中小制造业企业的数字化转型路径探究

刘 浩

(广东省电信规划设计院有限公司深圳中心, 广东 深圳 518048)

根据第四次全国经济普查的数据显示,我国中小企业贡献了50%以上的税收、60%以上的GDP、70%以上的技术创新、80%以上的城镇劳动就业、占据了90%以上的企业数量,是国民经济和社会发展的有生力量,是推动经济实现高质量发展的重要基础。在制造业领域信息化和工业化两化深度融合加速进程中,中小制造业企业的数字化转型尤为重要,是培育制造业新增长极、构建制造业新竞争力、实现产业高质量发展的关键所在。因受限于资金、人才、技术、产业链资源等因素制约,当前广大中小制造业企业面对数字化转型投入不足、认知不足、人员不足、路径不清楚、信心不够,仍普遍表现为“不愿转、不敢转、不会转”。根据中国电子技术标准化研究院发布的《中小企业数字化转型分析报告(2021)》,被调研的15 000家中小企业中,2021年有79%的企业在数字化转型中仍处于初步探索阶段[1]。因而,探索行之有效、可持续发展的中小制造业企业数字化转型路径意义重大。

1 中小制造业企业数字化转型现状

1.1 国内情况

中小制造企业数字化转型路径的研究是当前制造业发展、数字经济的研究热点。国内众多学者和产业界人士从不同未对展开了研究。刘鑫和聂迎春[2]从转型方向、组织能力、关键技术开发能力、协同创新能力、数字人才等维度分析了中小制造业企业面临的困境,并提出和分析了单项覆盖、管控一体、产业协同三个不同的发展阶段的表现形式、阶段递升的核心要素和技术路径,面向企业和政府提出了数字化转型对策与建议。吴画斌[3]提出制造业转型升级的路径主要包括智能化生产、构建创新生态系统、开展服务型制造与个性化定制、打造制造业“双创”平台,并从工业大数据专业服务主体、企业与用户联动、政府与组织等方面提出制造业转型升级的保障机制。近年来,工业互联网作为新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型产业基础设施,被认为是制造业企业数字化转型的重要抓手,获得了广泛的关注和较快的发展。

在理论和标准研究方面,胡琳等[4]提出了面向产业发展需求的工业互联网标准体系框架和标准制定的实施路径;胡有林和曾海丽[5]从关键核心技术特征、创新逻辑与突破路径等方面剖析了工业互联网技术应用对产业的影响;李欣宇[6]研究了工业互联网对制造业企业创新绩效的影响;陶永等[7]分析了智能制造和工业互联网融合发展的需求、现状、趋势以及产业发展策略和重点发展方向建议。郭俊一等[8]进一步通过演化博弈模型,对制造业企业参与工业互联网平台行为的渐进稳定性进行分析,提出促进制造业企业接入工业互联网平台行为的对策建议。大量的研究表明工业互联网技术是实现我国制造业数字化转型的关键技术之一,并且从企业实际需求、技术标准、应用规模、具体发展方向等多个方面都具备了一定的基础,目前处于研究发展阶段向产业规模应用阶段转变的关键时间节点。因此,研究面向面向数量规模大、经济活跃的中小制造业企业的数字化转型具体路径、具体方案是符合当前产业发展需求的。

在具体产业实践方面,制造业各个细分领域都有相关平台和案例的实践和论证。邵明堃等[9]、许磊等[10]、肖琳琳等[11]对我国现有工业互联网平台的建设和实践情况进行了分析和研究。在政府引导层面,国家工信部自2019年以来,累计评选了近30个跨行业跨领域的工业互联网平台,主要由一些处于行业头部位置的制造业企业(如海尔、富士康、三一重工、徐州重工等)、信息通信企业(如华为、阿里、腾讯、浪潮等)、工业软件企业(用友、朗坤智慧、摩尔元数等)主导建设,各有特点(表1),并在各自领域先行先试,发挥了较好的示范作用,同时也在这些企业自身供应链上下游企业进行了一定程度的应用推广。但整体来看,公共性、综合性平台布局不足,工业互联网未能实现大规模的普及,广大中小制造业企业的数字化转型未受到重视,工业软件、工艺服务、工业数据价值化开发服务等生产性服务业仍是我国现代制造业发展相对薄弱的环节,仍需要大力孵化培育。因此,探索中小制造企业数字化转型新路径,孵化培育生产性服务业企业,打造制造业新的经济增长极,仍是我国制造业当面面临的重要课题。

