2022年企业生产数字化转型十大趋势重磅发布！

在传统的“微笑曲线”中,研发和营销分别占据价值链较高的两端,居中的生产制造则处于价值链较低的位置。欧美品牌通常占据研发设计和品牌溢价的主动权,把低利润的生产制造环节转移到中国和其他劳动力成本较低的地区来完成。中国成为世界工厂既是我们主动开放的有意为之,也是承载全球产业分工的自然结果。

今天,制造业的重要性更加突出。在全球疫情肆虐之时,唯有中国强大的制造能力供应了全球大部分的抗疫物资。抗疫成功的中国为全球供应链和经济复苏发挥了重要作用。制造业在产业链中的价值将不再低估,反而成为一个国家和地区经济实力的重要体现和基础保障。过分强调金融、服务等行业的虚拟经济占比,甚至脱实向虚势必会伤害整体经济的健康发展。从这个意义上说,低估生产制造价值“微笑曲线”将一去不返。

在物联网、工业互联网等新一代数字技术的推动下,人机交互能力大大增强,黑灯工厂、智能制造等发展趋势尤其明显,生产领域的数字化应用在2022年将呈现出日新月异的发展势头。

趋势一:更强的柔性制造能力将更快满足产业链需求

柔性制造是指企业通过强大的生产制造系统,满足市场对不同品类、不同交货期的订单提供质高价优的产品和服务。通过完整的生产数字化系统,制造企业的人力、机器、物料、方法(工艺)、测量、环境、能源等七大要素在规划、计划、执行三个不同阶段的活动(生产规划、产品研发、工艺执行、制造运行管理、运营管理及服务支持)得到有效衔接,与采购、销售高度协同,更快满足市场变化的需求。

柔性制造是生产数字化的系统运营成果,既包括工作中心、生产线、车间、工厂等生产空间的装备数字化,也包括人机互动、数据采集和制造执行系统的充分应用,还包括生产计划与人力、产能之间的优化匹配,不断深入应用的数字技术、工业互联网和大数据技术将给企业打造更强大的柔性制造能力,在降本增效的同时,满足产业链需求。

趋势二:工业机器人需求将继续保持稳定增长

“机器换人”不仅是出于降低劳动力成本的考量,更是制造业升级的必然要求。我国是全球最大的工业机器人市场,占据全球三分之一的市场份额。2021年1-11月,全国工业机器人累计产量达330,098台,较上年同期增长49.0%,其中不乏互联网大厂跑步进场投资工业机器人。

随着智能制造的不断升级,我国工业机器人应用将从汽车、金属加工等传统行业向医疗用品、食品饮料、家用电器等更多行业发展,激发更大的应用需求,国产化率也将提高到40%以上。

2022年,工业机器人与环境共融、与其它机器人协同等方面将得到优化增强。多关节机器人、协作机器人等更多种类、更小更轻的应用机器人将放量增长,机器视觉等功能将进一步增强。

在共享工作空间中与人类进行安全物理交互的人机协作、人工智能、机器学习的趋势更加明显,工业机器人与企业整体数字化转型的结合更加紧密,是生产数字化的重要表现。

趋势三:软件定义一切的趋势更加明显

软件定义一切(SDX)在新能源汽车等传统硬件产品研发上的表现更为明显。“硬件引流,软件收费”的商业模式逐步受到市场认可,汽车驱动从“发动机+变速箱”转为“电池、电机、电控”三大系统,弱化硬件、强化软件带来的“鲶鱼效应”不仅促使传统厂商加速布局车载软件,也吸引互联网企业入局造车,成为造车新势力。

工业软件在资本推动下有了快速发展。2021年前9个月的工业软件融资已经接近2020年融资数量的2倍。MES产品相关融资达20亿元,其中专注在半导体产业的MES融资占据50%,更加凸显软件在推动生产、工业管理环节的重要性。

