數字經濟沖擊下高端裝備制造業數字化轉型研究※

○王金 陳楠希 周華 熊劍

1.廣東技術師范大學財經學院 廣東廣州 510665

2.廣東海洋大學管理學院 廣東湛江 524088

3.暨南大學管理學院 廣東廣州 510632

引言

制造業是我國國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。2010 年，我國制造業規模首次超過美國，成為全球第一制造業大國。在生產的500多種主要工業產品中，產量位居世界第一的就有220多種。而高端裝備制造業是整個制造業價值鏈條的核心環節，引領著整個裝備制造業的發展，更關乎著國家經濟發展和國防戰略安全，是我國科技水平和綜合實力的集中體現（張璽，2023）。

高端裝備制造業具有附加值大、成長性好、技術含量高等特點，具有較強的競爭優勢和發展潛力，對我國制造業整體競爭力的提升具有引領帶動作用（孟凡生，2019）。但與世界先進水平相比，我國制造業“大而不強”，特別是在自主創新能力、信息化程度、資源利用效率等方面均存在顯著差距，產業整體競爭壓力大。同時，伴隨著我國進入經濟發展新常態，經濟增速逐漸放緩，競爭激烈的制造業遇到了人工成本上漲、產能嚴重過剩、消費緊縮等巨大挑戰。因此，如何推動高端裝備制造業優化資源配置、調整產業結構、實現轉型升級，成為我國當前一項重要的戰略任務。對此，我國將制造業轉型升級上升為一項國家戰略，并相繼推出一系列支持政策。2015 年，國務院正式印發了《中國制造2025》，這是中國政府實施“制造強國”戰略的首個十年綱領。2016 年，習近平總書記提出要“加快傳統產業數字化、智能化，做大做強數字經濟，拓展經濟發展新空間”。“十三五”規劃和“十四五”規劃也分別為我國高端裝備制造業發展指明方向，強調要注重提升高端制造業的競爭力并積極布局大數據、云計算、物聯網、5G、人工智能和機器人等產業。

制造業數字化轉型是“中國制造”向“中國創造”轉變的重要發展機遇（董曉松，2021）。隨著我國高端裝備制造業原有的低成本優勢逐漸減弱，在以新一代信息技術為基礎的數字經濟時代下，必須依靠數字技術推動創新發展，以促進高端裝備制造業提質增效，提高競爭力。在此背景下，我國高端裝備制造業企業紛紛開啟數字化轉型升級，但是數字化轉型是一個復雜的系統性變革，且在數字化轉型過程中，高端裝備制造業面臨的需求多樣化問題會更加突出，產業鏈結構將更加復雜，大部分企業尚未取得明顯成效甚至轉型失敗。因此，本文將立足于數字經濟發展背景，重點研究我國高端裝備制造業數字化轉型的路徑問題，以期為我國制造業特別是高端裝備制造業數字化轉型提供新的思路與建議，推動高端裝備制造業高質量發展。

一、相關概念界定

（一）高端裝備制造業的界定與分類

高端裝備制造業又稱先進制造業，是指生產制造高技術、高附加值的先進工業設施設備的行業。高端裝備制造業是裝備制造業的高端領域：一是技術水平高，表現為知識、技術密集，涉及多學科和多領域的高、精、尖技術；二是處于價值鏈高端，具有高附加值；三是處于產業鏈的核心部位，其發展水平決定產業鏈的整體競爭力。因此，高端裝備制造業具有技術含量高、資本投入高、知識密集度高、附加值高、產業關聯性強、產業帶動力強的特點。我國將高端裝備制造業作為戰略性新興產業之一，并將發展戰略性新興產業作為調整優化經濟結構的重要切入點。因此，高端裝備制造業必然成為帶動整個制造業產業升級的重要引擎，成為其他戰略性新興產業發展的重要支撐。

根據2010年發布的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》、2012頒布的《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》（以下簡稱《規劃》）和《戰略性新興產業分類（2012）》，現階段高端裝備制造業主要包括航空裝備產業、衛星及應用產業、軌道交通裝備產業、海洋工程裝備產業、智能制造裝備產業五大產業。在這五個子產業的內部又包含若干具體的技術領域，如圖1所示。《規劃》明確：航空裝備產業以重點產品研制為主線，統籌航空技術研究、產品研發、產業化、市場開發與服務發展，重點加快大型客機、支線飛機、通用飛機和航空配套裝備的發展。衛星及應用產業以建立我國安全可靠、長期連續穩定運行的空間基礎設施及其應用服務體系為核心，加強航天運輸系統、應用衛星系統、地面與應用天地一體化系統建設，推進臨近空間資源開發。軌道交通裝備產業滿足我國鐵路快速客運網絡、大運量貨運通道和城市軌道交通建設，大力發展軌道交通裝備及其關鍵系統，建立健全研發設計、生產制造、試驗驗證平臺和產品標準、認證認可、知識產權保護體系。海洋工程裝備產業重點突破3000米深水裝備的關鍵技術，大力發展以海洋油氣為代表的海洋礦產資源開發裝備，全面推進以海洋風能工程裝備為代表的海洋可再生能源裝備、以海水淡化和綜合利用裝備為代表的海洋化學資源開發裝備的產業化，積極培育海洋波浪能、潮汐能、海流（潮流）能、天然氣水合物、海底金屬礦產開發裝備相關產業。智能制造裝備產業重點突破關鍵智能技術、核心智能測控裝置與部件，開發智能基礎制造裝備和重大智能制造成套裝備，大力推進示范應用，催生新的產業。

圖1 高端裝備制造業分類圖

（二）企業數字化轉型的概念

學術界對數字化的討論起源于21世紀初，但目前數字化轉型的概念尚未形成統一的界定。國內外不同學者對此有著不同的理解，但本質上也有很多交集的概念。國外學者對數字化轉型定義重點強調數字化轉型的作用，認為數字化轉型是企業在生產過程中對新一代信息技術的采用，從根本上改善企業績效和經營領域（Bekkhus，2016；Karagiannaki，2017）。國內學者認為數字化轉型是運用數字技術及現代化信息系統改變企業的生產方式、組織形式、營銷模式與管理模式等（吳非，2021；戚律東，2020；趙宸宇，2021），強調的是以數字技術應用來優化流程，而這離不開數據的驅動（王子陽，2020）。但數字化轉型的內涵不是一成不變的，數字化轉型與發展階段有著深刻的內在聯系。隨著發展階段的變化，數字化轉型的內涵和側重點也經歷著變化，因此對于不同維度的研究對象，數字化轉型有不同的含義。不同領域的研究者對于數字化轉型的定義和關注點也不相同（李雯軒，2022）。

