高端装备企业数字化转型：一体化工业互联网平台替代传统IT架构

本文作者：

佰思杰副总经理、交付总监   骆金松

No.1

数字化转型陷阱：

小规模试点后无法全面转型

2018年，麦肯锡对全球800多家制造企业进行了调查，询问“贵公司已试点多少个智能制造解决方案？”，结果显示，许多受访企业已开始实施智能制造的试点项目。在全球范围内，平均每家企业试行了8个智能制造解决方案，而中国企业在这一领域处于领先地位，平均试点达到了10.2个智能制造解决方案。

图 麦肯锡关于各国企业落地智能制造的统计

然而，麦肯锡的报告显示：在800多家企业中，超过70%的企业陷入了数字化转型试点的“陷阱”，即在进行小规模试点后，无法实现公司及其生态系统的全面转型；此外，企业的试点进展也相对缓慢；约29%的受访企业表示其试点阶段已超过两年，56%的企业进行了为期一至两年的试点，而15%的企业则刚刚开始进入试点阶段。

遇到数字化转型陷阱的原因可能有许多，各家企业可能各不相同，常见原因包括：缺少清晰的战略规划、组织文化与变革问题、系统之间集成与兼容性问题、数据质量与规范性问题、缺少数据驱动的决策、试点范围过小、短期目标与长期愿景冲突、缺乏有效的评估和反馈机制等。

需要强调的是，总体规划不足，建设了碎片式的数字化系统，尤其按业务部门建设信息系统，且这些系统间缺少有效的集成，是导致这些企业落入数字化转型陷阱的重要原因。我认为大多数制造企业，包括这些企业的CIO们，总体上严重低估了建设了众多数字化系统所需要集成所导致的复杂性和难度。

一些国际知名咨询机构也持同样的观点。2018年Gartner的调查显示，超过50%的制造企业在数字化转型过程中面临系统集成的挑战，认为碎片化的IT环境是主要障碍之一。此外，PwC在2017年的一项调查中指出，约60%的高管认为，缺乏统一的平台和系统整合将显著影响企业的数字化转型效果。

No.2

传统数字化架构：

按部门建设数字化系统

碎片化现象的产生一个原因是业务规划与信息化系统规划之间缺乏同步。企业通常在业务发展到一定阶段时，才会考虑引入某个系统来支持运营。这种模式下，数字化系统往往是按照业务部门进行建设的，这种头疼医头，脚痛医脚的方式必然导致碎片化。

另外，即使一些企业进行了数字化总体规划，数字化系统通常也是按业务部门进行规划和建设的，这同样会导致碎片化的问题，即使一些国内公司高价聘请了管理及数字化咨询公司也是如此，这些咨询公司表现得极不专业，或者极不负责任。让我意外的是，这种情况还相当普遍。

最近我服务了一家高端装备制造企业，这家企业之前聘请了国内某咨询机构进行数字化规划，在制造板块规划了APS、MES、QMS、WMS、LMS、EAM、IIoT、DNC、EMS一系列系统，并且与已建设的PLM、ERP系统集成。

虽然APS、MES、QMS、WMS、LMS、EAM、IIoT、DNC、EMS这些系统都是为制造运营管理服务的，但总体规划中并未整合到统一的MOM（制造运营管理）平台，结果导致了这些小系统各自招标和建设，结果如何呢？

图 规划的数字化架构

图 实际的数字化架构

结果可想而知，包括已建设的PLM、ERP和OA系统在内，每个系统平均需要与约六个其他系统进行集成。这种需求导致企业不得不投入大量时间、精力和资源，尤其是在不同小型系统供应商之间进行协调。解决供应商之间的沟通问题以及各系统间的集成挑战，成为了数字化转型过程中最大的障碍。

“无缝集成”这一概念常被提及，但实际上，要实现完全的无缝集成几乎是不可能的。数字化系统通常由多个异构组件构成，包括不同的技术、平台和数据格式，这些组件之间的兼容性和互操作性往往存在挑战。此外，必须面对不断变化的技术环境和业务需求，这种动态性使得实现真正的无缝集成变得更加复杂。

上世纪90年代到本世纪初，IBM兼容机可以让DIY爱好者选配不同厂商的组件，并快速组装一台电脑，这得益于IBM兼容机的开放架构及所定义的接口标准。并不存在一个广泛认同并遵守的开放架构和接口标准，能快速实现企业管理系统之间的快速无缝集成，几乎任何两个系统之间的集成都是个性化的。

