我国中小企业数字化转型的模式与对策

王柏村 朱凯凌 薛 塬 白 洁 臧冀原 谢海波 杨华勇

1.浙江大学机械工程学院,杭州,3100272.浙江大学高端装备研究院,杭州,311106 3.中国工程院战略咨询中心,北京,100088

0 引言

推进新型工业化,促进数字经济和实体经济深度融合,是我国制造业在新时期的发展路线。制造业是立国之本、强国之基[1]。2022年,我国制造业增加值同比增长约3%,占GDP的比重达27.69%,制造业规模连续13年居世界首位。然而,与发达国家相比,我国的制造业仍处于价值链的中低端。当前,我国制造业企业面临产业链向研发、设计、关键部件制造、增值服务等高附加值环节转型升级的巨大压力。随着新一轮科技革命的加速发展,对制造业数字化、网络化、智能化发展的关注也不断升温[2]。数智技术融入各行各业、加速创新,成为推动传统产业转型升级、建设现代化经济体系的重要力量。

中小企业在我国每年缴纳超50%的税收,提供超过70%的技术创新成果,并吸纳80%以上的城镇劳动力就业,是推动国民经济发展和维护社会稳定的重要角色[3],是提升产业链供应链稳定性和竞争力的关键环节,也是推进产业基础高级化、产业链现代化、增强制造业竞争优势的有力保障。党中央国务院高度重视中小企业发展,多次做出重要部署,强调“中小企业能办大事”。国务院及相关部委陆续出台多种支持政策,例如提出“中小企业数字化促进工程”,全面推动中小企业数字化转型、数字产业化发展,夯实中小企业数字化服务基础[4]。

数字化转型是一场重要的技术革命,其中中小企业的数字化转型已到多个国家的关注[5]。在理论研究层面,学界针对各国中小企业的具体情况,研究并构建适应各国国情的中小企业数字化转型路径框架。如在数字化转型评价方面,DUTTA等[6]针对印度离散制造业,采用调查统计的研究方法评估印度中小企业数字化转型的成熟度,并建立评价其转型成果的关键绩效指标。WON等[7]以智能工厂为研究对象,通过研究韩国企业建立智能工厂的需求因素,构造了企业采用智能工厂的投入产出模型,采用回归分析总结了决定韩国企业是否进行数字化转型的关键因素。在数字化转型路径研究方面,GARZONI等[8]、BATTISTONI等[9]针对意大利中小制造企业的特点,分别提出四层次的数字化转型步骤和四层次的数字化技术应用路径。具体数字化转型技术层面,KRAFT等[10]从技术工具入手,分析了数字化工具对中小企业数字化转型的实际用例,讨论其在中小企业转型过程中起到的作用。在宏观层面,PELLETIER等[11]从生态系统的视角,讨论社会和企业关系对中小企业数字化转型起到的正反作用。

针对我国国情与中小企业发展现状,国内学者也对企业数字化转型进行了相关研究。张美玲等[12]、汤长安等[13]分别聚焦安徽省和江苏省区域产业特点,通过现状分析与问题研究,针对性地提出了所在区域制造业数字化转型的路径方法。在离散制造行业,李新宇等[14]提出了数字化转型的关键技术并阐述了智能化升级路径。目前,面向中小企业的数字化转型研究主要是陈述与分析中小企业的转型现状,并结合国外政策与方法提出对策建议[15-17],尚未形成成熟的理论体系和对策。

为探索中小企业数字化转型的有效模式、全面推进制造业的数字化转型,本文研究并提出了中小企业数字化转型的分析框架,阐述了实现转型的关键因素,通过剖析典型模式下的相关案例,总结了不同角度下的数字化转型路径,并提出对策建议,以为加快推进中小企业数字化转型提供参考。

1 中小企业数字化转型的分析框架与关键因素

1.1 中小企业数字化转型的分析框架

中小企业具有经营范围广泛、行业齐全、点多面广的特点,这导致其数字化转型差异性大。同时,数字化转型作为复杂的系统工程,需要大量的资源投入和专业技术团队,因此推进中小企业数字化转型需要多方共同合作。本研究提出的中小企数字化转型的分析框架如图1所示。

图1 中小企业数字化转型的分析框架

图1所示框架通过双研究视角,对中小企业数字化转型的关键因素和典型模式进行了梳理,并提出转型目标。从动态能力视角出发,将企业自身作为转型主体,提出转型的3个关键内部因素——技术、组织和产品,并总结出“点上突破”模式,为中小企业数字化转型提供范式。从利益相关者的视角出发,总结了产业链上其他主体对企业数字化转型提供的外部关键因素,得出了“线上延伸”、“面上拓展”和“体上提升”三类转型范式。

