数字赋能制造企业服务创新的实现机理——基于徐州工程机械集团的案例分析

罗嘉骊

(中国石油大学(北京)经济管理学院 北京 102249)

数字化环境下制造企业若仍秉持“酒香不怕巷子深”的传统逻辑，仅凭产品技术难以在当前的市场竞争中脱颖而出。一批如陕鼓集团的服务型制造企业实践表明，依托优势制造业务的服务创新不仅能够破解产品同质化与客户需求异质化之间的矛盾，还能驱动产业生态的价值共创，因此，服务创新逐渐成为制造企业塑造竞争优势的重要举措(Kühl，等，2019)[1]。但由于中国制造业服务化转型仍处于初级阶段，对制造业提质增效的带动作用不强(高翔，等，2020)[2]，数字赋能的产品服务集成能够有效提升制造业服务化转型的速度与成效，数字服务化逐渐成为学界研究的热点。制造企业在实践中积极利用数字技术改造生产制造与服务提供过程，紧抓服务经济与数字经济融合下的新发展机遇。

然而，制造企业服务化转型存在无法取得期望回报而陷入服务悖论的风险，如沈阳机床因忽视市场反馈，过快创新而陷入转型困境(戴克清，等，2021)[3]，实践表明：数字赋能制造企业服务创新的实现具有复杂性和特殊性，传统的服务化转型路径无法适应数字化环境下以数据整合与应用为主的价值创造模式，而国内关于数字服务化的研究正处于起步阶段，这使得制造企业缺乏明确的数字赋能服务创新实现的指导。同样，制造企业数字化转型也面临风险，据《2021埃森哲中国企业数字转型指数》报告显示，到2021年仅有16%的企业数字化转型取得了显著成效，这表明部分企业尚未意识到数字化转型的核心是与业务融为一体，并非仅仅集中于技术或产品升级，对数字化部署存在认知偏差。Kohtamäki等(2020)[4]指出制造企业数字化转型不足以产生积极的财务绩效，而数字化与服务化的同时部署能有效规避数字化转型中的价值流失，因此，制造企业如何利用数字化与服务化，并实现同步发展，推动数字赋能服务实现创新成为本文的研究主题。

鉴于此，本文以价值共创为视角，以制造企业数字化与服务化转型为背景，利用单案例分析法，揭示制造企业利用数字技术实现服务创新、增强价值创造的实现过程及结果，研究结果将对数字化环境下制造企业服务创新的实现以及中国制造业数字化和服务化的同步推进具有一定的参考价值。

1 文献综述与理论框架

1.1 制造企业服务创新

制造业服务化是指制造企业由提供产品或技术向提供包含产品、知识、服务等在内的产品服务集成体转变(Vandermerwe，1988)[5]。由于柔性服务能够弥补刚性产品的局限性，因而，服务创新被认为是制造业服务化的具体实现方式(张颖，等，2020)[6]。制造企业服务创新具有渐进性、适应性与情境依赖性(Glassburner，等，2018)[7]，会受到企业制造系统、产品特征与相应的数字技术等因素的影响。首先，制造系统是服务化转型的基础，唯有一定技术、知识与资源累积的制造企业才具备服务化转型的能力，且制造系统的柔性越高，企业服务创新的广度与深度越强(Choo，等，2021)[8]；其次，产品特征决定了可承载服务的内容和范围，其新颖性、复杂性和知识蕴含量均会影响服务创新(Hwang，等，2018)[9]；最后，数字技术赋予制造企业收集与应用数据的能力，支持其前瞻性地开发出与客户需求精准匹配的产品服务集成体(Cimini，等，2021)[10]。

1.2 数字赋能与制造企业服务创新

数字赋能指数字技术广泛地与企业组织、生产与管理有机融合，以数字要素与传统要素的深度融合赋予企业分析、智能与连接能力，进而满足不断变化的市场需求(张国胜等，2021)[11]。由于数字技术具有普遍性、嵌入性与可编程性，能够实现企业内部人—机—物的高效互联和外部市场的有效互通，生产模式向柔性化和定制化方向转变(Coreynen，等，2017)[12]。在创新方面，数字赋能促进企业创新决策由经验判断向数据驱动转变，支持企业在深刻洞察市场需求、转化内部隐形知识的基础上作出更加科学的决策，并且通过数字技术将物理空间映射至虚拟空间，实现低成本试错技术，快速推出与客户需求相匹配的新产品或新服务(刘洋，2020)[13]，其中智能产品是数字化环境下制造企业产品创新的主流方向之一；在价值创造方面，数字技术的渗透扩散改变了企业价值创造和汲取方式，形成以供需零距离交互与定制化生产为核心的价值创造活动，并且价值创造的场景化与生态化特征愈加明显，推动企业向价值链两端的服务化环节迈进(董晓松，等，2021)[14]。

