制造业数字化转型路线图（2024精华版）

制造业数字化转型路线图 中国电子技术标准化研究院 2024年6月 内容摘要 为贯彻落实《关于深化新一代信息技术与制造业融合发展的指导意见》，凝聚制造业数字化转型共识，推动制造业生产方式和企业形态根本性变革，提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平，中国电子技术标准化研究院联合相关单位共同编写了《制造业数字化转型路线图》。研究内容旨在为政、产、学、研、用各方组织开展制造业数字化转型工作提供参考，服务于我国制造业数字化建设和推广，为构建可持续发展的制造业数字化转型生态做出贡献。 本报告以“制造业企业如何开展数字化转型”问题为出发点，从数字化转型的概念、维度、原则、实践和标准5个方面展开，围绕制造业数字化转型“是什么”、“转什么”、“怎么转”、“转到哪”等方面展开研究。 第一章概念综述。简要介绍了数字化转型的发展背景、对转型的认识，回答制造业数字化转型“是什么”的问题。 第二章转型维度。聚焦企业层面数字化转型，从业务模式、技术范式、组织方式、文化意识四个维度重点分析了转型的具体内容，给出了“业务为基、技术为翼、组织为骨、文化为魂”的制造业数字化转型体系，回答企业转型“转什么”的问题。 第三章转型原则。给出了企业开展数字化转型自始至终需要坚持的五项基本原则，回答企业转型“怎么转”的问题。 第四章进阶实践。给出了企业践行数字化转型的四个类别，并结合转型维度构建了制造业数字化转型的五维能力“海星”象限模型， 给出了进阶实践的目标、特征和能力要素。选取典型行业的转型案例，从痛点分析、方法工具和转型成效方面论述了制造业数字化转型四个类别的建设实践。回答企业转型“转到哪”的问题。 第五章标准框架。以“数据驱动、工具转化、流程再造、决策变革、生态重构、持续改进”的制造业数字化转型标准化路线为指引，在已开展标准化工作、标准化需求的基础上，形成了标准框架，提出了引导和规范企业数字化转型的重点标准方向。 第六章侧记。给出了数字化转型发展十大难点。 数字化转型没有标准答案，对数字化转型的理解也因人而异，我们欢迎各单位和个人对本报告研究内容提出宝贵意见，希望通过本报告的发布能够使更多的企业、专家了解我们的成果，共同为我国制造业数字化转型发展贡献力量。 目录 一、概念综述1 1.1背景趋势1 1.1.1困境驱动1 1.1.2政策引领2 1.1.3行业发展5 1.2转型认识7 1.2.1内涵7 1.2.2过程8 1.2.3挑战10 二、转型维度12 2.1业务模式：从“产品中心”向“客户中心”转变12 2.2技术范式：从“人智驱动”向“数智驱动”转变14 2.3组织方式：从“传统组织”向“柔性组织”转变16 2.4文化意识：从“执行文化”向“人本文化”转变18 三、转型原则20 3.1战略引领：数字化转型不是可选题而是必选题20 3.2顶层挂帅：数字化转型需要坚持“一把手”工程20 3.3标准先行：数字化转型第一要务是实现标准化21 3.4数字思维：比“机器换人”更重要的是“数字换脑”21 3.5持续改进：数字化转型只有进行时没有完成时21 四、进阶实践21 4.1单点应用——“数字化投入如何快速给我带来收益？”24 4.1.1实践描述24 4.1.2能力要素25 4.1.3案例说明26 4.2局部优化——“我的企业还需要哪些环节数字化改造？”27 4.2.1实践描述27 4.2.2能力要素28 4.2.3案例说明28 4.3体系融合——“所有业务都值得数字化手段升级一遍！”31 4.3.1实践描述31 4.3.2能力要素32 4.3.3案例说明33 4.4生态重构——“我未来将是一家什么样的企业？”