本文認為，數字化轉型的定義隨著企業發展和信息技術的更新在發展變化，但其核心還是“企業+技術+數據”，即數字化轉型是根據企業不同發展階段，運用新一代數字技術、數據資源融合于企業各個核心環節創造價值，對企業發展戰略、管理體系等方面重塑，以改善企業績效。

二、高端裝備制造業發展現狀分析

（一）高端裝備制造業發展現狀分析

為了能夠定量分析高端裝備制造業公司的發展現狀，本文選取2001—2021年滬深A股高端裝備制造業上市公司為初始研究樣本。相關財務數據來自CSMAR（國泰安）數據庫、巨潮資訊網、馬克數據網等。樣本公司選取根據《規劃》，以及借鑒王成東等（2023）、黃魯成等（2012）、范德成等（2018）、唐孝文等（2021）和王喜蓮等（2023）學者對于高端裝備制造業的通用分類方法，結合《2012 上市公司行業分類指引》重點選取了智能制造裝備、軌道交通裝備、衛星及應用、航空裝備、海洋工程裝備等五大產業，并手動搜集出所有A股上市企業中主營業務明細中包含上述業務內容的176家上市企業。具體對應的上市公司行業代碼為通用設備制造業（C34），專用設備制造業（C35），汽車制造業（C36），鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業（C37），電氣機械和器材制造業（C38），計算機、通信和其他電子設備制造業（C39），儀器儀表制造業（C40），其他制造業（C41）。對相關變量進行Winsorise極端值處理，最終得到高端裝備制造業上市公司176家，共包括1754個樣本。樣本分布情況見表1。

表1 2001—2021年高端裝備制造業樣本分布情況

在選取的樣本中，2001—2021 年，高端裝備制造業企業數量增長超過540%。截止到2021 年，高端裝備制造業的樣本企業數量主要集中在專用設備，鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備，計算機、通信和其他電子設備，分別占總樣本數量的29.48%、28.85%、20.98%。在我國財政支持下，依托國家戰略及產業政策，高端裝備制造業這三個領域高速增長。近年來，隨著國家政策的支持和國內外市場需求的推動，高端裝備行業總體規模不斷擴大，2022 年我國高端裝備制造行業產值規模達21.33萬億元，說明我國高端裝備制造業具有超大市場規模。如圖2所示，我國高端裝備制造業近20年來營業收入逐年增加，增長幅度大，但營業利潤增長的幅度較小，2001—2021 年保持較穩定的水平。高端裝備制造業利潤低，主要是由于人才匱乏、技術基礎落后等原因，導致我國許多核心零部件和技術只能依賴進口,成本的持續上漲和企業沉重的稅負將利潤率變得越來越低。其中，重大技術裝備用儀器儀表基本被國外壟斷，對外依存度達到40%，高端產品對外依存度更是達到70%，其他產品和部件也被國外占據較大市場份額，智能制造裝備整機和成套設備配套的關鍵零部件、元器件大量進口。核心零部件和技術過度依賴進口，一方面導致產業利潤率低，另一方面也會使得高端裝備制造業創新能力不足和缺乏競爭力。引進技術的高昂代價使得企業無力維持內部研發投入的支出，降低了產業自主創新能力。自主研發能力差，關鍵技術對外依存度高，使得企業缺乏核心競爭力。

圖2 高端裝備制造業營業收入與營業利潤增長趨勢圖

長期以來我國依靠“引進—落后—再引進”的模式發展，使我國在知識技術密集、附加值高的高端裝備制造領域一直受制于人，因此，轉型升級成為我國高端裝備制造業的必經之路。新興技術加速發展為高端裝備制造業的轉型升級提供了關鍵支撐，隨著信息化發展的新階段——數字時代的降臨，云計算、物聯網、大數據、人工智能等各種新興數字技術正在改變世界，同時深刻影響著高端裝備制造業的變革和發展方向。

（二）高端裝備制造業數字化轉型現狀分析

企業數字化轉型程度衡量變量為MDSTA 和MDSTB，其中MDSTA 是參考吳非等（2021）和袁淳等（2021）的研究，對人工智能技術、大數據技術、云計算技術、區塊鏈技術、數字技術運用等五個維度76個數字化相關詞頻進行統計；MDSTB是參考趙宸宇（2021）的做法，對數字技術應用、互聯網商業模式、智能制造、現代信息系統等四個維度99個數字化相關詞頻進行統計。具體方法如下：先利用Python爬蟲下載2001—2021年上市公司年報，將原始報告文本整理為面板數據，然后統計整理出公司的年報全文文本長度，構建企業數字化術語詞典，并將詞匯擴充到Python的jieba庫去除停頓詞，統計上述詞匯在年報全文中出現的頻數，以此構建衡量企業數字化轉型程度的指標。企業數字化指標詞頻統計如圖3 所示。

圖3 企業數字化轉型衡量指標詞頻統計圖

通過對1754 個樣本企業的數字化轉型程度進行描述性統計。MDSTA 均值為6.946，最小值為0，最大值為14.22，中位數為5.872，由此可知高端裝備制造業數字化轉型程度平均水平在6.946，其中還有企業未開始數字化轉型，50%以上的樣本企業數字化轉型程度低于平均值，說明高端裝備制造業數字化轉型水平有待提高；同時，離散程度大于1，說明不同樣本企業數字化轉型程度的差距較大。MDSTB均值為42.31，最小值為4.417，中值為45.34，最大值為72.87，表明樣本企業數字化轉型程度行業均值為42.31，至少一半的樣本企業超過行業均值；但標準差為21.42，遠大于1，這同樣說明樣本企業中數字化轉型程度的差距很大。這都符合我國高端裝備制造業數字化轉型的現狀。