1.3 价值共创

产品主导逻辑认为价值仅由企业独自创造，客户是价值的被动接受者、毁灭者或消耗者；而服务主导逻辑颠覆了上述认知，认为企业允许客户参与产品制造过程，客户能够在享受个性化创造体验的同时，通过供需交互实现价值共创，在此过程中，客户是价值创造者，而企业是支持者(Vargo, 2008)[15]。此外，尽管价值共创受动态情境影响，数字技术与实体制造的深入融合不仅可以消除价值创造过程的不利影响，如打破供需交互的时空隔阂，还能通过构建价值网络来拓展价值创造的载体(Chandler，等， 2011)[16]，以客户需求为导向的数字化与服务化转型双轮驱动制造企业向价值链高端迈进。数字要素与传统要素的组合重塑了制造企业价值主张、价值创造和获取逻辑，涌现出新的价值创造活动与方式(王康周，等，2021)[17]。目前，关于制造业服务化转型的研究多以价值共创为主线，剖析服务型制造企业复杂的创新行为与结果(Payne，等，2021)[18]，而对数字化环境下制造企业服务创新的价值创造实现机理探究不足。

1.4 理论框架

制造企业单纯的数字化投资并不足以产生价值增值效应，只有数字技术渗透于产品制造和服务提供过程，横向纵向整合形成数字能力和资源，才能实现价值创造。此外，制造企业服务创新需要兼顾制造系统与实物产品，并不断地创新服务以适应内部制造与外部需求的变化(Giovanni, 2020)[19]，如传统机床与数控机床承载的服务不同，这也解释了三一重工、徐工等制造企业利用数字技术夯实制造系统、开发优势产品，并以此推动服务化向高阶迈进。

通过文献梳理发现，数字化环境下制造企业服务化转型具体体现在制造过程数字化和制造结果智能化两种方式。(1)制造过程数字化。指制造企业将前端生产过程中累积的知识规律化、数据化和代码化，表现为：一是利用数字技术的去中介性和去中心化功能，贯通制造系统的数据流与信息流、连接企业价值链与供应链；二是生产信息数字化，依托数据技术形成生产—运营的数据流通循环，为产品建立电子档案；三是改变供需之间的交互与交易方式。数字技术打破了供需交互壁垒，企业将客户需求信息输入研发与生产过程，实现供需精准匹配。此外，智能制造是数字技术与实体制造融合的最终目标，结合当前企业数字化转型回报以及中国多数企业的转型举措，制造企业转型进展仍停留在数字化阶段。本文将数字技术与制造过程相融合而成的服务创新称为制造过程数字化，如定制服务。(2)制造结果智能化：指制造企业在产品创新过程中将数字技术与产品技术相融合，开发出包含数字组件具备监测、控制、优化和自主能力的智能产品，能够记录后端运行及客户使用情况，驱动提供在线服务，如基于智能穿戴设备的健康管理服务。此外，智能产品具有较强的嵌入性和连接性，既能嵌入服务组件丰富产品功能，如一键诊断，又能与其他产品互联，打造场景式服务体验。本文将产品智能化升级创造的服务创新机会称为制造结果智能化。

综上所述，数字赋能制造企业服务创新的实现是以数字技术与产品制造、服务提供过程的融合为前提条件。此外，数字赋能制造企业服务创新的结果表现为服务内容和形式的改变，依据Amara(2009)等研究可以将服务创新分为以下四类[20]：(1)业务创新：开发对客户而言的新服务或改进已有服务；(2)流程创新：服务提供过程的创新(服务提供的“后台”)；(3)界面创新：供需交互方式的创新(服务提供的“前台”)；(4)传递创新：服务提供渠道的创新。据此，初步建立的理论框架如图1所示。