35 4.4.1实践描述35 4.4.2能力要素36 4.4.3案例说明37 五、标准框架39 5.1已开展的标准化工作39 5.2标准化需求39 5.3标准框架40 5.4重点研制标准42 六、侧记44 参考文献46 一、概念综述 1.1背景趋势 1.1.1困境驱动 伴随着以机械化为特征的第一次工业革命，电气化为特征的第二次工业革命和自动化为特征的第三次工业革命演进，全球制造业先后进行了四次大规模迁移，形成了以西欧、东欧、北美、日本及亚洲东部沿海为核心的五大工业区。当前，新一代信息技术加速创新、快速迭代、群体突破，第四次工业革命席卷而来，主要工业区日益受到能源、劳动力、产业结构等因素限制，纷纷遇到发展困境，总结起来可以概括为“四个不可逆”。 一是不可逆的人口老龄化。人口老龄化是经济社会发展进步的必 然产物，是不可逆转的客观发展趋势，目前，世界主要工业区都出现了人口增长率下降，老龄化严重。日本65岁以上非劳动力人口比例高达28.4%，已经进入超高龄社会；德国达到是20.4%，位居欧洲第一。中国预计“十四五”期间将达到14%，进入深度人口老龄化社会。老龄化将加剧适龄劳动者短缺，带来许多新的生存发展问题。 二是不可逆的经济全球化。一段时间以来，西方一些国家出现了 逆全球化思潮，形形色色的保护主义声音不绝于耳，各种排外的主张甚嚣尘上。在全球疫情蔓延的背景下，一些国家为了转移国内矛盾，逆全球化的言行愈演愈烈。纵观国际经贸发展史，深刻验证了“相通则共进，相闭则各退”的历史规律，经济全球化是不可逆转的历史大势，为世界经济发展提供了强劲动力。 三是不可逆的GDP增速低迷。近年来发达国家GDP增长平均下 降到了1%，发展中国家降放慢到2.1%，一些国家甚至是负增长。经济下行是主要工业国家都面临的问题，这种经济下行压力是“新常 态”，是在较长时间内很常见的形势，短期很难看到大幅度改善的迹象。 四是不可逆的制造业产能过剩。自2009年金融危机以后，产能 与实际生产的差距一直很大，除了个别产品造得很慢造不出来，90%以上的产品是过剩的。这就意味着很多企业产品卖不出去，生产设备不能满负荷生产，市场竞争越来越激烈，制造业的利润越来越低，全球制造企业的生存与发展都面临着极大的压力。 全球各主要经济体都在寻找如何摆脱这些发展困境的方法，美国、英国、德国、日本和中国等主要工业国家，都陆续推出一系列国家战略，虽然时间不同、侧重不同，但都不约而同地把目光聚焦到数字化转型领域，有意支持和引导各类市场主体探索数字化转型的新模式、新业态，鼓励开展技术创新和产业应用，为经济发展注入“强针剂”，加快形成经济发展新的增长点。 1.1.2政策引领 国际看，各主要经济体纷纷出台数字化战略，期望利用数字化转型增强传统产业竞争力。德国积极践行“工业4.0”出台《未来一揽子 计划》，投资科学、研究和未来技术，同时借助德国人工智能战略提升德国和欧洲人工智能技术的竞争力；美国发布《关键与新兴技术国家战略》，在通信及网络技术、数据科学及存储、区块链技术、人机交互等领域构建技术同盟，保持世界领导者地位；欧盟委员会提出了“2030数字罗盘”（DigitalCompass）计划，为未来十年欧洲成功实现数字化转型指明了方向；英国发布《国家数字战略》旨在进一步推动数据在政府、企业、社会中的使用，并通过数据的使用推动创新，提高生产力，创造新的创业和就业机会；法国发布《使法国成为突破性技术主导的经济体》报告，遴选出法国有领先潜力且需要国家集中战 新加坡 《数字服务计划及标准（DSS）》（2020年） 全球范围内率先实现全城市的数字孪生建设。 韩国 《基于数字的产业创新发展战略》（2020年8月） 通过制定“数字+制造业”创新发展战略，将重点放在韩国的优势产业制造业上，提高制造业中产业数据（产品开发、生产、流通、消费等产业活动全过程中产生的数据）的利用率，以增强韩国主力产业的竞争力。 南美洲 阿根廷 《国家科技创新2030战略规划》（2020年11月） 科学技术交叉融合方面，加大对跨领域交叉学科的支持，增加和创造跨领域技术的发展和效益。 国内看，我国政府高度重视数字经济与实体经济融合，产学研用 基本形成数字化转型共识。习近平总书记极具前瞻性、创造性地作出了建设“数字福建”的战略决策，提出了“数字化、网络化、可视化、 智慧化”的数字福建建设目标，开创了中国数字化转型的应用实践。