本框架提出的中小企业数字化转型的目标包括实现产品、生产、服务与管理的高端化、智能化和绿色化。高端化目标即以数字化驱动高新技术研发,进行高端产品的制造,提高企业产品的附加价值;智能化目标指通过数字化、智能化技术,赋能中小企业运作的生产、管理和服务的全流程,使得企业降本提质;绿色化目标需要关注企业生产的可持续性,做到以人为本,降低能源消耗和污染排放。完成上述目标,可支撑中小企业高质量发展。

1.2 内部关键因素

1.2.1技术层面

中小企业的数字硬件、软件基础设施是数字化转型的基石,硬件设施包括终端、存储设备和网络服务器等设施,软件操作系统包括生产执行系统(manufacturing execution system,MES)、企业资源计划(enterprise resource planning,ERP)和高级计划与排程(advanced planning and scheduling,APS)等。硬件设施将企业产生的信息数据化,软件设施实现数据连接。通过硬件和软件,企业可以结合具体应用场景,挖掘和发挥数据资源的作用。此外,数字孪生和知识工程等关键技术的应用可为企业后续的智能化升级提供技术基础[18],结合传感与新一代通信技术来提高产线工人的效率[19];综合大数据、人工智能等新兴技术,进一步整合企业资源,使各部门有效协同,提高企业灵活应对市场变化的能力。

中小企业数字化转型中的技术路线如图2所示,根据不同的数字化转型阶段,中小企业需要侧重关注不同的技术方法。在初级数字化阶段,企业应通过办公管理软件、生产管理软件等应用,以标准与即时报表等形式实现部分业务过程的无纸化与信息化,提高企业管理效率,为进一步数字化奠定基础。在中级数字化阶段,企业需要通过数字化网络化手段进行知识的管理与沉淀,使用商业智能(business intelligence,BI)软件、数据可视化看板等应用对生产运营过程中的数据进行分析与管理,进一步挖掘数据价值;采用新一代通信技术,结合传感器、物联网和自动导向车(automated guided vehicle,AGV),进一步提高生产效率;通过建模仿真、边缘计算和云平台等技术提高业务的数字化程度和数据挖掘程度。在高级数字化阶段,政府、数字化服务商和中小企业都应关注数字化生态的建设,通过使用区块链技术完善云平台的搭建,提高平台的可信度;以数字孪生技术和工业元宇宙概念,实现企业内部生产数据和企业间知识数据的互联与共享,形成制造业发展良性生态;以新一代人工智能赋能先进制造技术,充分挖掘数据价值,实现企业生产运作的智能化。

图2 中小企业数字化转型技术路线图

1.2.2产品层面

产品是企业的价值核心和利润来源。中小企业在产品生产及产品服务等方面加大技术创新及运用力度,能为自身数字化转型提供创新动能[20]。基于数字技术和技术创新逐步实现产品由单一化向多元化的转变,并以产品服务提升产品附加值,提高单位产品价值,增强企业盈利能力。

1.2.3组织层面

中小企业的领导者在企业数字化转型中起引领作用[21]。企业领导者能否结合企业背景与现有资源,因企制宜制订合理的数字化实施方案,优化中小企业的生产、供应链和企业管理等各个环节,是提高数字化转型成功率的关键。领导者需要制定企业转型升级的顶层设计,建立数字化职能部门,引入数字技术人员和数字管理人员,支持并配合数字化职能部门工作。

1.3 外部关键因素

1.3.1中小企业与龙头企业的互动

区域龙头往往通过知识溢出的方式带动中小企业数字化转型,即向中小企业输出核心员工、促进不同企业间员工的技术交流与合作。其中,从龙头企业引入核心员工是提高中小企业竞争力的重要方式。中小企业以协作的方式嵌入大企业的供应链,以共建云平台的形式参与龙头企业的生产制造过程,能在效益与技术等方面与龙头企业共同持续成长。

1.3.2中小企业与园区和产业集群的互动

园区和产业集群是中小企业的组织载体。园区和产业集群能够为中小企业提供综合性的服务,既包括设备、物业、资金等硬性投入,也有理念、文化、网络等软性支撑。园区通过设立企业孵化器等方式,增强对园区内中小企业的扶持能力,为园区内中小企业提供保障平台。园区和产业集群要为区域内企业提供连接潜在客户、服务商和科研机构的渠道,实现不同主体之间资源和能力的互补,为推动中小企业发展提供更多维度的支持。

