導語

隨著數字經濟的發展以及人工智能、云計算等技術的應用，信息社會正迎來工業互聯網和萬物互聯時代。數字化成為大勢所趨，不斷改變著整個社會傳統的生產方式和組織方式，在提升社會運行效率方面發揮了關鍵性作用。不少企業已經堅定地向數字化轉型升級邁進，大幅提升企業核心競爭力，實現企業的降本提質增效。

作為工程機械行業數字化轉型的先行者，三一集團有限公司（簡稱“三一集團”）通過數字化戰略驅動企業從做大到做強，全方位提升了產品、渠道、服務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理、首席信息官（CIO）、流程信息化總部總監呂青海，他從工程機械行業面臨的挑戰和機遇出發，介紹了三一集團的數字化戰略規劃和領先實踐，以及如何構建全產業鏈的數字能力，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理

首席信息官（CIO）

流程信息化總部總監

數字化轉型升級

引領工程機械智能制造

近年來，互聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等技術加速創新，日益融入經濟社會發展各領域全過程。數字經濟發展速度之快、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、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。

隨著產業持續轉型升級，中國工程機械行業邁入發展快車道，高端市場連續拓展。智能化、數字化、信息化技術的深度普及和應用，使得制造企業創新能力不斷強化，運營質量進一步提升，以強勁的發展勢頭維持高增長模式。數字化技術、5G建設以及競爭環境促進了工程機械行業商業模式的轉變，加速了工程機械行業轉型趨勢，并將進一步推動工業互聯網布局。

行業面臨轉型挑戰

《中國制造2025》指出，新一代信息技術與制造業深度融合，正在引發影響深遠的產業變革，形成新的生產方式、產業形態、商業模式和經濟增長點。各國都在加大科技創新力度，推動三維（3D）打印、移動互聯網、大數據、云計算、生物工程、新能源、新材料等領域取得新突破。三一集團董事長梁穩根曾表示，中國正處于兩個重大戰略機遇的交會點上，一是中華民族偉大復興的中國夢，二是被稱為第四次工業革命的新技術浪潮。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字化轉型，那么中國一定會從制造大國變為制造強國。

工程機械行業具有設備產品多樣、生產過程離散、供應鏈復雜等特征，面臨設備價值增值水平不高、供應鏈資源調配效率低下、金融生態不完善等行業痛點，急需加快基于工業互聯網平臺的數字化轉型步伐，全面提升研發設計、生產制造、供應鏈管理、遠程運維、客戶服務等環節的數字化水平。

呂青海認為，相對于其他行業來說，工程機械行業數字化轉型的特點是復雜，主要體現在三方面。

? 一是價值鏈長。工程機械產業鏈上游為原材料及零部件的制造，如工程機械用鋼材、發動機、液壓系統、軸承、底盤等；中游為各類工程機械設備的生產；下游為細分應用領域，如房地產、基建、水泥等。工程機械制造企業需要同時面臨從產品設計研發到供應鏈再到前端的營銷等一系列工作。

??二是管理環境復雜、管理對象多。工程機械行業是典型的離散型制造行業，產品的生產過程通常被分解成很多加工任務來完成，涉及的機器設備和物料多、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、高效率及高質量的生產需求。

??三是認知模式和商業模式的轉變。隨著數字經濟時代的到來以及新一代信息技術的更新迭代，人們對于數字化技術的認知日益加深。同時，數字化技術賦能連接產品和服務，也將催生出新的商業模式。

基于以上的特點和挑戰，工程機械行業急需加快數字化轉型步伐，全面提升研發設計、生產制造、供應鏈管理、遠程運維、客戶服務等環節的數字化水平。

新技術引發產業變革

基于市場對于全流程和智能化解決方案的需求，工程機械行業的數字化轉型主要呈現出四個演化趨勢。

??第一，設備維護按需化。基于工業互聯網平臺，在線采集設備性能、狀態參數等數據信息，經過一系列的統計算法和分析，可以及時發現設備運行過程中存在的問題，按需求進行設備維護，節省人力物力，提高設備運行效率。

? 第二，備件管理精益化。運用物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術，加強供應鏈管理，能夠提高備件流通效率，快速響應生產和維修需求，即時調配、按需調配、智能調配，從而提高生產和維修效率，節省現金流。

??第三，產融結合在線化。依托工業互聯網平臺進行設備連接、數據采集、統計分析，可以實現制造設備運行過程透明化，有利于金融機構做出實時評估，控制金融風險，在線提供快速融資、貸款服務。

??第四，解決方案服務化。我國工程機械行業正呈現出制造業服務化趨勢，即以產品制造商向解決方案提供商轉變，從單純的生產加工向提供設備運營維護、支撐業務管理決策、滿足個性化定制需求等服務環節延伸，增加產品附加價值，塑造企業綜合優勢。