通過前文對高端裝備制造業發展現狀分析發現，目前我國該領域還存在“大而不強”的問題，過度依賴進口，關鍵技術與核心零件存在“卡脖子”問題。而在數字經濟迅猛發展背景下，智能制造、工業互聯網等數字技術的成熟應用成為高端裝備制造業轉型升級的方向，越來越多企業開始數字化轉型。我國高端裝備制造業數字化轉型起步較晚，整體數字化發展水平差異較大，大部分中小企業數字化轉型處于初級階段。如圖4所示，在兩種方法衡量下，2001—2021年高端裝備制造業上市公司數字化轉型程度整體上呈現上升趨勢，尤其在2013年開始快速增長。說明我國高端裝備制造業在逐漸深入推進數字化轉型。MDTSA值在2013年開始快速增長，到2017年超過行業均值6.95；同樣的，MDTSB值在2013 年高速增長，到2016 年超過行業均值42.31。高端裝備制造業數字化轉型在2013年之前增長速度較為緩慢，之后急劇增長，主要是因為我國政府對數字化方面的投入和支持。對于企業自身而言，數字化轉型能夠為其降本增效，提高利潤，從而增加公司的效益。數字技術的應用也有利于高端裝備制造業突破關鍵技術和核心零件“卡脖子”的困境，提升企業研發能力，從而提高創新力和自身的競爭力。

圖4 高端裝備制造業上市公司2001—2021年數字化程度趨勢圖

圖5是細分高端裝備制造業領域數字化轉型程度的發展趨勢統計。由圖5可知，儀器儀表制造業（C40）領域的數字化轉型程度最高；通用設備制造業（C34），專用設備制造業（C35），電氣機械和器材制造業（C38），計算機、通信和其他電子設備制造業（C39）這四個領域的數字化轉型程度大致相同，大約為儀器儀表制造業領域的一半；而汽車制造業（C36），鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業（C37）這兩個領域的數字化轉型程度較低，其中汽車制造業最低。C40 和C36 差距較大，進一步說明了我國高端裝備制造業數字化轉型水平差異大。

圖5 高端裝備制造業細分行業數字化程度發展趨勢圖

根據以上分析可知，我國高端裝備制造業數字化轉型程度逐年上升，但還存在著企業之間數字化轉型水平差距的問題。數字化轉型程度高的企業憑借積累的數字轉型基礎，能快速應對變化的市場，持續擴大數字化領先優勢。而轉型程度較低的企業由于戰略部署落后、基礎薄弱、組織架構不合理、人才不足等因素，往往采取小修小補的方式部署數字化，難以充分挖掘數字化價值。多數高端裝備中小企業對數字技術的應用僅停留于基礎系統建設層面，仍存在信息孤島、數據準確性較低等問題。同時，大數據、Al、物聯網等新技術不斷迭代，企業對其認知不足，導致數字技術難以被有效掌握及應用。此外，企業內部關于數字化轉型的目標與路徑并未達成一致，如公司高層與企業員工、業務線與技術線，對于數字化的認知都有所不同，導致在業務層面上未能識別出數字化對業務優化的價值。最后，根據工信部發布的《制造業人才發展規劃指南》，2021 年我國制造業重點領域人才缺口已超1900萬人，到2025年將達3000萬人，缺口率高達48%，說明我國高端裝備制造業數字技術人才緊缺。而隨著企業自動化程度與智能制造水平日漸提升，行業內企業對技術人才的專業水平和綜合能力要求也進一步提高，數字人才需求進一步擴大。因此，有必要對數字化轉型水平較高企業的實踐路徑進行探索，為處于數字化轉型初級階段的業內企業轉型升級提供借鑒，提高我國高端裝備制造業數字化水平，從而實現該行業的高質量發展。

三、高端裝備制造業數字化轉型動因分析

（一）國家政策驅動

制造業占據我國經濟發展的主導地位，促進我國經濟增長，其中的高端裝備制造業處于整個制造產業價值鏈的核心，其發展水平直接決定了制造業的整體競爭力及國家的綜合實力。近年來，國家制定一系列規劃、行動計劃和具體的政策措施來推動重點行業和領域的發展，加快建設制造強國。《中國制造2025》明確提出，提高制造業創新能力、推進兩化融合、主攻智能制造。這一主題在“十四五”期間上升為國家戰略。隨后幾年中，國務院或相關部門陸續出臺支持政策，總計不下20項，平均每年不少于3項，其中2015—2017年和2020年的支持力度大增。黨的十八大、十九屆五中全會等重要會議中多次強調數字化轉型的重要性，加快制造業與AI 技術、互聯網、大數據的深入融合，推動數字產業化和產業數字化。同時，自2010年《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中將高端裝備制造產業定義為我國國民經濟的支柱產業以來，也陸續制定了《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》等一系列指導文件，國家對高端智能裝備制造業研發和生產的政策支持力度不斷加大。在“十四五”規劃和2035年遠景目標建議中指出，在高端裝備制造等重點領域和關鍵環節部署一批重大科技攻關項目，努力攻克一批關鍵核心技術、“卡脖子”技術，加快關鍵零部件國產化替代，加快壯大高端裝備制造等高新技術產業，培育一批居于行業領先水平的國家級戰略性新興產業集群。這充分體現了政策層面對制造業特別是高端裝備制造業舉足輕重地位的確認，以及國家對高端裝備制造業數字化轉型的迫切要求。

同時，得益于相關政策引導，我國數字經濟發展迅猛，為高端裝備制造業數字化轉型帶來機遇，并發揮支撐作用。根據中國信通院發布的報告，2021年我國數字經濟取得新突破，數字經濟規模達到45.5 萬億元，同比增長16.2%，占GDP 比重達到39.8%，說明我國數字經濟發展速度變快，發展規模逐漸增大，日益成為驅動中國經濟增長的重要因素（于也雯，2021），數字經濟在國民經濟中的地位更加穩固，支撐作用更加明顯。

（二）用戶需求多樣化

隨著數字經濟發展，高端裝備制造業市場上客戶的需求隨之改變。張夏恒（2020）對377家中小企業實施數字化轉型調查結果顯示，有66.32%的企業進行數字化轉型的初衷是為滿足用戶需求的變動。由于設備大型化和專業化，高端裝備制造業用戶需求從傳統單一的同質化需求向更為先進和靈活的系統化、個性化需求轉變，同時，擴產性的顯性需求減少、以節能減排和系統升級為主導的隱性化系統性需求增加。傳統高端裝備制造業已經無法滿足現有用戶的需求，多數企業在這場博弈中面臨客流量銳減、市場份額下降的困境，為穩定現有客戶、爭取新客戶，高端裝備制造業應積極推動數字化轉型來滿足客戶需求，實現行業穩定擴張和長遠發展。因此，隨著用戶個性化需求日益增強，高端裝備制造業數字化轉型已成為不可逆轉的趨勢。

