裝備維修企業數字化轉型探索與實踐

周博鑫 韓晨 王冰雪 盧斯偉/成都航利（集團）實業有限公司

關鍵字：數字化轉型；裝備維修；實施路徑；成功要素

0 引言

隨著國內經濟的快速復蘇和國際關系的不斷嚴峻，加之大數據、人工智能等數字技術的快速發展和廣泛應用，裝備維修企業的運營環境變得越來越復雜和動態。傳統的經營模式難以適應新的變化，為應對挑戰，企業擁抱數字技術，將先進的數字技術集成到企業業務的所有領域，從而推動企業的業務戰略落地和自身的卓越運營[1]。因此，數字化轉型已成為裝備維修企業順應時代發展、提升企業價值、實現永續經營的必然選擇。

1 數字化的內涵

1.1 數字化的含義

在推進數字化轉型之前，首先要理解什么是數字化。根據GB/T 37413-2019《數字化車間術語和定義》，數字化是“以數字形式表示（或表現）本來不是離散數據的數據，具體地說，也就是將圖像或聲音轉化為數字碼，以便這些信息能由計算機系統處理和保存”[2]。數字化是將物理世界的產品、行為、設備、環境等信息，通過技術手段，轉化成計算機系統可以處理和保存數字、模型等，從而構建與物理世界相映射、以數據為驅動的虛擬世界，通過虛擬世界控制和優化物理世界。

1.2 數字化與信息化的關系

傳統的信息化是通過加工處理后有邏輯的數據直接表達物理世界，人為因素大，信息容易異變，且現實和數據不能同步。數字化具有連接、數據、自動化等特征，可以最大限度地描述物理世界，實現物理世界與虛擬世界的相互映射（見圖1）[3]。同時，數字化和信息化也不是相互割裂、有代際差異的技術，而是相互融合、相互促進的，數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 數字化過程示意圖

2 數字化轉型的價值

“保障打贏”是裝備維修企業的主責主業，所以“多快好省實”地保障戰斗力是企業的根本追求。數字化轉型是企業利用物聯網、大數據、人工智能、云計算等先進的數字化技術，提升產品核心價值和客戶滿意度，提高生產效率，降低生產成本，從而提高企業為社會創造價值的能力（見圖2）[4]。

圖2 數字化轉型的價值模型

2.1 提升產品核心價值

產品是企業創造價值的載體，利用先進的設計軟件、數據分析技術和智能化設備等數字工具，可以有效提高產品設計效能、保證質量一致性和優化用戶體驗，從而提升產品核心價值。一是產品設計方面，利用仿真和產品數據管理技術，在虛擬世界對產品進行建模、仿真和優化，通過在虛擬世界的快速迭代指導現實世界產品的設計和開發，從而更快地開發出高質量的產品。二是通過RFID、二維碼、5G 等數字化技術，實現產品從原材料采購到生產再到用戶使用的全流程質量控制和追溯，從而提高產品質量的穩定性、可靠性和可追溯性。三是通過在產品中集成環境傳感器、無線網絡模塊、操作控制器等數字化裝置，實現產品的智能控制和對狀態的實時監控，并根據用戶需求提供定制化的智能服務，從而提高產品的使用體驗和價值。

2.2 提升客戶滿意度

彼得·德魯克說，企業的目的就是“創造顧客”。所以，“以客戶為中心”是數字化轉型的應有之義。裝備維修企業應通過廣泛利用數字技術，敏銳捕獲用戶需求，根據需求定制化開發產品和服務并敏捷交付。產品使用過程中，基于自動采集的產品狀態和使用特征，對產品進行故障預測和主動維護，從而為用戶提供效率更高、體驗更好的產品和服務，以此提升用戶滿意度。

2.3 提高生產效率

生產效率是影響企業高效運營和滿足客戶需求的關鍵因素之一，利用數字化手段提升生產效率，也是企業開展數字化轉型的最根本原因之一。一是通過利用產線孿生、數據分析等數字技術，不斷優化工藝布局，并通過AGV、立庫等輔助物流技術的廣泛應用，有效減少物流流轉和工序等待時間。二是利用高級計劃與排產（APS）等技術，根據產品工藝資源需求和歷史生產數據，分析生產資源需求和資源滿足情況，踐行基于有限資源的科學排產，確保物料的齊套性，避免生產過程中因資源沖突等造成的計劃混亂和產能不穩定。三是通過物聯網、智能分析等技術，實時監控生產過程中產品數據以及相關的設備、環境等數據，及時發現異常并預警，減少生產過程中的人工干預，進一步提高生產效率。

2.4 降低生產成本

“降本增效”一直是企業在穩定發展過程中追求的重要目標，數字化技術將企業業務流程和產品生產過程顯性化，并通過仿真、模擬、優化等技術，消除生產中的等待和浪費，不斷降低生產成本。一是利用人工智能、數據分析等技術，根據企業物料現存量和生產計劃，不斷優化企業庫存和采購計劃，實現以最小庫存保證連續生產，減少企業庫存成本。二是通過智能化手段監控生產設備運行情況，制定科學合理的預防性維修計劃，在提高設備利用率的同時減少設備維修成本。

