制造业数字转型(数字工厂)建设思路

制造业数字转型背景、内涵、实践与路径分析背景：制造业数字转型的理念由来

内涵：制造业数字转型的作用机理

实践：制造业数字转型的典型模式路径：制造业数字转型发展路线图目

录01

背景:制造业数字转型的理念由来网智能主导平台支撑软件定义数据驱动万物互联

个

性络

化化

共服

享务

化化技术视角

+国民经济各领域

数字转型引领数字经济发展

产业视角新一代信息技术全球加快构建数字经济新版图

欧盟数字贸易战略

（2017年11月）德国数字战略2025

（2016年3月）美国数字经济议程

（2015年11月）美国国家网络战略

（2018年9月）

数字印度（2015年7月）巴西国家物联网计划

（2017年12月）

韩国

ICT

2020

（2016年6月）澳大利亚数字经济升级

（2016年10月）

英国数字战略

（2017年3月）法国国际数字战略

（2017年12月）

法国人工智能战略

（2018年5月）日本超智能（月）

俄罗斯联邦数字经济规划

（2017年7月）

韩国ICT

2020社会5.0战略（2016年62016年1月）工业云李伯虎院士最早造

2025

、20112008200920102015201820122013201420162017德国提出“工业4.0”

德国2011年汉诺威工业

博览会提出“工业4.0”

概念，其中强调信息物

理系统的重要性美国工业互联网联盟成立

AT&T、思科(Cisco)、通用电气(GE)、IBM

和英特尔(Intel)在美国波士顿宣布成立工业

互联网联盟第三次工业革命2012年6月，杰里米·里夫金出版《第三次工业革命》

工业与互

联网融合

工业和信息化部成立

两化融合两化融合战略进入务实推进期

于2009年提出的

“云制造”理念，

是工业云的雏形“双创”

中

国

制李克强总理在

智

能

制2014

年

造天津夏季达沃斯论坛上提出“大众创业、万众创新”制造业“双创”工

信

部

印

发《制造业“双创”平台培育三年行动计划》

工业互联网国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》制造业与互联网融合

国务院印发

《关于深化制

造业与互联网

融合发展的指

导意见》20192020我国制造业数字转型相关政策演进路线

数字转型

未来已来02

内涵：制造业数字转型的作用机理产品服务增值化生产过程复杂化产业协作多维化需要应对产业协作多维化

产业分工细化加剧导致产业链拉长，

市场边界被打破，竞争与合作关系

日趋复杂，加大了要素流通和产业

协作的难度。

数字化转型有利于构建良好产业生

态，提升产业发展整体实力实力需要应对产品服务增值化

产品科技含量提高使得产品越来越复杂，对各环节服

务需求也越迫切，同时产品智能化也为创新增值服务

提供可能

数字化转型通过处理过程中的数据，有利于构建面向

产品全生命周期的研发、生产和服务体系，提升产品

服务附加值

个性化定制转变

数字化转型有助于企业构建快速精准相应

的生产组织方式，充分满足市场细分需求，

从“长尾效应”中获取商机需要应对生产过程复杂化

工业化持续推进使得生产制造越来越复杂，也对生产制造过程

的各方面提出了更高要求

数字化转型有利于构建智能环保的生产方式，提高生产制造各

维度要求，应对成本上升，加快向创新驱动型发展方式转变

市场需求多样化

需要应对市场需求多样化

消费者需求的增强以及市场需求的不确定

性要求生产模式向以消费为中心和大规模应对不确定性是制造业数字转型的内在动因追求价值提升是制造企业数字化转型的根本出发点信息链创新链资金链供应链成本

组织效率

质量产品人员流程业务数字化：知识、经验、设备、流程、业务等数字化网络化：产品联网上云、设备互联、上云、业务联网上云等智能化：产品智能、装备智能、生产智能、管理智能、服务智能等数字转型促使制造业发展方式本质变革资源配置更加网络化、全球化、快捷化