1.3.3中小企业与公共平台的互动

数字化转型具有平台化特征。企业组织形态因为数字化的日益成熟而从科层制转向平台化。企业通过移动端、传感器、物联网设备等方式获得用户信息,从而更加精准地围绕用户需求布局供应链和产业发展。通过与平台的互动,中小企业内部运作从传统的流程驱动转变为数据智能驱动,实现供应链全业务的数字化,并逐步对易变信息、复杂性信息、不可预测信息、主观性和经验性信息进行数字化转换。

2 我国中小企业的数字化转型典型路径与案例

根据《2022年中小企业数字化转型发展报告》,同一行业的不同企业、同一地区的不同企业的数字化转型水平均呈现较大差异。目前,不同规模、不同业务类型、不同区域的中小企业数字化缺乏明确的转型路径。中小企业的数字化转型呈现定制化的特征,结合企业规模、行业类型等因素选择合适的转型模式,有助于提升中小企业数字化转型成效。本研究通过前期调研,按照“点、线、面、体”的逻辑,凝练提出中小企业数字化的四种转型模式。

2.1 “深挖内需、点上突破”模式

中小企业需要提升产品、服务、营销等方面实力以争取资金、客户和市场,获得长足发展。中小企业可通过数字化转型拥有市场能力,同时,因为其“小、快、灵”的特点,在创新拓展、经济活力、要素流动与资源优化配置方面表现突出。“专精特新”中小企业是数字化转型点上突破的代表类型企业,其致力于优化内部管理制度和流程,以提高企业经营的精细化、规范化、数据化水平,并考虑企业自身的产业链定位,提升企业核心竞争力。基于此,本文总结提出“深挖内需、点上突破”转型模式,如图3所示。

图3 “深挖内需、点上突破”模式示意图

宁波某功能膜公司是拥有原创技术、核心专利、核心产品研发制造能力的全球领先的高分子功能膜高新技术企业,出货面积连续四年稳居全球第一,其数字化转型采用工艺持续创新与智能化改造结合的路径。通过长期优化配方设计及工艺参数,该公司先后成功开发了反射膜的微纳发泡技术、高温核壳技术,打破了高档光学基膜被日美韩等国家垄断的现状。通过提高研发投入,对核心技术进行技术迭代,衍生新产品、拓展新领域,实现了由技术追随者到技术引领者的转变。为提高产品加工质量和内部管理效率,该公司于2020年建设智能工厂,通过采用结构化综合布线系统和工业互联网技术,实现了设备、生产工艺和管理的全方位集成,实现了全流程自动化。该智能产线使生产效率提高了16%,运营成本降低了17%,产品不良率降低了28%,有效提高企业效益。该公司的数字化转型过程遵循“深挖内需、点上突破”的方针,围绕配方创新、工艺创新、管理创新、技术创新的方法路径,成为我国在战略性新兴产业领域具有核心竞争力的世界级企业。

2.2 “链主带动、线上延伸”模式

目前,大多数中小企业缺少开发和部署自身数字化平台的能力和资源,同时中小企业自身积累的数据也有限,难以为企业决策提供强有力支撑。龙头或链主企业可通过数字技术实现数据资产核心化、数字平台生态化,使产业的数据资源互通,促进产业内部协同,发挥辐射效应,从整体上推动行业的数字化转型,提升全产业链的竞争优势。基于此,总结提出“链主带动、线上延伸”转型模式,如图4所示。

图4 “链主带动、线上延伸”模式示意图

例如,某汽车制造企业高度重视企业生存与社会发展、生态环境的关联性,坚定不移地推动企业数字化转型升级,在帮助中小企业,尤其是“专精特新”企业数字化转型方面,探索并形成了独特模式。该企业将数字化技术与制造经验融合,通过自主研发的工业大数据平台,将其沉淀的工艺经验,如焊点质量实时分析、尺寸装配管知识模块开发为工业软件,并向产业链上的中小企业进行推广,在提高企业自身产品质量的同时,创造性地解决了产业链上中小企业的生产痛点与难点。在数字化生产方面,该企业实现了部分产业链上工厂生产作业流程的自动化,推动产业链上各环节企业的数字化转型升级,提高了生产制造过程的自动化和智能化水平。结合数字化营销,面向消费端实现产品的设计与生产,降低产品研发和制造成本,提高生产效率,实现产销结合,降低企业成本。该企业在数字化转型过程中,对产业链上的中小企业保持协同、开放、合作,促进了产业链上企业生产全过程与消费者实际需求的有效对接。

