導語

隨著數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展以及人工智能、云計算等技術(shù)的應(yīng)用，信息社會正迎來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和萬物互聯(lián)時代。數(shù)字化成為大勢所趨，不斷改變著整個社會傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和組織方式，在提升社會運行效率方面發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。不少企業(yè)已經(jīng)堅定地向數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級邁進，大幅提升企業(yè)核心競爭力，實現(xiàn)企業(yè)的降本提質(zhì)增效。

作為工程機械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的先行者，三一集團有限公司（簡稱“三一集團”）通過數(shù)字化戰(zhàn)略驅(qū)動企業(yè)從做大到做強，全方位提升了產(chǎn)品、渠道、服務(wù)等方面的核心競爭力。近日，《財資中國》專訪了三一集團高級副總經(jīng)理、首席信息官（CIO）、流程信息化總部總監(jiān)呂青海，他從工程機械行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇出發(fā)，介紹了三一集團的數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃和領(lǐng)先實踐，以及如何構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字能力，為中國智能制造貢獻三一力量。

人物介紹PROFILE

呂青海

三一集團高級副總經(jīng)理

首席信息官（CIO）

流程信息化總部總監(jiān)

數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級

引領(lǐng)工程機械智能制造

近年來，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)加速創(chuàng)新，日益融入經(jīng)濟社會發(fā)展各領(lǐng)域全過程。數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有，正在成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋偁幐窬值年P(guān)鍵力量。

隨著產(chǎn)業(yè)持續(xù)轉(zhuǎn)型升級，中國工程機械行業(yè)邁入發(fā)展快車道，高端市場連續(xù)拓展。智能化、數(shù)字化、信息化技術(shù)的深度普及和應(yīng)用，使得制造企業(yè)創(chuàng)新能力不斷強化，運營質(zhì)量進一步提升，以強勁的發(fā)展勢頭維持高增長模式。數(shù)字化技術(shù)、5G建設(shè)以及競爭環(huán)境促進了工程機械行業(yè)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，加速了工程機械行業(yè)轉(zhuǎn)型趨勢，并將進一步推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)布局。

行業(yè)面臨轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)

《中國制造2025》指出，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟增長點。各國都在加大科技創(chuàng)新力度，推動三維（3D）打印、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、生物工程、新能源、新材料等領(lǐng)域取得新突破。三一集團董事長梁穩(wěn)根曾表示，中國正處于兩個重大戰(zhàn)略機遇的交會點上，一是中華民族偉大復興的中國夢，二是被稱為第四次工業(yè)革命的新技術(shù)浪潮。如果能抓住這兩者交會的曠世機會，更快更好地完成智能化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，那么中國一定會從制造大國變?yōu)橹圃鞆妵?

工程機械行業(yè)具有設(shè)備產(chǎn)品多樣、生產(chǎn)過程離散、供應(yīng)鏈復雜等特征，面臨設(shè)備價值增值水平不高、供應(yīng)鏈資源調(diào)配效率低下、金融生態(tài)不完善等行業(yè)痛點，急需加快基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，全面提升研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、遠程運維、客戶服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化水平。

呂青海認為，相對于其他行業(yè)來說，工程機械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的特點是復雜，主要體現(xiàn)在三方面。

? 一是價值鏈長。工程機械產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料及零部件的制造，如工程機械用鋼材、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、軸承、底盤等；中游為各類工程機械設(shè)備的生產(chǎn)；下游為細分應(yīng)用領(lǐng)域，如房地產(chǎn)、基建、水泥等。工程機械制造企業(yè)需要同時面臨從產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)到供應(yīng)鏈再到前端的營銷等一系列工作。

??二是管理環(huán)境復雜、管理對象多。工程機械行業(yè)是典型的離散型制造行業(yè)，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程通常被分解成很多加工任務(wù)來完成，涉及的機器設(shè)備和物料多、加工過程復雜，需要大量的人力物力才能滿足工程機械多品種、高效率及高質(zhì)量的生產(chǎn)需求。

??三是認知模式和商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)字經(jīng)濟時代的到來以及新一代信息技術(shù)的更新迭代，人們對于數(shù)字化技術(shù)的認知日益加深。同時，數(shù)字化技術(shù)賦能連接產(chǎn)品和服務(wù)，也將催生出新的商業(yè)模式。