数字化转型通过实现数据自由流动，以

信息流带动各要素，不断突破地域、组

织、技术的边界

推动形成资源要素共享平台，促进资源

配置向多点、全局、动态优化演进，全

面提升全要素的流通效率和水平生产制造更加智能化、定制化、服务化

传感器等新技术与生产制造的深度融

合

促进企业内外业务系统的衔接、集成，实现网络化协同

促进研制能力与消费者需求精准对接，

实现个性化定制

促进形成产品远程诊断维护等新模式，

实现服务化转型产业创新更加协同化、开放化、互动化

互联网促使创新活动在时间和空间上

交叉、重组和优化，同时更加网络化、

全球化和快捷化

大量知识经验以数字形式沉淀并开放

共享，削减了重复性劳动，有助于重

构产业知识体系

产学研基于互联网平台协同开展研发

创新，大幅缩短新技术产品周期，构

建新的创新生态组织管理更加扁平化、柔性化、无边界化

新一代信息技术应用形成了泛在、及时、准确的信息交互方式，大幅降低交易成本，带来了企业各方面变化

促使扁平化组织的形成，减少管理层级，

提高管理效率

促使柔性化组织的形成，快速响应市场

需求和变化

促使无边界化组织的形成，构建新产业

生态体系03

实践：制造业数字转型的典型模式

原材料工业设备、安全、环保、能源等环节成为原材料行业利用数字化开展精细化管理的重点内容。石化化工、钢铁、有色金属、建材、黄金、稀土等原材料细分行业，以提高制造环节的智能化水平为着力点，着力打造数字化工厂，围绕生产管控、设备管理、安全环保、能源管理、供应链管理、辅助决策等方面开展数字化改造转型和智能化应用

主要模式

数字化工厂全生产过程能源管

控优化

基本情况

打通企业运营“孤岛”，推动生产过程控制

系统、信息管理系统等高效集成和互联互通，

提高全面感知、预测预警、优化协同、科学

决策能力通过制造执行系统MES采集关键设备、生产过程、能源供给等环节的能效数据，基于实时采集的能效数据对生产过程、设备、能源供给及人员等进行优化

典型企业九江石化完成新老厂区80余套各类装置建模和优化集成，初步打造了一个与“实体空间”一致的炼化虚拟工厂，构建了企业级全场景覆盖、海量数据实时交互、三维动态实时渲染的信息物理空间，并以此为基础，实现实时泛在感知、机理模型/大数据分析优化、沉浸式操作、工艺设备运行及HSE管理等一系列深化应用湖北新冶钢能源中心集成能源动力现场控制系统和各主工艺单元

PLC、DCS、RTU

系统等第三方系统，通过对重要的能源运行数据的集成，建立透明度更高的能源过程监控、调度与管理一体化平台，在更低能耗、更低排放的水平下获取运行优化和最大化生产力，实现自发电量占总电量比提升4.52%，吨钢综合能耗降低25.1kgce/t，吨钢用水降低0.35

m3/t

装备工业装备制造业等大力发展产品全生命周期信息跟踪、反馈与追溯服务，推动实现产品正向可追踪、流程可管控、反向可追溯、实时定位可召回、相关责任可追究，响应速度和服务质量提升显著。通过打造网络化协同制造平台，发展基于互联网的协同制造新模式，装备行业正加快形成制造业网络化产业生态体系。

主要模式

航空行业：数字化

设计制造机械行业：服务化

转型

基本情况通过协同研制平台，对产品数据进行统一管理和实时共享，使分布在不同地区的研制单位按照统一的流程和规范组织设计和制造借助物联网、大数据，实现设备广泛互联，基于设备运行数据分析，提供科学解决方案和服务，提升设备的性能和用户体验，实现企业转型发展。

典型企业商飞公司在C919大型客机项目中，坚持统筹全国、全球资源，开展网络化协同创新和生产制造，缩短了研制周期，降低了研制成本，提高了研制质量和研制效率，带动我国民用飞机产业体系建设。