（三）提升核心競爭力

首先，我國高端裝備制造業整體水平相比于發達國家，仍存在著創新能力不足、資源效率較低等問題。鄭學黨（2017）對中國七大區域的制造業價值競爭力水平進行分析評價，發現中國制造業競爭力總體水平偏低。其次，隨著競爭力強的大型國企進入高端裝備制造行業，我國高端裝備銷售價格有走低趨勢，原有利潤空間被壓縮，使行業內的競爭壓力增大，企業面臨市場份額下降的風險。最后，由于經濟形勢和外部環境的變化，用戶的需求也隨之變化，擴產性的顯性需求減少，節能減排和系統升級的隱形化系統性需求增加。因此，想要穩定市場優勢，企業必須從自主創新和利用率方面尋找新的競爭優勢來源。

數字化轉型升級以機器替代人力，降低勞動需求，減少人工成本，能夠達到降本增效的目的；同時，以大數據挖掘和信息化技術手段及時獲取信息，實現業內資源的最優利用；此外，在產品生產全過程實施數字化管理，有利于優化生產流程，加快生產速度，縮短生產周期，最終實現降本增效來提高競爭力；還能通過數字技術推動新型要素的匯聚和整合，實現科技自立自強，增強科技創新力，發展高技術、高附加值的產品，從而增強高端裝備制造業的綜合競爭力。因此，高端裝備制造業應通過數字化轉型實現降本增效，提升成本競爭力，并進行自主創新來增強綜合競爭力，在成本和技術方面提升競爭優勢，吸引更多的客戶。

（四）優化內部流程

企業數字化管理促進企業信息化建設，推進企業組織變革，改善管理結構，實現企業內部管理系統化。企業將數字化技術應用于管理中，釆用合適的組織結構和體系，優化企業內部管理從而低成本地達到提高效率、增強創造性和協同工作能力的效果。因此，任何行業中企業內部管理方式的優化是保障企業平穩發展的前提，必須變革內部管理模式，轉變傳統管理方法，從而提高內部管理質量。對于高端裝備制造業，內部控制應當注重對數字化管理方式的運用，提高企業管理水平，并基于大數據中心的支撐，運用數據傳遞、數據分析等手段，進行控制技術和管理流程的優化。因此，高端裝備制造業通過數字化轉型，建設數字化內控管理平臺能夠滿足組織主要業務的管理需求，實現組織業財一體化管理，完成從“人控”到“機控”的轉變，提高內部管理水平，實現財務資金保障有力、財務風險管控到位、財務核算準確高效、財務服務優質高效的管理目標。

四、高端裝備制造業數字化轉型的路徑分析——以陜鼓動力為例

為進一步探索高端裝備制造業數字化轉型的具體路徑，本文選取陜鼓動力進行分析。主要出于以下原因：第一，高端裝備制造企業數字化轉型是一個動態過程，案例分析有利于全面細致地描述這一過程；第二，陜鼓動力是一家成立時間長、研發實力雄厚、生產規模龐大的公司，在一定程度上可以體現出我國高端裝備制造企業的發展過程；第三，通過對比陜鼓動力與高端裝備制造業行業數字化轉型程度，其數字化轉型發展趨勢與行業發展趨勢一致，同時被選中為智能制造示范項目，并且擁有較完整的企業生命周期，這也意味著陜鼓動力的數字化轉型已經走在了國內前列，具有一定的代表性。

陜鼓動力全稱為西安陜鼓動力股份有限公司，成立于1999年，2010年4月上市于上海證券交易所A股，是中國以設計制造透平機械為核心的大型成套裝備企業。目前，該公司有三大業務板塊，為能量轉換設備制造、工業服務和基礎能源設施運營。同時構建了以分布式能源系統解決方案為核心，面向客戶提供設備、EPC、服務、運營、供應鏈、智能化和金融等七大增值服務的“1+7”商業模式。陜鼓動力多年來緊扣市場需求，加強技術開發和管理，不斷創新，在各方面都取得了很好的成績，其主要經濟指標在國內同行業中名列前茅，已成為中國工業的先驅。受國家政策支持、用戶需求多樣化的驅動，同時為了優化公司內部的管理和提升核心競爭力以占領市場地位，陜鼓動力以數字化轉型為新引擎，構建“源于制造，超越制造”的智能制造模式，推動企業迅速向高端化、智能化方向發展。

（一）轉型路徑

1.產品數字化。

（1）生產智能產品。自2015 年數字化轉型以來，陜鼓動力公司持續提升裝備機組及工業裝置等產品的智能水平，運用數字技術生產智能產品。為滿足用戶的個性化需求，陜鼓動力運用大數據技術深入挖掘客戶需求，對原有產品進行優化和創新。陜鼓動力將智能化控制等技術賦能于天然氣管線壓縮機組、汽輪機發電機組、BPRT能量回收同軸機組、SPC機組、特大型軸流壓縮機組等產品中，生產出的成套機組具有自動加載、解耦算法等自動化控制功能。該類產品能使操作員從大量遠程設備操作模式中解放出來，避免了人為誤操作的風險，確保了機組安全、穩定、長周期運行，大大減少了調度人員的工作量，將過去的幾十項遠程操作整合成智能化的控制，將過去幾個小時的啟動過程縮短到1小時之內，極大提高了人員工作效率和工廠智能化自控水平，節省了運行成本，滿足了工廠的智能化生產管理模式需求。陜鼓動力通過生產智能化的設備，提高客戶工藝產線的智能化程度，為用戶實現智能工廠，通過滿足用戶需求提高客戶滿意度，從而拓展了客戶源，提高銷售收入。