2.3 “平台赋能、面上拓展”模式

平台企业的发展与中小企业关系紧密,在数字化转型方面具有极强的关联性。行业龙头企业或公共服务平台积累的经验类数字知识可以通过知识共享的方式赋能中小企业,降低转型成本,推动中小企业数字化转型。平台企业通过打造完整的生态体系帮助中小企业加速数字化转型,推动本企业业务壮大。基于此,总结提出 “平台赋能、面上拓展”模式,如图5所示。

图5 “平台赋能、面上拓展”模式示意图

例如,某物联网公司开发了集成云端连接能力、物联网服务和边缘功能等新兴技术的万物互联核心技术。该技术满足品牌、原始设备制造商、开发者和连锁零售商的智能化连接需求,通过打造全球化的物联网云平台,以平台化的方式赋能中小企业,提供人工智能物联网解决方案,实现中小企业在生产和运营过程中的降本增效。该平台通过提供物联网平台服务(IoT PaaS),结合云端连接能力和基本的物联网服务、边缘功能、APP开发及设备优化解决方案,对中小企业客户所需的应用和功能进行个性化定制;通过行业软件服务提高平台易用性,使不同规模的跨行业企业提高了效率和生产力,节省了成本。在智慧家电场景下,该平台为中小家电制造企业提供数十种产品智能化解决方案,使企业节省90%的开发时间;在智慧工业场景下,该平台通过制造过程全流程的管控实现生产跟踪及追溯,通过采集车间数据实现制造数据的可视化及监控,通过智能物联设备的应用使得中小企业在生产和运营过程中实现降本增效。该企业在为中小企业智能升级提供支撑的同时,也提高了企业营收,实现了中小企业与平台的良性合作和互惠共赢。

2.4 “园区推动、整体提升”模式

产业园区是产业发展和企业聚集的空间载体,能够聚集创新要素、培育新兴产业、推动产业转型升级、促进区域经济发展。产业园区和产业集群的数字化转型是推进中国产业数字化转型的关键。通过建设产业园区,聚集资源和力量,集中发展数字产业,使其发展获得集聚效应,是促进产业数字化发展的有效途径。基于此,总结提出“园区推动、整体提升”模式,如图6所示。

图6 “园区推动、整体提升”模式示意图

例如,某印染园区通过“设备提升、创新驱动、绿色发展、时尚引领”四大途径,以数字化、智能化的理念改造和推动园区内印染产业的升级。通过多方位鼓励发展的方式,为园区引进数字化转型服务商,以试点的方式打造数字化示范车间。对园区内企业,采用5G+技术,打造智慧工厂;通过引进国际先进智能染色系统,节约成本并提高产品质量;使用 AGV降低企业人员成本。集群内企业初步具有了智能监控、智能排产、质量分析诊断等功能。园区整合科技资源,依托省级印染创新中心和大学平台,积极促进产业链与创新链的协同发展,围绕智能制造、绿色生产、精益管理等企业共性问题寻找解决方案,促进企业建成智能化的绿色车间。通过上述措施,该园区示范企业节约人工成本超过80%,染化料成本减少逾15%,染色的一次成功率提高20%,在大幅降低生产成本、提高生产效率的同时,提高了产品质量。

3 我国中小企业数字化转型的对策

根据数字化转型的分析框架与模型,从多主体视角对中小企业数字化转型提出对策。

3.1 中小企业自身要主动作为

3.1.1以自我评估作为转型前提

数字化转型路径在不同类型、不同数字化基础的企业间难以进行完全的借鉴。企业的领导者制定数字化转型方案时,应根据企业基础,结合《中小企业数字化水平评测标准》等具体规范,判断企业所处的数字化转型阶段。根据判断结果和企业行业特征,因企制宜制定企业数字化转型战略,确定转型的需求和重点任务,降低数字化转型潜在风险,提高数字技术与企业生产技术的适配性。

