裝備維修企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索與實踐

周博鑫 韓晨 王冰雪 盧斯偉/成都航利（集團）實業(yè)有限公司

關(guān)鍵字：數(shù)字化轉(zhuǎn)型；裝備維修；實施路徑；成功要素

0 引言

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速復(fù)蘇和國際關(guān)系的不斷嚴峻，加之大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，裝備維修企業(yè)的運營環(huán)境變得越來越復(fù)雜和動態(tài)。傳統(tǒng)的經(jīng)營模式難以適應(yīng)新的變化，為應(yīng)對挑戰(zhàn)，企業(yè)擁抱數(shù)字技術(shù)，將先進的數(shù)字技術(shù)集成到企業(yè)業(yè)務(wù)的所有領(lǐng)域，從而推動企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略落地和自身的卓越運營[1]。因此，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為裝備維修企業(yè)順應(yīng)時代發(fā)展、提升企業(yè)價值、實現(xiàn)永續(xù)經(jīng)營的必然選擇。

1 數(shù)字化的內(nèi)涵

1.1 數(shù)字化的含義

在推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型之前，首先要理解什么是數(shù)字化。根據(jù)GB/T 37413-2019《數(shù)字化車間術(shù)語和定義》，數(shù)字化是“以數(shù)字形式表示（或表現(xiàn)）本來不是離散數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，具體地說，也就是將圖像或聲音轉(zhuǎn)化為數(shù)字碼，以便這些信息能由計算機系統(tǒng)處理和保存”[2]。數(shù)字化是將物理世界的產(chǎn)品、行為、設(shè)備、環(huán)境等信息，通過技術(shù)手段，轉(zhuǎn)化成計算機系統(tǒng)可以處理和保存數(shù)字、模型等，從而構(gòu)建與物理世界相映射、以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的虛擬世界，通過虛擬世界控制和優(yōu)化物理世界。

1.2 數(shù)字化與信息化的關(guān)系

傳統(tǒng)的信息化是通過加工處理后有邏輯的數(shù)據(jù)直接表達物理世界，人為因素大，信息容易異變，且現(xiàn)實和數(shù)據(jù)不能同步。數(shù)字化具有連接、數(shù)據(jù)、自動化等特征，可以最大限度地描述物理世界，實現(xiàn)物理世界與虛擬世界的相互映射（見圖1）[3]。同時，數(shù)字化和信息化也不是相互割裂、有代際差異的技術(shù)，而是相互融合、相互促進的，數(shù)字化將物理世界抽象為虛擬世界，信息化將虛擬世界加工處理后形成有邏輯的信息，直觀展示給用戶。

圖1 數(shù)字化過程示意圖

2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的價值

“保障打贏”是裝備維修企業(yè)的主責主業(yè)，所以“多快好省實”地保障戰(zhàn)斗力是企業(yè)的根本追求。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等先進的數(shù)字化技術(shù)，提升產(chǎn)品核心價值和客戶滿意度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，從而提高企業(yè)為社會創(chuàng)造價值的能力（見圖2）[4]。

圖2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的價值模型

2.1 提升產(chǎn)品核心價值

產(chǎn)品是企業(yè)創(chuàng)造價值的載體，利用先進的設(shè)計軟件、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和智能化設(shè)備等數(shù)字工具，可以有效提高產(chǎn)品設(shè)計效能、保證質(zhì)量一致性和優(yōu)化用戶體驗，從而提升產(chǎn)品核心價值。一是產(chǎn)品設(shè)計方面，利用仿真和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)，在虛擬世界對產(chǎn)品進行建模、仿真和優(yōu)化，通過在虛擬世界的快速迭代指導(dǎo)現(xiàn)實世界產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)，從而更快地開發(fā)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。二是通過RFID、二維碼、5G 等數(shù)字化技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品從原材料采購到生產(chǎn)再到用戶使用的全流程質(zhì)量控制和追溯，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、可靠性和可追溯性。三是通過在產(chǎn)品中集成環(huán)境傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)模塊、操作控制器等數(shù)字化裝置，實現(xiàn)產(chǎn)品的智能控制和對狀態(tài)的實時監(jiān)控，并根據(jù)用戶需求提供定制化的智能服務(wù)，從而提高產(chǎn)品的使用體驗和價值。

2.2 提升客戶滿意度

彼得·德魯克說，企業(yè)的目的就是“創(chuàng)造顧客”。所以，“以客戶為中心”是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的應(yīng)有之義。裝備維修企業(yè)應(yīng)通過廣泛利用數(shù)字技術(shù)，敏銳捕獲用戶需求，根據(jù)需求定制化開發(fā)產(chǎn)品和服務(wù)并敏捷交付。產(chǎn)品使用過程中，基于自動采集的產(chǎn)品狀態(tài)和使用特征，對產(chǎn)品進行故障預(yù)測和主動維護，從而為用戶提供效率更高、體驗更好的產(chǎn)品和服務(wù)，以此提升用戶滿意度。