表1 不同背景的工业互联网平台的特点

1.2 国外情况

借鉴美、德等制造业强国发展经验,发现中小制造业企业在面对当前国际新一轮科技革命和产业变革的历史机遇,纷纷采用了平台化的发展路径,并且政府在平台中发挥了极其重要的作用。

美国联邦政府为提升中小制造业企业竞争力,实施了制造业扩展合作伙伴(manufacturing extension partnership,MEP)计划。该计划在联邦财政支持下,具体通过三类典型方式实施:①将产业界、教育和科研机构、联邦研究机构开发的工业应用技术导入给制造业企业;②在中小制造业企业中推广有关制造业的科学技术、工程技术和管理技术;③帮助制造业企业培养技术人才,建立相应的认证评估体系[12]。联邦政府针对MEP计划建立了长期的资助计划(图1),2003-2020年期间,联邦财政保持了约1.8%的复合年增长率。在政府主导下,MEP有效地促进了产、学、研、用等多方协作,建立了独特的公私合作伙伴关系,形成了覆盖美国全境的51个制造业拓展伙伴中心和430个服务点。根据MEP官网公开的报告,MEP计划在帮助中小制造业企业“提质降本增效”、人才培养、增加就业等方面取得了显著的正向效果(表2)。该计划支持下的各类制造业企业2016-2022年期间新增销售额实现翻倍的增长,由93亿美元增长到了188亿美元。成本大幅降低,2022年节约的成本是2016年的1.8倍。

数据来自美国国会研究服务机构报告图1 美国联邦政府对MEP资金投入情况

表2 MEP对美国制造业产生的效果

作为全球最早提出工业4.0的德国,不仅有西门子、保时捷、大众、博世等制造业巨头在推动智能制造进程,中小企业实力也不容小觑。德国制造业企业总数约为27万家,其中中小企业占到99%以上,创造全国60%的就业岗位和56%的生产总值,为超过82%的在校生提供职业培训[13-14]。著名的管理学教授赫尔曼·西蒙在2016年的研究中指出德国占据全球2 734家隐形冠军企业中的1 307家,每百万居民“隐形冠军”企业数量是16家,位居全球第一[15]。中小制造业企业在德国工业体系中占据重要地位。因此,面向中小企业数字化转型,德国推出了包括《中小企业数字化转型行动计划》、《2050年数字化战略》以及“立即数字化”计划等一系列政策。具体实施层面,通过政府支持,以能力中心、产业集群等平台化的模式,聚集尖端企业、人才、科研机构等资源,推动中小企业数字化转型。

其中东威斯特法伦-利普智能技术集群(intelligent technical systems OstWestfalenLippe,It’s OWL集群)是德国针对中小企业实施的最大的工业4.0计划之一,由北莱茵-威斯特法伦州政府牵头,集合了东威斯特法伦-利普地区近200家制造企业、16个科研机构、6所大学,以及6家负责技术转移的企业和136家赞助企业。It’s OWL集群建立的工业互联网平台将工业领域的各种资源、设备、软件、人等连接起来,成为社会化资源价值创造和平台化交易的综合载体,推动了上下游企业要素匹配和竞争型企业之间的技术转移,拉通了实现技术服务企业与制造业需求企业之间的供需关系,极大地提高了资源配置和交易效率,进而实现中小企业的先进制造[16]。仅在2014-2017年期间,It’s OWL集群实施了超过150项的创新技术向中小企业转移。美、德的发展经验表明,不同体量规模的制造业企业的数字化转型路径需区别考虑。大型企业自身技术、人才、资金等资源充足,对自身的转型路径有清晰的认识和明确的规划路径,可完全通过市场机制实施。而对于广大中小制造业企业而言,需要政府、产业界、科研院所等各方的大力支持,建立技术、资金、人才等要素汇聚的公共平台来帮助其实现数字化转型,推动智能制造的规模普及和应用。

