法、工具與平台來解決問題。

1.精益與數字化的問題

有很多錯誤的對“精益”的認識，比較典型的就是認為“精益已經過時”，這是基本上對精益不了解或根本就沒有過深刻的精益運營的人才會說的話。數字化對于精益是有幫助的，表現在幾個方面：

自動化早已是實現了數字化的，包括我們如果把自動化、信息化、智能化都納入到數字化的大框架下—其實，目前的數字化有些泛化，嚴格來說，數字化作為一種手段，最終還是要實現自動化，而智能化是對自動化的一種實現方式的擴展。

（1）.數字化讓精益的數據采集變得更為便利、高效。當然，這裡包括數據采集的通信技術、數據的精度、實時性，這些技術讓數據變得更為高效。

（2）.更小的時間粒度，精益同樣是一個閉環的疊代過程。數字化可以讓這個閉環的過程更低的循環周期，這可以借助于更高的實時性數據采集來實現。

（3）.降低對人員的依賴-數字方式改善人員依賴包括幾個方面，首先就是原有的分析、數據傳輸等任務來自于人員的傳遞，數字可以讓這種信息流更快，降低人員的準确性問題。其次，數字化的方式包括調度、優化，可以降低對于人的依賴。再者，數字化技術降低了人的需求，例如機器人、柔性輸送技術，它可以降低對人工消耗。

要想做好企業的數字化，仍然要從精益基礎做起，尤其對于制造業企業，從掃地（5S）做起，混亂的工廠，必然産生混亂的工廠，以及混亂的工作—這不難理解。包括設備的生産性維護TPM開始，建立有效的生産物料、人員、生産流，把它梳理清楚-把工廠的運營效率提升，培養高素質的裝備制造人員，才是基礎功—至于這上不上數字化系統，其實，相對于大規模生産而言，裝備企業反倒未必是必需品。因為，咱們裝備的數字化核心在提供的裝備的價值。

2.轉型要轉到哪裡？

機械院陳琛先生在調研了衆多中小企業後談到很多企業對于歐美企業所能達到的高利潤率非常的羨慕，或者說對于他們能夠達到的高人均産值比較看重。這是一個問題，究竟如何突破惡性價格競争，才能赢得高技術壁壘，以獲得較高的利潤。之前裝備企業的研發經理也曾經提到，他們也想能夠更好的産品研發，但是，這個代價很高，他們的利潤不足以支撐—而且，他們作為裝備領域的領先的制造商，經常必須得面對那些價格競争，使得他們那些更好的機器價值無法被有效競争-這不難理解，因為終端用戶的産品質量要求不高，它如果用一個能夠生産出更好産品的裝備，它就會成本顯得更高—因此，正如郭老師經常說的高品質才能有更高的技術需求。

最近幾天看到國家發布的《質量強國綱要》，這是令人欣喜的—我們可以看到，在這份綱要裡，其實，技術、工程、監管，都是要服務于産品品質的，這不僅包括了消費品，也包括了工業産品、裝備的質量。

其實，我們的制造業之所以被卡脖子，是在高端領域被卡脖子，而不是低端領域—而解決問題的辦法，我想“專精特新“是個好的道路，這特别适合裝備制造業，因為，裝備制造業，必然是具備這種專業性（垂直行業細分）、精細化-更為精益求精的産品追求、特色、新穎。其實，國務院的《質量強國綱要》，我想是充分的實踐後的糾偏-回到問題的本質上，即，高品質的産品，才會對高端裝備、特種材料、創新性的工程實現，有着特别的需求。隻有市場需求，才會有高技術的追求—沒有市場的高技術是沒有存在和發展的必要的。

2.1突破低利潤的脆弱性

很多企業更為看重的是“利潤率”這項指标，因為，所謂的高質量發展，我想首先是得有一定的“反脆弱”能力，即，自身的抵抗力強。

低盈利能力的企業，就像抵抗力弱的身體，容易受到病毒的侵蝕，就比較容易生病，甚至挂掉。對于企業的環境變化來說，貿易政策、稅收政策、環保、下遊的資金鍊問題引發的支付風險…有太多的因素會讓企業得一場大病。

中國的制造業在很長一段的時間裡，其實都是在用規模效應來打仗，像江浙的企業，特别看重“資金周轉速度”，即，以“薄利多銷”的方式來獲得資金快速周轉，即使1%的利潤經過一年12次的周轉也是可以獲得很高利潤的-但是，這種高速得保持穩定的環境，以及它很難停下來。疲于奔命才能生存下來。一旦市場沒有了高成長性，那麼，這種模式就難以為繼。