基于以上的特點和挑戰(zhàn)，工程機械行業(yè)急需加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，全面提升研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、遠程運維、客戶服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化水平。

新技術(shù)引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革

基于市場對于全流程和智能化解決方案的需求，工程機械行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要呈現(xiàn)出四個演化趨勢。

??第一，設(shè)備維護按需化。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，在線采集設(shè)備性能、狀態(tài)參數(shù)等數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過一系列的統(tǒng)計算法和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行過程中存在的問題，按需求進行設(shè)備維護，節(jié)省人力物力，提高設(shè)備運行效率。

? 第二，備件管理精益化。運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，加強供應(yīng)鏈管理，能夠提高備件流通效率，快速響應(yīng)生產(chǎn)和維修需求，即時調(diào)配、按需調(diào)配、智能調(diào)配，從而提高生產(chǎn)和維修效率，節(jié)省現(xiàn)金流。

??第三，產(chǎn)融結(jié)合在線化。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行設(shè)備連接、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析，可以實現(xiàn)制造設(shè)備運行過程透明化，有利于金融機構(gòu)做出實時評估，控制金融風險，在線提供快速融資、貸款服務(wù)。

??第四，解決方案服務(wù)化。我國工程機械行業(yè)正呈現(xiàn)出制造業(yè)服務(wù)化趨勢，即以產(chǎn)品制造商向解決方案提供商轉(zhuǎn)變，從單純的生產(chǎn)加工向提供設(shè)備運營維護、支撐業(yè)務(wù)管理決策、滿足個性化定制需求等服務(wù)環(huán)節(jié)延伸，增加產(chǎn)品附加價值，塑造企業(yè)綜合優(yōu)勢。

利用數(shù)字化戰(zhàn)略

提升核心競爭力

三一集團創(chuàng)建于1989年，主營業(yè)務(wù)是以“工程”為主題的裝備制造業(yè)。1994年，三一集團投資創(chuàng)建三一重工股份有限公司；2000年，集團混凝土機械業(yè)務(wù)國內(nèi)市場份額躍居首位；2011年，集團挖掘機械業(yè)務(wù)超越外資品牌成為國內(nèi)第一；2020年，集團收入躍居全行業(yè)首位。自成立以來，三一集團僅用30年時間，就成長為工程機械行業(yè)龍頭、世界500強企業(yè)之一，產(chǎn)品品類逐漸豐富，國際化布局不斷拓展。

三一集團董事長梁穩(wěn)根曾說：“面對工程機械和制造業(yè)數(shù)字化，三一集團要么‘翻船’要么‘翻身’，不能實現(xiàn)數(shù)字化升級肯定就‘翻船’，轉(zhuǎn)型升級成功就會‘翻身’。”早在2008年，在行業(yè)尚未意識到信息化與數(shù)字化的重要性時，三一集團智能化焊接機器人便已應(yīng)用到實際生產(chǎn)中；2013年，集團正式確立“互聯(lián)網(wǎng)＋”戰(zhàn)略規(guī)劃；2018年，集團實現(xiàn)經(jīng)營全流程數(shù)字化，全面推進包括營銷服務(wù)、研發(fā)、供應(yīng)鏈、財務(wù)等各方面的數(shù)字化與智能化升級。

近年來，三一集團大力推進數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級（圖1），全面推進研發(fā)、采購、制造、營銷服務(wù)、管理的數(shù)字化，實施“三現(xiàn)”數(shù)據(jù)、設(shè)備互聯(lián)、營銷信息化（CRM）、產(chǎn)銷存一體化（SCM）、研發(fā)信息化（PLM）等一批數(shù)字化項目并取得積極進展，推動了各項業(yè)務(wù)的在線化和智能化。

圖1 三一集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型歷程

來源：三一集團

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“1＋5”戰(zhàn)略

三一集團以數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型助力“三高四新”戰(zhàn)略實施作為發(fā)展的大前提和大邏輯，緊跟數(shù)字化革命潮流，緊抓智能制造大勢，其智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型滿足以下四點要求：核心業(yè)務(wù)必須全部在線上、全部管理流程必須可預(yù)見、產(chǎn)品必須高度自動化和管理流程必須高度信息化。