2.3 提高生產(chǎn)效率

生產(chǎn)效率是影響企業(yè)高效運營和滿足客戶需求的關(guān)鍵因素之一，利用數(shù)字化手段提升生產(chǎn)效率，也是企業(yè)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最根本原因之一。一是通過利用產(chǎn)線孿生、數(shù)據(jù)分析等數(shù)字技術(shù)，不斷優(yōu)化工藝布局，并通過AGV、立庫等輔助物流技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效減少物流流轉(zhuǎn)和工序等待時間。二是利用高級計劃與排產(chǎn)（APS）等技術(shù)，根據(jù)產(chǎn)品工藝資源需求和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分析生產(chǎn)資源需求和資源滿足情況，踐行基于有限資源的科學(xué)排產(chǎn)，確保物料的齊套性，避免生產(chǎn)過程中因資源沖突等造成的計劃混亂和產(chǎn)能不穩(wěn)定。三是通過物聯(lián)網(wǎng)、智能分析等技術(shù)，實時監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及相關(guān)的設(shè)備、環(huán)境等數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)異常并預(yù)警，減少生產(chǎn)過程中的人工干預(yù)，進一步提高生產(chǎn)效率。

2.4 降低生產(chǎn)成本

“降本增效”一直是企業(yè)在穩(wěn)定發(fā)展過程中追求的重要目標，數(shù)字化技術(shù)將企業(yè)業(yè)務(wù)流程和產(chǎn)品生產(chǎn)過程顯性化，并通過仿真、模擬、優(yōu)化等技術(shù)，消除生產(chǎn)中的等待和浪費，不斷降低生產(chǎn)成本。一是利用人工智能、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，根據(jù)企業(yè)物料現(xiàn)存量和生產(chǎn)計劃，不斷優(yōu)化企業(yè)庫存和采購計劃，實現(xiàn)以最小庫存保證連續(xù)生產(chǎn)，減少企業(yè)庫存成本。二是通過智能化手段監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備運行情況，制定科學(xué)合理的預(yù)防性維修計劃，在提高設(shè)備利用率的同時減少設(shè)備維修成本。

3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個涉及企業(yè)全業(yè)務(wù)域變革的系統(tǒng)工程，通過國內(nèi)某航空發(fā)動機維修工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，探索從數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)架構(gòu)、流程、人才、文化和知識等多維度的同步推進（見圖3）。

圖3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑圖

3.1 廣泛的數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一驅(qū)動要素，廣泛的數(shù)據(jù)采集是推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。一是企業(yè)利用RFID、二維碼、傳感器、日志分析、網(wǎng)路爬蟲等數(shù)據(jù)采集技術(shù)，盡可能實時、準確地采集產(chǎn)品和企業(yè)運營過程中的全量數(shù)據(jù)。二是工廠根據(jù)自身特點構(gòu)建數(shù)據(jù)架構(gòu)，對數(shù)據(jù)進行分層分級定義，保證采集的數(shù)據(jù)能“找得到”。

3.2 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心是企業(yè)對運營過程中的數(shù)據(jù)進行全量全要素集中存儲和管理之地，是企業(yè)全面推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石，為企業(yè)經(jīng)營從基于經(jīng)驗的決策向基于數(shù)據(jù)和事實的決策夯實基礎(chǔ)。一是基于數(shù)據(jù)架構(gòu)，實現(xiàn)不同來源、不同類型數(shù)據(jù)的集中存儲和相互兼容，并通過數(shù)據(jù)集、API 等方式提供數(shù)據(jù)服務(wù)。二是建立數(shù)據(jù)管理體系，明確數(shù)據(jù)治理策略，制定相關(guān)的數(shù)據(jù)標準和規(guī)范，保障數(shù)據(jù)的完整性、安全性、及時性、準確性和隱私性。

3.3 清晰的業(yè)務(wù)架構(gòu)

業(yè)務(wù)架構(gòu)是企業(yè)產(chǎn)品能力和運營效率的體現(xiàn)，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)過程中，企業(yè)需要分解企業(yè)戰(zhàn)略，對標先進，全面梳理現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，分層分級明確流程的起點終點、輸入輸出、責任崗位、執(zhí)行標準、績效指標、關(guān)鍵控制點、改進點等內(nèi)容，以及流程間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建成企業(yè)業(yè)務(wù)架構(gòu)。利用流程管理平臺（BPM）等系統(tǒng)固化和顯性化流程，實現(xiàn)流程的在線高效運行。同時，通過分析流程績效數(shù)據(jù)，找到流程堵點和斷點，促進流程的不斷優(yōu)化。

3.4 智能的數(shù)據(jù)利用

充分挖掘數(shù)據(jù)價值，將數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資產(chǎn)和數(shù)據(jù)資本是數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的關(guān)鍵活動。一是利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)和可交互的報告工具，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的圖表和信息，為企業(yè)管理者基于數(shù)據(jù)和事實的決策提供支撐。二是利用大數(shù)據(jù)、人工智能和機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，不斷挖掘數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，探尋數(shù)據(jù)間的隱性知識，為企業(yè)管理和決策提供更加有效的預(yù)測和推薦。三是利用數(shù)據(jù)構(gòu)建虛擬環(huán)境，通過將物理世界的數(shù)據(jù)傳輸?shù)教摂M環(huán)境，在虛擬環(huán)境中模擬和優(yōu)化現(xiàn)實決策，從而達到以虛映實、以虛控實、以虛優(yōu)實的目的[5]。

