2024工业企业数字化的两种路径研究报告

IDC工业企业数字化的两种路径 IDC中国工业数字化研究团队2024年4月 目录 工业数字化助力打破微笑曲线 模式一：数字工厂整体规划建设 模式二：单点建设——云MES、APS和工业AI 总结和建议 ©IDC|2 Part01 工业数字化打破微笑曲线 ©IDC|3 工业数字化打破“微笑曲线”定律 高 1.科技应用提升制造过程附加值 附加值 研发附加值 销售、服务 制造 低2.科技应用助力向两端延伸 上游产业链下游 ©©IDICDC||44 高 工程导向型价值链（装备工业） （整车、航空航天轮船、工程机械） 广泛使用PLM和前端设计协作 供应链、产销协同、产品数据 供应复杂性 资产导向型价值链（原材料工业） （化工、金属、纸） 使用数字化实现可视化和运输管理。 原材料价格、工艺优化、安全、 产品质量、设备管理 技术导向型价值链（计算机及通信） （半导体、消费电子、计算机） 利用协作创建可视化，并将早期需求反馈与供应/产品需求变化联系起来。 供应链、生产过程、设备管理 品牌导向型价值链（消费品） （食品饮料、纺织鞋服、烟草）使用高级S&OP工具调整运营响应早期需求信号。 销售预测、产销协同、需求校准、 产品数据 低 高 需求复杂性 工业数字化的两种路径 数字工厂 行业整体解决方案 数字供应链 数字能源 原材料工业 汽车工业 装备工高科技消费品业电子工业 智慧物流 智慧港口 供应链金融 智慧油气 智慧矿山 智慧电力 智慧基建 平台软件 IoT平台 数据分析平台 应用开发平台 …… 公有云 云基础设施 私有云 混合云 1 整体规划 服务 咨询集成 运营 建设 安全应用软件 应用解决方案 研发设计生产管理经营管理通用软件平台APP 企业数智化 产业协同 2 单点建设 工业安全分析、情报、响应和编排 工业数据安全工业终端安全 工业网络安全 工业身份和数字信任 CAxPLMMES APSWMS ERP SRM BIOA工业 App 技术领域 视觉智能 数据智能 …… 场景领域 节能降碳 工业边缘 应用解决方案 边缘软件 边缘设备 数字工厂 区域平台及产业服务 产业协同平台 工业安全服务 …… Part02 模式一：数字工厂整体规划建设 ©IDC|7 数字工厂助力制造企业破解“不可能三角” Q质量 •产品缺陷度降低 •客户满意度提升 Thefactoryistheproduct. 工厂即产品。 C成本D交付 ElonMusk埃隆·马斯克 •毛利率提高 •运营成本降低 •单位产值能耗降低 •提高销量 •新品上市时间缩短 •生产效率提高 自动化工厂 信息化工厂 数字工厂 数字工厂 自动化车间生产自动化 信息化 以系统规范和固化业务、流程 数字化以数据驱动业务运营 生产主导型离散制造 五金机械加工 电子组装 部分汽车零部件 部分消费品 各类代工厂 …… 汽车整车 高端装备 装备核心零部件 …… 食品饮料 高端家居家装 高端日用品 ….. 附加值 研发设计主导型 生产主导型 营销品牌主导型 数字孪生设计多方协同设计 产品全生命周期管理 精益化生产管理高效产业协同柔性化生产组织 大规模个性化定制 C2M 研发设计生产制造营销品牌 宏基施振荣：微笑曲线 面临的挑战 上下游压力同质化竞争产业链协同生产组织变化 •下游客户要求中上游零部件供应商降价 •个性化定制促进订单从大批量转向多品种小批量 •原材料价格上涨 •位于产业链中游，产品用途有限 •出口转内销 •上游到货齐套才能开展后续生产 •全球供应链风险 •交期缩短，订单持续变化 •人工参与度高影响品质一致性 出海高要求 •客户对交期和一致性要求 •碳关税CBAM等要求 •委外加工管控难 明确目标 不同规模、发展阶段的企业，数字工厂建设目标方向不同 既有工厂改造整体规划 数字工厂重点建设内容 