作者：清华大学自动化系教授  范玉顺

制造业是实体经济的基础，是未来经济高质量发展的关键。在数字经济时代，依托数字技术发展更高水平、更有竞争力的先进制造业，已然成为行业共识。那么为什么要进行数字化转型？数字化转型如何为制造业企业发展增速呢？

为什么？

技术的倍数增长与价值的加速回报

回顾数字化转型的发生，主要有三个方面的原因。首先， 2015年后，大数据、人工智能、云计算、移动互联、物联网、区块链和人机融合，构成了今天智能社会的基础和环境。第二，如今进入了一个大融合的时代，全方位融合包含人机物融合、天地空融合、产学研融合、跨界融合，因技术的快速发展让万物互联起来。同时也因为技术的快速发展对一些意想不到的行业产生巨大冲击。第三，数字化转型从根本上上来说，就是要帮助企业实现高质量发展。 

在如今的企业应用当中，虽然摩尔定律（数字化）、吉尔德定律（网络化）、梅特卡夫定律（平台化）这三个定律已经是很早以前的了，但是它对于今天企业的运行依然具有重要的指导意义。

第一，摩尔定律，数字化。其揭示了信息技术进化的速度。未来，任何的产品和服务都必须是数字化的，不能被数字化的产品和服务，就会被边缘化，所以说未来是万物皆联网。

第二，吉尔德定律，网络化。网络化是大趋势，其影响在于它打破了地理的限制，竞争对手不再限制于本地，而是来自全球了。

第三，梅特卡夫定律，平台化。过去是实体创造价值，但如今大家使用的服务，不管是打车的滴滴、优步等，还有淘宝，或是出门旅游用的携程、Airbnb等，都是平台为人们创造了资源的链接，通过信息、通过链接成一个网络来创造价值，链接的用户越多，价值增加越快。

摩托罗拉曾希望通过77颗卫星组成的近地轨道系统覆盖整个地球，一劳永逸地提供移动电话通信服务。当时测算认为只要有100万人花3000美元购买卫星电话，再加上每分钟5美元的使用费，这个卫星网络就能很快盈利。但是最后耗费了50亿美元宣告失败。失败的一个重要原因就是错误估计了技术发展的速度，以线性思维来预测技术的变化。因为信息技术发展得太快了。当摩托罗拉在发射卫星时，建设通讯塔的技术在不断发展，成本在迅速下降，项目最终也宣告失败。

今天的技术与过去的技术，最大的不同在于它的指数增长，其价值增长的规律则是加速回报。1990年，“人类基因组计划”启动，预计耗时15年，耗资60亿美元。结果测了7年才测了1%，参与项目的很多专家就气馁了，认为以此速度进行，全测完需要700年。但是有一位专家库茨维尔发现：“1%，这意味着我们已经成功一半了”，因为他注意到别人没有发现的一个细节，每年完成的测序量都在成倍增加。1%翻倍7次的话，就是100%了。实际结果比库茨维尔预计的还要快，2001年就完成了，而且经费也大大节约，耗费30亿美元，这就是指数变化。而今天完成一次DNA检查，仅需要1200元。

而技术的价值增长规律就是加速回报，性价比每1到2年翻一番。前宇航员丹·巴里在评价亚马逊上一款售价17美元的玩具无人机时说：“在30年前，这架玩具飞机使用的陀螺仪，太空飞船的工程师们得花1亿美元才造得出来。”从数据上看，3D打印7年性价比提高了400倍，太阳能20年200倍，生物技术7年1万倍，这就是如今技术的加速回报。所以企业必须要认识到，发展需要通过数字化转型，提高信息技术和数据技术带来的加速回报。