陳琛還談到了一個問題，就是走訪的企業對于其歐美同行比較豔羨的，是他們的“高盈利能力”，以及“人均産值”-其實，之前看過數據，即使強如華為，在其手機業務領域與蘋果的人均營收和利潤來比也是差了一個身位。

當然，記得2個月前與幾個印刷領域的朋友聚，其中一位談到了超出我們日常認知的看法，即，他覺得國内的企業并非是利潤太薄了，而是利潤太好。這是可以賺錢啊！所以，大家都不會去精益求精的進行企業精益化的研發和管理，因為，就那麼普通的産品它也是能賺錢的啊！

可能像郭老師說的“創新對一些企業是必須的”，我們的國家的确太大了，因此，市場真的大到全世界都羨慕，我們隻要有東西做就可以賣掉，反正低端的市場也很大，你也不需要去所謂的高端市場，也能活啊！就是辛苦點，咱們能吃苦啊！

2.2陷入同質化，創新并非難事

創新是肯定需要投資的，而且，必然是燒錢的—任何不勞而獲都是非分之想，任何沒有燒錢的創新都是虛假的創新，有人說我們采用颠覆式創新—颠覆式創新，也從來都是需要工程的不斷疊代才能完成。

前段時間，看到量子學派談到中國缺乏0-1，而不是1-100，其實，我對此不以為然，很多時候，我們對于工程創新不是特别了解，也對“科研“這兩個詞大概存在較大的認知偏差。

科學關注0-1，工程反倒不關注0-1，而我們很多問題不是科學問題，而是工程問題，就像光刻機裡的運動平台、透鏡組、光刻膠、電子特種氣體，其實都是工程問題。回顧每個行業，我們都會發現，任何制造業的問題，基本上都沒有所謂的0-1問題。因為工程設計上的創新，它幾乎沒有辦法建立在0-1這個基礎，它的0-1不是真正的0-1，而是由其他已經成熟的技術來根據現在這個需求産生一個新的設計。比如數字印刷技術，它是将傳統卷筒紙印刷的卷取、張力控制技術結合噴墨技術而形成的-但是，這個所謂的工程中的0-1，它并不包含技術上的0-1，而是用100的兩個技術組合出一個所謂的0-1而非科學上的“發現“，那個0-1，不是一回事。

因此，工程創新它不産生在純粹的0-1，它可能産生于兩個、三個或多個技術的融合。又或者在原有的技術上不斷的疊代出更高精度、更高速度。就像光刻機，越來越高的要求，使得對于原來光刻工藝所需的解決方法提出了更多新的要求—但是，光學器件、運動平台等等關鍵技術，都是因為工程上，随着速度精度的提高，機械系統模态發生變化後，需要不斷的工程測試驗證，尋找更為穩定的工作區—這一切都是工程問題。工程創新，幾乎不産生在科學那樣的0-1.

相反科學的研究需要0-1，即發現的種子，然後擴展到100個可能性—工程基于已有的成熟技術來在不同的場景解決問題—例如，TSN隻是将以太網的PHY、MAC結合了數據調度算法，實現的，它是工程上的創新，而非科學上的創新。

裝備制造業其實創新的發現并非難事，今天和印刷機械行業朋友交流，提到光伏的鈣钛礦、燃料電池的質子交換膜、锂電塗布其實都需要用到卷繞控制、張力控制，以及塗布工藝—這些就是需要跨界的創新，塗布工藝在印刷領域機械系統速度高、精度也高，也可以轉向新能源行業應用—這并非不可能。這種創新就是使得企業可以進入新市場。

在包裝行業，這種創新就更容易發現，最簡單就是瓶子怎麼打開更方便，老幹媽的瓶子打開可是非常不易的，更易于打開，更方便保存…這些都是在機械上進行一些改進，就可以讓機器賣的更好—記得去年夏天拜訪了深圳一家印刷大企業，他就展示了很多新包裝材料、包裝工藝，隻要你關注每天的生活，就能發現很多可以去創新的地方。

請相信，中國的消費升級、能源升級—國家倡導的高質量發展，都是會讓我們的制造業走向高端，走向讓創新者更有生存空間的方向。相信這一點，就可以大膽的去投資研發，投資創新。

裝備關鍵在工藝，組裝看運營效率

裝備行業的數字化聚焦點，肯定還是要與終端制造業的數字化有所差異。裝備的關鍵在工藝KNOW-HOW，而組裝則在于産線的運營效率。裝備行業的數字化考慮到垂直行業的特性，很難在市場上有能夠滿足碎片化市場的數字化解決方案。

