社科网首页|客户端|官方微博|报刊投稿|邮箱 中国社会科学网
中国社会科学院工业经济研究所

数字经济驱动制造业数智化转型发展的典型范式

2024年09月19日来源:《新经济导刊》2024年08期    作者:王海兵

摘要随着数字经济的快速发展,制造业企业业态正在发生巨大变化。特别是以传统的仓储、制造、研发、定制、销售为代表的制造业企业价值创造活动已经演进为智能仓储、智能工厂、协同研发、大规模个性化定制、电商直播等新阶段。面对数字经济产业基础能力较弱、制造业“大而不强”、数字化转型存在壁垒等现状,亟须以新型基础设施建设为契机,加强顶层规划,增强数字技术供给能力;深入实施制造强国战略,积极推进数字技术与制造业深度融合,培育融合发展新模式,实现数字经济时代制造业企业的高质量发展。

关键词:数字经济;制造业;企业业态;价值创造活动

基金:国家社会科学基金重大项目“数字经济推动新兴产业创新的制度逻辑与系统构建研究”(22&ZD099);国家高端智库理事会年度规划项目([2024]C-52);中国社会科学院研究阐释中华民族现代文明重大创新项目(2023YZD054);中国社会科学院工业经济研究所研究阐释习近平经济思想项目(2024P17)的阶段性成果。

 

企业业态是价值创造的基本形式、类型或状态。对典型的制造业企业而言,其业态包括以入厂物流、运营、出厂物流、营销与销售、服务为代表的主要活动,以及以购买、技术发展、人力资源管理、企业基础设施为代表的辅助活动。这些价值创造活动会随着技术经济范式的转换而变化。尤其是近年来,在新一轮科技革命和产业变革的影响下,数字经济持续驱动制造业业态朝着深度融合的发展方向演进。本文聚焦仓储、制造、研发、定制、销售五个具有代表性的价值创造活动,从多维度分析和阐述制造业业态演进的典型范式与内在逻辑,并在此基础上提出相应的政策建议。

一、智能仓储:数字化转型的前沿阵地

仓储是企业存放原料、产品及其他物资的活动。作为供应链管理的重要环节之一,仓储效率直接影响制造业企业库存成本。传统仓储作为制造业企业内部入厂物流和出厂物流的重要组成部分,一般包括储存仓库和配送中心。近年来,随着数字经济的发展,传统仓储逐渐从人工仓储、机械化仓储向自动化仓储、智能仓储演进。智能仓储中,条形码技术、无线射频技术、光导技术、声控技术等被广泛应用于识别系统;自动引导小车、轨道回转小车、堆码垛机器人等装备在搬运系统中发挥着重要作用;自动化仓库、立体化仓库等成为存储系统的主流;工业软件、控制系统、智能终端等则构成了高效信息管理系统。

智能仓储的核心价值在于其显著降低了运营成本并提升了仓储效率。数字技术的广泛应用,有效替代了部分人工劳动,进而显著减少了人为操作失误,缩短了作业周期,降低了人工成本。而硬件基础设施的持续改善和信息管理系统的稳步改进可以有效提升仓储效率,如提高仓库空间利用率、加快物资配送效率、降低物品分拣难度和损伤程度等。因此,打造智能仓储已成为制造业企业通过业态创新提升经营效益的重要手段。

从商业模式的角度看,云仓储、共享仓储是智能仓储业态创新的成功典范。与传统仓储相比,云仓储、共享仓储广泛应用了大数据、云计算、物联网、人工智能等数字技术,并朝着数字化、信息化、智能化方向加速演进;与自建智能仓储相比,云仓储、共享仓储采用了他建或共建的智能仓储模式。凭借着技术、规模、运营、品牌等方面具有的专业化竞争优势,云仓储、共享仓储模式不仅能够避免制造业企业在短期内将巨额资金用于大规模仓储的固定资产建设的风险,还能够满足制造业企业周期性、多样化的仓储需求。此外,由于其能在更大规模基础上降低运营成本和租赁价格、增强库存管理水平、提高空间利用率和时间利用效能,因此,云仓储、共享仓储模式能够促进多方主体的互利共赢与协同发展。