是什么？

业务变革和商业创新才是数字赋能的

目的与路径

数字化转型涵盖以下几个方面：

一，数字化技术：就是新一代信息技术。

二，数字化生存：在信息技术赋能的竞争环境下，企业为了生存必须做的业务创新和转型。三，数字化生态：构建以数字技术为支撑的商业生态系统，平台型组织、生态型组织。 

四，数字化增长：利用数字技术促进企业业绩的增长，顺应指数型增长趋势。 

五，数字化人生：员工学习、就业和发展模式。 

落实到企业身上，具体可分为四个方面：

一，企业运营管理方面的变革与创新，包括产品研发模式和手段的创新、组织的创新、运作模式的创新、生产过程的创新、管理模式的创新等。

二，产品和服务的创新，不断地提高产品附加值，同时采用先进的网络技术构建服务互联网。

三，企业形态的创新，创建新的组织形态，实现商业模式的创新。

四，员工创新，培养具有数字化意识、数字化技能、数字化思维的创新型员工。

怎么做？

数字化转型如何为制造业企业发展增速？

第一个是开放创新。互联网、数字化带来的首先就是思维的开放。

有一家公司叫Quirky，是一个创意产品社区与电子商务网站。它利用众包的方式，让社区参与产品开发整个过程，包括提交创意、评审团审核、估值、开发、预售、生产、销售等多个流程。Quirky通过收集大家的创意，把大家的创意转化成一个成功的产品，但不是靠自己的企业员工去研发，利用社区的专家和众包的模式，实现社会化电商。其实现方式为，一个创意者有一个想法要做一个新装置，他把想法提交给Quirky（支付10美元），Quirky社区的人员会给创意者提出意见和反馈，这样最初想法就可以得到改进。有人会觉得奇怪，提供创意为什么还要付钱？因为如果Quirky需要确认创意者是认真的才会安排社区的专家对其想法进行评估、细化，进一步把它转化为成功的产品。

以一个可旋转的电源插座为例，平常使用的排插相对的两个插座很容易互相碰撞，而这个可旋转的电源插座每个插头互不干涉，解决了这个问题。当这个想法成功了，平台每卖掉一个这个产品，将通过激励的形式为提出这个创意的人分成30%的利润，专家再分30%的利润，平台留下40%的利润，所以这家公司80多人，主要做平台运营而不是产品研发。Quirky依靠大众的力量，每年可以研发300个新产品，每个产品的研发周期平均是29天。

世界一流的公司都在把创新从企业内部搬到互联网上。因为个体之间的差异是创新的源泉，差异越大，创新的空间越大，所以个体的多样化是创新的源泉，而最大的个体多样化当然不在内部的研发，而是在互联网上。

比方说宝洁，宝洁于1837年成立，180多年了从来没有一年亏损过，而它长盛不衰的秘诀就是创新。雷夫利（Lafley）担任宝洁（P&G）公司CEO后，提出将公司从外部获得新产品和创意的比例从15%提高到50%。创立了YourEncore网站，吸引全球150万名科学家加入其创新网络。当时宝洁希望发明一种染料，在加入一定量的洗涤剂后能让洗涤水变蓝，内部估计研发出来需要花费半年及50万美元。而通过线上派单找到了一位化学专业的技术人员，最终宝洁为此技术支付4.5万美元。相比之下，如此通过创新网络投入的研发费用与时间性价比极高。所以一定要学会去利用互联网汇聚大众的智慧，众智是非常有价值的。

第二个是精益管理，通过信息提升对货物进行更精确的管理。

BP石油是全球最大石油公司之一，它和Intel合作开始试点传感器网络和RFID的应用，取得了较好的效果。通过贴电子标签，区分罐子内填充的是有毒的还是易燃易爆的物品，同时集成传感器感知罐内的剩余量，对危化品管理做到细致管理，不会把有毒气的罐子卖给废品收购站。针对过去操作失误的问题，现在使用传感器就能轻松解决了。在不同的罐子上贴不同类别的传感器，库存的石化产品罐装配传感器节点，记录装有气体的性质、容量、温度、湿度、压力等，如果相邻的罐装产品能够发生化学反应，一放到一起就会发出警报。能够快速、实时、准确地获取库存的情况。

波音公司的DCAC/MRM计划，即飞机配置定义和控制与制造资源管理计划，以单一产品数据源为基础，以精简业务流为主线来组织飞机的设计构型、工艺规划、生产制造和服务支持的全过程。过去一个飞机就有1440个参数要选择，每一个参数都关系到飞机的安危。波音为了提升效率，与广大的企业达成了合作共赢的生态联盟，波音放权给联盟企业，把总装的参数配置交给这家，发动机的交给另一家，航电的交给另一家，波音就负责最后的决策，整个过程下来，达到千倍万倍的精简管理效果。从过去800多个子系统、14种BOM表、30多种变更管理，去除400多个子系统，到最后合为一种BOM表一致的变更管理，形成新的业务流程，研制成本降低30%，研制周期缩短50%(9年－4.5年)，出错返工减少75%，用户交货期缩短6个月，这就是精益管理带来的效率提升。