实施主数据管理（MDM）、企业服务总线（ESB）和大数据平台都是极具挑战性的任务。每一种技术或平台都涉及复杂的架构设计、数据治理、跨部门、跨供应商协作，成功实施需要克服多重障碍。这些系统的成功实施要求对现有系统有深刻的理解，这对实施方的要求极高，事实上大部分这类项目最后的实施效果都不及预期。

作为乙方，我常常听到许多CIO们对系统集成所带来的困扰和挫折感到无奈。这些挑战不仅仅源于技术障碍，还包括不同部门和供应商之间沟通与协调的困难。数据孤岛、功能重叠以及用户接受度低等问题频繁出现，导致项目进展缓慢，甚至偏离了最初的目标。尽管投入了大量的资源和时间，最终的成果往往未能达到预期效果。

信息系统之间集成所面临的最大风险往往不是技术问题，而是商务问题、合作与沟通问题。例如，不同供应商可能因为竞争关系而不愿意共享信息或资源，导致集成进程受到阻碍。由于各方责任义务定义不明确，供应商可能会互相推诿责任，导致问题无法及时解决，影响项目进度。

我们曾中标一个MES项目，由于WMS系统供应商在MES项目中竞争输给我们公司，在配合MES项目提供集成接口过程中消极对待，提出高出市场价格数倍的不合理费用要求，不愿意与我们谈判，客户多次出面协调无果，甚至客户带着我们去对方公司谈判，耽误项目5个月。

在集成多个小系统的过程中，解决各种问题确实面临许多不可控因素，这些因素往往成为项目成功实施的最大风险。即使经过诸多努力，这些系统的集成工作完成后，结果往往仍然难以令人满意。常见的问题包括：

（1） 在集成完成后，用户使用时可能需要经常切换系统，造成用户体验不一致、操作流程不够顺畅等问题，导致员工的抱怨。

（2） 集成后的系统可能存在稳定性和可靠性的问题。可能导致信息传递受阻，影响流程顺畅性、决策的及时性和准确性。

（3） 系统的维护和变更往往需要大量的时间和资源。任何一个系统的调整都可能引发连锁反应，导致其他系统也需要进行相应的修改。

系统之间的集成成本及其后续维护费用往往超过这些系统本身的建设成本。在系统集成过程中，企业需要投入大量资源来确保不同系统之间的兼容性和互操作性。由于集成和维护成本的高昂，以及需要应对各种挑战，企业在面对市场变化时，常常显得反应迟缓，难以迅速适应新的挑战和机遇。

新一代信息技术与制造业深度融合，推动了第四次工业革命。德国提出了工业4.0（Industrial 4.0），美国提出了先进制造业国家战略计划，英国提出了工业2050战略，日本提出了科技工业联盟。中国则提出了中国制造2025，以及工业互联网创新发展行动计划。

2016年，工业互联网联盟（AII）发布了《工业互联网体系架构1.0》，2021年发布了2.0，其中定义了工业互联网的概念。2020年12月22日，中华人民共和国工业和信息化部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021—2023年）》。

工业互联网（Industrial Internet）是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。

工业互联网平台作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心，在工业互联网体系架构中具有至关重要的地位。工业互联网平台是实现中国制造2025目标的重要工具和支撑。二者在推动智能制造、促进数字化转型、提升产业链协同、支持创新等方面相互促进，共同推动中国制造业的转型升级和国际竞争力提升。

工业互联网联盟发布的《工业互联网体系架构2.0》指出，将从战略层面为企业开展工业互联网实践指明方向，重点是明确企业通过工业互联网实现数字化转型的核心方向与路径，结合企业基础确立商业战略与细分目标，充分发挥工业互联网实践价值，构建企业转型升级优势。

近年来，工业互联网已经成为市场上一股不可挡的潮流和趋势。将其作为推高企业竞争力、创造新的商业模式、颠覆现有市场格局的利器。IT/OT融合的新一代企业数字化整体架构，被认为是对传统IT架构的一场彻底转型。

国家推动双跨平台，即跨行业和跨领域的平台，但目前实际发展情况并不理想。能够适用于多个行业的平台往往会导致其对具体行业的专业支撑能力减弱，应用深度也相对较浅。两种情况比较普遍：

第一种情况，由于跨行业跨领域的应用需求过于复杂，部分工业互联网平台无法支撑全业务过程的管控，要不被迫收缩到某一块业务，比如设备运维、能耗优化、供应链协同。这种局限性不仅降低了平台的综合效益，还影响了用户的整体体验。