呂青海將三一集團的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略概括為“1＋5”（圖2）：“1”指一把手躬身入局，“5”代表轉(zhuǎn)型的五個抓手——電動化智能化、流程四化、八大軟件應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集應(yīng)用、燈塔工廠。

圖2 三一集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“1＋5”戰(zhàn)略

來源：三一集團

三一集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功離不開董事長梁穩(wěn)根的親力親為。除了一把手躬身入局，三一集團的數(shù)字化戰(zhàn)略還有五個抓手。

??第一，電動化智能化。三一集團不斷投入研發(fā)，推陳出新，提升產(chǎn)品力。比如在路面機械領(lǐng)域，集團自主研發(fā)出無人輪胎壓路機、無人雙鋼輪壓路機與無人攤鋪機聯(lián)機操控系統(tǒng)，配套可移動無人駕駛控制中心，行業(yè)首創(chuàng)多臺設(shè)備、多種設(shè)備機群聯(lián)動智能施工。

? 第二，流程四化。三一集團聚焦概念到產(chǎn)品、線索到回款、訂單到交付、問題到解決四大主線，分析整個業(yè)務(wù)流程并進行重構(gòu)，推動流程的標準化、在線化、自動化、智能化四化建設(shè)；同時，通過工業(yè)軟件將標準流程固化，實現(xiàn)流程活動和節(jié)點的在線化管控，大幅提升公司的核心業(yè)務(wù)流程標準化率和在線化率。

??第三，八大軟件應(yīng)用。2020年，三一集團實現(xiàn)智能制造八項技術(shù)突破，包括無人下料、自動分揀、中小件自動開坡口、大件自動折彎、自動組隊焊接、全自動機加、機器人噴涂、自動化物流。通過技術(shù)創(chuàng)新，三一集團打造了行業(yè)首創(chuàng)的鋼板原材料立體庫、基于5G的兩輛重載無人搬運車（AGV）聯(lián)動實現(xiàn)27米超長超重物料的同步搬運和自動上下料、狹小空間內(nèi)的全自動組對焊接、多臺機器人搭載激光傳感器實現(xiàn)大坡口的協(xié)調(diào)焊接等。

??第四，數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。三一集團通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中臺，挖掘數(shù)據(jù)價值，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)發(fā)展。集團從一開始就進行數(shù)據(jù)中臺的建設(shè)：首先是數(shù)據(jù)整合，讓集團海量數(shù)據(jù)入庫，將每臺設(shè)備的工作狀況都能實時傳回數(shù)據(jù)中臺，做到實時監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場的所有視頻數(shù)據(jù)；其次是數(shù)據(jù)治理，為解決鏈條長、數(shù)據(jù)多的問題，構(gòu)建一套適合集團實際發(fā)展情況的數(shù)據(jù)治理體系，打造企業(yè)數(shù)據(jù)中臺的關(guān)鍵工程；最后是數(shù)據(jù)應(yīng)用，將信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，進一步深度挖掘數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的潛在價值和應(yīng)用場景。

? 第五，燈塔工廠。燈塔工廠是由達沃斯世界經(jīng)濟論壇和麥肯錫聯(lián)合評定的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者。其評判標準包括是否擁有第四次工業(yè)革命的所有必備特征，具體包括自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、5G等技術(shù)。2021年9月27日，三一重工北京樁機工廠成為全球重工行業(yè)首家獲認證的燈塔工廠。此外，三一集團已在北京等地繼續(xù)進行45個燈塔工廠的建設(shè)，并將申請更多燈塔工廠的世界認證。

推進燈塔工廠建設(shè)

2019年，三一集團在行業(yè)內(nèi)率先啟動燈塔工廠建設(shè)。隨著燈塔工廠建設(shè)的智能化推進，三一集團的員工數(shù)量從2011年的5.18萬人減少到2019年的1.85萬人，與此對應(yīng)的公司人均產(chǎn)值從2011年的97.97萬元提升到2019年的410.11萬元，處于全球工程機械行業(yè)領(lǐng)先水平。