（2）提供定制化服務。在工藝裝置中，不能只考慮單一的機組硬件設備性能，更要讓整個系統滿足用戶的需求，如果裝備操作復雜、檢修維修周期長將難以體現機組的價值，用戶需要高度智能化的系統解決方案。因此，陜鼓動力不僅生產動力裝備，更致力于為用戶提供高度智能化的系統解決方案。一方面陜鼓動力開發了EAOC系統，可以為用戶提供從合成氨到硝酸及硝銨的全流程、一體化系統解決方案，對硝酸裝置能效進行優化，實現裝置高效、節能、安全、穩定、長周期運行，有效地幫助用戶實現資源利用最大化，環境效益最優化。該系統可將裝置操作人員經驗及各種優化算法全部進行模型化處理，在模型矩陣的基礎上實現裝置的多變量預測智能控制，減少操作人員80%的工作量，為用戶降低人工成本；同時，對裝置的現場運行數據進行實時采集、存儲、管理，自動對多個回路進行高頻率的帶有預測優化能力的智能操作，可使裝置關鍵運行參數的波動幅度降低至少50%，裝置的運行經濟效益提高1%—3%，并為裝置實現數字化運行管理提供便捷的數據接口，提高運營管理效率；而且，經過設備、流程改造，使裝置節能效果提高2%—5%，每套裝置年節約運營費用近百萬元，已在多個用戶企業實施應用。另一方面，為幫助用戶創造更多價值，陜鼓動力運用數字化、智能化技術對用戶需求進行詳細解讀分析，為用戶量身定制專業的系統解決方案。該系統的控制方法為“一鍵啟機”，即由控制系統根據每個設備自身情況自行判斷并進行操作，實現了幾十個系統順序投運，最終達到機組自動并網。與傳統機組啟動方式相比，“一鍵啟機”大幅縮短了機組啟動時間，簡化了運行人員操作流程，降低了機組啟動成本。同時，通過提升機組的智能化水平，極大提高了機組的安全可靠性和經濟效益。通過提供定制化系統解決方案，滿足用戶的個性化需求，提高了陜鼓動力市場競爭力，增加了銷售收入。

2.過程數字化。

（1）技術管理過程數字化。在技術基礎體系數字化建設領域，陜鼓動力重點打造裝備行業主流超算中心，已建成高性能超算平臺。由于高端設備的成本高，為了保證產品的設計方案不出錯，需要通過仿真軟件對新產品的性能進行預測，以降低可能發生的損失。因此，陜鼓動力以高性能超算平臺強大的軟硬件作為支撐，加快新產品測算，從而縮短設計研發周期（縮短開發周期10%以上），降低了研發階段的技術成本，為企業節省大量成本。

（2）生產過程數字化。為使產品更有競爭力，需對生產過程進行優化來降低成本，提升產品成本競爭優勢。大數據分析與數字化技術應用于企業的生產過程，可適當降低生產成本，提高生產效率。近年來，陜鼓動力一直致力于推進制造智能化建設進程，建成并運行MES 系統，完成生產環節的數字化改造。MES 系統一期工程在葉片制造工程部建成投運，通過持續的生產過程精益改善，生產效率得到明顯提升，核心制造能力持續增強，公司的生產制造過程正逐步走向數字化、智能化、精益化。

陜鼓動力的葉片制造MES 系統是針對生產執行層面的信息化管理系統，提供生產計劃調度、生產過程、質量、設備等全方位的管理，協助企業實現生產數據收集、生產過程監控、生產過程質檢和產品質檢、設備管理功能，達到生產數據透明化和提高生產效率、節省生產成本的目的。具體來看：MES系統將陜鼓動力生產相關的數據聯系在一起,使得工藝、生產過程、人員、在制品、設備、質量等與生產各個環節結合為一個整體，實現了生產透明化監督與管理；對車間、物料、產能等進行信息化、自動化、智能化管理，使生產計劃的制定和生產需求的滿足更加客觀、合理、精準，幫助企業實現精益化生產；將生產計劃到生產工單再到生產執行和產品入庫整個過程的信息流進行關聯，使得相關數據根據生產訂單進行歸集，實現了生產過程可追溯；讓生產管理人員、企業管理者第一時間掌握車間生產現場的狀況和需求，從而能夠快速作出反應，對出現的問題也能及時糾正解決，提升生產管理水平和效率；車間管理者可根據標準對生產執行過程中的用料、用工進行控制，或者進行數據分析，再對生產過程中數據采集實時記錄批次、設備使用情況、生產指標等數據，同時與工單關聯，輔以產前分料、投料防錯、工單復制、超時提醒等功能，有效減少工作失誤和提高工作效率，控制生產成本。陜鼓動力通過MES系統對生產過程進行數字化管理，縮短產品制造周期15%，提高首檢合格率20%，減少人工成本和提高原料的消耗，從而降低生產成本，提高盈利能力。

（3）經營過程數字化。2015 年以來，陜鼓動力以分布式能源系統解決方案為核心，走差異化的競爭道路。公司以制造和供應核心設備為基礎，承接EPC 總包工程建設項目，實現了業績的快速增長。EPC是指依托能源互聯島、分布式能源技術，為用戶提供石油化工、煤化工、冶金、醫藥、食品、造紙、市政、環保、園區綜合能源服務等領域的工程項目總承包業務。隨著陜鼓動力高速發展，EPC項目的數量和合同金額都大幅增加，設備物資種類和數量、供應商數量都在大幅上升，導致項目整體履約壓力增大，進而面臨項目履約風險。因此，2018 年陜鼓動力建設合同履約透明化信息系統，來確保項目的履約率達到100%。該系統運用大數據等數字化技術，對銷售、采購、生產、包裝、發運、安裝、調試等業務環節進行跟蹤管理，提供了基于項目管理的視圖，方便項目經理對所負責的項目供應鏈履約全過程進行管控，并實時對項目中的問題進行跟蹤，促進問題的快速解決。項目在履約過程中隨時隨地都會發生各種問題，如生產環節產品質量問題，收貨環節破損漏件，安裝調試環節設備異常，等等。在采用合同履約透明化系統前，從問題發現到響應解決的過程不僅低效，甚至可能無法解決有關問題。該系統將問題管理在線信息化，支持多種移動終端設備在線隨時隨地反饋問題，遵循問題由誰發起誰關閉的原則，形成一套完整的問題反饋、處理、審核及關閉的閉環流程。系統上線后，降低了問題反饋的難度，使問題處理變得高效，還將問題數字量化用于分析，最主要的是大大降低了問題的發生率。通過該系統可實現項目全過程實時采集，用數據說話，100%透明化，進行智能防錯管理，促進問題的發現及快速處理，顯著提高采購履約、生產履約，保障項目履約，從而提高陜鼓動力經營管理水平，預防違約風險，提升運營效率。