利用數字化戰略

提升核心競爭力

三一集團創建于1989年，主營業務是以“工程”為主題的裝備制造業。1994年，三一集團投資創建三一重工股份有限公司；2000年，集團混凝土機械業務國內市場份額躍居首位；2011年，集團挖掘機械業務超越外資品牌成為國內第一；2020年，集團收入躍居全行業首位。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龍頭、世界500強企業之一，產品品類逐漸豐富，國際化布局不斷拓展。

三一集團董事長梁穩根曾說：“面對工程機械和制造業數字化，三一集團要么‘翻船’要么‘翻身’，不能實現數字化升級肯定就‘翻船’，轉型升級成功就會‘翻身’?！痹缭?008年，在行業尚未意識到信息化與數字化的重要性時，三一集團智能化焊接機器人便已應用到實際生產中；2013年，集團正式確立“互聯網＋”戰略規劃；2018年，集團實現經營全流程數字化，全面推進包括營銷服務、研發、供應鏈、財務等各方面的數字化與智能化升級。

近年來，三一集團大力推進數字化、智能化轉型升級（圖1），全面推進研發、采購、制造、營銷服務、管理的數字化，實施“三現”數據、設備互聯、營銷信息化（CRM）、產銷存一體化（SCM）、研發信息化（PLM）等一批數字化項目并取得積極進展，推動了各項業務的在線化和智能化。

圖1 三一集團數字化轉型歷程

來源：三一集團

數字化轉型的“1＋5”戰略

三一集團以數字化和智能化轉型助力“三高四新”戰略實施作為發展的大前提和大邏輯，緊跟數字化革命潮流，緊抓智能制造大勢，其智能化和數字化轉型滿足以下四點要求：核心業務必須全部在線上、全部管理流程必須可預見、產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字化轉型戰略概括為“1＋5”（圖2）：“1”指一把手躬身入局，“5”代表轉型的五個抓手——電動化智能化、流程四化、八大軟件應用、數據采集應用、燈塔工廠。

圖2 三一集團數字化轉型的“1＋5”戰略

來源：三一集團

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

??第一，電動化智能化。三一集團不斷投入研發，推陳出新，提升產品力。比如在路面機械領域，集團自主研發出無人輪胎壓路機、無人雙鋼輪壓路機與無人攤鋪機聯機操控系統，配套可移動無人駕駛控制中心，行業首創多臺設備、多種設備機群聯動智能施工。

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

??第三，八大軟件應用。2020年，三一集團實現智能制造八項技術突破，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。通過技術創新，三一集團打造了行業首創的鋼板原材料立體庫、基于5G的兩輛重載無人搬運車（AGV）聯動實現27米超長超重物料的同步搬運和自動上下料、狹小空間內的全自動組對焊接、多臺機器人搭載激光傳感器實現大坡口的協調焊接等。

??第四，數據采集應用。三一集團通過構建數據中臺，挖掘數據價值，利用數據驅動業務發展。集團從一開始就進行數據中臺的建設：首先是數據整合，讓集團海量數據入庫，將每臺設備的工作狀況都能實時傳回數據中臺，做到實時監控生產現場的所有視頻數據；其次是數據治理，為解決鏈條長、數據多的問題，構建一套適合集團實際發展情況的數據治理體系，打造企業數據中臺的關鍵工程；最后是數據應用，將信息技術和工業技術結合起來，進一步深度挖掘數據在工業領域的潛在價值和應用場景。

? 第五，燈塔工廠。燈塔工廠是由達沃斯世界經濟論壇和麥肯錫聯合評定的“數字化制造”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革命的所有必備特征，具體包括自動化、工業物聯網、數字化、大數據分析、5G等技術。2021年9月27日，三一重工北京樁機工廠成為全球重工行業首家獲認證的燈塔工廠。此外，三一集團已在北京等地繼續進行45個燈塔工廠的建設，并將申請更多燈塔工廠的世界認證。

推進燈塔工廠建設

2019年，三一集團在行業內率先啟動燈塔工廠建設。隨著燈塔工廠建設的智能化推進，三一集團的員工數量從2011年的5.18萬人減少到2019年的1.85萬人，與此對應的公司人均產值從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領先水平。

2020年4月，三一集團制造管理系統（MOM）項目啟動，燈塔工廠軟件再升級。新系統上層連接著研發信息化（PLM）、倉庫管理系統（WMS）等多套系統，下層連接物聯網（IoT）平臺，是智能工廠生產制造的“指揮大腦”。通過打通生產、質量、物流、庫存等生產環節，與產線自動化設備深度集成等，MOM將建立統一生產數據模型，將排產進一步細化到人和設備，真正實現生產過程的全數字驅動，推動公司的生產制造“由局部智能邁入全面智能”。

相較于之前的“燈塔工廠1.0”，在不斷的創新和改進中，目前的“燈塔工廠2.0”實現了進一步的升級和智能化，逐步自研和自主掌握關鍵技術。“一方面是加快自主化，包括工業機器人、核心算法等，在集團內部試用成熟之后，也可以對外賦能整個工程機械行業；另一方面是重構軟件和數據，深度挖掘數據價值，利用數據和算法驅動，實現從數據到自動化生產的過程?！眳吻嗪Ｑa充道。

