整合式创新视角下江苏智能制造发展的 关键驱动因素探析

王书聪 王昌 孙语涵 王暑雯 郑作龙(通讯作者)

(苏州科技大学商学院 江苏苏州 215009)

智能制造已成为高端制造业竞争的主战场。国务院于2015年发布了《中国制造2025》，明确提出要实现制造强国的战略目标。江苏省出台了《中国制造2025江苏行动纲要》《江苏省“十三五”智能制造发展规划》，聚焦于智能制造[1]、智能机器人、智能网联汽车等重点领域的建设，开始战略推进江苏智能制造产业的发展。面对新一轮科技革命和产业变革的趋势[2]，江苏智能制造发展总体态势良好，新业态、新模式以及新产品和服务不断涌现，产业规模和竞争力处于国内第一方阵，智能制造在全国处于示范引领地位。因此，深入探究江苏智能制造发展中的关键驱动因素，有利于丰富和发展智能制造创新管理理论，可为智能制造发展提供理论借鉴与实践启示，对传统制造向智能制造战略性转型升级具有重要的理论和现实意义。

目前对于智能制造驱动因素的研究主要聚焦于智能技术[3]、企业制造智能体系和国家先进制造业战略及政策等方面[4-5]，而对于整体性推动智能制造发展的影响因素[6]的研究与分析并不多，特别是有关江苏智能制造发展的驱动因素仍缺乏探析和理论解释。陈劲等(2017)[7]提出的整合式创新理论框架，有利于揭示智能制造创新范式和理论典型，且弥补了原有创新范式的不足。本文通过对江苏智能制造典型企业开展案例过程进行分析(包括江苏亨通光电、江苏恒科新材料和江苏斯必得重工)，运用整合式创新理论揭示江苏智能制造关键驱动因素。本文首先进行文献综述并阐释整合式创新理论；其次，在此基础上案例探究智能制造过程因素；最后，整合式构建江苏智能制造关键驱动因素。以期研究结论能为我国制造业企业进行智能制造的转型发展提供理论借鉴。

1 研究综述与理论基础

1.1 智能制造相关研究综述

智能制造的发展受多种因素影响。周勇等(2022)认为优化人才供给结构、完善创新驱动体系、实施大数据驱动战略、强化财税金融支撑四个方面的要素推动智能制造的发展[8]。孟凡生等(2018)总结了国外学者在智能设计、智能生产、智能管理、智能服务四个方面关于智能制造驱动因素的研究。李健旋等(2020)认为智能制造驱动因素有技术研发、成本压力、人力资本、环境规制、政府干预、市场规模化和金融发展等[9]。马翔等(2018)[10]认为供给面、环境面和需求面政策对智能制造有推动作用。郧彦辉等(2020)[11]认为加大开放力度，推进国际合作、强化研发，突破核心关键技术及完善顶层设计，积极落实相关政策对智能制造发展有明显驱动作用。王立全等(2020)[12]认为智能制造驱动因素包括技术、人才、服务、金融、政策、知识产权、信息、市场、平台等。

综上所述，智能制造是在技术驱动、政策支持、市场规模等因素影响下，运用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与先进自动化技术、控制技术、传感技术、数字制造技术等生产要素相结合，并构建成一个独立且高效的新型制造系统，从而实现工厂和企业内部、企业之间和产品全生命周期的实时管理和优化。

1.2 整合式创新理论框架

陈劲等(2017)提出了适合我国智能制造发展的创新范式——整合式创新，全称为战略视野驱动下的全面创新和协同创新，其核心要素是“战略”“自主”“全面”“开放”和“协同”，其力图通过在系统观、整体观下，统筹全局地去实现战略创新、协调创新、全面创新和开放式创新的动态有机整体。整合式创新是依据系统科学的系统观和统筹全局，通过制定明确的目标和战略设计，超越传统观念的束缚，突破传统企业的组织边界，同时着眼于企业智能制造发展密切相关的制度改革、技术突破、范式创新，从而构建和强化企业的核心技术和研发能力，为企业智能制造转型发展创造制度优势。陈劲等(2017)认为整合式创新突破了企业传统的研发管理、制造管理、营销管理和战略管理各个系统相互独立、并不互通的思维范式，通过战略引领和战略设计，将企业管理的多个方面有机整合，为企业智能制造发展提供了有力支撑，同时也是驱动企业智能制造发展的强大推力。整合式创新理论可为分析江苏智能制造驱动因素提供新视角，如图1所示。