3 數字化轉型的路徑

數字化轉型是一個涉及企業全業務域變革的系統工程，通過國內某航空發動機維修工廠的數字化轉型實踐，探索從數據、業務架構、流程、人才、文化和知識等多維度的同步推進（見圖3）。

圖3 數字化轉型路徑圖

3.1 廣泛的數據采集

數據是數字化轉型的第一驅動要素，廣泛的數據采集是推進數字化轉型的基礎。一是企業利用RFID、二維碼、傳感器、日志分析、網路爬蟲等數據采集技術，盡可能實時、準確地采集產品和企業運營過程中的全量數據。二是工廠根據自身特點構建數據架構，對數據進行分層分級定義，保證采集的數據能“找得到”。

3.2 統一的數據中心

統一的數據中心是企業對運營過程中的數據進行全量全要素集中存儲和管理之地，是企業全面推進數字化轉型的基石，為企業經營從基于經驗的決策向基于數據和事實的決策夯實基礎。一是基于數據架構，實現不同來源、不同類型數據的集中存儲和相互兼容，并通過數據集、API 等方式提供數據服務。二是建立數據管理體系，明確數據治理策略，制定相關的數據標準和規范，保障數據的完整性、安全性、及時性、準確性和隱私性。

3.3 清晰的業務架構

業務架構是企業產品能力和運營效率的體現，在數字化轉型建設過程中，企業需要分解企業戰略，對標先進，全面梳理現有業務流程，分層分級明確流程的起點終點、輸入輸出、責任崗位、執行標準、績效指標、關鍵控制點、改進點等內容，以及流程間的關聯關系，建成企業業務架構。利用流程管理平臺（BPM）等系統固化和顯性化流程，實現流程的在線高效運行。同時，通過分析流程績效數據，找到流程堵點和斷點，促進流程的不斷優化。

3.4 智能的數據利用

充分挖掘數據價值，將數據資源轉化為數據資產和數據資本是數字化轉型過程中的關鍵活動。一是利用數據可視化技術和可交互的報告工具，將數據轉化為直觀的圖表和信息，為企業管理者基于數據和事實的決策提供支撐。二是利用大數據、人工智能和機器學習等技術，不斷挖掘數據之間的關聯關系，探尋數據間的隱性知識，為企業管理和決策提供更加有效的預測和推薦。三是利用數據構建虛擬環境，通過將物理世界的數據傳輸到虛擬環境，在虛擬環境中模擬和優化現實決策，從而達到以虛映實、以虛控實、以虛優實的目的[5]。

3.5 可靠的硬件保證

數字化轉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，構建高可用性和可擴展性的硬件服務架構，以支撐企業轉型過程中不斷增長的計算和存儲資源需求。二是制定容災備份策略，在保障企業數據資產安全性的同時保證業務的連續性。

3.6 多維的人才培養

懂業務、會技術的復合型人才是數字化轉型建設的關鍵[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合的方式引入成熟的復合型人才。二是通過培訓、輪崗等方法，為員工提供專業的培訓和跨部門、跨領域的合作交流，幫助員工提升數字化技能和業務知識，從而不斷培養出復合型人才。

3.7 積極的文化建設

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

3.8 共享的知識管理

利用數字化建設過程中形成的知識成果創造更多的數字化成果和知識是保障數字化持續建設的有效動力。一是建立知識管理平臺，實現對數字化轉型最佳實踐、案例和經驗的管理和分享，并通過AI 等技術形成知識圖譜，主動將知識推送給相關人員，從而最大化發揮企業的知識價值。二是鼓勵和引導員工進行知識分享，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，促進企業知識的積累和成效的發揮。

4 數字化轉型的成功要素

4.1 全員參與

數字化轉型是一場涉及全體員工的業務變革，需要自上而下形成統一的認識，共同將數字化踐行到企業運行的各個環節。企業高層通過把握市場動向，規劃企業戰略，為數字化轉型提供方向和資源保障。管理層分解企業戰略，規劃具體能力，領導各部門協同合作，并為員工提供必要的培訓和支持。執行層積極落實各項數字化建設任務，在執行過程中不斷總結和反饋，實現數字化戰略的有效落地。

4.2 架構引領

架構是企業開展數字化轉型的全景導航地圖，從業務流、數據流、信息系統和軟硬件技術4 個維度對企業整體業務進行建模，結構化地描述業務及數字化的集成關系[1]。通過企業架構，實現戰略和業務、業務和數據、數據和平臺、平臺和技術之間的打通，有效指揮企業的數字化轉型進程。

4.3 試點先行

數字化轉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，為全員推進數字化轉型提供信心和標桿樣板。應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、數字化技術應用、數據分析等成套項目，項目完成后總結提煉典型工具和方法模板，通過培訓和成果迭代，逐步推廣至更廣泛的業務場景（見圖4）。

5 結束語

圖4 企業數字化轉型模型圖

數字化轉型對裝備維修企業而言是一個復雜而又必要的過程，需要從數據、流程、技術、人才、文化等多個方面同時推進。同時，《數字中國建設整體布局規劃》提出的“2522”架構為企業數字化轉型指明了方向[7]，需要企業通過全員參與、架構引領和試點先行等多種方式推進數字化轉型，踐行“2522”數字中國架構，強化“保障打贏”能力，從而不斷提高企業價值。