從制造到智造：產權性質異質下傳統制造型企業如何推行精益數字化

荊樹偉，馮 月，閻俊愛，牛占文

(1.山西財經大學管理科學與工程學院，山西 太原 030006；2.天津大學管理與經濟學部，天津 300072)

0 引言

與發達國家相比，中國傳統制造業仍處于粗放式經營水平，面臨著成本上升、盈利下降、節能環保要求提高等諸多壓力，依靠市場份額已無法保證利潤增長，轉型升級成為必然選擇。隨著德國 “工業 4.0”、美國 “工業互聯網”以及 “中國制造 2025”等戰略的不斷推行，全球制造業逐漸走向數字化、互聯化、智能化的發展道路。得益于大數據、云計算、人工智能等新一代數字技術的廣泛應用，數字經濟發展的基礎日益夯實，傳統制造業向智能制造轉型升級的動力不斷匯聚。此外，2019年新冠肺炎疫情暴發后，一些數字化轉型起步早、程度高的企業受到的沖擊相對較小，甚至實現了逆勢增長，但也有不少中小傳統制造型企業對疫情帶來的外部環境變化尤為敏感，面臨較大的生存壓力。無論是內因還是外因，都在倒逼傳統制造型企業向智能制造加速邁進。

精益數字化是實現智能制造的手段，精益數字化與傳統制造業的融合程度直接決定了智能制造轉型的進度和成效。精益數字化作為工業企業的一種新型管理技術，是精益管理技術與數字化技術深度融合創新的產物，有必要協同生產現場、作業、流程、戰略4個方面有序推行，即由點及線再到面和體，分4個階段逐步優化。由于 “點線面體”4個階段作用的主體和客體均存在差異，進而各階段推行精益數字化的影響因素也不同，全力把控各階段的所有要素使其維持最優狀態耗時耗力且未必適合企業。另外，企業內外部環境不同，要素的運用邏輯也會不同，不同的要素組合會產生不同的精益數字化推行效果，結合企業擁有的資源情況和組織環境選擇最優的要素組合是成功推行精益數字化的關鍵。

企業產權性質異質意味著其內部機制、資源要素組合與配置、資源稟賦、外部支持等都不同，這些均對企業精益數字化推行產生直接影響。企業按產權性質可分為國有企業和非國有企業，非國有企業以民營企業為代表，智能轉型進程中二者并重。國有性質的傳統制造企業擁有更多資源優勢和政府政策支持的同時也面臨組織結構固化、員工積極性低、供應鏈變動聯動性強等困境。民營性質的傳統制造型企業也大都面臨著轉型困境，尤其是中小民營企業面臨不想轉、不敢轉、不會轉和不能轉的 “四不”困境。國有性質和民營性質的傳統制造型企業因擁有的資源和面臨的困境不同，二者的精益數字化推行路徑是否相同？如何推行？本文主要關注于產權性質對企業 “點線面體”階段精益數字化推行路徑的影響，分別剖析了國有性質和民營性質的傳統制造型企業 “點線面體”4個階段精益數字化推行的多元組態路徑，以期為中國傳統制造業可持續發展并加速向智能制造邁進提供參考。

1 文獻綜述

1.1 精益化與數字化特征

精益化和數字化均是以優化生產管理全價值鏈為核心，遵循分步有序的改進原則，循序改善車間生產現場、作業、組織流程、戰略機制4個模塊為目標的管理模式，即按照 “點線面體”4個階段依次優化企業生產運營鏈條。在 “點線面體”4個階段，精益化和數字化要求各有側重，本文在已有研究基礎上對精益化和數字化 “點線面體”4個階段的特征予以歸納總結，具體特征見表1。

表1 精益化與數字化特征

1.2 精益數字化推行情境因素

企業推行精益數字化面對著復雜的情境，企業規模、融資壁壘、政策支持等因素都與企業精益數字化推行息息相關，見表2。在中國的市場環境中，產權性質是影響精益數字化推行所需資金、技術、人才、優惠覆蓋等的決定性因素之一。

