数字化转型三部曲（中） – 数字化工厂规划

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来，世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。——《中国制造2025》开篇语

尽管面临中美贸易摩擦，相关宣传力度有所调整，但从中国制造迈向中国创造、打造制造强国的这一伟大愿景与划时代的突破，却一直是各行业的共同奋斗目标。

智能制造，是重点的主攻方向之一。在可预期的未来一段时间，数字化工厂是最可落实的建设目标。自2015年以来，各行业龙头企业纷纷开展试点与推广工作，通过数字化工厂的建设，致力于提质增效降本，提升与巩固竞争优势，促进产品质量与品牌美誉度。工信部每年也组织了国家层面的示范项目申报，鼓励各行业互相交流与相互促进。西门子咨询也荣幸参与了诸多国家级与省部级项目。

总体来看，智能制造（数字化工厂）是一个多学科多领域的融合课题，往往规划先行，分步实施。智能制造的主题仍然是制造本身，需要结合企业实际特点来设计。企业管理理论经过几十年的发展与实践，日渐成熟，但数字化技术仍在高速发展与推广应用之中。借助于数字化工厂的建设（包括改建/升级等），企业如能将先进管理理念与先进数字化技术充分融合，有助于顺利实现数字化转型，获取数字化建设与投资的最大收益。

围绕"制造技术与信息技术的深度融合"这一关于智能制造最权威的定义，如何将看得到的企业制造现场本身与看不到的业务运营流程充分融合，将生产/物流/自动化等实体与数据/流程/知识等虚体融合，打造适合企业自身特点的数字化工厂，是一项系统性的工程项目。

自2015年以来，西门子咨询与众多行业龙头企业开展合作，围绕企业的愿景战略与落地执行，按照顶层规划->现场规划->运营实现这一"七步法"方法论开展系统性设计工作。

首先是数字化顶层规划。

这是因为数字化工厂不仅仅只是现场层面的规划，不仅仅只是生产或工艺部门的任务，而是贯穿企业各个职能领域的统领项目，是一项企业竞争战略的承接课题，需要各个业务部门来共同回答：如何保证研发项目的高效高质结项，如何协同产供销做到有效统一的供应链指挥，如何落实生产与物流的一体化融合与精益理念导入，如何开展精益自动化设计，如何打造全价值链端到端的质量闭环，如何开展工艺设计以充分衔接研发与制造，如何帮助供应商以跟上企业发展需要，数字化的互联互通设计又如何能够实现，未来的服务型制造又如何能够转型，如何面向市场需求充分发挥数字化的优势，等等。这就需要企业从更高的经营层面来整体审视与之相关联的各项战略活动，准确识别需平行开展的变革课题，伴随数字化建设的整体进程做好变革管理。

接下来是工厂现场规划。

企业需要进一步考虑利用有限的资源（人力、设备、场地等）支撑起更多的产出，这就需要从产品的实际工艺（并预留出未来预研工艺的升级空间）与产品流转出发，充分考虑精益自动化的设计及其与产线的集成，将生产、生产中的物流、配送、仓储、各领域自动化等环节高效结合起来；企业需要进一步思考如何利用数字化技术发挥出更高的效率，这就需要从届时的业务流程（结合现场布局规划与组织结构变化）出发，将可通讯的设备进行数字化互联，将业务执行流程数字化，将各IT与OT系统集成，借助于工业网络、工厂仿真、数字化互联互通等技术实现实体与虚拟世界的充分融合，发挥出运营管理的最大潜力。

自2015年以来，我们提出"制造精益化、制造自动化与制造信息化"三化融合这一核心理念，与企业一道组织跨职能团队以三化同步设计、三化交叉融合的方式开展联合工作。

制造精益化

以传承丰田生产理念的西门子精益生产体系为依托，综合考虑园区物流、精益生产、精益配送与精益仓储的融合规划，采用数字技术针对未来工厂开展数字化布局设计。对于投资额较大、过程复杂、制造价值链较长的规划项目，联合团队还会采用数字化仿真技术加以模拟验证。融合仿真技术的精益设计已经越来越受到各行业企业管理者的关注。

制造自动化

在面临人力成本迅速提升、质量一致性期望迅速提高、客户需求日趋多品种小批量的现代工业竞争环境下，企业普遍在思考何时采取自动化、采取何种自动化、何以实现数字化联网、实现何种预期效果等相关问题。我们结合过往课题，也开创性地将精益思想与自动化装备设计融合形成精益制造工程LME方法论，从整体的价值链全流程角度帮助联合团队开展未来自动化升级/引进规划，避免自动化设计覆盖不足、过度自动化设计等风险。看得到的自动化装备需要借助电气技术与数字技术以实现工业联网，这为后续的工业大数据分析、边缘计算、IT/OT深度融合以及质量与技术的持续升级又打下了坚实的基础。

制造信息化

作为三化融合的另一个核心支柱，信息化的互联互通以及IT/OT的融合（如工业网络、数字孪生应用等）是数字化工厂实现的看不见的重要基石。西门子成都数字化工厂SEWC实践已经表明，实时数据的自动化和流程的自动化是数字化工厂建设必须优先考虑的事项。从融合制造精益化与制造自动化设计的未来工厂运作场景出发，开展贯穿现场信息化（如MES等系统）与非现场信息化（如PLM与ERP等系统）的数据来源与系统集成设计，进而提出结合企业业务特点的系统功能要求和集成要求，这将有利于企业组织自身技术团队和各领域系统实施商，围绕统一的场景，联合开展后续的落地部署工作。

整体规划，分步实施，建设基于大数据运营的数字化工厂。

系统性规划完成后，企业往往根据数字化建设路线图，组织各系统解决方案提供商按规划要求，逐步建成数字化工厂，与之同时启动平行的管理变革以适应新运营环境。在互联互通的新工厂投入运行之后，形成基于大数据运营的数字化管理机制，但企业仍需关注持续改善。管理的改善与新技术的应用都是持久的课题。

需要特别强调的是：数字化工厂不应过于聚焦于无人工厂，而应是围绕产品和制造特点的人机有序协同环境下的高质高效工厂，数字化工厂的建设与实际运营也都离不开人才。近观几年来的数十个项目，人才永远都是重中之重，统领项目的复合型人才更是企业急需。对标西门子安贝格与成都最佳实践，我们也建议企业尽早将跨领域的卓越运营BE团队的组建与发展放入重要议题，将BE团队与IT/OT团队的融合放在工作重点，任用与留用人才，持续推进企业数字化发展，顺利实现企业数字化转型。

我们也衷心地祝愿各行业企业在数字化建设与转型的道路上一帆风顺，快速提升企业在行业内与国际上的竞争力，为企业和各行业培养出更多的人才，为中国制造的转型升级做出贡献。