数字化背景下中国企业的转型与管理模式创新(二)

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（一）对制造流程数字化的完善和深化

对制造流程数子化的完善和深化，主要的流程包括两个：以企业资源计划，也就是ERP为首的业务管理流程，以及产品生命周期管理，也就是PLM。

（二）利用工业互联网技术，实现或扩大生产设备和产品的连接

利用工业互联网技术，实现或扩大对生产设备和产品的连接，无论是在生产过程、或是在物流过程、还是在产品的使用过程，收集数据，通过工业数据分析，进一步优化制造业的生产和运营。

（三）信息化物理系统CPS的发展

信息物理系统，也就是CPS的发展，把计算和通讯技术，在最小的单元组件中，与物理感应和效应深度地融合在一起，实现虚拟与物理空间交互映射，将计算、通信和控制融为一体，为设备自动化控制提供了崭新的能力。

（四）数字化制造管理流程

1、以EPR为首的价值链

生产什么、在什么时候生产、生产多少的问题，包括了从产品订单，到生产计划、材料与供应、制造、交付与分销、及最后的客户支持的整个业务管理流程，关注如何优化这些环节，为企业创造价值。除了保障成本、效率、质量这些传统生产要素外，还必须缩短交付周期、提高资源效率、和保障可持续性，实现多品种、小批量柔性制造，快速响应市场需求的变化。

在不断提升客户满意度的同时，通过为客户提供售后增值服务，为企业创造新的利润来源。对大型或高价值装备的制造商而言，在这个价值链的下游，如何利用企业对产品内部技术的深度把握，采用工业互联网的技术，在如预测性维护和资产绩效管理方面，为客户提供增值服务，不仅可以为企业创造新的利润来源，也可以为企业的业务模式提升转型，从单一的产品销售模式向服务型模式、甚至成效型模式过渡。

在这个流程中，企业除了继续把依赖于报表式的手工管理方式提升为完全数字化的过程外，还要关注如何把所有的环节无缝整合，自动交互，动态地响应客户的需求。

2、以PLM为主的知识产权链

生产的问题，关注如何优化从产品设计，到流程规划、生产工程、和制造的创新管理流程，除了要保障成本、效率、质量这些传统生产要素外，还必须在更短的周期里推出更多样的、更为复杂的产品。

位于价值链与知识产权链交叉点的制造执行系统，也就是MES，是如何将知识产权转为业务价值的枢纽，其管理的对象 – 生产能力和资源，是制造业企业资产的核心，对实现企业价值起着举足轻重的作用。

它所关注的是在车间的场景里如何对生产人员、设备、物料、能源的生产要素，实现动态的、精准的、最优化的配置和调度，高绩效、高质量、低成本地完成生产任务。由于其管理对象包括实体生产资源，MES与工业互联网技术在多个应用方面相关性最强，与工业互联网的实施相互配合，相互增强。

3、资产链

企业需要关注在装备部署和投产后，如何优化其运营和维护，以最低的成本，产生最佳的成效。这也是在制造外，工业互联网应用的重要场景，如刚才提到的风力发电机、采油设备等等。当然，对于设备组件制造商，交付的下游是其它的制造商，而不是装备运营商。

4、产品数字模型的建立

正如价值链一样，知识产权链各环节之间也需要无缝整合，让数据按需要在产品生命周期的过程中畅通地流动，从设计，到制造，一直到运维。简单地说，这样一个使能数据流动的框架就是数据线这个概念，如在离散制造的MBE过程中，实现完全基于三维的设计、仿真验证、工艺设计、制造和运维的产品全生命周期管理。

在数据线各个环节中收集有关产品的数据，如设计规格、描述其几何形状、材料、组件和行为的工程模型、仿真验证结果、工艺规程、每一个产品实体在制造过程中独有的人、机、料、法，质量检验等数据、还有部署调试、使用和维护的数据等，构成了产品实体的数字模型，也就是通常所说的数据孪生。利用每一个产品的数据孪生的数据模型，可以在其生命周期内通过仿真能更有效地评估其当前和未来的性能。这对预测性维护和根据产品使用的数据来改进设计十分有价值。

三、工业互联网的应用

有了业务管理的价值链和创新管理的知识产权链，可以对整个制造过程进行有效的计划、决策和执行，从而大大地提高了生产的效率和绩效。而利用工业互联网的技术，收集覆盖操作情况、运行状态、工况状态、环境参数，反映关于产品和设备实况的数据，并通分析，则可以进一步对这个过程进行优化。

这些优化包括对制造设备的实时监控、故障检测和诊断、预测性维护、整体设备效率、质量检测、能耗管理、人员安全监管等。对这些数据的分析，也将越来越多地基于机理模型，和机器学习、深度学习和AI等高级分析方法，提供更准确的分析结果。把这些实时分析结果反馈到制造管理系统，如MES，ERP等，可以使其根据设备的现状，对生产过程进行必要的调整。值得注意的是，很多这样的数据分析有很强的时延要求，需要采纳流式数据分析的模式。

显然，这些数据分析大多也适用于在制造环境之外的装备的运维过程中。其实，通过数据分析对这些装备运维的优化，对装备实现资产绩效管理，增加其正常运行时间和可靠性，降低维护成本和能耗，提高运营绩效，也正是工业互联网在制造业之外的主要应用。还有，利用数字标签和传感器和无线通讯技术，我们可以在物流的各个环节追踪货物的地理位置以及如温度、湿度，震动等环境参数，以监管货物的运输质量和交付时间并把任何异常情况报告给ERP 业务管理链，使其及时为此调整生产计划。

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