制造业数字化转型与价值链深度融合的创新研究——基于三一重工和中联重科的案例分析

罗艳梅 （副教授/博士） 张全爽 （黑龙江大学经济与工商管理学院 黑龙江哈尔滨 150080）

一、引言

以大数据应用、网络化和智能化为特征的数字化转型，给社会和经济发展带来了颠覆式的变化与前所未有的机遇和挑战。随着“中国制造2025”等国家战略的推进，我国开始利用信息技术改造传统制造业，通过对设备物联数据、生产经营数据以及外部互联网数据的自动化采集、存储、分析与可视化，实现企业生产经营全过程的大数据管控和精准管理，工业大数据已经逐渐成为智能工业化最核心的生产资源。“大智移云区物”等信息技术的应用加剧了企业的竞争，以供给侧结构性改革为主线，推进新一代信息技术与制造业深度融合是制造业转型升级的重要机遇，是推动“中国制造2025”国家战略落地的核心力量。

价值链重构和变革以适应市场环境及竞争环境的变化是企业核心能力的来源，关于微观制造企业价值链变革与数字化技术整合的案例与实证分析尚处于探索阶段。本文以数字化转型的典型企业三一重工、中联重科为研究对象，探索制造企业在国家发展战略及产业政策引导下如何借助技术变革完成价值链重构与转型，探索、分析数字化转型与价值链深度融合的路径、驱动因素及其效果，为深化工业大数据在制造企业价值链管理创新中的应用，推动制造企业价值链管理的数字化、智能化转型与升级提供借鉴与支持。

二、研究回顾

价值链的研究可追溯到迈克尔·波特（Michael E.Porter）所著的《竞争优势》，他将价值链看成是一个由设计、生产、销售、发送、交货等一系列创造价值的活动所组成的集合体，从而整合企业提供产品给客户的一系列活动或功能，抓住关键价值增值活动，提升整体竞争能力。

价值链管理从基于内部的价值链整合发展为关注上下游企业间内外部价值链整合，主要涉及企业内部整合、上游供应商整合和下游客户整合。通过提高企业内部运营效率和构建可靠的价值链网络可以获得竞争优势，完备的内部价值链能够提供优质的产品和服务，提升企业价值，是整个集成系统的基础，对于提高外部协作能力和企业竞争水平有积极影响。通过供应商集成，控制供应商选择、产品质量、成本、性能，产品检验交付等相关过程，防止采购风险，供应商也可在产品开发、评估等方面提供协助，增强客户满意度。建立客户集成可以与客户定期联系，鼓励客户参与产品开发，通过销售系统、库存管理系统和客户订单系统与客户实现沟通与反馈，提高需求预测准确性及反应速度。供应链关系质量对企业绩效具有显著的正向影响。Kaplan 和 Norton强调研发、生产及销售和售后服务等价值链管理在企业战略管理中的重要性。

随着物联网技术的转换和升级，新一代互联网技术和制造业正在深度融合，现有研究主张将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，实现产品设计制造和企业管理信息化、生产过程控制智能化、制造装备智能化、咨询服务网络化，提升我国制造业国际竞争力，带动制造业价值链的升级和管理变革。《新一代人工智能白皮书（2020年）——产业智能化升级》强调新一代智能生产技术已经加速渗透融入产品设计、生产、管理、物流及营销等价值链核心环节，成为驱动工业变革的核心力量，助力产业降本增效，为提升经济效益提供新动能。通过数字化技术与制造技术的全面融合，能实现大数据精准管理，系统整合是企业实现组织内与组织间协同共生、提升效率的关键。

三、制造企业数字化转型与价值链深度融合的理论分析

（一）制造企业数字化转型与价值链管理创新深度融合的内涵与特征

制造企业价值链管理创新主要指将新的管理理念、生产技术、大智移云等信息技术及政府相关产业政策等有机融合到研发、采购、生产、销售与售后等关键价值链以及企业管理等辅助价值链管理的过程中。在“大智移云区物”等新一代信息技术发展的数字经济环境中，企业数字化转型是指利用数字化基础设施，依托产品平台，与外部开发者、用户等形成创新生态系统，以整合各层级数据资源形成独特的价值创造路径。

