装备维修企业数字化转型探索与实践

周博鑫 韩晨 王冰雪 卢斯伟/成都航利（集团）实业有限公司

关键字：数字化转型；装备维修；实施路径；成功要素

0 引言

随着国内经济的快速复苏和国际关系的不断严峻，加之大数据、人工智能等数字技术的快速发展和广泛应用，装备维修企业的运营环境变得越来越复杂和动态。传统的经营模式难以适应新的变化，为应对挑战，企业拥抱数字技术，将先进的数字技术集成到企业业务的所有领域，从而推动企业的业务战略落地和自身的卓越运营[1]。因此，数字化转型已成为装备维修企业顺应时代发展、提升企业价值、实现永续经营的必然选择。

1 数字化的内涵

1.1 数字化的含义

在推进数字化转型之前，首先要理解什么是数字化。根据GB/T 37413-2019《数字化车间术语和定义》，数字化是“以数字形式表示（或表现）本来不是离散数据的数据，具体地说，也就是将图像或声音转化为数字码，以便这些信息能由计算机系统处理和保存”[2]。数字化是将物理世界的产品、行为、设备、环境等信息，通过技术手段，转化成计算机系统可以处理和保存数字、模型等，从而构建与物理世界相映射、以数据为驱动的虚拟世界，通过虚拟世界控制和优化物理世界。

1.2 数字化与信息化的关系

传统的信息化是通过加工处理后有逻辑的数据直接表达物理世界，人为因素大，信息容易异变，且现实和数据不能同步。数字化具有连接、数据、自动化等特征，可以最大限度地描述物理世界，实现物理世界与虚拟世界的相互映射（见图1）[3]。同时，数字化和信息化也不是相互割裂、有代际差异的技术，而是相互融合、相互促进的，数字化将物理世界抽象为虚拟世界，信息化将虚拟世界加工处理后形成有逻辑的信息，直观展示给用户。

图1 数字化过程示意图

2 数字化转型的价值

“保障打赢”是装备维修企业的主责主业，所以“多快好省实”地保障战斗力是企业的根本追求。数字化转型是企业利用物联网、大数据、人工智能、云计算等先进的数字化技术，提升产品核心价值和客户满意度，提高生产效率，降低生产成本，从而提高企业为社会创造价值的能力（见图2）[4]。

图2 数字化转型的价值模型

2.1 提升产品核心价值

产品是企业创造价值的载体，利用先进的设计软件、数据分析技术和智能化设备等数字工具，可以有效提高产品设计效能、保证质量一致性和优化用户体验，从而提升产品核心价值。一是产品设计方面，利用仿真和产品数据管理技术，在虚拟世界对产品进行建模、仿真和优化，通过在虚拟世界的快速迭代指导现实世界产品的设计和开发，从而更快地开发出高质量的产品。二是通过RFID、二维码、5G 等数字化技术，实现产品从原材料采购到生产再到用户使用的全流程质量控制和追溯，从而提高产品质量的稳定性、可靠性和可追溯性。三是通过在产品中集成环境传感器、无线网络模块、操作控制器等数字化装置，实现产品的智能控制和对状态的实时监控，并根据用户需求提供定制化的智能服务，从而提高产品的使用体验和价值。

2.2 提升客户满意度

彼得·德鲁克说，企业的目的就是“创造顾客”。所以，“以客户为中心”是数字化转型的应有之义。装备维修企业应通过广泛利用数字技术，敏锐捕获用户需求，根据需求定制化开发产品和服务并敏捷交付。产品使用过程中，基于自动采集的产品状态和使用特征，对产品进行故障预测和主动维护，从而为用户提供效率更高、体验更好的产品和服务，以此提升用户满意度。

2.3 提高生产效率

生产效率是影响企业高效运营和满足客户需求的关键因素之一，利用数字化手段提升生产效率，也是企业开展数字化转型的最根本原因之一。一是通过利用产线孪生、数据分析等数字技术，不断优化工艺布局，并通过AGV、立库等辅助物流技术的广泛应用，有效减少物流流转和工序等待时间。二是利用高级计划与排产（APS）等技术，根据产品工艺资源需求和历史生产数据，分析生产资源需求和资源满足情况，践行基于有限资源的科学排产，确保物料的齐套性，避免生产过程中因资源冲突等造成的计划混乱和产能不稳定。三是通过物联网、智能分析等技术，实时监控生产过程中产品数据以及相关的设备、环境等数据，及时发现异常并预警，减少生产过程中的人工干预，进一步提高生产效率。

2.4 降低生产成本

“降本增效”一直是企业在稳定发展过程中追求的重要目标，数字化技术将企业业务流程和产品生产过程显性化，并通过仿真、模拟、优化等技术，消除生产中的等待和浪费，不断降低生产成本。一是利用人工智能、数据分析等技术，根据企业物料现存量和生产计划，不断优化企业库存和采购计划，实现以最小库存保证连续生产，减少企业库存成本。二是通过智能化手段监控生产设备运行情况，制定科学合理的预防性维修计划，在提高设备利用率的同时减少设备维修成本。

3 数字化转型的路径

数字化转型是一个涉及企业全业务域变革的系统工程，通过国内某航空发动机维修工厂的数字化转型实践，探索从数据、业务架构、流程、人才、文化和知识等多维度的同步推进（见图3）。