图1 理论框架

2 研究设计

2.1 研究方法

当前中国制造企业数字化、服务化转型趋势愈加显著，本文采用单案例分析法刻画数字赋能制造企业服务创新的实现过程，并揭示出现象背后的普遍规律，主要原因有两个：(1)制造企业服务创新具有动态性与复杂性的特点，无法通过假设提出实证检验方法理论中的服务创新的实现机理；(2)数字技术如何赋能制造企业服务创新实现属于“如何(How)”问题的范畴，案例研究能够揭示制造企业服务创新活动的开展情况，有助于探究现象背后的实现逻辑。

2.2 案例选择

本文依据典型性和理论抽样准则，选择徐州工程机械集团(下文简称“徐工”)作为案例分析对象，主要原因有三个：(1)公司成功进行了服务化与数字化转型，且转型绩效显著，并且公司的新服务对数字技术的依赖程度逐渐加强，对供需价值产生了积极影响，这与本文提出的数字赋能制造企业服务创新实现的理论目标一致；(2)实物产品是制造企业服务提供的载体，且产品属性决定着承载服务的数量与质量这一现实情况，徐工在所属领域的数字平台建设方面取得了重大成果，且依托数字平台探索出了制造企业服务创新领域的示范性成果，如预防性维护；(3)公司社会曝光度高、可观测数据充分，具备资料可追溯性，能形成完整的证据链来证明数字赋能服务创新的实现过程。藉此，本文选取徐工作为案例研究对象，具有一定的典型性和普适性。

2.3 案例概况

徐工创立于1989年，其产品涉及军工产品、农用装备、起重机械、筑路机械、混凝土机械等14大门类，自成立起一直处于中国工程机械行业领先地位，此前一直为客户提供安装、维修等全生命周期服务，因行业需求缩减与应收账款数目大，在2012年营收下降的情况下，公司顺势积极走上数字化转型之路。

工程机械产品通常以按揭贷款的方式出售，徐工经常面临大量的应收账款；由于客户频繁地转卖设备，这导致徐工内部存在较大的财务风险。鉴于此，徐工于2012年推出物联网信息服务平台，实时监测产品运行状态，以此为经营决策提供依据。2016年徐工发布Xrea工业互联网平台(后升级为汉云工业互联网平台)、2017年投资智能制造基地与供应链系统，经前期数字化基础与数字化发展阶段的铺垫，于2018年正式步入数字化转型阶段，同步推进研发与生产过程数字化。同时，徐工利用大数据预测产品维修时间，为客户提供预防性维修、异常报警等新业务。

2.4 数据收集与分析

徐工数字化与服务化转型布局早、成果丰富，得到了学界和业界的广泛认可，公司作为行业的领头企业，与数字化、服务化转型相关的新闻报道、领导者访谈与演讲、公开发表的学术论文、书籍等数据资源十分丰富，与本文研究相关的数据随年份呈井喷式增长趋势，足以满足研究所需。

本文中徐工案例数据来源如下：(1)高层管理者公开访谈与演讲稿；(2)申报服务型制造示范企业/项目形成的案例集；(3)以公司“数字化”、“服务化”、“智能化”、“平台”等为关键词的期刊文献检索；(4)公司公开的财务报告；(5)以上述关键词为组合的公司媒体资讯；(6)公司微信公众号、微博等信息可靠的自媒体。

多渠道多数据来源渠道确保了案例资料的充分性，多源数据相互补充、相互印证构成“三角验证”，保证了案例资料的可靠性。此外，本文数据收集的时间跨度为2012—2021年，其主要原因为：一是徐工于2012年开始探索智能制造，筹备互联网智能信息服务平台；二是公司在数字化转型前，服务化转型已取得显著成果，因此，2012年及以后公司处于数字化与服务化的同步推进阶段，数字技术在企业内部的渗透扩散为服务创新营造了良好氛围。上述数据收集完成后，研究团队将所得数据与研究问题进行比对，归纳整理有用信息，为后续案例分析提供坚实保障。