制造业数字化赋能主要包括客户领域的数字化转型、产品和服务的数字化、运营领域数字化以及组织沟通的数字化。数字化转型与价值链深度融合的主要特征表现为：（1）数字化与研发的深度融合与创新：建立用户深度参与的产品需求分析和设计平台，挖掘个性化产品需求数据，构建研发知识库，实现数字化研发管控。（2）数字化与供应链管理深度融合与创新：供应链集成管理，构建数字化供应链管理模式，数字化仓储，实现采购过程的全程可追溯和智能化管理。（3）数字化与生产制造的深度融合与创新：数字化工厂、智能制造、产品生命周期管理等先进的生产管理模式，实现制造过程管理数字化。（4）数字化与销售、售后服务方面的深度融合与创新：建立线上线下以及包含客户丰富体验等全方位的营销模式，构建数字化营销网络，实现订单物流全过程跟踪和管控，形成迅速快捷有效的售后服务管理平台。（5）数字化管理创新：数字化管理打通企业生产与管理全流程数据，实现管理会计落地，为经营决策提供全面、可视、即时的数据支持。（6）数字化信息系统的整合：信息系统基础设施的建设、企业资源计划、数字化全价值链管理与集成、5G及移动互联网平台构建、行业大数据及云计算平台构建等。

（二）制造企业价值链数字化转型的驱动因素及效果分析

1.价值链数字化转型的驱动因素分析。

外部驱动力分析：（1）国家层面的产业政策。随着我国经济发展由高速增长阶段转向高质量发展阶段，宏观调控面临的环境、内容、特点、任务已经发生了根本的变化，《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018—2020年）》、工业互联网建设等国家产业政策是制造企业转型升级的重要支持力量。（2）信息技术的发展。“大智移云区物”等新兴技术的不断涌现正在推动着企业管理创新与变革，成为企业转型升级、提升竞争力的重要工具和手段。（3）市场竞争的激烈程度。企业面临市场的竞争程度影响其进行价值链创新的紧迫性，企业所处环境竞争越激烈，其创新的动力往往也越强。（4）地区的市场化程度。良好的市场化环境是企业技术创新的外部推动力量，市场化程度越高的地区，企业经营管理越规范，对技术创新及政府政策的变化越敏感，越能够积极地将新技术、新的政策引入到价值链管理过程中。

内部驱动力分析：（1）公司战略。战略作为企业长期发展的愿景规划，决定着企业的管理创新及经营决策。实施进攻型战略的公司，需要具备更高的管理水平和快速的反应能力及对市场的掌控能力，更需要借助于先进的信息技术、管理方法等实现战略的精准管控，提升企业通过数字化手段对价值链全过程管理的需求；而实施防御型战略的公司，往往集中于固定的产品市场，通过价格、服务和产品质量保证自身的竞争力，缺乏一定的创新动力。（2）高管的能力及特征。企业高管的激励水平越高、能力越强，越有动力提升价值链管理质量，积极引入新技术、新管理模式进行价值链的全过程创新。（3）员工激励、组织学习。员工是组织学习和成长的核心，是新产品、新技术、新的管理模式的开发者和应用者，合理的激励机制、良好的工作氛围和环境、常态化的培训及学习机制是推动员工学习与成长的重要通道，是提升企业竞争力的有效途径。

2.价值链数字化转型的效果分析。在价值链数字化转型过程中，由于新技术、新方法、新管理模式本身产生巨大的配置成本，且管理层及员工需要与新的技术、管理模式等进行深层次的磨合，短期内成本对收益可能会存在挤出效应；从长期看，当企业适应了新的价值链管理模式，研发能力、供应链管理水平、生产效率和质量、成本管理以及综合服务水平、风险管控能力等都会有高质量的提升，且与信息系统的深度融合能够加强数据在各个层面的交流与共享，实现各部门高度协同，保证决策质量，获得持续的竞争优势。基于数字化转型的实证研究发现，数字化转型通过降低成本和提升效率，促进企业绩效的提升，有助于实现制造业的高质量发展。

四、案例分析

（一）案例选择

本文选取三一重工和中联重科为研究对象，主要基于以下考虑。一方面，作为国内深具影响力的工程机械制造商，三一重工和中联重科积极投入数字化变革，成为数字化转型的典型企业。另一方面，三一重工和中联重科皆为上市公司，数据等资料获取渠道通畅。

（二）三一重工概况及数字化转型历程与特征

1.三一重工概况。三一重工股份有限公司创建于1994年，是以“工程”为主题的装备制造业，主要从事工程机械的研发、制造、销售和服务。2003年7月，三一重工在上海A股主板上市，是我国最大、全球第五的工程机械制造商，也是全球最大的混凝土机械制造商。产品包括混凝土机械、挖掘机械等。