2 研究方法与设计

2.1 研究方法与案例选择

本文选择三个典型案例样本从纵向角度展开研究，主要有以下三点原因。

第一，江苏制造企业走向智能制造是一个动态跨越过程，案例分析有利于全面细致的描述这一动态过程。

第二，案例研究适用于回答“how”与“why”等问题，案例研究适合揭示这类解释机制或过程的研究问题(Yin，2014)[13]。

第三，采用纵向三案例研究方法具有归纳性和探索性的特征，有助于从复杂现象中发现规律，挖掘真正对江苏企业智能制造发展起到推动作用的因素。

图1 整合式创新理论框架

本文选取江苏亨通光电股份有限公司、江苏恒科新材料有限公司和江苏斯必得重工机械有限公司作为案例研究对象。

2.2 资料收集与分析

为保证案例研究的信度和效度，本研究依据Miles和Huberman(1994)[14]、Yin(2013)[15]提出的三角测量法，运用多种数据来源与数据收集技术进行数据的采集，利用数据来源的多样化进行交叉检验及相互补充。通过收集政策文件、官网和媒体资料、企业各季度和年度报告，中国知网上查询的有关亨通光电、恒科新材料和斯必得机械这三家公司的学术论文及新闻报道，以及公开出版的与该公司有关的书籍与杂志。多渠道的数据资料相互交叉检验，以保证观点的一致性与材料的真实准确性。

3 江苏智能制造关键驱动因素分析：整合式创新视角

基于整合式创新理论框架对亨通光电、恒科新材料和斯必得机械智能制造进行分析，可得出五个维度的江苏智能制造驱动因素。

3.1 战略创新维度驱动因素——战略制定与战略变革

3.1.1 智能制造战略制定

战略制定作为企业智能制造转型的主要驱动因素，受企业宏观和微观环境影响很大，包括政策、市场需求、竞争压力等。面对急速上升的光纤光缆市场需求和竞争压力，江苏亨通光电股份有限公司根据公司现状和新技术的推广普及度，于2015年明确提出全面向智能化发展的要求，全面推进“三化”融合，推行智能工厂建设以提升企业竞争力。

江苏恒科新材料公司作为化纤纺织制造业的深耕者，感知到环境污染日益严重的危害以及对企业发展的转型机遇。响应国家环境保护法等有关政策，将绿色发展作为智能制造发展的核心战略，秉持“节能减排、绿色恒科”的能源方针，以绿色智能制造为发展目标，积极研发生产再生纤维、可降解塑料等系列绿色环保产品。

3.1.2 智能制造战略变革

企业向智能制造转型发展的过程中，要从战略视野上通过跨越式战略变革完成大规模制造到智能制造的转型发展。江苏恒科新材料公司在生产制造中发现化纤机械产品的大容量、连续化、自动化和机械产品设计的组合式模块化已成为趋势。因而进行智能车间的战略变革，主动引进自动清板、自动包装和智能立体库系统等智能制造设备，实现全流程生产自动化、智能化。在智能研发战略的驱动下，恒科于2013年开始建设“聚酯、长丝产品智能生产车间”项目，到2016年6月基本建设完成，并全面应用于生产。

江苏亨通光电股份有限公司基于整合式创新思维做出公司向智能制造转型发展的战略变革，全面推进“三化”融合，即工厂智能化、生产精益化、管理信息化，并提出了自己的“中国制造2025”三步走策略，以“一化(国际化)带三化，三化促一化”。

3.2 自主创新维度驱动因素——技术创新与数字变革

3.2.1 智能制造技术创新

随着核心技术受限、配套产业不完善和市场需求的快速变化，亨通光电建立了国内唯一的通过CNAS认可的标准气吹实验微缆实验场地，引进了先进的仪器设备共200余台。同时，依托国家企业技术中心等创新平台创建了11家海外研发产业基地，不断打破国外核心技术垄断，在光纤通信、新能源材料等领域实现了自主可控。

恒科新材料公司以恒力集团为技术依托，开发超仿真、功能性、差别化聚酯纤维成套技术，推进自主创新。当时国内厂商熔体直纺产品最低只能做到30D左右，且质量普遍不稳定。恒科敏锐地认识到超细纤维的市场潜力，并联合东华大学、南通大学等高校的技术力量进行技术攻关，并成功开发了10D超细系列聚酯纤维产品。

3.2.2 智能制造数字变革

针对制造过程数字化程度较低的问题，亨通光电搭建工业互联网平台，以其作为数字化战略体系支撑，在生产端设置了多个数据采集点，实现了整个生产端的智能设备运行数据化；在供应端，从采购到生产的各个环节，都运用智能生产设备录入数据，从而实现了供应链数据协同。通过大数据、数字化等技术手段，将企业的生产数据、客户数据等信息进行互通串联。

斯必得重工对制造车间在生产执行、质量追溯、仓储物流等方面进行数字化改善，实现生产车间无纸化管理、实时报工及工时收集。为生产进度监控、效率统计、设备追溯等做好数据基础，自动记录投入的人员工时和机时，以便于效率及成本的核算及各个工序生产进度查询。