主要挑战 重点目标原则 常见建设内容 集团管控不足 运营管控一体化 机电软一体化协同设计 业务管理提升空间受限 智能供应链计划 数据服务化 质量追溯及优化 缺乏业务横向协同和全景掌控 数字孪生制造 关键过程经验依赖较明显 IT架构云化 数字装备配加工 供应模式难以满足零库存和拉动式生产的要求 生产执行柔性化 设备智能运维 生产组织协同化 数据价值有待挖掘 制造运营平台数据治理 数据孤岛明显 数据智能应用试点化 IT不能满足业务快速变化 混合云 云智数字工厂 数据智能应用试点化 协同设计一体化供应链协同化生产执行柔性化 设计工艺生产一体化 数据服务化 IT架构云化 智能计划调度 智能供应链计划 数字孪生制造 质量追溯 制造运营平台 数据治理 及优化 过程控制优化 数字装配加工 设备智能运维 供应链协同平台 网络安全先进工业网络混合云 来源:：IDC,数字工厂白皮书，2023 数字工厂整体解决方案厂商选择 用户需要系统解决方案服务商，端到端解决业务痛点 当前制造业用户更加看重咨询能力和工业软件产品组合 数字工厂整体解决方案优秀供给稀缺，生态合作至关重要 《中国数字工厂整体解决方案厂商评估，2024》已启动，预计七月发布 服务商类型 产品组合 交付 能力 行业覆盖 咨询厂商 52 5 2 4 工业软件厂商 35 4 3 4 工业互联网厂商 43 4 4 3 云计算厂商 22 3 5 2 卓越 优秀 良好 待提升 咨询能力工业软件 实施和 新兴技术 行业经验 鼎捷 Part03 模式二：单点建设 ——MES、APS和工业AI ©IDC|16 数字供应链 数字工厂 工业数字化“二八原则”之“八”：工业软件 4供应链管理类 采购管理 控制塔 多企业供应链商业网络MESCCN 销售自动化 CAD 1设计研发类 EDA CAE PLM ERP 3运营管理类 SCP 供应链计划 APS 生产排程 WMS\TMS 2生产制造类 MOM（MES、QMS、EMS） SCADA、PLC、DCS 仓储运输管理 WCS 通用软件 920亿+ ERPBI OAHR CRM……. 工业软件 620亿+ MES CAD/CAE PLM APS SCADA PLC/DCS 行业软件 430亿+ 石化热力模型 板材切割套料 船舶建造软件 …… 工互平台及其他500亿+ 工业大数据 工业智能 工业物联网 应用开发平台 …… IT基础设施&IT终端900亿+ 工业IT终端 PC、PDA、HMI 边缘计算 工业云 工业IaaS …… 传统IT基础设施 服务器、存储 网络、安全 轻量级SaaSMES MES产品轻重两极分化，需选择适配的方向和服务商 成长型制造企业 资源 分配 生产 跟踪 车间排产 绩效分析 工序调度 车间质量 过程 管理 维修 管理 选择适合自己的技术方向01 高级排程 运筹+AIAPS 生产能耗 管理 能碳管理 平台 生产质量管理 QMS+ AI质检 生产仓储管理 WMS+ WCS 新能源汽车整车 纺织鞋服 汽车零部件 选择适合自己的行业服务商 02 航空轨 船舶交 家电航天道 文档管理 通 离散 制造 石化化工 流程制造 人员 管理 钢铁及有色金属 食品饮料烟草 制药 数据 采集 集团型、复杂制造企业 装备制造 造纸橡胶水泥 高科技电子 重量级行业MOM 01   中国制造业主要工业软件部署形式及趋势调研 本地部署本地部署（规划上云）云端部署 CRMERPSCMPLM 68.7% 67.8% 71.5% 75.5% 1.0% 4.1% 2.0% 3.0% 30.3% 28.1% 26.5% 21.5% MES 73.3% 6.0% 20.7% 0%20%40%60%80%100% 来源：IDCAPManufacturingInsightStudy ©©IDICDC||2020 