3.服務數字化。

（1）建立遠程運維互聯網平臺。數字化轉型階段，陜鼓動力始終踐行“從單一產品供應商向能量轉換系統解決方案商和服務商轉變”的發展戰略，以客戶需求為一切工作的源頭。陜鼓動力主要客戶屬于流程工業行業，該行業的生產工藝流程長、反應機理復雜、生產規模大，屬于典型的非線性、大時滯、強耦合過程，需要大量專業知識支持的持續性解決方案，若在當地組建相對應的診斷中心和設立專業的故障診斷團隊，投入成本相對較大，而收益偏低。因此，為了更及時更好地為客戶提供專業的系統解決方案和服務，同時減少陜鼓動力的人工成本，陜鼓動力建立遠程運維互聯網平臺，為客戶提供遠程運維服務，實現服務過程數字化。陜鼓動力利用5G、知識圖譜、工業大數據挖掘等技術手段，將采集到的數據智能分析后實時遠傳至遠程智能運維中心，中心專家結合數據庫相關數據，通過平臺線上服務，向用戶提供監測診斷、狀態評估、檢維修指導等系統服務，為用戶挽回因設備故障造成的生產損失，同時降低現場服務強度，提高服務效率。該平臺縮短服務項目工期20%以上，減少陜鼓動力服務人員需求，為服務產業增收幅度達15%以上。陜鼓動力提供的遠程運維服務一方面可以更好地滿足客戶的需求，為客戶提供解決方案。該服務結合設備歷史數據、實時運行數據，建立起數字孿生，再基于對大量設備運行數據的智能分析，實現設備預測性維護，減少設備因超負載運轉而導致的故障。通過遠程服務，用戶整體可以達到10%的維修成本下降，節約25%的培訓成本。另一方面可以解放人工，降低人工成本，形成科學決策與智能控制，提高資源配置效率，為公司降低成本、提高服務效率。

（2）建設能源互聯島運營中心。能源互聯島是面向分布式能源市場的綜合系統解決方案，從全流程全區域供能、用能、能量轉換的角度出發，將可再生、清潔及傳統能源高效耦合，以智能管控、專業運營模式，按時、按需、按質向用戶端提供一種分布式清潔能源綜合一體化的方案，主要涉及能源生產、傳輸、配合、轉化和消化五個方面。2017年，陜鼓動力建設了全球首個能源互聯島全球運營中心，其運營數據管理系統基于對生產、運行、設備數據的分層和集中管理，提供能源實時監控、統計、能效分析、能源預測、系統運行優化、使用報表和能耗計費等功能。通過區域內冷、熱、電、風、水、廢等多元生產要素的聯供和集中管理，實現多方面的智能化管理，達到土地集約、運營集約、功能集約、設備集約的效果，有效提升能源利用效率，大幅降低運營成本。該運營中心投入運行后，用戶能源消耗大幅減少，據統計，2017 年單位能耗為14.99 千克標煤/萬元，2018年單位能耗為9.06千克標煤/萬元，下降了39.55%。能源互聯島運營中心成為行業內全球最小能耗和最小排放的智能制造基地。陜鼓動力已依托能源互聯島運營中心完成了國內多個運營氣體廠、污水處理廠、發電廠等項目能源系統的互聯，其遠程監測和故障診斷系統也已在全國各地安裝使用。

4.共享平臺數字化。

（1）成立分布式能源資源協作網。隨著消費水平上升，用戶需求的形式和內涵發生了較大的變化，如何應對這些變化成為政府和企業共同探索的問題。陜鼓動力為實現行業資源的共享、生態互聯，2017 年本著開放、創新、共贏的理念，搭建資源協作網平臺，以推動不同行業之間的協作，共同探討系統的解決方案。分布式能源資源協作網以互聯網思維為依托，以多方互聯的星網型協作關系，倡導企業間的共同參與、共同盡力、共同享有，將市場作為一種聯系，充分激發參與單位的主觀能動性，通過各種途徑提升協作網的使用效率，推動合作，最終達到參與單位之間的利益、信息互聯共享，實現雙贏。各合作企業可在平臺上分享資源信息，打破了信息孤島，提高了陜鼓動力掌握市場信息能力，緩解信息不對稱問題，提升公司競爭力，為促進產業融合打下基礎。

（2）建立鏈易得供應鏈服務子平臺。前述路徑是陜鼓動力通過數字化轉型來降低內部運營成本，改善企業內部效率。在這些利潤源再次進入上限時，陜鼓動力注意到上游供應商及下游客戶的運營管理問題。一個具備完整功能的產品進入市場前，需要供應鏈上多個公司的共同配合，其中任何一家企業的高運營成本都會導致最終產品的價格上漲，這會使產品在激烈的市場競爭中喪失競爭力。而數字化轉型為供應鏈信息集成及信息共享提供新的利潤點，能緩解信息不對稱問題，降低陜鼓動力的信息交易成本。2019年，陜鼓動力依托分布式能源資源協作網建立鏈易得供應鏈服務子平臺——一個以技術、商務、金融、開發、能源為核心的分散式供應鏈合作生態體系，為產業鏈上下游企業提供智能化、專業化、個性化的系統解決方案。鏈易得供應鏈服務子平臺分為工業電商、物流運輸、供應鏈金融、研發眾包四大板塊。工業電商板塊，幫助上下游企業在平臺上實現規模采購，降低成本。通過物流運輸板塊，合作伙伴可以便利地在平臺上進行發貨操作，承運方可獲取更多的運輸需求，貨主可通過平臺實時查詢車輛位置，了解運輸進度。在供應鏈金融板塊，該平臺提供了“1+N”的供應鏈金融服務模式，后期還將推出基于交易本身的各類供應鏈金融業務模式，為供應鏈企業提供便捷、低成本的融資方案。在研發眾包板塊，企業可以將研發工作分解發布，平臺注冊的研發者將接收到這些信息，在平臺的協助下為企業提供研發服務。這些方案和服務也將終端客戶的復雜需求分解為具體產品、技術和資金需求，讓生態系統內的成員獲得豐富的市場機會。在共創、共享、共贏理念的引導下，這一生態圈將不斷吸引擁有各類資源的企業加入，最終形成一個“萬企互聯”的綠色繁榮的商業生態系統。產業的融合能為陜鼓動力帶來更多的信息資源，緩解“信息孤島”問題，提高自身的議價能力。