2.三一重工数字化转型历程。

第一阶段：管理信息化阶段，完成流程信息化管理变革。2013年三一重工组建流程信息化总部，全面梳理现有核心业务流程，设计流程信息化管控体系，建立流程信息化专业管理平台（ARIS），启动核心ERP应用项目，完成产品生命周期管理流程设计。2014年，三一重工携手SAP和IBM合作签订全球战略合作协议，构建世界级装备制造业流程信息化管理体系，全面启动客户管理（CRM）项目、产品生命周期管理（PLM1.0），将流程信息化管理框架转变为IT现实，实现了“业务流程化、流程信息化”，为数字化转型升级奠定了坚实的信息化基础，推动“中国制造”向“中国智造”转型升级。

第二阶段：数字化转型初步阶段，实现“工业互联网”变革初步目标。三一重工初步搭建了具备各类数据接入能力及数据质量可视化分析能力的大数据软硬技术平台，对经营管理过程中获取的大数据进行存储与分析。升级企业控制中心系统（ECC）等，形成市场预测、故障诊断、客户征信、研发验证、效率提升等方面的大数据应用能力，搭建线上精准营销和数字化客户互动平台，形成价值链数字化管理体系。

第三阶段：数字化转型深化阶段。2016—2020年，三一重工深入、全面推进包括研发、供应链、营销服务、财务等各方面的数字化与智能化升级，推动研发信息化（PLM）、营销信息化（CRM）、产销存一体化（SCM）、供应商管理信息化（GSP）、制造设备数字化等项目的完成，公司生产运营设备、销售设备实现互联，实现运营业务的标准化、数字化、自动化、智能化以及大数据的深度管理和应用。

3.三一重工数字化转型与价值链深度融合的特征分析。三一重工通过信息系统平台打通主营业务流程，实现产品全生命周期管理，即产品研发管理智能化、工厂智能化、生产过程智能化、质量管理智能化、售后服务智能化。在研发方面，三一重工形成集群化的研发创新平台体系，建立面向产品生命周期的研发管理流程和机制对研发活动进行管控。在供应链管理方面，通过数字化对接实现产销存协同，推动供应链上下游之间的EDI对接，动态展示整个供应链的需求、供给、发运、库存情况，提前预警分析，提升供应链协同效率。在生产制造方面，三一重工运用智能制造与服务平台及应用机器人、自动化系统、物联网、视觉识别、AI等技术，实现生产流程化、准时化、自动化。在质量管理方面，实现质量检测过程的数字化、在线化、可视化，涵盖供应商送货、零件制造、整机装配、售后服务的全生命周期的质检电子化，达到产品质量的可追溯管理。在营销及客户关系管理方面，建立以客户需求为中心的多层次营销服务网络体系，实现客户在线召请、设备轨迹跟踪、设备保养提醒，实现设备互联、设备数据共享、工况查询、设备导航、设备保养提醒等，通过数字化营销与服务为客户创造价值。在企业管理方面，依托产销存一体化（SCM）项目实施及大屏数据可视化（MES）升级优化实现计划、订单、派工、配送、报工、工资结算等制造管理过程数字化，构建大数据存储与分析平台、大数据应用平台、产品生命周期管理平台等，实现管理的数字化、智能化与可视化。

（三）中联重科概况及数字化转型发展过程及特征

1.中联重科概况。中联重科股份有限公司创立于1992年，主要从事工程机械、农业机械等高新技术装备的研发、制造、销售和服务，2000年在深交所上市。经过20多年的发展，中联重科逐步成长为一家全球化企业，成为业内首家“A+H”股上市公司，是集工程机械、农业机械和金融服务于一体的高端装备制造企业。中联重科在“装备制造+互联网”“产业+金融”的总体战略框架下，围绕装备制造主业，优化资源配置，深入推进产业升级，推动公司迈入“数字化企业”新阶段。

2.中联重科数字化转型历程。

第一阶段：产品智能化。中联重科基于自身特点，在数字化转型方面，第一步是通过数字化手段提高产品的智能化水平，筹建数字化研发制造协同创新平台，提升智能化产品研发效率，让产品自身具备感知、学习能力，通过物联网实现产品连接，设备数据自动上传至物联网平台，确保设备的安全性和发现解决问题及时性。在工程机械方面，研发智能关键技术在工程起重机、塔式起重机、挖掘机、搅拌站等产品上搭载和应用，推动产品少人化、无人化升级。在农业机械方面，人工智能与农业装备方面取得了突破性进展，人工智能小麦收割机、水稻收割机与植保机属于全球首创，人工智能产品使公司成为国内领先的AI农业装备制造企业，赋能智慧农业发展。