另外一家中国的企业，青岛奥德精密器械，它是全球气压棒产量TOP3的生产厂家之一，具备年产1000万支气压棒的生产能力，销售量占全球总量的30%。与金蝶合作实施精益智能制造后，通过现场精益化改善，首先进行的是工艺流程改善，找出生产瓶颈进行优化改善，提升作业效率；结合工艺流程进行生产布局优化，消除过程停顿，大幅提升周转效率；构建现场5S和目视化管理，形成标准、简洁、状态一目了然的生产现场，实现现场状态快速识别，减少生产制造过程中的等待和浪费。同时通过MES系统实施、计划的优化配置、设备互联和数据采集、RFID条码的导入，打造数字化车间，连通采购、销售、生产、仓储、财务等各业务领域，各模块高效协同，以更短的交期、更优的成本向客户交付更高品质的产品，提供更优交付力，实现内部管理规范和作业效率的提升。

第三点是智能决策。这与大数据密切相关，用数据助力决策。

比如说亚马逊的个性化推荐功能，利用协同过滤算法，首先亚马逊通过协同过滤，把跟受众A同类的人归类出来，统计同类人最近都在购买什么商品，然后分析受众A的行为数据，发现A这一周经常查看此商品，说明A对它真有兴趣，由此进行个性化推荐。而且亚马逊从2013年以后，开始做预测发货，用户还没有下订单，快递已经上路了，等客户一下单，5分钟，货物就到了。因为亚马逊采用的是模糊发货，当受众下单了就上门派送，不下单就送到离受众最近的发货点，等候受众下单。等5天后还不下单的话，就会推送广告，比如此商品近期有秒杀活动，刺激受众下单。亚马逊追求的是数据为王，顾客至上，要根据数据分析，为用户提供最极致的满意率。另外，亚马逊所推出社交新功能还能还允许其用户可将亚马逊帐户与Facebook帐户关联起来，将根据用户使用Facebook“Like”(赞一个)功能的情形和在Facebook网站上的其它活动记录来推荐商品。

再比如，数字孪生概念，通过把现实世界的数据拿过来，在虚拟世界里做分析、预防事故的发生，预测未来，治未病。GE通用电气公司采集大量燃气轮机产生的实时状态数据，并集成一系列包括气象、运营、维护、事件的数据，结合异常监测分析、相似度对比、热力学模型的分析，可以对燃气轮机运行的关键指标进行实时计算、评估、诊断和预测，实现了设备可靠性、运营性能和效率、安全性的提升。所以数字孪生是未来数字化转型非常有用的技术。

第四个是服务互联。中国制造2025明确提出制造业服务化，这将会是新的利润点，为什么呢？因为造产品是一个月，用产品是十年。所以大量的价值创造阶段是在服务阶段。德勤对全球顶级的制造企业的研究中发现，制成品在顶级制造企业销售收入所占的比重仅有30%左右，而服务以及零配件业务的比重超过70%。

比如看德国对200家装备制造企业的数据显示，卖整机的利润还不如后期卖配件、二手设备、维修等费用利润多，围绕产品和服务产生的利润其实是远远超过制造产品本身的。所以企业要从制造向服务转型。

另一个案例是陕鼓动力。陕鼓动力成立于1968 年，为冶金、石化、空分、环保和国防等多个产业提供透平机械系统问题解决方案和系统服务。从开始的制造厂商，到为客户提供专业的设备维修、备品备件管理服务以及设备远程诊断服务，再到后来金融状况比较好的情形下向客户提供金融服务、知识与解决方案服务等，逐步从制造业变成了现代制造服务业，转型十分成功。

随着互联网的不断发展，企业的边界在缩小，未来的企业都将变成专业户。每一家公司都有突出自身的价值，再基于互联网上丰富的服务资源，通过服务间的动态集成与协同，形成一个自适应、按需聚合的集成化服务网络，实现大规模定制生产模式，满足客户日益复杂需求，由此形成服务互联网。未来的业务都是大家一起创造一项有价值的服务，再整合到一起，交付成大规模定制生产模式。大规模与定制化本身是矛盾的，但是通过多方合作，各自产出，将大规模定制化生产变成可能，用大规模生产的速度和成本为用户提供个性化的产品和服务。