2020年4月，三一集團制造管理系統(tǒng)（MOM）項目啟動，燈塔工廠軟件再升級。新系統(tǒng)上層連接著研發(fā)信息化（PLM）、倉庫管理系統(tǒng)（WMS）等多套系統(tǒng)，下層連接物聯(lián)網(wǎng)（IoT）平臺，是智能工廠生產(chǎn)制造的“指揮大腦”。通過打通生產(chǎn)、質(zhì)量、物流、庫存等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，與產(chǎn)線自動化設(shè)備深度集成等，MOM將建立統(tǒng)一生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型，將排產(chǎn)進一步細化到人和設(shè)備，真正實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全數(shù)字驅(qū)動，推動公司的生產(chǎn)制造“由局部智能邁入全面智能”。

相較于之前的“燈塔工廠1.0”，在不斷的創(chuàng)新和改進中，目前的“燈塔工廠2.0”實現(xiàn)了進一步的升級和智能化，逐步自研和自主掌握關(guān)鍵技術(shù)。“一方面是加快自主化，包括工業(yè)機器人、核心算法等，在集團內(nèi)部試用成熟之后，也可以對外賦能整個工程機械行業(yè)；另一方面是重構(gòu)軟件和數(shù)據(jù)，深度挖掘數(shù)據(jù)價值，利用數(shù)據(jù)和算法驅(qū)動，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到自動化生產(chǎn)的過程。”呂青海補充道。

作為全球重工行業(yè)首家獲認證的燈塔工廠，截至2021年8月，三一重工北京樁機工廠節(jié)電38.63萬度，節(jié)天然氣30.16萬立方米，節(jié)水4.74萬噸。按照國家環(huán)保指標中各項能源二氧化碳排放系數(shù)計算，該廠年減少二氧化碳排放3977噸，排放量同比下降30.5%。與此同時，該廠年產(chǎn)值同比提升35.78%，人均產(chǎn)值同比提升14.36%。未來，燈塔工廠的產(chǎn)能、效率仍將進一步提升，人力需求、場地占用將進一步減少。

全面推動數(shù)字化進程

打造產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)集群

在VUCA時代，新技術(shù)不停涌現(xiàn)、經(jīng)營環(huán)境變幻莫測、黑天鵝事件隨時可能不期而至。呂青海表示：“在這樣的背景下，首先要根據(jù)行業(yè)及市場的發(fā)展趨勢做好未來的規(guī)劃，利用新技術(shù)進行企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同時不斷迭代，以靈活應(yīng)對未來的不確定性。”

實現(xiàn)“3個3”戰(zhàn)略規(guī)劃

未來5年，三一集團將通過數(shù)字化實現(xiàn)“3個3”戰(zhàn)略規(guī)劃，即30000名研發(fā)工程師加上3000名產(chǎn)業(yè)工人，實現(xiàn)整體3000億元的銷售額。這意味著集團整體人員結(jié)構(gòu)要發(fā)生變化，利用更少的人員實現(xiàn)更多的產(chǎn)值，數(shù)字化和智能制造的提升在其中起著關(guān)鍵性的作用。

??一是調(diào)整人員結(jié)構(gòu)。除了工業(yè)技術(shù)的研發(fā)人員，在數(shù)字化人才的構(gòu)建上，三一集團擁有大量的數(shù)據(jù)科學家和軟件工程師，力求將算法和軟件變成集團重要的核心能力之一，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

??二是推動技術(shù)賦能。“三一集團強調(diào)做一家技術(shù)驅(qū)動的企業(yè)，研發(fā)對于我們來講是命脈，集團在研發(fā)上的投入也是不遺余力的。”呂青海說道。

例如，三一集團搭建了技術(shù)中臺，其有三個組成部分。一是云原生容器，通過云原生環(huán)境，讓軟件能夠在任何領(lǐng)域中實現(xiàn)私有化和公有化部署；二是微服務(wù)治理平臺，讓業(yè)務(wù)逐步積淀成更多的微服務(wù)，形成更多標準的結(jié)構(gòu)件；三是開源平臺，在此基礎(chǔ)上敏捷開發(fā)自動化流水線，將組件進行快速組裝形成新的軟件，提高軟件開發(fā)的質(zhì)量和速度。