第二阶段：服务智能化。中联重科通过物联网平台实现设备的数据采集、分析和利用，在运营方面为客户提供更加具有针对性的服务。随着两化深度融合，中联重科从“生产与经营的管理优化”向“全面、深度、集成的信息化应用”逐步转移，本文不再赘述。

第三阶段：产线数字化。在产品和服务实现智能化之后，中联重科深入推进工厂产线数字化，建设塔机智能工厂、高空作业机械智能产线，通过传感设备对生产过程中的大数据进行采集、分析与运用，加强对产品零部件可靠性的监测。

3.中联重科数字化转型与价值链深度融合的特征分析。中联重科一直加强对信息技术及数字化转型的投入，注重工业化与信息化的深度融合，其数字化战略核心是工业互联网的构建，通过互联网平台将供应商、合作伙伴和消费者连接在一起，投资构建数字化研发制造协同创新平台、实现生产过程数字化智能化；基于物联网平台实现端到端的数字化精准高效管理。

（四）数字化转型驱动因素分析

1.外部驱动因素分析。2002年以来伴随着我国基础设施建设和城镇化的高速发展，我国工程机械行业得到了长足的发展，在国际市场上的竞争力得到了显著提升。2011年后，全球经济放缓，受国内宏观经济转型发展、固定资产投资增速回落等因素的影响，工程机械行业整体业绩下调，面临长期调整，市场竞争加剧。从2011—2015年三一重工和中联重科的财务数据可以看出（表1），虽然公司主营业务利润、净利润等业绩指标持续为正，但从增量来看，公司主营业务收入、主营业务利润率、净利润增长率、净资产收益率等财务指标处于持续下滑阶段，各项资产的周转率呈下降趋势，资产运营效率明显降低。

表1 数字化转型前案例企业财务指标

在此背景下，三一重工和中联重科开启了信息化管理变革，将信息技术融入核心业务的管理流程之中，以提升企业核心业务的整体管理水平、增强核心竞争力，成为企业数字化转型的前驱和基础。2015年《政府工作报告》中提出实施“中国制造2025”国家发展战略，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国转变。在“中国制造2025”国家制造业发展战略及“工业互联网”技术发展的变革趋势下，2015年三一重工提出全力推进基于互联网思维的经营变革，中联重科则加大信息化和工业化融合的投入，全速进入到数字化转型的变革阶段。

综上分析，从外部驱动因素来看，经济环境变化与竞争加剧是企业数字化转型的外部推动力量，基于国家层面上的制造业发展战略是制造企业数字化转型的重要支撑，工业互联网、人工智能、云计算等信息技术的发展是企业数字化转型的重要抓手。

2.内部驱动因素分析。（1）国际化发展战略推动企业数字化转型。2012年，国内经济增速和固定资产投资增速均放缓，工程机械行业受到较大冲击，市场需求持续低迷。在这种经济环境下，三一重工并没有削减业务，而是贯彻“转型升级”战略，推进企业国际化发展战略，提升研发创新能力、追求高端卓越的精益制造、创新营销服务模式，以寻求新的经济增长点。中联重科把握国内外经济发展趋势，适时推进企业战略转型升级，推动制造业与互联网、产业和金融的深度融合，通过国际并购完成产品领域的拓展，实现从产品提供商到整体方案提供商和投资运营商的转变。这种进攻型战略的有效实施，势必需要管理层具有更高的管理水平和风险管控能力，具备对市场的快速反应以及应对能力，对经营过程实时掌控，推动研发、生产、营销服务以及管理等关键价值链的转型与变革。构建大数据存储与分析平台、优化数字化管理体系、搭建互联网营销平台等数字化管控平台正是提升企业价值链管理水平、推动企业战略转型的有力支撑。（2）激励机制与学习型组织助力企业数字化转型。三一重工和中联重科建立了宽覆盖、多层次的激励约束机制，充分调动企业高层管理人员及员工的工作积极性和创造性。2012年三一重工针对企业高层管理人员、核心技术人员、中层管理人员以及技术骨干、管理骨干实施股权激励计划，明确了企业层面和个人层面的业绩考核要求，将股权激励计划与激励对象的工作业绩、贡献紧密结合。三一重工还为企业员工制定了丰富的学习和培训计划，通过校企合作，推行优秀员工送读机制，选送优秀员工赴国内外高校学习和培训。2017年中联重科通过了股权激励计划，对企业董事、高级管理人员、核心关键技术及管理人员实施股权激励。中联重科长期以来关注员工的成长及职业发展，建立了完善的员工培训体系，形成了岗位导师制、课堂讲授和员工自学相结合的多样化培训形式。