传统ERP、CRM、财务等经营管理类软件发展更为成熟,不但厂商众多、集中度高,而且已和世界领先企业同步发展。

趋势四:大型企业将成为工业互联网的主战场

消费互联网应用呈现出的长尾效应、流量导向、个体普惠等“轻盈”特征在工业互联网领域表现不再明显。以连接、汇聚为主的企业上云在政府推动、云计算厂商的普及下已经初步完成,但普惠中小企业的工业互联网初衷无法通过企业上云就能轻易完成。担负提高智能制造、产销协同效率的工业互联网应用几乎没有不是“重交付”的定制化项目,靠政府推动、企业上云就能普惠中小企业的模式效果不彰,将不再成为事实主流。

服务集团企业的采购数字化、商旅数字化以及供应链数字化成为大型企业数字化转型的主要内容,以产业链龙头企业为主导,推动上下游企业融入生态协同系统实现全要素互联、全流程打通的产业互联网将成为工业互联网的主要模式。与消费互联网公有云模式应用居多不同,公有云和私有云分工协作的混合云模式将成为工业互联网的主流。

趋势五:元宇宙拓宽了数字孪生工厂应用思维

在互联网大厂的助推下, 2021年成为元宇宙元年,并开启在不同领域的应用尝试。VR/AR/MR等虚拟现实技术是元宇宙的主要技术基础,被认为是下一代互联网的技术入口,推动新一轮产业变革。

用数字镜像和虚拟现实技术构建虚拟工厂,使得在工厂建成之前就可以进行模拟优化。在实际运行过程中,能够实现数据驱动,仿真的可视化以及数据驱动决策的优化,实现数字建模、数据管理和数字控制。

元宇宙理念下丰富的虚拟现实和仿真技术,使得数字工厂更加鲜活地呈现在管理者面前,让企业基于数据的理性判断和基于现实场景仿真的感性直觉融合在一起,更加符合人类思维习惯,极大地拓宽了思维空间。

2022年,将有更多制造企业将眼光对准元宇宙在工业领域的多元化应用,在设备运行维护和质量控制说明、远程专家协助、流程指导、沉浸式设计等方面实现落地。

趋势六:OT和IT融合推动企业数字化运营

IT技术和OT技术融合下的智能制造将进一步推动企业数字化运营。OT更侧重于企业管理逻辑,而IT则更侧重用标准化的程序代码实现。随着无代码开发技术的快速发展,用IT系统实现OT管理诉求变得更为容易,但是如何把商业模式和管理逻辑清晰表达出来,汇总梳理需求需要发挥OT技术优势。用OT把解决问题的经验方法转化为IT需求,让知识拥有者变成知识输出者。用可视化的编码让业务人员与IT拥有共同语言,解决业务和IT两张皮的问题。

企业通过数字化集成平台,有效搜集、管理、共享工程信息,并将设计、采购、施工、调试等阶段产生的数据、文档、模型以标准数据格式驱动企业运营,并把数字化运营贯穿到从企业建设交付到运营管理的全生命周期,提升工厂建设和运营管理效率。

趋势七:APS在数据技术支持下将更具有实用性

相对于无限产能规划逻辑的主生产计划(MPS)及物料需求计划(MRP)而言,高级排产计划(APS)是解决关键产能资源配置和和时间成本最小化的问题。在离散行业解决多工序、多资源的优化调度问题,在流程行业解决顺序优化问题。

根据客户的不同需求,生产企业经常会发生“插单”现象,就必须通过APS系统综合考虑产能、工装、加工批次等约束条件,从生产线运行和供应链保障两个层面出发,与MES系统高效协同实现滚动排产。APS排产管理不只是针对单个企业的生产线,甚至要扩展到产业链级的产能安排。在大规模个性化定制与按订单生产的市场环境下,APS的重要性将更加突出。