表2 精益數字化推行情境因素

相對于民營企業，國有企業推行精益數字化過程中存在員工積極性不高、組織機制變革難度大、轉型目標定位不清晰等問題，致使國有制造型企業推行進度一直較為緩慢。此外，國有企業推行精益數字化過程中，技術只是一個很小的方面，更多的是整個機制體制、流程和企業文化的變革，要突破現實的管理機制壁壘存在一定難度。而民營企業組織結構和資源使用呈現混亂局面，但人員、設備、組織架構等靈活性較高。產權性質會對傳統制造型企業的精益數字化推行產生什么影響有待探索。

綜上，現有研究中有關精益化和數字化的研究已基本成熟，但有關精益數字化的研究還是比較薄弱的，學者很少研究傳統制造型企業的精益數字化推行路徑，同時也缺乏對情境因素產權性質的關注。產權性質與精益數字化推行存在很強的關聯性，有必要區分產權性質對傳統制造型企業的精益數字化推行路徑進行深入的研究。且已有研究中關于精益化和數字化 “點線面體”4個階段特征的觀點為本研究精益數字化4個階段影響因素的分析奠定了理論基礎，本研究重點探討國有性質和民營性質的傳統制造業型企業 “點線面體”4個階段的精益數字化推行路徑。

2 方法和數據

2.1 變量選取

2.1.1 “點線面體”4個階段前因變量的選取

從內部環境看，精益數字化的影響因素眾多，根據企業推進精益化和數字化 “點線面體”4個階段的特征及其已有相關研究，本文總結提煉了 “點線面體”各階段精益數字化的要求及特征，結果如圖1所示。模糊加性比評估方法 (ARAS)根據專家對方案或指標的評分結果對單個單元進行優先級排序，可行方案或指標復雜相對效率的效用函數值與項目中考慮的主要標準值和權重的相對影響成正比[28]。本研究考慮到評分人員的評分具有主觀性，在ARAS方法的基礎上引入模糊因素，即采用ARAS-F (Fuzzy Additive Ratio Assessment)方法，將評分人員的模糊評分語言轉化為相對應的模糊數，進而對 “點線面體”各階段的特征進行優先級排序，篩選出4個階段中重要性較高的5個特征。

圖1 精益數字化 “點線面體”各階段的要求及特征

已有研究表明，專家選擇時應遵循的原則是：①評分人員數量適當。一般情況下，評分人員數量控制在8～12人比較合適[29]，評分人員過少時不能保證結果的準確性，評分人員過多時單個評分人員對結果的影響效應會減弱，無疑會增大研究的機會成本。②評分人員的代表性。選取有代表性的評分人員是保證研究結果科學性和廣泛接受性的前提條件[30]；③評分人員的多樣化。為了綜合考慮多方的評價意見，避免得到片面的評價結果[31]；④評分人員要對評價對象有足夠的了解。不論是實踐經驗還是主觀思考，評分人員都需熟悉評價對象的特點、范圍、問題等[32]。

精益數字化推行全過程需在精益聯合小組的帶領下開展，精益聯合小組成員包括熟知精益知識的精益咨詢專家、企業管理人員以及一線員工。精益咨詢專家負責問題診斷、改善方案制定、員工培訓等，管理人員負責協助咨詢專家制定改善方案與各項制度、監控推行進程、管控下級人員等，一線員工則按照專家和上層管理人員的指令對生產現場進行改善、反饋。三方成員根據 “指令-改善-反饋-控制”形成閉環式的改善關系網絡，協作完成企業生產管理的全方位改善。因此，在綜合考量評分人員選取原則與精益聯合小組成員構成的基礎上，本文選取10名評分人員 (其中包括4名精益咨詢專家、3名管理人員及3名一線員工)，依據各階段特征的相對重要性程度對各個特征進行評分。

