中国流程工业智能化转型的六大趋势及挑战
发布时间：2021-09-29 16:05:06
自改革开放后，中国工业化进程快速推进，以金属冶炼、油气、化工（含石油化工、煤化工等）、造纸和建材（如玻璃/水泥）为代表的流程行业经历了工业1.0的机械化与工业2.0的电气化和自动化阶段，并走在了自动化的前列。2015年以来，各级工业和信息化部门积极推动工业化和信息化的深度融合，为流程工业奠定了智能化发展的基础。
自改革开放后，中国工业化进程快速推进，以金属冶炼、油气、化工（含石油化工、煤化工等）、造纸和建材（如玻璃/水泥）为代表的流程行业经历了工业1.0的机械化与工业2.0的电气化和自动化阶段，并走在了自动化的前列。2015年以来，各级工业和信息化部门积极推动工业化和信息化的深度融合，为流程工业奠定了智能化发展的基础。
01 中国流程工业智能化的整体进展
（一）智能化进程的两大痛点
一是国内流程工业智能化进程分化严重。整体来看，流程工业基本经历过了机械化、电气化和自动化阶段，大都处在工业2.0和3.0的混合状态。由于流程型制造业自身的行业特点，企业在流程管理、自动化改造方面持续投入，并获得了较好回报，因而在智能化上具备良好的基础和优势。然而，行业整体在信息化的进程中便已经出现了明显的分化，而除了炼化和造纸等少数行业外，国内流程行业集中度不高，在智能化进程上更是分化严重，各企业的转型意愿虽然整体偏积极，但分化依然明显。
二是信息技术应用程度较高，但数据利用率较低。数据采集技术在大部分行业的领先企业中都得到了较好的应用。然而，由于流程工业在智能化推进的组织和能力建设方面投入普遍不足加之数据结构多样，各应用系统间缺少联系，信息孤岛仍广泛存在，除部分领先企业开始做单装置、单工序的数据分析和优化外，绝大部分企业要么停留在通用工业软件的基础应用上，要么陷入了数据分析优化的试点陷阱中，没有享受到数字化和智能化带给企业的经济效益。
（二）疫情下的智能化进程
疫情暴发6个月后，我们对全球制造企业智能化的发展进程进行了年度调研，共400多家企业参与了此项研究，其中约100家企业来自中国。调研结果显示，有94%的全球受访者认为在疫情期间，工业4.0技术让公司受益匪浅，56%的受访者认为，这些技术是他们应对疫情的关键。
工业4.0技术的应用在危机期间功不可没，但疫情也迫使企业重新评估自身的数字化转型进程。企业在评估工业4.0技术时，不再只关注技术在常规状态下的增值能力，也希望看到其在疫情等危机中的价值；其次，经过疫情检验证明，企业实现真正的工业4.0全面规模化依然任重道远。
02 中国智能化转型的6大趋势
中国流程工业的智能化转型，需要经历从工厂生产逐步拓展到质量、安全管理、研发、销售、采购等环节。灵活度高的企业充分利用自身优势，从单纯生产大宗商品转向定制化服务。在此过程中，企业可以在优化价值链各环节之余，寻求端到端的综合性平衡，以寻求整体价值最大化。为了实现这些转变，领先企业一改从前高度依赖自身或“总包”的模式，将重点放在合作伙伴生态圈的打造上，合理选择最适合的服务机构来高效推进智能化进程。以下为由行业领先企业引领的六大智能化转型趋势：
一是智能化质量管理：通过质量执行系统（QES）可以自动收集与质量管理、订单，以及客户质量要求相关的数据，并对数据进行二次处理，形成质量数据库，对产品质量基因链实施全流程跟踪，并生成报告，供管理层审阅。且用户可以与专家库互动，持续丰富和完善专家知识库内容，最终实现自动质量管理。
二是智能化研发：通过在轮胎内安装的传感器采集行驶数据，再依托大数据分析，为特定用户细分开发定制化的配方和解决方案。例如某工厂，一条轮胎就可迅速采集数亿条数据，并实时传输到生产线上，实现生产效率和产品质量的双提升。