二、智能制造:智能工厂的探索与实践

制造是企业将要素资源投入转化为最终产品的生产活动。作为制造业企业重要的价值创造形式,生产活动的顺利开展需要依赖先进的基础设施与生产技术。对传统制造业企业而言,主要依托厂房、设备、流水线等固定资产,而在数字经济的影响下,现代制造业企业的生产活动将主要依托智能工厂。从架构原型和价值网络的角度看,一个典型的基于信息物理系统(CPS)的制造业企业的智能工厂包括五个组成部分,即以基础元器件为起点深度嵌入感知设备、制造装备并形成智能制造单元(包括生产线和车间)的纵向集成物理层;以生产计划、物料需求、质量管控、设备维护等为主要内容的横向集成信息层;用以实现纵向与横向集成统一、互联互通的大数据层和工业云层;以及做出全面预算、流程再造、组织变革、战略重塑等决策的决策层。

由于智能工厂包括了信息化的生产系统、数字化的生产过程、网络化的生产设施、智能化的生产决策等集成模块与交互体系,特别是能够生成、分析、利用海量数据,从而对生产活动出现的问题进行及时优化与调整,因此,以“黑灯工厂”“灯塔工厂”为代表的智能工厂能够在最大程度上保证生产活动的标准化、安全性和可持续,并在提高资产利用效率的同时,降低经营成本、提升产品质量,最终形成新的竞争优势,智能工厂将会是实现智能制造的主要载体。

从实践角度看,基于制造工艺过程的显著差异,研究者们总结归纳出离散型制造业企业与流程型制造业企业的智能工厂建设模式。离散型制造业企业,如机械、船舶、电子设备、家用电器、仪表仪器等制造企业,可从单设备或单产品出发,通过流水线生产设备的智能化、产品功能拓展及服务延伸的集成化、产品生产活动全生命周期的信息化等方式打造智能工厂;流程型制造业企业,如医药、食品、造纸、纺织、服饰、建材等制造企业,可从生产过程的数字化出发,通过单环节信息系统建设、跨部门系统控制联通、横向与纵向集成平台搭建、外部资源与网络协同等方式打造智能工厂。

近年来,世界各国都在大力推进智能工厂建设,智能工厂的建设已成为制造业转型升级的重要趋势。据世界经济论坛白皮书统计,截至2023年12月,全球共有153座灯塔工厂,其中中国以62座的数量位居榜首,占比高达40.52%,彰显了中国在智能制造领域的领先地位与强劲发展势头。

三、协同研发:构建高效创新的研发模式

研发是企业为获得新技术或新知识、改进旧产品或旧服务而开展的系统性活动。作为创新来源的重要渠道之一,研发与制造业企业的核心竞争优势密切相关。对传统制造业企业而言,开展研发活动往往会通过在内

部自建团队并购买相关软硬件来进行,但在创新资源有限及外部性挑战下,企业开展研发活动面临着动力不足、费用高昂、成效较低等挑战。随着数字技术的兴起,研发活动逐渐从封闭走向开放、由单一走向多元,衍生出以众包、众创、众筹等为代表的新业态、新模式。

众包是指企业将原本属于内部的研发业务或相关环节通过网络平台向非特定个体发布并征集解决方案的活动;众创是指不同领域从事研发活动的创新者聚集在一个共享空间内(无论是工作场所的物理空间还是线上工作的网络空间),使用数据、网络、服务、场地等多样化的共享资源,进而创造出有益经济价值与社会价值的活动;众筹是指不同形式的创新者利用数字平台向非特定对象发布特定主题或项目以获取所需资金的活动。由于能够聚合各种创新资源实现研发活动的规模经济,因此,众包、众创、众筹等研发模式在一段时间内受到了制造业企业,尤其是中小型制造业企业的广泛采用。然而,这些较为分散的研发模式客观上缺乏清晰的商业模式,难以解决信息不对称性问题,面临较高的监督、协作成本。

在此背景下,协同研发模式应运而生。协同研发是以市场需求为导向,通过打造开放式网络化创新平台与生态系统、聚合研发全产业链专业力量与多元化资源等方式所构建的新型研发模式。实体形式上,协同研发模式表现为产业链创新联盟、产业技术研究院、企业创新联合体等新型机构,这些机构通常以攻克特定产业内存在的关键共性问题为目标,由相关企业共同“出题”,并通过产权投资的方式共同组建团体式攻关力量,进而开展商业化运作。由于目标明确、范围清晰、资源丰富、产权分明、关系密切,新型协同研发机构能够有效提升研发主体的研发意愿、激励研发行为,从而保障了研发成果的持续产出。