ARAS-F步驟及模糊評分語言轉化規則參照Richter等[33]的研究，具體轉化標準見表3。

表3 ARAS-F的語言尺度及相關模糊數

ARAS-F方法的具體步驟如下。

第1步：根據模糊評分語言對應的相關模糊數構建模糊決策矩陣X。

第3步：構建歸一化加權矩陣?X。

第4步：計算加權最優函數值S。

第5步：計算效用值K。

以 “點”階段特征 (影響因素)篩選為例，計算結果見表4。根據 “點”階段8個特征的優先級排序結果選取排名前5的特征，將這5個特征作為 “點”階段精益數字化的內部影響因素， “線面體”3個階段同理。

表4 “點”階段特征加權最優函數值及效用值

從外部環境看，政府補貼是政府支持企業智能轉型的關鍵手段，恰當的政府補貼可激勵企業的轉型積極性[34]，同時，政府補貼對企業轉型的激勵效用會因產權性質不同而存在差異。例如，國有企業較突出的 “行政化”治理問題與較為嚴重的 “委托-代理”問題均會直接抑制管理層將補貼資金轉化為轉型投入的積極性，而此類問題對非國有企業的轉型影響相對較弱[35]。因此，本文僅將政府補貼視為外部影響因素納入路徑分析模型。

綜上，將篩選得到的內部影響因素和政府補貼這個外部影響因素作為影響 “點線面體”4個階段精益數字化推行的前因變量，見表5。

2.1.2 “點線面體”4個階段結果變量的選取

“點線面體”4個階段由于各自所針對或作用要素的不同決定了各階段目標的差異化。①點階段。必須運用科學的管理制度、標準和方法對生產現場各生產要素進行合理有效的計劃、組織、協調、控制和檢測，在常規管理的基礎上進一步把管理工作做精、做細，落實好生產現場的專業化、標準化、數據化，最終實現生產現場管理精益化。②線階段。精益數字化要求縮短作業轉換時間，快速高效應對生產現狀、訂單動態，實現生產作業的靈活化、敏捷化管理。③面階段。精益數字化在該階段要求打通企業內部的數據價值鏈并有效利用企業外部的數字化資源，實現流程整體優化與持續改進，確保數據交互、流程相互匹配，構建合理的系統構架確保全流程一體化。④體階段。精益數字化要求企業主體擁有成熟的精益文化和精益運營思維、制度體系，同時孕育更加連續的人才培養模式，以實現戰略層面的動態化自我管理。因此，本文分別將現場精細化、作業敏捷化、流程一體化、組織結構及機制動態化作為各階段的結果變量，見表5。

表5 fsQCA變量選取

2.2 模糊集定性比較分析 (fsQCA)

不確定環境下前因變量和結果變量并非是簡單的線性關系，必定呈現錯綜復雜的多重因果關系，很難將某個因素單獨分離出來研究[36]。模糊集定性比較分析 (fsQCA)在系統考察結果發生的成因以及成因因子間的互動關系、可能性關系組合的情況下，試圖解釋促成事件產生的關鍵因子、因子之間的相互聯系以及激發結果產生的復雜成因組合，能較好地分析前因和結果的非對稱關系。方法的選擇理論上由研究內容背后的因果關系決定，精益數字化能否順利推行受多重因素影響，且影響因素在相互作用、相互依賴中共同作用于企業主體。為此，本研究選用fsQCA方法探究傳統制造型企業精益數字化的推行路徑。

(1)數據。本研究通過發放問卷獲取分析數據，除產權性質外，其余變量均采用Likert5級量表測量，由被試對各變量進行評分，在征求本領域內的專家、企業管理人員及一線員工意見的基礎上對問卷進行調整與修正，修正部分題項后形成正式問卷。本研究向12家推行精益數字化的傳統制造型企業發放問卷，回收有效問卷189份。其中，國有企業問卷83份，約占43.9%，民營企業問卷106份，約占56.1%。