3.5 可靠的硬件保證

數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要強大硬件提供足夠的計算和存儲能力。一是通過云計算技術(shù)，構(gòu)建高可用性和可擴展性的硬件服務(wù)架構(gòu)，以支撐企業(yè)轉(zhuǎn)型過程中不斷增長的計算和存儲資源需求。二是制定容災(zāi)備份策略，在保障企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)安全性的同時保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

3.6 多維的人才培養(yǎng)

懂業(yè)務(wù)、會技術(shù)的復(fù)合型人才是數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)的關(guān)鍵[6]。一是建立完善的人才引入機制，通過直接引入和市場合作相結(jié)合的方式引入成熟的復(fù)合型人才。二是通過培訓(xùn)、輪崗等方法，為員工提供專業(yè)的培訓(xùn)和跨部門、跨領(lǐng)域的合作交流，幫助員工提升數(shù)字化技能和業(yè)務(wù)知識，從而不斷培養(yǎng)出復(fù)合型人才。

3.7 積極的文化建設(shè)

積極的企業(yè)數(shù)字化文化是開展數(shù)字化建設(shè)的重要保障。一是營造數(shù)字化轉(zhuǎn)型氛圍，鼓勵全體員工積極參與數(shù)字化轉(zhuǎn)型研討和實踐，建立激勵機制，對想法和實踐進行激勵，從而形成數(shù)字化建設(shè)的正循環(huán)。二是通過宣傳數(shù)字化成果、開展內(nèi)外部活動等途徑，強化企業(yè)內(nèi)部進行數(shù)字化建設(shè)的緊迫感和榮譽感。

3.8 共享的知識管理

利用數(shù)字化建設(shè)過程中形成的知識成果創(chuàng)造更多的數(shù)字化成果和知識是保障數(shù)字化持續(xù)建設(shè)的有效動力。一是建立知識管理平臺，實現(xiàn)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型最佳實踐、案例和經(jīng)驗的管理和分享，并通過AI 等技術(shù)形成知識圖譜，主動將知識推送給相關(guān)人員，從而最大化發(fā)揮企業(yè)的知識價值。二是鼓勵和引導(dǎo)員工進行知識分享，不斷挖掘員工智慧和實踐，將隱性知識顯性化并固化到知識管理平臺中，促進企業(yè)知識的積累和成效的發(fā)揮。

4 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功要素

4.1 全員參與

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一場涉及全體員工的業(yè)務(wù)變革，需要自上而下形成統(tǒng)一的認識，共同將數(shù)字化踐行到企業(yè)運行的各個環(huán)節(jié)。企業(yè)高層通過把握市場動向，規(guī)劃企業(yè)戰(zhàn)略，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供方向和資源保障。管理層分解企業(yè)戰(zhàn)略，規(guī)劃具體能力，領(lǐng)導(dǎo)各部門協(xié)同合作，并為員工提供必要的培訓(xùn)和支持。執(zhí)行層積極落實各項數(shù)字化建設(shè)任務(wù)，在執(zhí)行過程中不斷總結(jié)和反饋，實現(xiàn)數(shù)字化戰(zhàn)略的有效落地。

4.2 架構(gòu)引領(lǐng)

架構(gòu)是企業(yè)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全景導(dǎo)航地圖，從業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流、信息系統(tǒng)和軟硬件技術(shù)4 個維度對企業(yè)整體業(yè)務(wù)進行建模，結(jié)構(gòu)化地描述業(yè)務(wù)及數(shù)字化的集成關(guān)系[1]。通過企業(yè)架構(gòu)，實現(xiàn)戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)和平臺、平臺和技術(shù)之間的打通，有效指揮企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。

4.3 試點先行

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一場不進則退的逆旅，要避免貪多求全，同時也需要有快速見效的速贏項目，為全員推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供信心和標桿樣板。應(yīng)選擇幾個具有代表性的場景為試點，由專項團隊實施管理變革、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析等成套項目，項目完成后總結(jié)提煉典型工具和方法模板，通過培訓(xùn)和成果迭代，逐步推廣至更廣泛的業(yè)務(wù)場景（見圖4）。

5 結(jié)束語

圖4 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型模型圖

數(shù)字化轉(zhuǎn)型對裝備維修企業(yè)而言是一個復(fù)雜而又必要的過程，需要從數(shù)據(jù)、流程、技術(shù)、人才、文化等多個方面同時推進。同時，《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》提出的“2522”架構(gòu)為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指明了方向[7]，需要企業(yè)通過全員參與、架構(gòu)引領(lǐng)和試點先行等多種方式推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，踐行“2522”數(shù)字中國架構(gòu)，強化“保障打贏”能力，從而不斷提高企業(yè)價值。