三一集团已通过互联网为全球超过10万台设备提供实时监测和远程运维

服务，3年新增利润超过20亿元，降低服务成本60%。依托根云平台的

服务能力，使得传统制造企业得以基于其对机器产品本身的专业理解，

提供围绕产品全生命周期的上、中、下游服务，开拓新型业务模式，实

现向服务型制造的转型

消费品工业消费品行业“以客户为中心”，从“挖掘客户需求、对接客户需求、响应客户需求”角度出发，加速驱动产品服务、生产制造、经营管理、供应链管理、营销服务等环节数字化改造，着重提高对市场需求的精准洞察、快速反应和科学决策，以及对企业内外部资源的整合能力。

主要模式

产品全程质量追溯保

障产品质量安全以大规模个性化定制满足用户个性化需求

基本情况推动生产设备、业务系统集成互联，建立智能化生产管控模式，解决生产工艺和流程优化、产销协同等问题；采集原料辅料、生产加工、仓储物流、市场消费等环节运行数据，构建覆盖全流程的质量追溯体系，实现产品溯源和质量控制通过电子商务平台、社交平台等积累用户大数据，绘制用户画像；通过开放平台的方式高度聚合用户、模块商、工厂等要素，实现碎片化、个性化的用户需求与智能化、透明化的制造体系高效对接；打造按需设计、按需制造、按需配送的互联工厂体系

典型企业周黑鸭通过建设熟卤制品数字化工厂，整合数字化生产车间ERP系统、MES系统、PDA分拣系统、SCM供应链和门店POS等系统，实现工业网络部署、核心智能设备集成应用、工业软件应用与系统集成，建立基于物联网应用的工业生产数据企业云平台，打造熟卤制品生产数据采集与产品质量追溯系统，采集分析原辅料供应、生产、流通、销售、服务等环节数据，自动分析预警，实现食品安全及质量的有效控制海尔已建成7个互联工厂样板，将个性化需求第一时间传递到生产线，用户可参与到制造、交付的全流程；发布了COSMO互联工厂云平台，进一步联接用户与内外部资源，让用户真正参与到设计、制造、物流、服务等各个环节，并为互联工厂提供用户的体验反馈，实现各利益相关方的共创共赢大型制造企业中小型制造企业制造企业数字转型的典型模式

制造企业数字转型模式制造企业数字转型的现实困境

1转型路径

不清

2

转型基础能

力不强

3

支撑服务

不足

4数据应用和治理不

足

困境

1

2

34转型路径不清有开展数字转型的强烈意愿，却缺乏清晰的数字战略和转型实施步骤转型基础能力不强工业技术储备、业务数字化改造能力、数据应用能力均有欠缺支撑服务不足系统解决方案、数字人才等供给不足数据应用和治理不足数据开发、数据质量保障、数据权属划分、数据治理等问题突出04

路径：制造业数字转型发展路线图政府层面：以数字转型带动制造业高质量发展

强化顶层设计⚫研究制定推进企业数字转型的路线图，明确数字转型目标、任务和路径⚫鼓励企业制定实施符合自身实际的数字转型方案⚫提高企业家数字领导力

强化数字治理

与数据立法⚫基于不同的价值考虑，制定个人数据和非个人数据的自由流动规则⚫针对数据自由流动出现的问题，加快法律法规和标准规范制定⚫在法律法规层面确立工业大数据资产地位，研究制订工业大数据管理制度⚫规范数据服务市场，加强用户权益保障

构建公平开放

市场环境⚫深化体制机制改革，推动开展包容监管、协同监管、平台治理，积极推进负面清单制度落地⚫加强标准制定、质量保障、知识产业保护、工业信息安全保障

完善数字转型

公共服务体系⚫开展企业数字转型能力评估⚫引导产业联盟、行业协会和科研机构等整合资源，加强前瞻性问题研究，提供政策咨询、专家智库、标准制定、人才培训等公共服务⚫引导大型制造企业、互联网企业联合构建行业数字转型公共服务平台⚫组织开展经验交流与宣传推广会建生态：建立跨界协同生态02