3 案例分析

3.1 制造过程数字化

近年来，徐工先后推行制造过程信息化，自动化设备、柔性产线、智能工厂、数字化车间等实现前端生产过程的数字化，如下成果在徐工服务创新中起到重要支撑作用：(1)徐工借5G+MEC打造出30多种工业应用场景，实时监测部件质量，形成产品电子档案，目前已建立23万件、2200种机型的数字化产品模型，为备件管理与远程服务提供前端生产数据参考；(2)徐工基于产品制造和已有的数字化转型经验，提出“1+5模式”以挖掘海量数据的潜在价值，“1”指汉云平台，“5”分别指广联租赁平台、金融服务平台、智能制造平台和智能供应链平台，平台中汇集着产品位置、开机状态、发动机温度、电压电流、工时报表等产品自身运行、客户操作及客户运营状况数据，经数字模型解析后可判断产品健康状况、客户偿还能力、产品销量情况等，能够为产品保养、租赁设备安全保障与制定生产计划提供判断依据。此外，徐工汉云平台支持跨品牌产品接入，可适配95%的主流工业协议，已接入76万台设备，每天收集5亿条数据，为离散设备的远程集中管理提供“技术底座”；(3)徐工推出e修智慧服务平台、X-LINK车联网平台、全球数字化备件服务信息系统(X-GSS)与车载网智能服务系统等，收集与存储产品运行轨迹、报修、备件更换等参数，截至目前已收集71亿小时数据，可根据客户需求快速配置资源，提供在线智能服务，如车辆调度、路线规划、燃料成本控制等。

3.2 制造结果智能化

领先的产品技术是徐工数字化转型的基础，经物联网、大数据、人工智能等数字技术与实体制造融合的探索，已推出远程遥控铺垫机、智能语音识别挖掘机、无人驾驶压路机、智能装载产品、搭载X-LINK车联网的纯电动搅拌车等两千多种嵌入数字组件的智能产品，能够感知作业环境、追踪运行轨迹及状态、自主躲避障碍与优化工艺，为产品优化、故障预警与远程修复等服务提供数据参考。此外，智能产品可远程定位与遥控，记录作业状态与服务数据，具备故障预警、远程修复与固件升级服务的嵌入接口，是提供数字化、智能化服务的有形载体。

3.3 服务创新

数字赋能徐工服务创新的结果可分为以下四类：(1)业务创新：徐工整合数字化服务资源，远程提供产品健康评估、故障预警与诊断、AI预防性维修、备件管理、固件修复与升级等新服务；(2)流程创新：数字技术强化了徐工产品与客户之间的连接程度，徐工基于生产经验开发出产品工况数据库，将捕捉到的产品加工参数、智能产品运行状况与正常值作对比，当超过系统设定阈值时，发出预警，经智能专家系统判断后，平台根据产品位置智能分配资源，就近派工，将传统人工模式下的被动服务升级为异常数据驱动下的智能主动服务；(3)界面创新：徐工通过手机App、微信公众号、服务资源平台和系统将相关参与主体接入数字平台，为客户提供全天候的产品维护服务，客户通过终端可随时随地查看产品状况与服务流程。此外，徐工还开发出上万个工业场景App，通过“智能产品+数字平台+工业App”实现全球产品远程监控与服务提供；(4)传递创新：数字平台与服务系统支持远程在线提供服务，现场维修工人与技术专家能够进行线上沟通；徐工购买大量主流产品的协议接口，将离散产品接入平台进行远程在线管理，客户按月付费即可体验产品的互联价值。

3.4 价值共创

徐工开发的新服务可从以下几个方面为供需双方创造价值：(1)确保资产安全性：对徐工而言，远程监测产品运行情况能够判断供应商与承包商履行合约的能力，从而确保自身资产的安全性；(2)降低服务成本：数字技术解决了徐工售后数据收集难、服务人员管理难、服务里程核算难与客户报修描述难的“四难”问题，节约服务成本近3000万元；(3)提高服务效率与扩张创收边界：相较于传统的事后故障维修，数字赋能的预防性维修、定制化保养与远程健康评估等新服务，实现服务响应时间由7天缩短至0.5天，故障反馈及处理周期缩短12%，支撑产品销量提升30%，创造的间接收益超50亿元；(4)优化资产管理：智能产品的数据收集能力使得徐工研发部门能够获取到一手市场数据，能够快速判断产品功能缺失与冗余；并可根据产品作业日历评估未来市场需求，提升需求预测的准确度；(5)减低产品使用成本：对客户而言，预防性维修、车辆调度、燃料成本控制能降低产品停机损失与使用成本，确保生产稳定性，并且通过物联网系统可实时查看产品工作状态，依据数据反馈灵活优化资产、加强操作者管理，以此降低产品使用成本。此外，徐工将数字化转型经验封装为解决方案，跨行业赋能其他企业数字化转型，如为江铜贵冶定制智能化剥片机组，帮助客户实现自动化生产，有效减少60%的人工成本。