作為全球重工行業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電38.63萬度，節天然氣30.16萬立方米，節水4.74萬噸。按照國家環保指標中各項能源二氧化碳排放系數計算，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，該廠年產值同比提升35.78%，人均產值同比提升14.36%。未來，燈塔工廠的產能、效率仍將進一步提升，人力需求、場地占用將進一步減少。

全面推動數字化進程

打造產業鏈生態集群

在VUCA時代，新技術不停涌現、經營環境變幻莫測、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，首先要根據行業及市場的發展趨勢做好未來的規劃，利用新技術進行企業數字化轉型，同時不斷迭代，以靈活應對未來的不確定性?！?

實現“3個3”戰略規劃

未來5年，三一集團將通過數字化實現“3個3”戰略規劃，即30000名研發工程師加上3000名產業工人，實現整體3000億元的銷售額。這意味著集團整體人員結構要發生變化，利用更少的人員實現更多的產值，數字化和智能制造的提升在其中起著關鍵性的作用。

??一是調整人員結構。除了工業技術的研發人員，在數字化人才的構建上，三一集團擁有大量的數據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，實現創新發展。

??二是推動技術賦能。“三一集團強調做一家技術驅動的企業，研發對于我們來講是命脈，集團在研發上的投入也是不遺余力的?！眳吻嗪Ｕf道。

例如，三一集團搭建了技術中臺，其有三個組成部分。一是云原生容器，通過云原生環境，讓軟件能夠在任何領域中實現私有化和公有化部署；二是微服務治理平臺，讓業務逐步積淀成更多的微服務，形成更多標準的結構件；三是開源平臺，在此基礎上敏捷開發自動化流水線，將組件進行快速組裝形成新的軟件，提高軟件開發的質量和速度。

三一集團還組建了研發云，使得每位研發人員的設計都能在云端進行。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，最大限度地滿足設計研發需求。

此外，三一集團還擁有目前制造業最全場景的數據中臺，涵蓋營銷、研發、計劃排產等各個業務環節。截至2021年10月，數據中臺融合了1.7萬億條數據，擁有245TB原始數據量，每日保持1.2T的數據增量。對內連接8000多臺生產設備、28000多個“三現”攝像頭、16000多支“四表”；對外連接60萬臺設備，每日保持100億條設備數據增量。

助推工業互聯體系建立

除了自身的數字化轉型外，三一集團還推動成熟智能制造模式和系統向其他產業鏈拓展，以物聯網、大數據、云計算等技術帶動制造業升級，助力工業互聯體系的建立。

三一集團通過投資樹根互聯（圖3），打造根云平臺，推動產業鏈智能集群生態。作為工業互聯網賦能平臺，樹根互聯為81個工業細分行業提供基于“連接、計算、應用、創新”的解決方案，覆蓋95%的主流工業控制器，支持400多種工業協議解析，已經接入各類工業設備超70余萬臺，成功打造了工程機械、新能源裝備等20個產業鏈工業互聯網平臺。

圖3 樹根互聯的智能制造工廠解決方案

來源：樹根互聯

依托于樹根互聯“數字化轉型新基座”，三一集團完成了5.5萬個“三現四表互聯”。其中，“三現”指現場、現實、現物，“四表”是水、電、氣、油表，而“互聯”則是圍繞“三現”，將“四表”的交流管理搬到樹根互聯的根云平臺，以及將加工設備、加工中心等“廠內”設備和銷售出的71萬臺挖掘機、裝載機等“廠內”“廠外”設備搬上了云平臺進行管理。

與三一集團合作，樹根互聯在工業融合上具備天然優勢。在接入層，根云平臺在數據采集方面匹配各種協議、兼容多種硬件，在數據傳輸上與中國移動、中國聯通、沃達豐達成合作，保證數據傳輸的安全高效；在計算層，樹根互聯與騰訊云合作，其工業數據清洗、轉化和建模均基于騰訊云提供的計算能力；在應用層，根云平臺打造的后市場維保服務和設備租賃等應用，對企業降本增效有直接作用。

除了利用突破性技術推動業務的指數型增長，三一集團的數字文化與能力還體現在日常的經營管理中，包括數字化思維和數字化人才的培養。

談及三一集團的未來數字化愿景，呂青海表示：“未來，我們相信任何一家優秀的工業企業一定也是科技企業。因為隨著自動化水平的提升，大量的制造都是通過數據驅動實現的，從而變革生產模式。三一集團將來要做工業技術與數字技術相融合的企業，通過數字化實現‘3個3’戰略規劃，支撐企業發展，從長久來講，我們希望三一集團能夠成為智能制造的先驅者、全球最領先的智能制造的中國企業，為中國智能制造貢獻三一力量?！?