第二种情况，工业互联网平台堆砌了一系列已有的应用，形成了一个“大杂烩”，这些应用之间往往缺乏有效的整合与协同。表面上看起来功能丰富、应用多样，但实际上却因为应用之间的割裂和缺乏协同而导致整体效果不佳，无法满足行业特定需求。

大部分双跨平台主要提供数据中心能力和整合服务，所提供的服务更像一个集成服务，很难提供面向终端客户的产品和服务。国家认识到这一问题后，当前重点推行“行业特色工业互联网平台”，以更好地聚焦行业应用。

制造业迫切需要聚焦行业、覆盖全业务流程的工业互联网平台，佰思杰科技正是一直秉承这个思路，聚焦高端装备制造业，致力于提供全流程一体化解决方案的工业互联网平台。

高端装备制造行业是一个特色鲜明的行业，由于高端装备大都是非常复杂的，制造周期很长，这决定了研发设计、采购供应链、生产制造及运维过程涉及的相关方、业务流程和要素都极为繁多，管理难度极大。

在企业及商业层面，装备制造企业存在普遍的需求，要求借助先进的数字化技术，打造新的数字化基础设施，进行数字化转型，提高制造效率、缩短交货期、降低运营成本，提高客户满意度，从而保持行业的竞争优势。

在能力构建方面，高端装备企业普遍存在泛在感知、敏捷响应、智能决策和全局协同的需求。装备制造通常涉及许多部门和供应链环节，要求各方紧密合作，个性化需求增加，内外部影响因素较多，企业需要具备敏捷响应能力，以快速应对内外部的快速变化。

从业务和应用层面，对平台化设计、个性化定制、供应链协同、智能化生产、服务化延伸、数字化管理等方面通常都存在比较强烈的需求。高端装备制造行业的复杂性和多样性使得对工业互联网平台的需求极为全面。

许多业务系统，例如PLM、ERP、MES、QMS、WMS、EAM、LMS、SRM、CRM、OA、IIoT等业务系统，这些业务系统与工业互联网平台的关系是什么？集成这些业务系统还是替代？这个问题的确很难回答。

没有一个工业互联网平台是万能的，我们仅面向高端装备制造行业讨论这个问题，前面也说到，高端装备制造行业的复杂性使得其对工业互联网平台的需求极为全面，而且跨职能部门、供应链上下游的协同极为重要。

依赖碎片化的传统IT架构，或者单一场景的工业互联网平台都会导致碎片化，影响跨部门、供应链上下游的高效协同。我们认为，随着技术的不断进步，部分细分领域的工业互联网平台可能会逐渐具备更全面的功能，未来可能朝着更大一体化的方向发展。

对于装备制造企业来说，构建一个全面的、灵活的工业互联网平台，企业能够有效整合各个业务环节，提升整体运营效率，从而在快速变化的市场环境中保持竞争优势。这一战略不仅是应对当前挑战的必要之举，更是确保未来可持续发展的重要保障。

我们认为，面向高端装备行业的工业互联网平台的功能架构如下图：可同时覆盖平台化设计、个性化定制、供应链协同、智能化生产、服务化延伸、数字化管理等场景，提供对人、机、物等生产要素的全面连接，支持对供应链上下游的全面连接与协同，覆盖了从设计、制造、交付、服务价值链的全新制造和服务体系。

MOM（制造运营管理）在实现企业的纵向集成、横向集成以及价值链集成方面扮演着核心角色，尤其对于装备制造企业而言，MOM应成为工业互联网平台的核心组成部分，以支撑智能化生产等关键业务场景。

高端装备的制造过程极为复杂，工业互联网平台在这一过程中发挥着至关重要的作用，特别是在制造运营管理（MOM，Manufacturing Operations Management）方面。包括生产计划、制造执行、质量控制、设备维护、仓储管理、物流管理等方面。

工业互联网平台作为IT（信息技术）与OT（操作技术）融合的新一代企业数字化整体架构，其内置的IIoT（工业物联网）能力至关重要。这种融合不仅增强了对生产要素的全面连接与协同，而且提升了企业的运营效率。

工业互联网功能体系是对以ISA-95为代表的传统制造系统功能体系的升级与变革。ISA-95更加注重企业层、执行层和控制层的垂直化制造层级。在将ERP、MOM与IIoT在工业互联网平台深度融合，原本的垂直层次逐步向扁平化转变。

工业互联网强调模型的关键作用。通过工业模型、数据模型及数据管理与服务管理的有效融合，工业互联网能够在更广泛的层面上支撑感知与控制，并在决策层面提供更灵活、深入的优化支持。这种转变为企业的数字化转型奠定了坚实基础。