3.3 全面创新维度驱动因素——制造流程全面智能化与生产过程全面一体化

3.3.1 制造流程全面智能化

制造流程全面智能化是生产过程相关的各种生产要素的重新组合，包括全要素调动、全员参与和全时空贯彻。

斯必得重工为了整体提升内部精益管理水平并获得显著的经营效益，构建数智化工厂蓝图，从生产计划、生产协同、数据采集等多个流程出发开启MES系统建设，实现制造车间无纸化管理、实时报工及工时收集，还为制造进度监控、效率统计、设备追溯等做好数据基础，自动记录投入的人员工时以便于效率及成本的核算和各个工序生产进度查询。

3.3.2 生产过程全面一体化

生产过程全面一体化是生产过程数据化、数据互联化、生产设备智能化的系统组建，是智能制造系统化建设的前提。为推进生产智能化，在制造领域实现全面创新，提高生产效率，恒科新材料公司的涤纶长丝智能车间将自动清板、自动落筒、自动包装系统、自动转运系统与卷绕SMU系统、化纤制造企业的信息化集成系统等生产系统进行一体化对接，实现产品全面管控和智能化运行。

3.4 开放创新维度驱动因素——企业文化/组织变革与制造体系多元化发展

3.4.1 企业文化/组织变革

传统制造企业向智能制造企业转型发展需要更加灵活的工作流程、减少对数字化模拟决策测试的偏见和逐渐依赖运用大数据分析，对此，企业应采取积极的措施促使其文化/组织带来积极的改变。江苏亨通光电股份有限公司从创立以来始终将企业文化建设放在企业发展的核心位置，通过汲取中华优秀传统文化和苏商文化精髓，培育形成了以创新文化、经营文化、用人文化、责任文化、管理文化和党建文化为主要内容的“六位一体”企业文化体系，为企业后续在整合式创新范式下推动企业智能制造改革创新起着关键性驱动作用。

3.4.2 制造体系多元化发展

面对持续的市场需求和日趋激烈的市场竞争，江苏亨通光电股份有限公司构建了多元化的制造体系来提高其核心竞争力，首先，通过抓紧自主研发步伐的同时引进国外先进智能化设备，完成智能化生产基础建设；其次，构建工业互联网平台，实现对生产环节的生产设备数据的收集和查看，实现了生产过程全面数据化和透明化；最后，通过建立5G智慧工业园区，运用5G技术实现生产数据和客户数据互通互联 。

3.5 协同创新维度驱动因素——生产管理信息系统构建与生产模式变革

3.5.1 生产管理信息系统构建

江苏亨通光电股份有限公司围绕“生产控制中心、生产管理执行系统、仓储及运输物流、设备及生产线集群”来推进五大信息系统建设(SAP、CRM、SRM、MES、OA)，实现车间生产设备操作、生产执行管理、经营管理及决策三个层面全部业务流程的闭环管理，做到上下一体化业务运作的决策、执行自动化，实现了企业内部与客户端信息系统间的互联互通，也促进了产品功能与消费者需求相匹配，并对新产品研发提供了重要的数据参考。

3.5.2 生产模式变革

传统的生产模式面临的痛点之一是制造柔性能力不足，无法完成精准生产和定制化交付的制造服务，而新时代用户的需求不断多元化和个性化，因此，江苏亨通光电股份有限公司将以生产精益化为基础，实现信息化管理，建设智能化工厂；培育具有亨通特色的微创新改善文化，践行追求高品质的“亨通工匠精神”，实现工厂智能化、生产精益化、管理信息化的“三化”企业目标。

3.6 整合式驱动因素模型

基于上述五个维度因素分析，构建整合式驱动因素模型(见图2)。整合式创新视角下五个维度之间的相互联系，主要表现在战略创新维度下，以全面创新维度统筹为基础，在开放创新维度下改革创新，以自主创新维度为核心，各个生产要素在协同创新维度下协调，最终实现系统科学、有机整合的创新，从而为企业向智能制造转型发展提供创新路径。

4 结语

基于整合式创新全新视角对江苏亨通光电、恒科新材料和斯必得机械三家公司智能化转型的纵向发展历程进行研究，深入探索传统制造企业智能制造转型升级这一动态过程研究，从而提炼出基于整合式创新的江苏企业智能制造转型升级的关键驱动因素模型。江苏企业从大规模制造到智能制造跨越式发展的过程中，涉及多个维度驱动因素，包括战略创新维度驱动因素的战略制定与战略变革、自主创新维度驱动因素的技术创新与数字变革、全面创新维度驱动因素的制造流程全面智能化与生产过程全面一体化、开放创新维度驱动因素的企业文化/组织变革与制造体系多元化发展，以及协同创新维度驱动因素的生产管理信息系统构建与生产模式变革。但本文仅从江苏智能制造企业整合式创新这一视角进行讨论，下一步会对我国制造企业从大规模制造到智能制造跨越式发展开展多视角、多维度和多层次的研究。

图2 可构建整合式驱动因素模型