"在以数据中台为基础的技术能力下,APS核心算法不断优化,将更符合现实业务逻辑。

APS核心排程引擎开发需要深厚的学术功底和丰富的行业排程实务经验,加上早前制造商在MES及车间数字化上的基础比较薄弱、致使APS应用实施的难度颇高, 成功案例并不多见。随着自动化及数字化车间的普及,精细化及自动化排产的需求将快速增长,对APS软件的需求将会大幅增加。在算力不断增强的今天,尤其在以数据中台为基础的技术能力下,构建出新的APS构架和引擎,其核心算法势必会得到不断优化和动态调整,其成果将更符合现实业务逻辑,也更具有实用性。

趋势八:工业大数据推动生产决策智能化

随着AIoT设备互联,生产过程的数据采集更为方便,数据种类和数据量都将得到极大扩展。一方面,数字化的生产设备通过DCS、SCADA、DNC、PLC、传感器等方式与采集系统集成,从设备中直接采集相关数据。另一方面,部分老设备通过采用粘贴条形码的形式,通过人工扫描来收集相关数据。同样通过条码或RFID方式可以实现全车间的工艺数据、物料等数据的采集。这些数据与人员、管理流程数据相互整合、协同配合,通过建模分析,不断挖掘数据价值。

通过对不同订单或不同批次产品的生产设备进行数据采集与智能化管理,实时监测各类工艺过程数据,对其进行动态预警、过程记录分析等,实现对加工过程的工艺控制,确保产品生产过程完全受控。通过对工序过程的主要工艺参数与产品质量进行综合分析,为工艺改进提供科学、量化的参考数据,确保最优的生产参数,保证产品的一致性与稳定性。

越来越多的工业大数据将帮助企业创造新的生产、管理和服务模式,创造更大价值。

趋势九:生产数字化让企业具有更强的营销冲击力

营销手段的花样翻新、及时快捷的物流供应链都基于产品生产环节的快速响应和稳定供应。所有变化都会归结到更高效的机器,更快速的物料流动,依赖一个串联始终、不断变速的供应链系统。生产数字化让制造环节的效率和质量大得到显著提升,补足了传统企业在柔性制造上的短板,给企业带来更强的冲击市场的能力。

从农夫山泉、娃哈哈到元气森林,快消品行业不断出现的爆品新贵,经常让原本的产业霸主惊出一身冷汗。究其原因,就是从营销到供应,从产品到生产的所有环节都处于高效运营的协同状态,企业竞争从产品、营销的单一维度扩展到全链条的多维竞争形态之中。补上制造短板势必成为未来企业竞争的必备手段,在生产环节的数字化投入将带来更大的价值回报。

趋势十:ERP传统架构将被升级和重塑

电子商务和供应链升级对传统ERP架构带来强大冲击,ERPII概念在2000年前后曾经一度被认为是未来发展方向。在云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代技术推动下,云原生、微服务、容器化架构将进一步冲击ERP的传统架构,或者说ERP需要在新的技术支持下进行升级改造,20年前的ERPII概念可能无法涵盖其意。

"在新一代数字技术推动下,云原生、微服务、容器化将助力ERP技术架构和应用场景的升级改造。

基于中国企业大量客户在新技术条件下的商业实践,不少中国IT企业试图 从商业创新平台、企业商业能力等方向来概括新一代ERP的概念、逻辑和边界,或者把财务共享“出圈破界”重新定义原有内涵和边界,用数据中台、技术中台重新构建新的运营体系。这些新架构的应用正在把传统ERP纳入一个更合乎实际的位置,把其仅作为贯通企业内部业务流程的后台骨干系统而存在,更多的物联网数据采集,数据建模、分析、展现的能力都架构在业务中台、AI中台、技术中台和数据中台来实现,前端的商业应用则更多基于成熟的公有云SaaS应用平台上,使得基于混合云模式、低代码研发的个性化应用平台更被企业市场所接受。“后ERP”时代的企业应用平台在2022年将更加清晰。

2022年,我国制造企业依然面临着巨大的转型压力,需要从低成本竞争策略转向建立差异化竞争优势,生产环节的数字化将帮助企业均衡产能、提升产品质量、实现降本增效、不断缩短产品研制和上市周期,进一步显现制造价值。

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