5.高端裝備制造業數字化轉型路徑總結。綜上所述，在產品和服務數字化方面，陜鼓動力打造智能產品和定制化的系統服務，建立了基于大數據、互聯網的智能運維平臺等，可以根據客戶需求為其提供智能化、定制化、高端化的服務和產品，其產品和服務數字化能搶占市場份額，從而進一步提升自身的競爭力，擴大銷售規模，提高收入質量。過程數字化方面，陜鼓動力在技術管理領域打造了高性能超算平臺，為公司提供技術支持，加快產品的設計，縮短開發周期；在生產過程建立了MES系統，實現了對整個生產流程的數字化管理，實現了智能化生產，提高了生產效率，降低了生產成本；在經營管理過程采用合同履約透明化系統，確保了項目100%履約，防止違約風險發生，同時對銷售和內部管理問題信息化，實現了數字化管理，一定程度上降低管理成本。共享平臺數字化方面，陜鼓動力建立了基于大數據的共享平臺實現各企業資源信息共享，減少市場環境中不確定性因素，緩解信息不對稱，起到減少交易成本的作用，提高經濟效率。

不難發現，陜鼓動力實現了產品、服務、過程、共享平臺的數字化，通過數字化改革使公司更能順應市場需求，搶占市場份額，提高盈利水平和運營效率，推動公司創新能力提升，促進高質量發展，其數字化轉型具體路徑和作用機理如圖6所示。

圖6 陜鼓動力數字化轉型路徑及其作用機理圖

（二）轉型的經濟效果

1.收入質量分析。觀察陜鼓動力近十年來的收入情況（如圖7所示），2012—2015年公司營業收入逐年下降，下降幅度大，尤其在2014年營業收入同比減少了22.71%，營業成本也隨之減少，但減少的幅度小于收入下降的幅度，導致營業利潤減少。一方面是因為該階段傳統業務的下游行業處于周期性波動的低谷期，導致銷售收入減少；另一方面，公司在制造業服務化轉型過程中進軍新領域，推出新產品和新服務，增加了成本投入，加之新型業務剛起步，業務規模及盈利能力相比于傳統業務較差，最終導致利潤減少。2015 年，受經濟形勢的影響，來自同行的價格、產品等方面競爭壓力加大，用戶的需求也有所變化，所以銷售業績也沒有改善。為了應對外部環境的變化，陜鼓動力按照智能制造理念從2015 年開始實施銷售模式為以工程、服務為先導的解決方案，致力于發展以分布式（可再生）能源技術為代表的新型節能環保工業技術，構建動力裝備運行維護與健康管理智能云服務平臺，實現業內運維資源的最優利用，研發陜鼓能源互動島，用數字化技術實現資源共享，促進產業融合，開啟陜鼓動力數字化轉型來大力發展工業服務和能源基礎設施運營業務。因此，2015 年起陜鼓動力在數字化方面加大投入，增加了成本，導致2015—2017年營業利潤持續下降。2018年，公司成立數字化事業部，隨著營業收入的增加，數字化轉型的積極作用逐漸開始顯現，成本控制得以加強，獲利水平提高。陜鼓動力營業利潤從2017年的2.43 億元增長至2021 年的11.81 億元，增長了386%，說明數字化轉型提高了陜鼓動力的收入質量，使其盈利能力增強。

從總資產凈利率來分析，總資產凈利率是指公司凈利潤與平均資產總額的百分比，該指標反映的是公司運用全部資產所獲得利潤的水平，即公司每占用1 元的資產平均能獲得多少元的利潤。該指標越高，表明公司投入產出水平越高，資產運營越有效，成本費用的控制水平越高。陜鼓動力總資產凈利率的變動趨勢與營業利潤的變動趨勢一致，2015—2017 年下降，2017 年之后開始上升，從2017 年的1.62%上升到2021 年的3.78%。與行業均值進行橫向比較（如圖8所示），2015—2021年總資產凈利率行業均值波動大，而陜鼓動力總資產凈利率變化趨勢與行業均值不一致，且2018 年之后高于行業均值，說明其2015 年后總資產凈利率的變動受行業影響較小，數字化轉型提高了總資產凈利率。再與杭氧股份進行對比，2017 年陜鼓動力總資產凈利率遠低于杭氧股份，主要是由于2017 年杭氧股份開始深入數字化，提高了其盈利能力，這也是陜鼓動力在數字化轉型過程中需要注意的問題，雖然總資產凈利率提高了，但是還有更大的空間可以提升。

圖8 2012—2021年總資產凈利率圖

綜上所述，自數字化轉型以來，陜鼓動力收入水平經歷了一段時期下降后實現了穩步增長，其總資產凈利率在經過陣痛期之后開始上升。對內不斷提升經營業績，對外增加產品附加值，提高資產運營效率，數字化轉型給陜鼓動力帶來的業績紅利提升了企業創造營業收入的能力。但相對于同行業可比公司而言，該公司還需進一步提升數字化程度以提升盈利水平。因此，數字化轉型對于高端裝備制造企業盈利水平的提升具有顯著影響。

2.競爭力分析。市場占有率反映企業對市場的控制能力，是衡量一個公司市場競爭力的一項重要指標，也是評價企業銷售情況的一個全面經濟指標。市場占有率高表明企業營銷狀況好，競爭能力強，在市場上占據有利地位；反之則表明企業營銷狀況差，競爭能力弱，在市場上處于不利地位。本文市場占有率用總營業收入/行業總營業收入來測量。