2 中小制造业企业数字化路径发展建议

结合我国当前中小制造业企业在数字化转型期面临的具体困难和美、德的发展经验,从产业布局发展策略和具体实践方案等层面提出以下建议。

2.1 布局数字化转型促进中心体系,坚持平台化发展路径

针对中小企业聚集产业,体系化布局数字化转型促进中心,坚持平台化发展路径。制造业的数字化转型实质上是实现新一代信息通信技术与工业自动化融合发展的过程。制造业的数字化转型技术复杂,涉及终端、网络、云计算、大数据、人工智能、生产工艺、工业自动化技术、工艺知识、工业软件等大量技术的融合应用。一般中小企业不具备全专业的技术能力。并且在经济放缓的大环境下,中小企业因受行业准入、融资受限、受上下游的制约,本身在市场竞争中处于劣势地位,同时自身产品相对单一、设备和技术相对落后、人才匮乏,受市场订单和原材料成本波动影响较大,自主寻求数字化转型意愿不强烈。因此,亟须通过政府支持下的数字化转型促进中心,尤其是针对中小企业聚集的工业门类、活跃的地区,建立分级、分类的数字化转型促进中心,为广大中小企业提供技术、人才等资源,帮助企业以相对较低的成本来完成数字化转型,推动智能制造技术的普及。

我国已经拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类,是全世界唯一拥有联合国产业分类中所列全部工业门类的国家[17]。不同门类、不同区域、不同规模的制造业企业具有不同的特点,面临的共性问题也有差异,产业链发展情况也不一样,在数字化转型道路上也面临不同的挑战。建议政府牵头建设国家级、省级“两级”,综合类、行业类、专业类“三类”的促进中心体系,形成“两级三类”的体系化分布格局,进一步健全产业创新载体,探索形成“技术创新-产业培育-资源集聚-应用推广-生态保障-政府服务”的全链条数字化转型服务能力和相应资源保障,推动工业互联网大规模普及应用。体系化的数字化转型促进中心是探索政府在产业引导、宏观调控方面的新模式、新抓手。区别于传统的财税土地补贴政策和单点创新项目激励等手段,通过建立政府主导的公共性数字化转型促进中心,探索以平台化的发展模式来促进、引导产业集群、产业链的转型升级和制造企业的高质量发展。

2.2 发挥政府公信力,打造公共性工业互联网平台

尽管我国已经建立了各种类型的工业互联网平台,但从实际效果来看,并未实现数字化技术在制造业的规模普及。究其原因主要有:①头部企业建设的平台未关注中小企业群体专属的痛点;②同行企业竞合关系难以建立深度的互信关系,存在关键数据安全的担忧;③市场自发建设的平台更关注直接经济效益好的部分,对底层基础问题的解决方案不够;④受限于现有工业互联网平台自身企业技术背景和中小企业的经济技术能力,单项数字化方案推广更易被推广和接受,系统性升级改造困难重重。因此,依托政府布局的数字化转型促进中心,打造政、产、学、研、用共同参与的公共性工业互联网平台,并匹配对应的产业政策,能够充分发挥政府公信力和政策导向性,很大程度上缓解中小企业对于数据安全、技术风险、前期资金投入风险等问题的担忧,推动工业互联网技术的规模应用。因而,公共性工业互联网平台需要从运作逻辑、运营模式、建设内容、监管机制等维度充分融入公共技术服务平台“公益、中立、开放”的基本理念。此外,以工业互联网平台为代表的新型两化融合技术将成为工业领域的底层共性基础能力,能够为广大中小制造业企业和制造服务业企业提供技术开发、试验、推广及产品检测、信息资源、工业公共基础设施、共性技术支持,应成为政府公共服务平台的题中之义。

2.3 融合产业生态,建立产业公共平台的可持续运营模式

公共性工业互联网平台的核心价值在于持续的为广大制造业企业提供技术赋能服务。因此,平台运营模式设计需要解决两个关键问题:①建立可持续的商业运营逻辑;②吸引广大制造业企业使用平台的技术服务,保持平台的活力。本文提出政府牵头布局的数字化转型促进中心应以公共性工业互联网技术服务平台为抓手,采取政府主导,各产、学、研、用生态企业共同参与的半市场化形式运营,实现平台的可持续运营。平台应坚持中立、开放的原则,将政府公信力和市场活力融入建设运营机制设计,有效地从机制上解决“同行相轻”“数据安全担忧”“缺乏公信力和可信的监管机构”等制约当前市场化工业互联网平台推广普及的问题,同时也可以避免“科研型”“展示型”的工业互联网平台“脱离市场和产业生态”“没有鲜活数据获取和知识应用场景验证”等困境,实现工业互联网公共技术服务平台的可持续发展。