智慧供应链 可持续供应链 全球供应链波动 “果链” 智能供应链计划 供应链的三层含义 企业的竞争就是供应链的竞争 “特链” 芯片供应链 稳链、保链 企业层面 产业层面 国家层面 汽车供应链 供应链转移 供应链安全、 本地化 原材料 核心制造商 品牌零售商 企业层面供应链 逆向物流 供应商 最终用户 LSPs* LSPs* LSPs* 信息流 资金流 LSPs* LSPs* *LSP=物流服务商（LogisticsServiceProvider）分销商最后一公里 ©IDC|21 IDC全球调研： 当下最关注供应和库存 贵公司未来十二个月和未来三年最关注供应链哪个方面？ 未来最关注可持续和供应链网络及生态 供应链计划库存管理级优化可持续运营 产销协同供应链生态运输管理仓储管理 n=567 Source:SCSurvey,IDC,March2023 �ToC ©IDC|22 《智能供应链计划白皮书》核心观点 供应链的不确定性成为常态，将从“成本中心”转化成“机会中心” WHY 为什么 WHAT 是什么 HOW 怎么做 中国企业数字化成熟度逐渐提升，但供应链成熟度仍在起步阶段 智能供应链计划将是制造企业提升供应链成熟度、建设智慧供应链的核心智能供应链计划将成为制造企业必备的数字化“第四件套” 智能供应链计划分为战略、战术和运营三个层面的计划 智能供应链计划包括需求、供应、产销协同、库存和生产计划 智能供应链计划与ERP的MPS/MRP的关系可以是协作或者替代场景和用例是打通业务和IT部门隔阂的“巴别塔” 选择最适合的合作伙伴是保证落地和实现价值的关键 采购 原材料库存 没有构建良好的供应链计划体系 76% 中国制造企业 智能 供应链计划 IDC预测： 到2028年，35%的G2000 有效产出 公司将使用供应链编排工具实现供应链数字孪生，集成关键供应商和客户，将供应 链响应能力提高15% 库存未排产 有效 来源：IDC,全球供应链十大预测，2024 成品 生产库存 产出延期交付 销售 按期交付率产品毛利率无效资源 有了企业资源计划，为什么还需要智能供应链计划 ERP 无限能力或静态能力 人工经验、局部优化 逻辑、启发式算法 计划难以落地 智能供应链计划 多维度动态产能约束 全局最优为目标 AI+运筹+逻辑算法 可落地可执行的计划 工业智能——三个主要方向 AI技术在工业应用，催生了很多新兴的应用场景和市场空间 根据所利用的数据类型及数据智能化技术的不同，IDC将工业智能划分为3个主要方向 工业智能 工业视觉智能工业数据智能工业交互智能 技术2D/3D视觉识别分析技术数据集成互联和建模分析技术AR/VR、语音等交互技术 图像质检 典型安全帽识别 场景 应用危险动作识别 机器人分拣 机器人码垛 设备预测性维护 生产过程优化 智能排产排程 能源平衡调度 远程协助 虚拟仿真 AI大数据+机理融合的数据智能应用，场景持续涌现，部分场景开始规模化应用 数据智能加持也成为数字孪生发挥业务价值的重要方向 2020年中国工业数据智能市场35.8亿元，预计2021-2025年CAGR31.6% 设备智能运维 生产过程优化 供应链优化 能源安环 集团设备运维中心 •大型集团•大型复杂设备装置 设备智能运维及控制 •大型复杂设备装置 •发电、石化化工、钢铁、半导体、 煤矿、工程机械等 旋转热动设备节能及第三方运维 •各类制造企业 •空压机、锅炉、空调等 电机机床故障预警 •各类制造企业 原材料配比优化 •炼焦、矿冶、光伏、橡胶、白酒等 生产过程智能控制 •水泥两磨一烧、垃圾焚烧发电、窑炉智能控制等 生产过程分析预测/虚拟量测 •高炉炼钢、轧钢加热、火电空冷岛节能、窑炉优化、玻璃气泡预测、半导体生产 生产绩效分析 •半导体 AI排程与产销协同 •食品饮料、汽车、轨道装备、油 气、电力调度等