0103推动制造企业与信息技术企业跨界融合

•

支持开展跨领域技术攻关、产业化合作，

打造新的技术产业生态和竞争规则

•

支持共享资源，打造市场化与专业化结合、

线上与线下互动、孵化与创新衔接的合作

新生态促进产融结合•

完善产融信息对接工作机制•

组织试点示范•

推动建立融合发展产业基金•

推动成立融合发展开源联盟（基金会）鼓励产学研用跨界联合

•

整合优势资源，形成产学研用协同推动融合发展的合力

•

探索建立以市场为导向的创新成果转化模式，形成从新

技术到新产品的“创新-使用-改进-再创新”的良性循环优服务：强化公共服务支撑

加强知识产权运用和保护

•

编制制造业数字化转型领域知识产权专

利导航和方向建议清单

•

支持构建制造业数字化转型知识产权平

台，建立制造业数字化转型知识产权运

营中心

提升工业信息安全保障能力•

制定工业信息安全管理办法，完善工业

信息安全政策标准体系•

建设工业信息安全态势感知网络•

加快研发工业控制系统核心设备及系统，

提升工业企业安全防护水平

加强标准体系建设•

成立制造业数字化转型标准化

协调推进组•

构建制造业数字化转型新型标

准体系•

加强标准试验验证

提升质量保障能力

•

推动建立制造业高质量发展的

评价指标体系

•

支持检测认证公共服务平台建

设，推动优质检测认证服务资

源开放共享产业层面：推进数字产业化与产业数字化

以新一代信息技术

创新应用引领

数字产业化⚫大力发展大数据和云计算产业⚫稳步发展电子信息制造业⚫创新发展软件与信息技术服务业⚫做大做强人工智能产业⚫超前布局前沿信息技术产业⚫发展数字化产业集群和新型数字产业集群

以产业数字化带动

实体经济融合发展⚫深化信息技术与传统产业融合发展，改造提升传统实体经济⚫培育融合新模式新业态，催生实体经济发展新动能

以应用带动关键技术突破和产业规模化发展，推动工业软

件创新发展突破工业控制芯片技术和产业化发展瓶颈，推动智能装备产品的研发和产业化

开发应用于工业场景的工业大数据产品，推动人工智能技术与先进

制造技术融合发展提升新技术应用能力，加快前沿技术在工业领域的布局和攻关0203040501围绕工业数据传输需求，加快关键技术的研发和产业化筑基础：补齐核心技术短板推应用：培育新模式新业态加快建设智能工厂加快培育新型制造模式和业

态推动产业集群转型

升级•

支持离散行业智能化改造，促进生产过程的精准化、柔性化、敏捷化•

支持流程行业围绕智能化需求，加快工厂的智能化、绿色化改造，促进生产过程的集约

高效、动态优化、安全可靠和绿色低碳•

推进量大面广中小制造企业的智能工厂建设•

培育网络化协同、个性化定制、服务型制造等新模式•

培育工业电子商务、产业链金融、共享制造等新业态•

传统产业集群的集约化、高端化、品牌化提升改造，推进制造业产业集群制造资源在线

化、产能柔性化、产业链协同化•

优化、重塑产业集群供应链和空间布局，培育形成一批在线产业集群•

打造贯穿创新链、产业链、资金链的制造业创新生态企业层面：探索数字企业发展新模式

提升数字

转型能力⚫

加快推动企业设备、生产线自动化、数字化改造，推动核心设备和业务系统上云⚫

着力提升工业互联网平台核心能力⚫

培育一批服务能力强的数字转型解决方案

推行组织

结构变革⚫构建“责权利”统一的组织管理体系⚫构建平台型组织、生态型组织、网络型组织

调整企业