四、规模定制:大规模个性化定制的演进

定制是企业根据消费者需求进行产品设计与制造的活动。从历史演进的脉络看,定制活动在经历了小规模小批量的手工生产、大规模大批量的流水线生产等阶段后,进入了大规模定制的模块化生产阶段。其基本特征为:商业模式是一种服务经济,主导者是制造业企业,市场定位是细分市场,消费者参与度中等且需求主要表现为显性,生产方式依靠基于模块化的柔性制造系统。

由于在较高程度上满足了消费者需求,且具有低成本、高效率、规模化等优点,大规模定制的模块化生产方式仍被多数制造业企业采纳。然而,随着人们收入水平的稳步提升、对生活质量提高的需求以及个人价值主张的多元化扩张,市场需求逐渐呈现碎片化、个性化趋势,迫切需要制造业企业在定制活动上有所突破。因此,在数字经济背景下,大规模个性化定制逐渐涌现。其基本特征包括:商业模式转变为体验经济,主导者是消费者,市场定位是个体需求,消费者参与度高且需求表现为显性与隐性共存,生产方式依靠基于数字技术的柔性生产系统。

从实践角度看,大规模个性化定制在架构上至少包括五个部分,即以消费者多源异构数据的信息化建设为核心的数据基础层;以信息采集、挖掘、分析技术与产品个性化设计技术为核心的技术支撑层;以官方网站、移动互联网平台、微信公众号等为核心的客户交互层;以模块化分解、组合消费者个性化需求产品或服务的协同设计层;以跟踪、反馈、处理消费者需求及优化设计、制造、配送等全流程的控制决策层。由于大规模个性化定制能聚合消费者参与产品设计、生产、配送等价值创造全过程,并通过场景化的内容输出刺激消费者的潜在需求,因此,其不仅能在供给端推动制造业企业实现数字化转型,也能在需求端实现对消费者的精准触达。此外,由于使用了大数据、物联网、云计算、人工智能等前沿数字技术,以及3D打印机、工业机器人、自动引导运输车等先进的设备装置,大规模个性化定制在生产成本、交付周期、产品质量、绿色转型等方面也具有较强的竞争优势,为制造业企业的数字化转型与可持续发展开辟了新路径。

五、电商直播:重塑销售模式与消费体验

销售是企业向消费者提供产品或服务的活动。传统销售活动主要通过面对面进行交易的形式完成,但在互联网技术的影响下,消费者的网络社交需求逐渐兴起,促使传统销售活动的场景从线下转到线上,由此开启了以网络购物为核心的电子商务时代。由于电子商务能够拓展市场范围、改善运营效率,因此在很短时间内就得到了制造业企业的广泛应用。然而,传统电子商务中的产品信息主要通过文字、图片等方式进行展示,生产者与消费者之间存在信息不对称情况,影响了消费者的即时性体验和决策质量。

近年来,5G、大数据等数字技术不断成熟,社交平台不断兴起、移动终端迅速发展,通讯、流量、宽带等费用不断下降,在技术层面降低了网络直播的进入门槛,也在成本层面促进了网络直播的大众化。电子商务与网络直播的深度融合催生了电商直播这一新的销售模式。从产业链的角度看,电商直播的上游是产品生产者或与其密切相关的经销商,功能主要是提供产品并针对产品的营销方案发布商业合作需求;中游包括以明星主播、网红经纪公司等为代表的内容制作者和以电商平台、直播平台、社交平台等为代表的平台企业,前者的功能主要是内容生产、输出及变现,后者的功能则是提供平台技术支撑与数据服务;下游直接面向消费者,通过频道关注、内容打赏或付费以及产品购买等行为参与互动。

电商直播以其即时性、视频化和场景化的内容展示产方式,有效弥补了传统电商在信息表达上的不足,并通过实时互动,如对话、语音留言、弹幕等方式与消费者直接交流,不仅拉近了与消费者的距离,也为消费者提供沉浸式的体验,因此能在很大程度上刺激消费者购买意愿,增加消费者粘性。此外,由于电商直播采取了直达终端的销售模式,降低了营销成本,且支付的服务费用比投放电视、报纸等传统媒介低,因此提升了制造业企业的广告投放积极性及产品销量。由于电商直播能够在特定场景环境下加强与消费者的情感交流,将消费者对于产品品种、样式、质地、工艺等的建议即时反馈给生产者,从而提升了制造业企业的产品创新能力。