综上，数字赋能徐工服务创新的实现过程如图2所示。

图2 数字赋能徐工服务创新的实现过程

徐工打造的智能工厂、数字化车间、数字平台等具备生产数据(如产品电子档案、关键部件质量等)的采集能力，而智能产品具备后端客户企业使用数据(如产品运行、客户操作、使用环境等)的采集能力，多源数据在数字平台汇聚后，经数字模型深度分析，凝练成有助于服务创新的知识，驱动徐工提供以产品使用为中心的服务，旨在保障产品功能正常发挥与客户企业使用的经济性，实现供需价值共创。

4 研究结论与启示

4.1 研究结论

本文以徐工作为研究对象，聚焦徐工在数字化环境下的服务创新实践，研究了数字赋能制造企业服务创新的实现机理，得到如下研究结论：

(1)数字赋能制造企业服务创新实现的路径是“制造过程数字化与制造结果智能化——数据驱动服务创新——供需价值共创”。数字技术与制造过程的融合实现了生产过程、制造资源与服务资源的数字化，数字化设施以数据流的形式连接价值链各环节，可实时记录生产数据；而数字技术与制造结果的融合赋予产品智能性、互联性能，可以记录后端产品运行、客户操作与环境状况数据，并且能与其他智能产品互联并共享数据，成为数字赋能服务的有形载体。

(2)数字技术通过创造数字资源从服务业务、流程、界面和传递四个方面创新服务内容与形式，且四个方面相互交融。数字技术赋予了制造企业获取产品运行、客户操作与环境状况等数据的能力，经处理后能够驱动服务流程的自启用，产生了远程维护等具有感知与连接属性的新服务。此外，数字技术的去中介性打破了创新主体边界，使得企业具有数字资源、具备访问外部数字资源的能力，通过数据流通与共享整合资源，进而实现产品功能或满足客户体验，降低管理内部资源以及获取外部资源的成本。

(3)数字赋能装备制造企业服务创新能够实现更大的价值创造空间。以生产制造为主营业务的装备制造企业利用数字技术记录前端生产与后端使用的数据，依托资产优化型数字平台优化企业内部运作流程，面向客户企业改进使用产品的服务，旨在保障客户企业使用设备的连续性，降低使用成本，其根本目的是开发在线化、智能化的新服务业务，提升服务响应性、降低服务提供成本进而扩大创收边界。

4.2 研究启示

研究结论对正在探索数字赋能服务创新实践的制造企业得出以下三点启示。第一，重视数字赋能对服务创新的助推作用。制造企业在服务化转型过程中，应加快数字技术在企业内部各个环节的渗透扩散，推动制造过程数字化与制造结果智能化升级，记录前端生产与后端使用数据；借助智能设备，连接价值链各环节，增强数据的流通与共享，优化内部运行或整合异质资源，通过数据驱动服务实现对产品运行状态的实时反馈与客户需求的即时应答，推动服务提供向主动化和高端化发展；第二，遵循数字赋能服务创新实现的路径。制造企业需根据现实情况制定合理的数字赋能路径，通常而言，制造过程数字化和制造结果数字化具有空间并存性与时间继起性特征，制造企业既要聚焦制造过程的数字化升级，贯通运营环节、理顺数据流动渠道、形成数据处理能力，又要依据市场需求与产品技术发展轨道，寻求产品智能化升级的可能，以产品智能化升级扩大数据联结下价值挖掘的空间，为实现服务创新提供更多的数据参考；第三，紧扣产品特征与市场需求开发新服务。当制造企业明确数字赋能服务创新发展路径后，应结合产品特征与市场需求进一步清楚实现逻辑，对装备制造企业而言，应搭建资产优化型数字平台，在监测产品运行、优化生产过程的基础上，开发以保障产品功能实现为目标的服务。