三是智能化销售平台：对普通制造商而言，固定的销售团队很难触及公司长尾客户，因此需要打造一个综合性平台，为各方提供“匹配”之外的价值。例如，供应链融资、电商助手、知识库及搜索引擎等。
四是定制化服务：流程工业在过去主要采取集中式大规模生产，产品相对单一。近年来，为了满足B 端小客户的个性化需求，企业可以通过互联网平台或线下渠道收集客户需求，依托快速迭代实现联合开发，在技术、服务和业务模式上不断取得创新突破。
五是端到端整体优化：考虑到流程行业的重资产特征，工厂满负荷运营通常是最经济的方案。然而由于客户需求越来越分散，不少企业开始优化供应链，旨在打造产、供、销、存一体化的新体系，以提升客户服务水平。
六是生态圈建设：在智能化转型的过程中，大部分企业都意识到，单凭一己之力难以成功实现转型，最好的做法，是借助业内同行的经验与技能，发挥各家优势协同作用。
03 中外流程工业智能化的区别
我们从业务，组织/人才和技术三方面分析了中外流程行业在智能化过程中的区别。
（一）业务方面
国内流程企业重点关注数字基建和业绩/过程可视化，旨在提升管理效率；国外领先流程企业则狠抓绩效，将先进分析和人工智能技术融入业务中。出于对数据大屏和集控中心的兴趣，国内企业建设了不少“智慧指挥中心”，但过于追求数据采集的“完整性”，数据与业务缺乏有机结合。
（二）组织/人才方面
国内流程企业在推进智能化时，往往由生产或设备部门牵头，实行项目制。这样一来，关注焦点比较容易聚集在设备自动化与信息化升级上，组织结构和人才略有缺失。与之相反，国外领先流程企业在管理跨职能数字化项目时，往往会成立专职的数字化转型办公室，并持续推动敏捷协作和创新迭代，培养不同岗位的数字化人才，提升落地的适用性。
（三）技术方面
国内流程企业偏向从技术供应商手中购买成熟产品，很少会与某个技术伙伴形成长期合作关系，容易陷入质量不保障、技术不先进的误区。国外流程企业较为强调协同效应，十分重视和技术伙伴的合作，建立起一套生态圈。
04 流程工业智能化转型的建议
流程工业智能化势在必行，潜力巨大，急需系统性地进行顶层设计，并在灯塔效应的指引下实现精益运营，稳步推进改革。
（一）顶层设计
1.以业务结果为导向，自下而上收集业务需求，自上而下进行整体设计；
2.以组织管理为基础，建立起完整合理的绩效架构、透明化财务体系，变革管理，储备智能化技术及转型能力兼顾的转型人才，打造敏捷组织，加速转型的实施进程。
3.以技术架构为支撑，构建工业物联网（IIOT）架构、数据架构、生态系统。
（二）以灯塔工厂为支点，辐射全组织
灯塔工厂在价值链或工厂层面实现创新、再设计和导入IIoT基础架构进行规模化转型，对寻求智能化转型的企业具有借鉴意义。例如企业可先行打造内部灯塔，建立“麻雀虽小，五脏俱全”的运营体系MVP。
业务流程：利用RPA，自动化、先进分析等流程；
管理系统：通过数字业绩管理创建统一真实的数据来源，去除决策中的多余步骤；
人员系统：提升员工技能，为未来的数字化转型做好准备。企业可以打造敏捷数字工作室，扩大敏捷运营模式的覆盖范围，速数字化用例的应用速度。
（三）精益运营与智能化并行
十几年前，流程行业看到了智能化的潜力与发展方向，不少企业陆续开始尝试转型。然而，真正能够实现规模化发展，系统性推进智能化转型的企业寥寥无几，究其原因，企业自身未能实现精益运营是一大主要因素。
精益运营与智能化相辅相成，二者缺一不可。精益运营是从制造业生产上百年历史中得出的经验总结，能够帮助企业降低成本，提高效率。然而，日新月异的科技发展带来了更多高效解决方案，例如，自动化设备可以代替人工进行更高效的作业，智能化是在精益运营的基础上进一步实现科技赋能，释放生产力，提高效率。
来源：麦肯锡