装备制造企业对采购及供应链的依赖日益加深，企业需要将越来越多的非核心业务外包给供应商，将极大考验企业的供应链管理能力，包括打通企业内外部供应链、促进供应商协同、确保供应链准时供货、缩短采购提前期、确保质量及合规、控制供应链风险等。

生产物料控制（PMC）旨在优化生产过程中的物料流动和资源配置，促进企业内部各部门之间的协同（如生产、采购、销售等）。通过共享实时数据，所有相关方可以更好地协调行动，提高整体供应链的响应能力。PMC能力的引入可以有效替代传统ERP系统中的主生产计划（MPS）和物料需求计划（MRP）模块。

深度融合SRM的相关能力，提供供应商管理、采购寻源、合同管理、计划管理、订单执行、送货协同、供应商履约、对账支付等功能，将推动内部供应链与外部供应链的深度协同，使采购供应链更好地服务于生产，优化生产及采购计划的协同。在降低库存的同时，确保生产的连续性和效率。

高端装备的交付与售后服务，不同于一般的商品的交付。例如由于装备通常是定制化的，高端装备销售周期较长，需要集成项目管理功能，以便有效协调销售、设计、生产和安装等各个环节。需要现场安装与调试，系统应具备现场服务管理功能。装备的生命周期长，系统跟踪整个服务生命周期过程，以便提供个性化的支持和改进服务质量。

数字化管理能力是现代企业管理不可或缺的一部分。通过提供履约项目管理、人力资源管理、预算与成本管理、工作流程管理、待办任务管理和即时消息管理等功能，企业能够提升运营效率、增强决策支持、促进团队协作，并在竞争激烈的市场中保持灵活性和适应性。这些能力的整合将为企业创造更大的价值，推动其可持续发展。

例如履约项目管理对于装备制造行业十分重要，装备制造往往是通过项目进行管理的，往往涉及多个部门和团队的协作，包括设计、采购、生产、安装和售后服务。履约项目管理能够与各个业务模块深度融合，帮助企业协调各个环节，确保信息流畅，避免因沟通不畅导致的延误和错误。

人力资源管理贯穿于各个业务环节，影响着企业的每一个方面。从招聘到培训、绩效管理到员工关系，HR的有效管理不仅能提升员工的工作满意度和忠诚度，还能推动企业的整体发展和竞争力。通过将人力资源管理与企业战略紧密结合，企业能够更好地应对市场挑战，实现可持续增长。

构建一个统一的平台是实现高效协作、数据一致性和用户满意度的基础。这意味着统一的技术架构，统一的数据源，统一的门户，统一的用户体验，统一的组织用户、统一的权限管理、统一的流程引擎、集中的管理与监控、统一的安全与合规控制等。

图 统一的平台与技术架构+平台的开放性与生态系统建设

开放性是工业互联网平台成功的关键因素之一。通过促进外部合作伙伴生态的建立，企业不仅能够扩展平台能力、接入遗留系统，还能提升市场竞争力和客户满意度。在快速变化的行业环境中，具备良好开放性的平台将为企业带来更多合作机会，推动整个行业的进步与发展。

佰思杰科技专注于为高端装备制造行业构建一体化工业互联网平台，旨在通过整合先进技术与数据驱动的解决方案，提升行业效率、优化资源配置并推动智能制造的转型。我们的平台将实现数据的统一管理、流程的高效协同和用户体验的持续优化，为企业提供全面的数字化支持，助力高端装备制造企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

该平台提供了传统MOM的能力，用以支持智能化生产；提供了PMC、IIoT，结合MOM可以实现纵向集成，PMC可以替代ERP的MPS及MRP模块， IIoT支持广泛连接生产要素的能力。平台提供了SRM及CRM，结合MOM，打通了从上游供应链协同，到智能化制造，再到服务化延伸的横向集成。平台还提供了一系列管理功能，例如履约项目管理、人力资源管理、费控管理、预算与成本等，用以支持数字化管理。

以下是佰思杰工业互联网平台的建设路线，其中包括了一些关键的里程碑。

面向装备制造行业一体化工业互联网平台的建设是一项复杂且长期的系统工程，涉及多个层面的技术、管理和业务整合。佰思杰凭借技术实力和行业经验，有决心也有能力应对这些挑战，通过持续研发与应用，推动装备制造行业的数字化转型。这不仅能够提升企业的竞争力，也将为整个行业的可持续发展贡献力量。