三一集團還組建了研發(fā)云，使得每位研發(fā)人員的設(shè)計都能在云端進行。還有仿真云，通過在線下建立虛擬仿真，三一集團構(gòu)建了龐大的仿真云資源，和云上資源進行打通。同時，在線下資源不夠時，可以自動、彈性地擴充到云上進行計算，然后在工作量不飽滿時，又可以自動回歸到線下，最大限度地滿足設(shè)計研發(fā)需求。

此外，三一集團還擁有目前制造業(yè)最全場景的數(shù)據(jù)中臺，涵蓋營銷、研發(fā)、計劃排產(chǎn)等各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。截至2021年10月，數(shù)據(jù)中臺融合了1.7萬億條數(shù)據(jù)，擁有245TB原始數(shù)據(jù)量，每日保持1.2T的數(shù)據(jù)增量。對內(nèi)連接8000多臺生產(chǎn)設(shè)備、28000多個“三現(xiàn)”攝像頭、16000多支“四表”；對外連接60萬臺設(shè)備，每日保持100億條設(shè)備數(shù)據(jù)增量。

助推工業(yè)互聯(lián)體系建立

除了自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型外，三一集團還推動成熟智能制造模式和系統(tǒng)向其他產(chǎn)業(yè)鏈拓展，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)帶動制造業(yè)升級，助力工業(yè)互聯(lián)體系的建立。

三一集團通過投資樹根互聯(lián)（圖3），打造根云平臺，推動產(chǎn)業(yè)鏈智能集群生態(tài)。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能平臺，樹根互聯(lián)為81個工業(yè)細分行業(yè)提供基于“連接、計算、應(yīng)用、創(chuàng)新”的解決方案，覆蓋95%的主流工業(yè)控制器，支持400多種工業(yè)協(xié)議解析，已經(jīng)接入各類工業(yè)設(shè)備超70余萬臺，成功打造了工程機械、新能源裝備等20個產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。

圖3 樹根互聯(lián)的智能制造工廠解決方案

來源：樹根互聯(lián)

依托于樹根互聯(lián)“數(shù)字化轉(zhuǎn)型新基座”，三一集團完成了5.5萬個“三現(xiàn)四表互聯(lián)”。其中，“三現(xiàn)”指現(xiàn)場、現(xiàn)實、現(xiàn)物，“四表”是水、電、氣、油表，而“互聯(lián)”則是圍繞“三現(xiàn)”，將“四表”的交流管理搬到樹根互聯(lián)的根云平臺，以及將加工設(shè)備、加工中心等“廠內(nèi)”設(shè)備和銷售出的71萬臺挖掘機、裝載機等“廠內(nèi)”“廠外”設(shè)備搬上了云平臺進行管理。

與三一集團合作，樹根互聯(lián)在工業(yè)融合上具備天然優(yōu)勢。在接入層，根云平臺在數(shù)據(jù)采集方面匹配各種協(xié)議、兼容多種硬件，在數(shù)據(jù)傳輸上與中國移動、中國聯(lián)通、沃達豐達成合作，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩咝В辉谟嬎銓樱瑯涓ヂ?lián)與騰訊云合作，其工業(yè)數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)化和建模均基于騰訊云提供的計算能力；在應(yīng)用層，根云平臺打造的后市場維保服務(wù)和設(shè)備租賃等應(yīng)用，對企業(yè)降本增效有直接作用。

除了利用突破性技術(shù)推動業(yè)務(wù)的指數(shù)型增長，三一集團的數(shù)字文化與能力還體現(xiàn)在日常的經(jīng)營管理中，包括數(shù)字化思維和數(shù)字化人才的培養(yǎng)。

談及三一集團的未來數(shù)字化愿景，呂青海表示：“未來，我們相信任何一家優(yōu)秀的工業(yè)企業(yè)一定也是科技企業(yè)。因為隨著自動化水平的提升，大量的制造都是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動實現(xiàn)的，從而變革生產(chǎn)模式。三一集團將來要做工業(yè)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)相融合的企業(yè)，通過數(shù)字化實現(xiàn)‘3個3’戰(zhàn)略規(guī)劃，支撐企業(yè)發(fā)展，從長久來講，我們希望三一集團能夠成為智能制造的先驅(qū)者、全球最領(lǐng)先的智能制造的中國企業(yè)，為中國智能制造貢獻三一力量。”