（五）数字化转型的效果分析

1.按时间纵向分析。下页表2显示了数字化转型过程中三一重工和中联重科2016—2020年盈利能力与资产运营效率方面的财务数据。2016年后两家公司各项财务指标开始好转，主营业务收入、净利润得到了极大的增长，两家公司的净资产收益率2016—2020年处于持续上升的过程，三一重工的净资产收益率从0.9%上升到27.28%，中联重科的净资产收益率从-2.54%增长到15.58%，盈利能力稳步提升；各项资产的周转率开始逐年增加，资产运营效率得到了极大的改善。

表2 数字化转型过程中案例企业财务指标

2.按行业横向分析。为剔除宏观环境引致的行业趋势变化的影响，进一步从行业角度分析三一重工和中联重科在同行业中的发展状态。本文剔除ST公司及数据不全的公司，共计61家上市公司（包括三一重工和中联重科）进行行业分析。我们选取反映企业盈利能力和资产运营效率关键指标对样本公司2016—2020年的财务数据进行了统计分析。数据显示，2015—2016年三一重工的盈利能力和资产运营效率低于75%的同行业上市公司，处于行业劣势；2017年盈利能力和资产运营效率趋于好转，基本达到行业平均水平；2018盈利能力逐渐上升，超过75%的同行业上市公司，资产运营效率进一步加强；2019与2020年实现净资产收益率行业第一，资产周转率超过同行业75%的上市公司。中联重科盈利能力在2016年最低，自2017年开始趋于好转，2019年超过同行业平均水平，2020年超过同行业75%的上市公司，资产周转率逐渐达到行业平均水平，其中固定资产周转率达到行业领先水平。综上，基于行业对比的数据分析，随着数字化转型的深入推进，企业的盈利能力和资产运营效率均得到了显著改善。

五、结论与建议

（一）研究结论

基于制造业数字化转型背景，本文以三一重工和中联重科为例，通过分析、梳理公司数字化转型的发展历程，剖析数字化转型深入到价值链管理的具体表现及关键特征，探索、发现价值链数字化转型的内外部驱动因素及其效果。研究结果发现：

1.制造企业数字化转型是外部宏观环境、国家产业政策、市场竞争、信息技术变革以及内部战略定位、管理支持、组织激励与学习等多种驱动因素共同作用的结果，是企业基于自身的战略管理需要在外部政策、制度以及技术环境引导和推动下所形成的战略转型。

2.价值链管理的数字化转型通过构建数字化平台与智能化技术相结合，实现研发、供应链、生产、销售与售后以及管理的全流程数据共享，建立数据驱动型的服务与管理，实现产品、服务、生产过程以及管理的数字化、智能化，重塑了企业核心竞争力，达到了提升企业资产运营效率和盈利能力的效果。

（二）启示与建议

1.制造业数字化转型是信息技术的发展在企业管理中应用的必然趋势，企业需要深入分析内外部环境特征，结合自身行业特征与资源条件，主动寻求转型路径，建立与企业长期发展战略匹配的数字化转型方案，逐步完成价值链的数字化、智能化转型。

2.制造业数字化转型的核心是以数据作为关键要素，采集价值链管理过程中的业务及管理数据，将信息技术与制造技术全面融合，要注重数字化技术在全价值链管理中的推广和应用，打通“研发-供应链管理-生产-销售与售后”及企业管理整个数据链，实现大数据精准管理，提升企业决策质量和资源配置的效率。

3.制造业企业数字化转型过程不是单一数字技术在企业管理创新中的应用，而是多项技术的突破、发展、融合所引发的质变。在价值链数字化转型过程中制造业企业应充分利用“大智移云区物”等先进信息技术手段，建立基于互联网、云计算、区块链的大数据平台，提升数据质量与智能决策的能力，为企业的管理智能化、数字化提供技术支撑。