六、促进制造业数字化转型与高质量发展的对策建议

在数字经济背景下,制造业企业的价值创造活动正发生巨大变化。然而,我国制造业企业在业态创新取得显著成效的同时,也面临一些挑战。针对当前存在的产业基础能力较弱、创新能力不足、数字化转型存在壁垒、渗透率不均衡等现状,本文提出以下建议:

(一)强化新型基础设施建设,增强数字技术供给能力

发挥新型举国体制优势,持续加大研发投入,全面整合产业龙头、高等院校、科研院所及社会团体的创新资源,加强网络、平台、数据、安全多维体系的基础理论研究,推动智能传感器、边缘操作系统、人工智能芯片等基础软硬件研发,从源头提升创新能力;支持龙头企业在边缘计算、数字孪生、工业大数据、工业机理建模等关键技术领域加强理论探索与实践应用,弥补工业软件、工业装备、数据连接、数控系统等领域的技术短板;探索5G/6G专网建设、运营与维护模式,加快商用落地,引导制造业企业推进对内部价值链活动各环节的网络化改造与升级,接入具有高安全、高性能、高可靠的外部网络服务;推进大数据国家中心、区域中心、行业中心建设,制定数据调用、交换接口标准规范,加快推进数据要素市场建设,满足制造业企业数据采集、存储、计算、分析、交易等需求;构建数字技术公共服务平台系统,为制造业企业提供政策资讯、供需对接、价值评估、产品监测、研发设计、数据挖掘等特色服务。

(二)深入实施制造强国战略,积极推进制造业高质量发展

面对我国制造业“大而不强”现状,找准与发达国家制造业的差距,坚定走中国特色新型工业化道路;完善以市场为导向、企业为主体、“政产研学金服用”相结合的国家创新体系,扩大国家科技重大专项范围,建设一批国家级创新中心,从而加快在核心基础零部件、核心基础元器件、关键软件、先进基础工艺、关键基础材料、产业技术基础等领域的基础理论研究及加大关键共性技术攻关力度,前瞻性布局世界前沿技术;依托龙头企业,开展品牌创建行动,打造一批具有地方特色、技术领先且产品质量过硬的自主品牌,树立我国制造业整体品牌的良好形象;加快制造业结构调整,健全化解过剩产能的长效机制,发挥市场在资源配置中的决定性作用;发挥高铁、新能源、船舶、纺织、服装等行业技术优势、规模优势和配套优势,提升全产业链竞争力,推进产业链现代化;持续推进传统企业技术改造,提升研发、设计、制造、工艺、管理能力,促进石化、钢铁、有色金属等产品向全球价值链高端攀升;布局未来产业,推动量子信息、基因技术、深海开发、航天航空等前沿技术探索和应用场景规划。

(三)积极推进数字技术与制造业深度融合,培育融合发展新模式

加快制造业企业应用5G、大数据、云计算、人工智能、3D打印等数字技术的深度和广度,在研发、设计、制造、营销、配送等各环节提升数字化、信息化、智能化水平;打通制造业企业内部生产、交易、流通等各环节,利用数据化驱动方式、可视化管理模式和智能化决策系统,提升内部信息管理效率;鼓励制造业企业嵌入基于工业互联网的协同研发平台,聚合专业人才、海量数据、机理模型、科学知识、管理经验等资源,发展众包、众创、分布式制造等新的生产模式;打通消费互联网和工业互联网之间的鸿沟,鼓励服装、家电、家具等行业大规模个性化定制的实践经验向汽车、钢铁、有色金属等行业拓展和延伸,满足消费者个性化、碎片化需求;支持互联网企业、电商企业、平台企业立足自身数据优势、技术优势、渠道优势、资金优势、服务优势,采取委托生产、授权品牌甚至兼并收购等方式向制造环节拓展;鼓励各类企业在日常运营过程中相互学习,借鉴较为先进的组织结构、生产模式、管理经验等。

从历史演进的脉络看,定制活动在经历了小规模小批量的手工生产、大规模大批量的流水线生产等阶段后,进入了大规模定制的模块化生产阶段。

注释从略,请参阅期刊纸质版原文。

 

王海兵.数字经济驱动制造业数智化转型发展的典型范式[J].新经济导刊,2024,(08):15-22.

分享到: