2023企业数字化转型白皮书

前言 行了详细解读，提出智能制造体系技术框架，对智能制造体系下的未来业务蓝图进行了展望，并给出了实 编者按：2016年PTC发布了《智能制造白皮书》，对美、德、中的制造业发展战略及智能制造体系进 施路径参考。随着企业数字化进程的持续推进，各行各业正在不断拓宽数字技术的应用领域，新一波数字 浪潮已经来临。本文将引领读者重新审视颠覆性数字技术给企业带来的前所未有的挑战和机遇，以全新的 视野诠释如何利用数字主线打通企业端到端价值链，以数据为驱动，赋能企业研发、制造、营销、运营和 功案例和经验，结合国内企业信息化、数字化现状，为正在转型或即将转型的企业给出了如何以正确的方 服务等核心业务的创新，从而在新的行业竞争格局中脱颖而出。最后，基于PTC在国内外数字化转型的成 式开启数字化转型之旅的建议。 数字企业（DigitalEnterprise） 如今，物联网、大数据、云计算、人工智能等一系列新兴的数字化技术正在不断改写行业格局，重构行业价值链，这将驱动企业形成更具全球竞争力的新商业模式，并催生出更多充满活力的独角兽企业。数字企业就是指利用一系列数字技术，打破传统组织体系和部门壁垒，消除信息孤岛，以数据为驱动，构建端到端的、面向用户的应用体验，从而提升产品服务，优化企业运营，使企业在数字化浪潮中脱颖而出。 数字主线（DigitalThread） 数字主线是指利用数字化技术，覆盖产品全生命周期与全价值链，构建数物融合、贯通产品研发、制造、营销、运营和服务的数字化数据流，为企业各个层面提供实时的数据分析和决策支持。数字主线解决的是在正确的时间、以正确的方式、向正确的人提供正确的信息。 数字映射（DigitalTwin） 数字映射最初由美国国防部高级研究计划局（DARPA）开创，是物理产品或系统的数字化表达[1]，实时动态地反映物理产品或系统的运行状态，用于进一步的仿真、分析和优化等[2]。物理产品持续运行，其状态和运行环境不断变化，而产品的数字映射也伴随着数据的流入而不断反映实际产品的变化。 企业数字化转型白皮书02｜03 信息化与数字化 网（ 新一轮的技术浪潮，包括物联 IoT）、增强现实（AR）、大数据、云计算、人工智能（AI）等，正在颠覆着我们传统的行业，掀起一场新的工业革命。于是，近年来数字化转型成为了众多企业关注的焦点，开始考虑加大数字化技术投资，以驱动产品创新和效率提升，开辟新的业务领域。然而，许多组织和管理人员将数字化转型与数字技术投资（如购置新的数字化设备和软件）相混淆，或者误以为将信息系统升级为移动应用或线上营销就万事大吉了。在讨论数字化转型前，我们有必要了解清楚什么是数字化，数字化与信息化的区别。 信息化是指将企业各种数据（包括产品数据、财务数据、生产数据等）、人力资源和组织架构等以软件化的方式在各种信息系统中进行 存储和管理，并通过固化的业务流程在各自系统内实现运转[3]。我们通常所说的PDM、CRM、ERP和MES等系统就是典型的企业信息化系统，这些系统的共同特点就是为了支撑特定领域的业务应用。 随着企业信息化进程的持续推进，企业内部会建立越来越多的信息化系统，随之而来的困扰是形成了越来越多的烟囱式信息孤岛。企业管理人员依然无法实时洞察企业日常运营情况，也无法得到产品研制进度的实时可视化概览；研发人员无法实时获取产品交付后的使用情况，而服务人员无法获取产品配置、设计模型和供应商信息等。因为这些数据分别存储在不同的信息系统中，需要通过人工统计，费时费力，且无法保证数据的准确性和及时性。 新一代数字技术的发展，给企业解决上述问题提供了新的途径。数字化就是将人、机、系统之间的交互和通信，乃至业务过程和商业模式等转变为数字化形式，实现数字和物理信息的融合，打通全寿期、全价值链的数据链路，如产品即服务（ProductasaService），集成 式营销或智能制造等[4]，从而提升企业运营效率，提高产品服务质量， 实现业务模式或商业模式的创新。信息化关注企业内部业务流程 的优化，从而提升工作和管理效率；而数字化是在信息化的基础上，以用户为中心，以数据为驱动，关注业务模式和商业模式的创新，打破传统的行业边界，从而为企业创造新的价值，是信息化发展的下一个阶段，如图1所示。 图1信息化和数字化的差异[5] 企业数字化转型势在必行 • • • • 如今，数字化技术正在成为产品不可分割的一部分。新的产品内置传感器、处理器和软件，并与互联网相联，同时产品数据和应用程序在产品云中储存并运行，我们称之为“智能互联产品”。海量产品数据以及大数据分析技术让产品的功能和效能都大大提升，而且能提供跨界乃至超越传统产品的新功能， 它们带来的机遇将帮助企业实现指数级增长[6][7]。 智能互联产品必将重新定义产品运营服务模式，使得“产品即服 图3数字化转型的内涵 务”成为可能，这也必将成为企业在未来竞争中脱颖而出的关键。智能互联产品不但会影响企业的竞争，更会扩展整个行业产品体系的边界。未来竞争的焦点将会从独立的产品，到包含相关产品的系统，再到连接各个子系统的整个产品生态体系。如图2所示，一家风机制造商未来将不止提供风机产品，还会提供智慧风场规划、建设和运营服务，可能要面临来自从风机设备到风场运营领域内的竞争。这些风机制造商 必须打破传统模式，联合上下游供应链，构建强大的产品生态，提供卓越的产品性能和一体化的运营服务体系，形成新的商业和服务模式，才能在新的竞争中立于不败之地。这些截然不同的产品将颠覆现有的企业价值链，促使企业重新思考：随着行业边界的极大拓展，公司如何取得竞争优势？如何利用海量数据创造新价值？如何整合供应链，构建新的产品生态？企业内部研制和运营模式如何转型以支撑这种新 的产品生态？ 答案就是数字化转型。 数字化转型是将数字化技术应用于产品和企业运营中，以用户为中心，以数据为驱动，构建贯通全寿期、全价值链的产品数据链路，实现产品与业务的深度融合，以提升用户体验，提高企业运营效率，帮助企业实现业务模式和商业模式的创新，开拓新的市场机遇。数字化转型是企业从传统信息化模式向数字化模式转变的过程，这是一个持续迭代、自我颠覆的过程。它远不是拥抱并应用数字化技术那么简单，而是用数字化技术赋能整个企业，需要企业战略乃至企业组织、文化的转型，给企业重新注入数字化基因。 据2016年哈佛商学院研究表 明，选择进行数字化转型的企业在3年内得到了55%的平均毛利润提升，相比之下其他企业毛利润同期降低了37%。数字化转型企业的领头羊， 图2数字化产品发展趋势 也曾是收入处于落后水平的企业， 企业数字化转型白皮书04｜05 在三年内收入增长16%。而那些世界顶级的公司，收入也仅仅增长了11%[8]。根据《IDCFutureScape：2019年全球数字化转型预测》，到 2020年，至少有55%的企业将是数 字化坚定实践者[9]，他们将通过新的商业模式和数字化产品与服务来改变市场，重塑企业竞争力。 在这种新的市场竞争格局下，企业要不颠覆自己，要不就被别人 颠覆，企业数字化转型已经势在必行。企业管理层需要制定数字化战略，充分利用数字化技术加速企业转型，获得增长新动能。 企业数字化转型方向 数字化、运营数字化和员工数字化展开的。通过产品数字化，推动产品创新和服务差异化；通过运营数字化，实现 虽然由于不同的行业和业务领域，工业企业所关注的转型方向和重点会有所差异，但企业数字化基本围绕产品 企业运营效率的提升；通过员工数字化，提高员工生产力和产品质量。 产品数字化（ProductDigitalization） 如前所述，数字化技术为产品带来了颠覆性的变革，新的“智能互联产品”在为消费者带来前所未有的体验的同时，也成为企业实现差异化竞争，拓展新商机的利器。产品的数字化程度不断提高，使得企业或产品运营方可以收集海量的产品运营数据。基于这些数据，不仅可以提供创新的产品功能和用户体验，也将促进企业转变产品运营和服务模式，赢得差异化优势。产品数字化主要表现为： ●利用数字技术打造全新的用户体验； ●支持产品和服务的个性化定制； − − − − − − ●产品即服务：产品运营和服务模式的转变，企业由“销售产品”转变为“销售服务”。 产品数字化的典型代表，其早期的发动机仅收集30个参数，且每次起降仅收集一次，数据量不足1KB；而新一代发动机安装了上千个传感器，实时采集飞机的各种参数，每次起降的数据量超过500G，全面实现了航空发动机的数字化。基于这 些海量数据，以及GE在发动机领域的知识积累和强大的专家团队，利用物联网、云平台、大数据分析等技术为每台发动机构建了一个实时动态的数字映射模型（DigitalTwin），实现了发动机全寿期虚实数据的融合，从而为航空公司提供运 GE（通用电气）航空发动机是图4企业数字化转型三大方向 维管理、能力保证、运营优化等整套解决方案，实现了从“销售产品”向“产品即服务”的转型。利用这些技术，GE可提前预测发动机故障，并做出预防性维修，避免因为发动机故障造成航班延误、成本增加，甚至是更大的安全事故。以意大利航空（Alitalia）为例，GE成功助其一年节省了1.5%，相当于1500万 美元的燃油成本[10]。GE正是通过这些技术与产品的深度融合，企业 的业务模式由单一的产品销售商向智能产品、智能分析、智能决策三位一体的“产品即服务”供应商转型，重构了发动机行业价值链。 运营数字化 （ProcessDigitalization）                 数字技术给企业自身的发展和创新也带来了新的机遇。企业可以利用数字化技术，打破传统的组织壁垒和信息孤岛，实现全价值链、全寿期范围内的数据可视、洞察和追溯，从而改善现状并推动建立新   的业务及运营模式，助企业实现提质、降本、增效等价值。 用户界面 培训指导 流程优化 运营数字化主要体现为： ●以数据驱动，实现业务与运营的融合； ●精益的数字化运营模式； ●敏捷柔 性的数字化组织体系。 宝马集团提出了智能创新计划，正在推动一系列新技术在集团内部的全面应用，包括智能数据分析、智能物流、创新自动化和辅助系统以及增材制造等，以挖掘数字化创新潜能，实现生产运营数字化。数字化和创新技术正在影响整个宝马集团的生产价值链，从冲压车间到车身车间到油漆车间，从装配到物流，每个生产阶段都受益于数字流程的应用。这项计划为整个BMW集团生产系统开辟了新的机会，通 图6员工数字化 过数字主线整合了研制过程中各类数据，重塑了产品价值链，不仅提高生产流程的灵活性和产品质量，也实现了客户的个性化定制期望[11]。 员工数字化 （PeopleDigitalization） 随着企业迈入数字化时代，数字技术在创新产品和运营模式的同时，也在改变员工的工作方式。由于企业引入了先进的新技术，产品和操作的复杂性正在持续增加，使员工的技能差距不断扩大，如用户个性化定制带来的灵活的产品配置，智能互联产品将引入大量的软件和电子器件等。然而，传统制造企业的基础设施仍然由孤立的业务系统和设备组成，员工为完成一项工作，往往需要访问多个系统和设备，其接收的信息往往是过时或不准确的，这就对员工提出了更高的技能要求。这种现象在生产制造和维修服务环     图5运营数字化发展趋势 节尤为明显。德勤分析报告指出，技能缺口可能会导致240万个制造 业就业岗位空缺，使未来10年制造业GDP面临2.5万亿美元的风险[12]。 员工数字化是指企业利用诸如增强现实、大数据、工业APP等新技术来提升员工技能水平，简化工作界面，提高员工效率。员工数字化是缩小员工技能差距，激励员工创新能力的有效途径，是企业数字化转型的重要一环，将直接决定产品数字化和运营数字化的成败。 对制造企业来说，员工数字化主要体现在以下几个方面： ●用户界面：基于工作情境，聚合来自不同的系统、设备和人员的相关数据