2015年，习近平总书记在第二次互联网大会开幕式上首次提出要推进“数字中国”建设，2017年党的十九大把“数字中国”建设提到了国家战略高度，并明确提出要加快建设“数字中国”。2021年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，数字化独占一篇，位列第五篇“加快数字化发展建设数字中国”，成为未来五年乃至十五年数字化转型发展的行动纲领。国家发改委等17部门联合发起“数字化转型伙伴行动”，推行普惠性“上云用数赋智”服务，培育数字经济新业态。工信部将出台“两化融合‘十四五’规划”“制造业数字化转型行动计划”，制定行业数字化转型路线图，面向原材料、消费品、安全生产等重点行业领域，培育一批平台和解决方案。国务院国资委组织实施国有企业数字化转型专项行动计划，突破关键核心技术，培育数字应用场景，打造行业转型样板。浙江省全面实施数字经济“一号工程”，提出要全面推进数字化改革，成为浙江新发展阶段全面深化改革的总抓手。印发《浙江省数字化转型标准化建设方案》，以标准化支撑数字化转型，推动浙江省加快转入高质量发展轨道；江苏省推出“关于推动传统制造业数字化转型的建议”，提高制造业设计、制造、管理和服务水平，推动生产方式向数 字化、柔性化、智能化转变；广东省推进《制造业数字化转型实施方案（2021-2025年）》，“一企一策、一行一策、一园一策、一链一策”支持全省数字化转型；山东省实施《数字山东2021行动方案》，打造一批制造业标杆企业、园区、平台及解决方案；福建省着力打造“数字应用第一省”，加快建设国家数字经济创新发展试验区（福建）。印发“数字丝路”建设实施方案，为“一带一路”沿线国家和地区的数字化转型升级、数字产业发展提供新动能。 第十五章第三节推进产业数字化转型 实施“上云用数赋智”行动，推动数据赋能全产业链协同转型。在重点行业和区域建设若干国际水准的工业互联网平台和数字化转型促进中心，深化研发设计、生产制造、经营管理、市场服务等环节的数字化应用，培育发展个性定制、柔性制造等新模式，加快产业园区数字化改造。深入推进服务业数字化转型，培育众包设计、智慧物流、新零售等新增长点。加快发展智慧农业，推进农业生产经营和管理服务数字化改造。 引自《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》 1.1.3行业发展 随着新一代信息技术的快速发展，数字化、网络化、智能化已在包括制造业、能源、交通、医疗、教育等几乎所有传统行业中逐渐渗透，并在每个行业中形成了自身的发展趋势，智能制造、智慧能源、无人驾驶、智慧课堂等一系列新模式新业态，正在成为各行各业的新发展主题。行业竞争表现出新的发展形态，一家企业的竞争对手不再只有传统工业企业的老牌竞争者。在数字时代，具备冒险精神的技术型新贵公司（比如消费电子领域的小米、汽车行业的特斯拉等）和数字巨头企业（比如腾讯、阿里巴巴等），正不断改进商业模式，利用各种数字技术优势，将数据视为差异化资源，把数据分析作为企业核心竞争力，突破传统工业的狭隘边界，成为制造业企业更强大的竞争对手。同时，在行业发展中，并非所有关系都是竞争和对抗，在全新 的商业场景中，越来越多的关系将转变为和谐共生、合作共赢。而对制造业企业来说，加快数字化转型进程无疑是增强自身优势、掌握发展主动权的重要手段。 一些企业和研究机构针对数字化转型发展形势纷纷开展研究，华为发布《行业数字化转型方法论白皮书》，强调数字化转型是企业战略，强调新一代数字技术深入应用和物理世界与数字世界融合；阿里云发布的《新一代数字化转型》中，重视数字驱动，并将数字化转型按照平台、产业链、生态协同相关指标进行分级；麦肯锡数字化转型报告，数字化已经极大改变了组织的运作方式。要想建立数字文化，做到真正的转型，只有通过改变领导团队和一线员工的思维方式和技能来实现。德勤2020年发布《国企数字化