图3 数字化转型路径图

3.1 广泛的数据采集

数据是数字化转型的第一驱动要素，广泛的数据采集是推进数字化转型的基础。一是企业利用RFID、二维码、传感器、日志分析、网路爬虫等数据采集技术，尽可能实时、准确地采集产品和企业运营过程中的全量数据。二是工厂根据自身特点构建数据架构，对数据进行分层分级定义，保证采集的数据能“找得到”。

3.2 统一的数据中心

统一的数据中心是企业对运营过程中的数据进行全量全要素集中存储和管理之地，是企业全面推进数字化转型的基石，为企业经营从基于经验的决策向基于数据和事实的决策夯实基础。一是基于数据架构，实现不同来源、不同类型数据的集中存储和相互兼容，并通过数据集、API 等方式提供数据服务。二是建立数据管理体系，明确数据治理策略，制定相关的数据标准和规范，保障数据的完整性、安全性、及时性、准确性和隐私性。

3.3 清晰的业务架构

业务架构是企业产品能力和运营效率的体现，在数字化转型建设过程中，企业需要分解企业战略，对标先进，全面梳理现有业务流程，分层分级明确流程的起点终点、输入输出、责任岗位、执行标准、绩效指标、关键控制点、改进点等内容，以及流程间的关联关系，建成企业业务架构。利用流程管理平台（BPM）等系统固化和显性化流程，实现流程的在线高效运行。同时，通过分析流程绩效数据，找到流程堵点和断点，促进流程的不断优化。

3.4 智能的数据利用

充分挖掘数据价值，将数据资源转化为数据资产和数据资本是数字化转型过程中的关键活动。一是利用数据可视化技术和可交互的报告工具，将数据转化为直观的图表和信息，为企业管理者基于数据和事实的决策提供支撑。二是利用大数据、人工智能和机器学习等技术，不断挖掘数据之间的关联关系，探寻数据间的隐性知识，为企业管理和决策提供更加有效的预测和推荐。三是利用数据构建虚拟环境，通过将物理世界的数据传输到虚拟环境，在虚拟环境中模拟和优化现实决策，从而达到以虚映实、以虚控实、以虚优实的目的[5]。

3.5 可靠的硬件保证

数字化转型需要强大硬件提供足够的计算和存储能力。一是通过云计算技术，构建高可用性和可扩展性的硬件服务架构，以支撑企业转型过程中不断增长的计算和存储资源需求。二是制定容灾备份策略，在保障企业数据资产安全性的同时保证业务的连续性。

3.6 多维的人才培养

懂业务、会技术的复合型人才是数字化转型建设的关键[6]。一是建立完善的人才引入机制，通过直接引入和市场合作相结合的方式引入成熟的复合型人才。二是通过培训、轮岗等方法，为员工提供专业的培训和跨部门、跨领域的合作交流，帮助员工提升数字化技能和业务知识，从而不断培养出复合型人才。

3.7 积极的文化建设

积极的企业数字化文化是开展数字化建设的重要保障。一是营造数字化转型氛围，鼓励全体员工积极参与数字化转型研讨和实践，建立激励机制，对想法和实践进行激励，从而形成数字化建设的正循环。二是通过宣传数字化成果、开展内外部活动等途径，强化企业内部进行数字化建设的紧迫感和荣誉感。

3.8 共享的知识管理

利用数字化建设过程中形成的知识成果创造更多的数字化成果和知识是保障数字化持续建设的有效动力。一是建立知识管理平台，实现对数字化转型最佳实践、案例和经验的管理和分享，并通过AI 等技术形成知识图谱，主动将知识推送给相关人员，从而最大化发挥企业的知识价值。二是鼓励和引导员工进行知识分享，不断挖掘员工智慧和实践，将隐性知识显性化并固化到知识管理平台中，促进企业知识的积累和成效的发挥。

4 数字化转型的成功要素

4.1 全员参与

数字化转型是一场涉及全体员工的业务变革，需要自上而下形成统一的认识，共同将数字化践行到企业运行的各个环节。企业高层通过把握市场动向，规划企业战略，为数字化转型提供方向和资源保障。管理层分解企业战略，规划具体能力，领导各部门协同合作，并为员工提供必要的培训和支持。执行层积极落实各项数字化建设任务，在执行过程中不断总结和反馈，实现数字化战略的有效落地。

4.2 架构引领

架构是企业开展数字化转型的全景导航地图，从业务流、数据流、信息系统和软硬件技术4 个维度对企业整体业务进行建模，结构化地描述业务及数字化的集成关系[1]。通过企业架构，实现战略和业务、业务和数据、数据和平台、平台和技术之间的打通，有效指挥企业的数字化转型进程。

4.3 试点先行

数字化转型是一场不进则退的逆旅，要避免贪多求全，同时也需要有快速见效的速赢项目，为全员推进数字化转型提供信心和标杆样板。应选择几个具有代表性的场景为试点，由专项团队实施管理变革、数字化技术应用、数据分析等成套项目，项目完成后总结提炼典型工具和方法模板，通过培训和成果迭代，逐步推广至更广泛的业务场景（见图4）。

5 结束语

图4 企业数字化转型模型图

数字化转型对装备维修企业而言是一个复杂而又必要的过程，需要从数据、流程、技术、人才、文化等多个方面同时推进。同时，《数字中国建设整体布局规划》提出的“2522”架构为企业数字化转型指明了方向[7]，需要企业通过全员参与、架构引领和试点先行等多种方式推进数字化转型，践行“2522”数字中国架构，强化“保障打赢”能力，从而不断提高企业价值。