1.要解決裝備融入數字化産線的問題

裝備企業應該考慮的是自己的設備融入到數字化工廠的問題，而非是自己工廠的數字化問題，這是首要需要被考慮的，因為，這影響裝備自身的業務問題。而在這方面，它可以包括以下幾個方面的能力支撐：

（1）.連接問題，通過開放的接口連接，使得裝備本身可以提供工廠運營相關的數據，如品質相關、OEE計算相關、能源消耗相關的數據。從工廠運營管理的視角，提供數據的連接，這個可以借助于行業用戶的規範與标準來設計。

（2）.長期的數字化服務能力，這包括能夠為機器提供便利的遠程診斷、維護，軟件升級服務方面的便利性，這個數字化的能力可以為裝備制造商降低自身的服務成本，以及客戶的滿意度提升。

（3）.數據安全保障問題，通過數字化能力，讓用戶的關鍵工藝數據、工藝等處于多級的管控之下，訪問、授權管理等。尤其在制藥、锂電、光伏等領域對此有比較高的需求。

2.解決裝備的數字建模問題

裝備産業的整體發展，它是一個典型的工程疊代與完善的過程，必須從用戶視角來觀察自身的産品設計。圍繞這個話題展開數字化的體系建設。

裝備的數字化轉型，主要是有幾個因素導緻了它的變化，使得對于數字化設計的需求變得更為迫切。

首先，裝備所需生産的産品更為複雜，對于産品較為單一或品種變化不多的，經過一定的驗證，盡管會消耗一部分驗證物料，但批量大的情況下，這個損耗可以被接受。但是，随着機器生産的産品種類變化大，并且材料範圍更廣。就需要為其進行建模，以形成在不同産品下的工藝适配。但是，這個産品的品質穩定過程需要大量的物理測試驗證，因此，人們選擇了在數字化的虛拟環境下進行這些測試驗證。

其次，随着裝備的速度和精度的更高要求，機械、控制與傳動機構、工藝的相互作用将出離線性區間，或者無法用機理模型來進行描述，這時候就需要依賴一些學習的方法來幫助人們尋找隐藏在數據後的規律，這個時候需要一些像機器學習、深度學習的方法來幫助機器來獲得穩定的品質和高效的生産。

因此，對于裝備而言，通過數字化的工具如CAE、工藝仿真軟件對裝備的測試驗證，以及通過數據驅動建模對非線性、不确定幹擾因素的擾動進行濾除等，都需要數字化方法的幫助。無論是基于物理場還是采用智能化的方法。都是必要的-提升速度與品質，而在這個過程中所形成的工程數據、模型、方法、函數，都可以經由軟件形式封裝，以被複用-這也正是“工業軟件”今天受到重視的原因。

對于裝備企業而言，借助于數字化的設計、測試驗證、智能分析與優化，來提升裝備自身的制造适應性、高速下的品質穩定性，就成為了關鍵。與數字化工廠所帶來的利益來說-這更能構築自身的技術壁壘，形成難以被突破的技術護城河-确保享受長期的創新紅利。

3.可持續發展的數字化平台問題

對于裝備企業，塑造自身的差異化競争力，為用戶提供更為柔性、高效、高品質的生産能力是核心競争力。接着為用戶提供裝備融入生産系統後，能夠提供工廠全局優化所需的數字能力、以及增值服務能力，這是裝備企業的核心競争力。

而要将這些塑造為一種持續的能力，就需要構建數字化設計、嵌入式應用開發、服務所需的平台架構。采用統一的規範與接口，使得其打通為一個整體的研發平台。

（1）.數字化設計，其實有很多針對機械和機電建模的軟件，可以快速的構建所需的機械傳動設計，包括對傳感器、減速、電機、驅動、控制的整個鍊的設計。當然，也可以通過像FMU/FMI來實現這種模型的交互。

（2）.嵌入式系統設計，由于機器控制都是采用嵌入式控制架構來設計，而這個設計平台本身又是能夠将知識複用，可以為裝備企業打造持續的軟件知識保護體系。

（3）.智能化集成，在Windows/Linux架構上進行的機器學習、深度學習算法，同樣可以通過統一的規範接口來實現連接，将計算與控制融合-現在的工業PC可以采用GPOS和RTOS之間的融合，來實現這樣的集成架構。

綜上，對于裝備的數字化轉型，仍然是用戶需求導向，以為用戶提供更好的産品生産适應性、高效、數字化連接與優化的整體體系。形成自身可持續的産品升級與競争力壁壘的構築。