如图2所示,依托公共性工业互联网平台,建立平台运营主体、技术供给侧、中小企业需求侧、政府监管侧等多方生态共赢的半市场化运营机制,实现公共技术服务平台的可持续化运营机制。生产性服务业企业、工业装备生产厂商、信息通信技术(information and communication technology,ICT)服务商、科研院所等组成的技术服务商在为公共平台提供专业的技术服务的同时,可获得技术服务订单,并依托公共平台的软硬件资源建立本地化的技术服务中心。广大中小制造业企业在较低成本采购平台定制化数字化解决方案的同时,也为技术服务商提供了新技术、新方案推广应用的机会。平台本身在供、需两侧进行数字化转型服务实施过程中可以更具针对性的实施政府的相关产业政策,实现新型产业基础设施资源的共享,促进各方生态企业的连接融合,此外,大量的解决方案、工艺知识、工业数据等新型生产要素资源将逐步在平台沉淀,可以为促进中心推动新标准孕育、孵化新型工业软件产品、深度参与产业新业态的诞生奠定基础资源;对于当地政府,该平台的可持续运营,既能帮助当地制造业企业实施数字化转型,培养人才,提升区域生产力水平,还能吸引和培育新的智能制造、生产性服务企业聚集,提升区域品牌影响力。

2.4 关注共性需求,建立覆盖全过程的数字化能力

在公共性工业互联网平台建设内容设计上,建议围绕生产制造企业“研、产、供、销、服”五大环节,以及咨询诊断和评估监管等重点内容展开(图3)。咨询诊断主要是通过深入中小制造业企业,围绕研、产、供、销、服、管等全环节进行咨询诊断,按照“一企一策”原则出具咨询诊断报告,帮助企业认识自身数字化发展水平现状、存在短板,提出企业数字化转型的目标、实施方案等,重点解决中小企业数字化转型中“不会转”的问题。研发环节,通过建设工业数据治理、工业知识共享、工业软件汇聚、工业人才培训等子平台系统,帮助企业构建“工业数据-工业知识-工业软件”的数据价值化开发能力,建立研发人才培养体系,降低中小企业研发门槛和基础投入。生产环节,重点关注企业生产现场ICT基础支撑环境和自动化产线的融合解决方案,建立产线工艺优化、测试、认证能力的建设。可以考虑5G试制工厂、测试认证平台、生产管理软件国产化研发平台等内容的建设。供应链环节重点考虑对接国家工业标识解析体系,构建供应链协同平台、产品溯源、装备材料寻源能力。销售和售后服务环节,目前市场上已有比较成熟的众多平台软件产品,并且用户企业对营销、客户等数据普遍持谨慎态度,更倾向于本地化部署。促进中心作为公益性公共平台,不宜深度接入,建议以提供销售、售后服务相关软件的形式建设,吸引相关软件开发商入驻平台,为他们提供产品营销渠道。评估监管环节重点建立工业互联网或制造业企业数字化水平评价和认证体系、建立双碳节能监管评价体系、项目后评估机制。此外,建设综合运营支撑平台全面支撑公共技术服务平台的各项业务的数字化运营。

图3 公共性工业互联网技术服务平台建设内容框架

3 结论

制造业企业的数字化转型存在较高的技术、资金、人才门槛,即便是隐形冠军企业众多的德国,中小制造业企业的数字化转型都需要政府、产业、科研界的扶植。因此,由政府主导体系化布局数字化转型促进中心,建立以公共性的工业互联网平台为抓手,产、学、研、用共同参与的平台化发展路径是大规模普及工业互联网、推动两化深度融合、实现产业数字化转型行之有效、可持续发展的路径之一。研究探讨公共性数字化转型促进中心的建设内容、运营模式,可为政府、产业提供参考思路。