(2)數據校準。本文運用fsQCA3.0對所有變量進行數據校準，設置3個臨界值，即完全不隸屬、交叉點、完全隸屬，轉化后的集合隸屬介于0～1。本文將被測變量的題項評分進行加權平均，并將 “3”設定為完全不隸屬， “4”設定為交叉點， “5”設定為完全隸屬。

(3)單變量檢測。在進行組態分析之前需要檢驗單個前因變量是否為結果變量的必要條件。當前因變量對結果變量的一致性達到0.9以上時，可以認為此因素是結果產生的必要條件。本文參照Fiss[37]的研究，將一致性閾值設為0.8，案例閾值設為1。經檢驗，各前因變量對各階段精益數字化推行結果變量的一致性得分均未超過0.9，即不存在其中某個因素為高效或低效推行精益數字化的必要條件。由此可見，單個條件變量對 “點線面體”階段高效推行精益數字化與低效推行精益數字化的解釋力均不強。

(4)組態分析。運用fsQCA進行精益數字化推行有效路徑組態分析時，會產生3種解,即復雜解、中間解、簡約解。復雜解沒有考慮邏輯余項案例。簡約解雖考慮了所有的邏輯余項，但沒有對邏輯余項的合理性進行評價，也沒有包括結果變量的必要條件。中間解將邏輯余項中的合理部分納入解中，包含了所有結果變量的必要條件，且在結合理論知識的同時考慮了實際情況，通常認為中間解最好地反映了研究結果[38]。為此，本文選擇中間解進行分析。推行路徑由布爾公式表示。例如，a*b*c+d*e*f表示兩條路徑， “*”代表 “和”， “+”代表 “或”。

3 結果

3.1 產權性質異質下傳統制造型企業 “點”階段精益數字化推行路徑

由表6可知，國有企業 “點”階段現場精細化的組態實現路徑有4條 (～G*PO1*PO2*PO3+G*PO2*PO5+PO1*PO2*PO5+G*PO3*～PO4*PO5)。對于國有性質傳統制造企業來說，數字信息系統全方位覆蓋是相對核心且必要的要素，但較少關注建立現場冗余檢驗與判斷機制，這與國有企業獨有的政治體制是分不開的。同時，國有企業努力改變員工態度消極、行動上習慣性服從等弊端，員工逐漸在精益數字化推行中發揮重要作用，這也是精益思想導向的結果。此外，國有性質傳統制造企業的數字信息系統全方位覆蓋是高效推行精益數字化的重要條件之一，現場可視化也是不可忽視的條件。民營企業 “點”階段現場精細化實現路徑有3條 (G*PO1*PO5+PO1*PO2*PO5+G*PO1*PO2)，相較將重點放在信息系統全方位覆蓋的國有性質傳統制造企業，民營傳統制造企業更重視現場實體和信息虛體的雙向動態交互，原因在于，民營企業為搶占數字經濟賽道，終端產品的主導權極為關鍵，虛實體動態交互是高端產品的敏捷制造的前提。此外，民營傳統制造企業更需要政府的外在支持，一方面可為企業一線生產設備及人員的配置上提供額外的要素支撐，另一方面可為企業精益數字化推行營造良好市場環境，更有助于培養企業的轉型活力。