3.1.2将数字技术融入生产技术作为实现路径

中小企业应重点提高企业技术储备,向“专精特新”小巨人企业看齐。在生产层面,应用模块化先进制造装备和产线,提高产线生产效率,实现精益生产;在产品方面,关注产品智能化转型,将传统产品与新一代信息技术融合作为产品创新的重要方向;在服务方面,依靠数字化系统和技术打通生产端与用户端,向服务化转型。转型过程中要关注双碳经济和能源政策等热点,提前考虑和布局低碳绿色生产。注重对企业内部科技人才的培养,形成企业数字化转型的中坚力量。

3.1.3将企业上云作为重要措施

中小企业应重视云技术,积极参与云平台,推动工业互联网云建设。中小企业应根据自身业务需求,积极与云平台服务提供商沟通,实现数据上云和业务过程的数字化改造。依托云平台、5G、物联网和人工智能等新兴技术,实现企业内外部的人-机-料-法-环的互联互通,快速提高企业数字化水平。

3.2 产业链应提供供给侧支撑

3.2.1龙头企业引领产业链数字化

龙头企业应带动、倒逼中小企业进行数字化转型。通过共建智能化平台,构建中小企业参与的智能化供应链,实现产业链层面的数字化转型。发挥信用优势,通过供应链金融为中小企业开展供应链融资,盘活数字化转型资金链。加强产业链供需对接,提升融合度、深化依存度,提高系统性抗风险能力。

3.2.2数字化平台支撑企业数字化

数字化平台应从供给侧出发,为中小企业的智能制造转型提供系统性支持。服务商应为中小企业提供低成本、模块化、易用性的数字化硬件支持、应用支持和系统支撑,为企业提供完备的方案购前咨询、过程运维与售后服务。同时发挥平台资源优势,以转型案例为基础,搭建共享化的智能制造服务平台,构建中小企业数字化的软件硬件生态。

3.2.3产业集群提供共性解决方案

产业集群应发挥集群内标杆企业在生产工艺、质量标准、技术创新等方面的引领作用,在标杆示范的基础上,考虑应用场景适配性和安全性,筛选更有效的共性问题解决方案。产业园区应针对园区的产业特色和企业构成情况,围绕园区产业定位,重点培育并引进具有行业特色的数字化解决方案提供商,构建产业链、供应链、资金链、服务链、创新链等多链融合的生态圈。

3.3 政策支持

3.3.1加快并完善数字基础设施建设

政府应与通信设备服务商共同部署先进的信息基础设施,加快推进5G网络的规模化应用,推进网络提速降费,提高网络基础设施的可达性和可用性,降低中小企业的用网成本。统筹工业互联网、数据中心、云计算、智能计算平台等设施建设,支持中小企业“上云用数赋智”。建立统一的数据共享平台,为中小企业提供数字化基础设施,提高中小企业数字化基础水平。

3.3.2通过立法执法保障转型规范化

政府应加强政策统筹协调,推动网络安全技术创新,加强企业信息保护,严惩窃取、泄漏企业信息等不法行为,为中小企业打消信息泄漏的顾虑,促进数字经济健康发展。发布促进中小企业数字化转型的政策与指导意见,结合转型经验和典型案例,针对地方产业特点,形成地方政策指导文件和转型规范,使数字化转型在地方具有可推动性,实现数字化转型的规范化。

3.3.3为转型提供多样化资金支持

政府应重点关注数字化转型过程的公共成本,通过多样化的资金支持策略,解决转型过程中企业投入成本高的问题。可采用直接经济补贴的方式,以补贴金、减免税费和转型试点项目等方式,分担企业转型资金压力。针对中小微企业资信不足、担保物有限的问题,通过出台相关政策,与金融机构共同推动多样化的创新融资模式,为中小企业数字化转型提供融资支持。

3.3.4出台鼓励政策,加强人才储备

出台相关支持政策,加大推进数字化人才的引育工作。鼓励国内院校注重数字化学术型人才和操作型人才的培养,完善职业教育与专业人才培养模式,注重可持续发展。面向全球吸纳高端人才,鼓励海外优秀高端人才回国。从战略、思想、技术、执行等方面加强数字化人才储备。

4 结语

构建现代化产业体系的背景下,需要推动中小企业数字化转型,实现我国制造业的全面提质增效。本文提出了中小企业数字化转型的技术路线图,并从企业自身和所处产业链两个视角构建了中小企业数字化转型的分析框架。根据具体案例,将企业自身、产业链链主、服务平台和产业园区作为主体,总结中小企业数字化转型的具体模式,并从多主体视角提出相应的对策建议。期待本文提出的中小企业数字化转型分析框架、转型路线图与转型模式,能为我国中小企业深入推进数字化转型提供参考。