如圖9 所示，陜鼓動力在數字化轉型之前市場占有率逐年下降，從2.18%下降到1.37%，開始數字化轉型之后，2015—2017 年市場占有率先下降，在2018年開始上升，到2021年增長到1.79%。前期下降的原因在于：一方面，設備制造板塊受到宏觀經濟形勢的整體影響，下游企業需求量減少，所以該板塊收入減少幅度大；另一方面，2015 年才開始向分布式能源進軍，智能制造效果短期內未顯現出來，所以該業務板塊未成熟，收入變動幅度小，導致2015—2017 年市場占有率依舊下降。隨著陜鼓動力運用數字技術實現大數據的智能分析、故障在線診斷、提供定制化服務，其能源基礎設施運營板塊收入大幅增加，生產出能滿足用戶需求的產品，也獲得了更多的客戶源，進一步增加收入，市場占有率隨之增加，其數字化建設的效果從2017年以后開始顯現，先進技術與智能制造的應用提高了市場競爭力。橫向對比龍頭企業杭氧股份，陜鼓動力的市場占有率雖仍低于杭氧股份，但兩者相差較小，說明陜鼓動力在市場份額方面有一定的市場地位，但還有提升空間。

圖9 2012—2021年市場占有率對比圖

3.運營效率分析。流動資產周轉率可以反映現有流動資金是否得到合理利用及流動資金占用情況。如圖10所示，在數字化轉型之前，陜鼓動力的流動資產周轉率呈現下降趨勢，2016年達到最低點31.21%，之后逐漸上升，2021 年升至52.71%。首先，2015—2016年有關流動資產的數字化建設剛剛開始，導致流動資產周轉率有一定程度的下降。其次，2017 年后大部分的項目驗收投入使用后，對業務流程也進行了優化，做到了業務閉環管理，內部管理工作效率極大提升。最后，通過開放共享平臺對產業鏈上下游企業流程及數據進行優化，提高了流動資產周轉能力，2020年尤為明顯。這說明數字化轉型在提高銷售業績的同時，提高了流動資金的利用效率。橫向對比來看，陜鼓動力的流動資產周轉率遠低于行業均值和杭氧股份，約是行業均值的一半，說明陜鼓動力的流動資產周轉能力整體較弱，有很大提升空間。

圖10 2012—2021年陜鼓動力流動資產周轉率圖

進一步從貨幣資金情況來看（見表2），陜鼓動力的貨幣資金占流動資產比重在2012—2018 年持續下降，但在數字化轉型之后的2019年出現拐點，隨著貨幣資金大幅度增加，貨幣資金占流動資產比例大幅度上升。結合前述流動資產周轉率變化情況，貨幣資金增加的同時流動資產周轉率反而上升，說明陜鼓動力的數字化轉型提高了流動資產的利用率，但與行業對比，公司應該更加充分地利用流動資產來創造收益，提高營運能力。

表2 陜鼓動力貨幣資金情況表（單位：億元）

五、高端裝備制造業數字化轉型經驗總結與政策建議

（一）積極探索數字化轉型路徑

企業的數字化轉型是一個復雜且不確定性大的系統性變革，在制定數字化轉型戰略時，不能盲目照搬成功案例的做法，要根據自身情況做好全盤規劃，長期可持續地有計劃分階段實施轉型戰略，避免盲目擴張而丟失核心優勢，同時需全面評估與防范企業轉型可能面臨的各項風險。陜鼓動力的數字化轉型是在創業階段和跨越階段打下的實力基礎上來進行的轉型。該公司在前兩個階段運用發達的信息技術實現了基礎數據的采集和管理，內部實現了辦公流程的自動化等。在此基礎上，陜鼓動力在轉型階段再運用更深層次的數字技術實現對數據的智能采集和分析，為客戶提供遠程運維服務，建立了互聯網工業平臺實現數據共享，避免信息不對稱等問題。

（二）培養數字人才隊伍

對高端裝備制造業來說，應培養技術人才隊伍，提高自主創新能力。優秀的人才和先進的技術是我國高端裝備制造業實現高質量發展的核心。人才的缺失和技術落后是制約我國高端制造業前進的障礙，僅依賴國外技術引進會使我國高端裝備制造業成長緩慢和缺失自主性，因此，引進人才是高端裝備制造業可持續發展的關鍵。陜鼓動力十分重視對專業人才的培養，公司緊緊圍繞分布式能源戰略推進及五大產業發展需求加強各類別各層級的人員培訓工作。在三級培訓體制的引導下，展開對高管的主題培訓，提高高層管理人員的決策能力；為了借鑒國內外優秀企業的經驗，學習到更好的技術，組織各類骨干人才赴GE 公司、海爾集團、紅領集團等企業學習交流，以更好地完成研發，提高自主創新的能力。陜鼓動力不只重視對高層管理人員的培養，也重視對基層員工的培訓，如開展全員崗位大“練兵”活動，在業務培訓交流的基礎上，開展形式新穎的練兵活動，組織的分布式能源管理、技術類別的最佳方案競賽活動，讓員工更加了解公司的戰略內容，對數字化有了更深的了解。因此，企業應培養大批數字技術人才，引導員工培養數字化意識，提高數據獲取、整理和分析的能力，培養員工與公司的戰略目標達成共識的思維。同時，高管層也要進一步學習，通過外派學習、參觀培訓等方式保持對數字化產業的密切關注，及時調整戰略，制定更多技術人才培養計劃，提高創新能力，從而為企業注入更多活力。

（三）加強數字技術創新

企業數字化轉型成功的關鍵因素之一是技術創新。目前，我國人工智能、物聯網、大數據等數字技術發展迅猛，在數字化熱潮中，如果技術不創新就會阻礙企業高質量發展。因此，高端裝備制造業要以自主知識產權之核心技術為支撐，在人工智能、智能制造、大數據等方面的核心技術上取得突破，掌握主動權，爭做行業領先的科技型企業。同時，這些核心技術要能夠融入客戶的需求中，為客戶創造功能性價值，這樣才能激發產業新動能，找到數字經濟時代新的增長點，并助力企業高質量發展。2020 年的新冠疫情讓陜鼓動力感覺到了數字化的重要性，技術創新從前期的輔助發展的角色成功轉化成為收入盈利的重要來源，可看出數字化轉型帶來的顯著收益。在后疫情時代下，陜鼓動力實現了逆增長，原因之一是其遠程運維服務克服了突發事件的影響，通過大數據收集及互聯網運營中心，按時按質按需向用戶端提供分布式清潔能源綜合一體化智能解決方案，實現遠程故障診斷、在線監測等，幫助客戶及時解決問題。可以看出，核心技術對數字化轉型的重要性，沒有技術創新，數字化轉型無法實施，同時還需建立起以客戶為中心的數字化生態圈，提升顧客的消費體驗，提高服務效率，為企業帶來更多收益。