表6 “點”階段不同產權性質的傳統制造型企業精益數字化推行路徑

3.2 產權性質異質下傳統制造型企業 “線”階段精益數字化推行路徑

由表7可知，國有性質傳統制造型企業 “線”階段的作業敏捷化組態實現路徑有4條 (～G*LI1*LI5+G*LI2*LI3+LI1*LI2*LI3+LI1*LI3*LI4*LI5)。在4條路徑中全員參與自動化生產和集成庫存/生產/訂單數據兩個要素均作為核心條件或輔助條件出現，且柔性并行工程對于國有制造企業來說較難滿足，不僅是因為國有制造企業生產體制僵化、市場反應不靈敏，不同作業的資源協調與共享存在阻礙，還因為國有企業制造規模較大，無法及時調整現有作業方式。相較其他路徑，路徑3有較高覆蓋率，說明企業更易滿足路徑3。對于民營傳統制造企業， “線”階段精益數字化推行等效路徑有4條 (LI1*LI3*LI5+LI2*LI3*LI5+LI1*LI3*LI4*LI5+G*LI1*LI4*LI5)，總一致性0.82，滿足一致性大于0.8的要求。通過分析可知，民營性質傳統制造企業基本都需滿足柔性并行工程這一條件，此條件可視為民營制造企業 “線”階段推行精益數字化的前提條件，形成可以獨立柔性生產單元的同時，相關作業人員相互溝通、協調工作，共同助力多品種、小批量產品的生產。該階段對政府補貼這一外部要素要求不是很高，而對企業內部合理運用、優化系統與數據提出很高要求，具體說有3條路徑對庫存/生產/訂單數據集成提出要求。

表7 “線”階段不同產權性質的傳統制造型企業精益數字化推行路徑

3.3 產權性質異質下傳統制造型企業 “面”階段精益數字化推行路徑

國有傳統制造型企業 “面”階段流程一體化有3條等效實現路徑 (～G*PL1*PL3*PL4+G*～PL1*PL2*PL5+PL1*～PL2*PL3*PL5)，這3條路徑的總一致性為0.9，總覆蓋率為0.63，能解釋63%高效高質推行 “面”階段精益數字化的原因。雖然3條路徑都可有效推行 “面”階段精益數字化，但路徑1相較路徑2和路徑3來說解釋力度更強，也就是當滿足路徑1 的條件時能夠更好地推行精益數字化。原因在于路徑2和路徑3中都沒有滿足全面協同供應鏈的條件，國有傳統制造企業在物資供應管理體系上所體現出來的種種弊端，以及對物資供應管理整體缺乏有效管理都深刻影響著企業整體物資調配，進而影響流程一體化，因此國有制造企業更加重視物資供應鏈管理。民營性質的傳統制造企業 “面”階段精益數字化順利推行的組態路徑也有3條 (PL1*PL3*PL4*～PL5+～PL1*PL2*PL4*PL5+G*PL1*PL4*～PL5)，總體一致性為0.84，總覆蓋率為0.47，且3條路徑均有較強解釋力。對于民營制造企業來說， “面”階段精益數字化能否順利推行的關鍵在于能否確保供應鏈的全面協同。供應鏈上下游企業由于內部外不確定因素的干擾，經常面臨斷流的壓力，民營企業為維持自身運營的穩定往往依靠于供應鏈合作企業的互相協作，由此方能保證供應鏈企業的運行一致性，最大程度地減少各流程環節浪費的同時也能帶來效益增益。因此，供應鏈協同成為民營企業 “線”階段精益數字化推行的主攻方向，見表8。

表8 “面”階段全樣本與不同產權性質的傳統制造型企業精益數字化推行路徑

3.4 產權性質異質下傳統制造型企業 “體”階段精益數字化推行路徑

國有制造型企業 “體”階段組織結構及機制動態化組態路徑有4條等效路徑 (CU2*CU3*CU4+CU1*CU2*CU3+G*CU3*CU4*CU5+CU1*

CU3*CU4)。4條路徑中基本都沒滿足動態科學人力配置這一要素條件，原因在于長期以來國有制造型企業在人力資源配置方面存在效率低下、人員結構不合理的問題，若國有制造型企業能突破這一瓶頸定能更為有效地變革 “體”階段。此外，4條路徑中均強調內外部專業的經營管理團隊，原因在于國有制造企業高層管理者任免都是政府意志的體現，其專業性水平較差，而這正是阻礙戰略層面發生變革的根本性原因，因此現在國有制造企業非常重視轉型過程中專業人才的配備。民營性質的傳統制造型企業 “體”階段精益數字化高效推行的路徑有3條 (～CU1*CU2*CU3*CU4+G*CU2*CU3*CU5+CU1*CU2*CU3*CU5)。民營傳統制造型企業的所有路徑中均強調精益數字化文化導入與落地和內外部專業經營管理團隊。原因在于，相較于國有企業，民營制造企業的規模一般來說都比較小，發展時間也較短，企業管理水平普遍較低，管理層深刻認識到文化建設是企業的根基，在推行精益數字化的過程中盡可能為企業培養精益數字化文化，并以此為指引，讓全體員工深刻領悟精益數字化思想，才能為之后的精益數字化推行奠定基礎。民營傳統制造企業非常看重專業人才的能力、經驗和格局，傾向于通過專業經營團隊提供的新思維方式、新觀點來審視企業現狀，設計切實可行又有所突破的方案，見表9。

表9 “體”階段不同產權性質的傳統制造型企業精益數字化推行路徑

3.5 穩健性檢驗

本研究采用集合論的校準方法進行穩健性檢驗，即調整一致性閾值。一致性閾值決定進入組態分析的真值表行數，當一致性閾值調高后，納入組態分析的真值表行數將減少。理論上，得到的新組態將是調整之前組態的子集。本研究參考Ordanini等[39]的研究，將一致性閾值提高0.05，即用0.85代替0.80。結果顯示，調整前后的組態呈現清晰的子集關系，這表明研究結果是穩健的。

4 研究結論與展望

本文立足企業產權性質視角，重點探討國有和民營性質的傳統制造型企業 “點線面體”4個階段精益數字化的多元推行路徑。研究結果表明：① “點線面體”階段推行精益數字化的影響因素不同，因素之間存在一種多重并發因果關系，所有影響因素都不能單獨作為高效或低效推行精益數字化的必要條件，需排列組合以組態的形式共同發揮作用；②國有和民營性質的傳統制造型企業對資源的運用邏輯存在差異， “點線面體”階段均有多條精益數字化推行路徑。 “點”階段路徑是現場物理實體與數字虛體雙向動態交互、數字信息系統全方位覆蓋、員工積極參與現場改善、現場冗余檢驗與判斷機制、安裝/布局/巡檢/維護可視化5個條件的多元組合； “線”階段路徑是全員參與自動化生產、人機物和網絡交互式無縫連接、集成庫存/生產/訂單數據、生產參數實時優化、柔性并行工程條件的有效組合； “面”階段路徑是持續更新/維護/再利用集成流程數據、數字化流程標準化體系、流程規范化科學指導、供應鏈全面協同、全流程追溯管理的要素組合； “體”階段是智造持續改進機制和安全生產體系、精益數字化文化導入與落地、內外部專業經營管理團隊、復合型員工定向培訓、動態科學人力配置的條件組合。每條精益數字化路徑組合總體一致性均高于0.8，可以很好地解釋精益數字化高效高質推行的原因；③國有和民營性質傳統制造型企業精益數字化推行路徑各有側重。 “點”階段國有傳統制造企業重視數字信息系統的全方位覆蓋，民營傳統制造企業順利轉型最重要條件是現場物理實體與數字虛體雙向動態交互； “線”階段國有傳統制造企業階段需集成庫存/生產/訂單數據，民營傳統制造企業必須重點關注柔性制造、并行工程； “面”階段國有傳統制造企業和民營傳統制造企業均應首要關注供應鏈能否全面協同； “體”階段國有傳統制造企業需借助內外部專業經營管理團隊的力量，民營傳統制造企業除配備專業經營管理團隊外，還需確保精益數字化文化的導入和落地。

本研究也存在一定的局限性：①為保證邏輯條件組合的一致性和覆蓋度均能取得良好水平，本文在構建模型時并未考察太多因素，研究結論僅由本次樣本觀測結果得出，不能排除其它高效推行精益數字化路徑存在的可能，未來可深入研究精益數字化推行的影響因素；②本文主要考慮產權性質異質下精益數字化推行路徑的選擇問題，未來的研究可以考慮其他情境因素，如企業規模。