引言
越来越多的企业开始探索如何利用数字技术来创造和获取价值（McKinsey Global Institute，2011）。制造业企业的数字化升级已成为其突破困境的最佳路径。
相关研究表明，数字化企业的利润率比其竞争者的平均水平高出26%，它们利用现有的物质能力可多产生9%的收入，而且能在生产过程中提高效率。数据量爆炸式增长、数据的实时性和来源的多样化等关键特征使数字技术比以往的分析技术更加强大（Andrew McAfee，Erik Brynjolfsson，2012）。随着自动化装配、数字孪生、机器人、3D打印和大数据分析等数字技术的发展，越来越多的企业开始探索如何利用数字技术来创造和获取价值（McKinsey Global Institute，2011）。制造业企业的数字化升级已成为其突破困境的最佳路径。
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理论背景与数字化转型路径设计
数字化作为大数据时代不可避免的趋势，近年来吸引了众多学者的视线。Hopcrof等（2006）认为所有的数字技术及其基础设施都是图灵机：它们的指令集和操作的原始材料都用二进制数字表示。这使得数字技术具有内在的灵活性，因为二进制数字代表了最基本的信息形式，而其他所有形式的信息最终都可以被简化为它们（Erkko Autio,Satish Nambisan et al.2018）。因此，数字技术的独特性包括可再编程性（由冯·诺依曼结构支持）和数据均质化（由0和1表示的离散数据）（Yoo et al. ，2010）。事实证明，数字化将从根本上改变企业的生产制造过程。
Phani Kumari Paritalaa等（2017）指出，数字制造是一种更广泛的制造业创新概念，在这个概念中，数字技术和材料的进步使企业能够以一种理想的样式来构思产品，并且比传统方法所需的时间更短，同时能有效地管理整个产品的生命周期。
企业数字化升级作为一个尚在探索与试验的过程，往往使企业有无处下手的感觉。Andrew McAfee 和Erik Brynjolfsson（2012）设计了一条数字化升级路径，即在无需进行大量的前期投资的背景下，企业通过试点、关键功能原型化、实现数字化过程（包括实验、测量、共享和复制）、开放数据集四个步骤实现数字化升级。与此同时，企业将获得显著的竞争优势，主要表现在三个方面：
迅速带来效益，且无需斥巨资投资新工厂和设备。基于原有的IT技术和工厂设备，企业采用数字技术实现生产制造数字化，使交货时间、生产效率和产品品质发生指数级提升，从而获得超额利润。
获得生产复杂产品的能力。数字制造以超乎想象的速度创造设计和制造可持续产品，并且产品及其制造过程越复杂，数字制造就越有价值（Phani Kumari Paritala et al. ，2017）。
数字技术激发企业创新。这种创新的形式往往是多种多样的。比如，由于其可再编程性，数字技术展示了一种延迟的形式和功能的捆绑（Zittrain，2006），这意味着新的功能可以在产品或工具被设计和生产之后再添加；无处不在的数字技术又留下了数量空前的数字痕迹作为副产品，而这些数字痕迹的创新应用可以带来初始创新者和消费者无法预料的新的创新（Youngjin Yoo et al.，2012）。
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典型案例分析：博世力士乐与飞利浦
在拥有50年历史、约700名员工的洪堡基地，博世力士乐（Bosch Rexroth）通过互联实现批量定制为工业4.0方案建设了领先的工厂，是首批践行工业4.0的企业之一。
作为工业和移动控件、液压设备的生产商以及博世集团内部的小规模试点企业，洪堡工厂是工业4.0方案的用户，同时也是供应商。该工厂围绕高层的核心战略，为成功地实施和利用数字化和互联奠定了坚实的基础。洪堡工厂与集团其他的试点工厂、博世力士乐产品区域装配技术和“博世互联产业”（Bosch Connected Industry）项目组通力合作，整合并协调，确保效率并消除冗余。在这些技术的指引下，各工厂制定各类解决方案，负责建立起能够在其他工厂推广的标准。每家工厂也充分利用博世网络中的博世云或企业IT架构等全球服务，实现规模经济。
另一个典型案例是通过创新与协作实现数字化转型的飞利浦。在飞利浦的德拉赫滕工厂，生产技术人员和作业工人并肩负责管理产品的开发和生产，通过自动化装配、数字孪生、机器人、3D打印和大数据分析等主要的数字化技术为联合开发和生产提供支撑。这些与众不同的创新型数字化技术实现了首次正确设计、零缺陷生产以及以需求为导向的供应链。飞利浦计划在未来继续朝着定制化的方向提升其生产运营，开展更灵活的研发。
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制造业企业数字化转型的挑战和对策
尽管数字化升级是企业未来重大的战略导向，它仍面临着一些挑战。
一方面，数字化生产条件下形成的工业生产网络、企业内部网络等平台信息和数据互通互联，存在被攻击和盗取的威胁，而且数据关联程度越高安全风险越大。另一方面，即使企业掌握了关键数字技术，由于员工接受能力有限也无法快速的顺应数字化的方式来工作，并且对数字化体系的管理也缺乏系统的经验和方法。智能机器代替人完成生产任务，也可能给从业人员带来失业风险。
数字化生产的发展将给政府、企业、消费者和从业者等多元主体带来机遇和挑战。防范数字化生产带来的各种风险，需要多元主体推进信息共享，在承担相应责任的基础上加强合作寻求突破。
其中企业应当发挥主体作用，可以采取以下措施：携手内外部利益相关方来推进数字化转型，将数字化工厂与企业的数字生态圈结合；聘请和培养人才，应对诸多变化，在员工间建立信任感并得到他们的全力支持和充分投入；在提高产品质量、提升数字化生产水平的同时，需要建构一个适当的控制系统以规避诸如信息安全方面的潜在威胁；力争横向整合从供应商、生产网络到客户的整条价值链，打通客户需求、供应不足等外部因素与内部生产之间的对接，利用更先进的跟踪系统加上与ERP系统的动态连接，能够使用数据分析来优化整条供应链的规划，实现真正的供应链同步。
【参考文献】
[1]Andrew McAfee,Erik Brynjolfsson. Big Data:The Management Revolution[J]. Harvard Business Review,2012,90(10):60-6, 68, 128.
[2]Erkko Autio,Satish Nambisan,et al.Digita Affordances, Spatial Affordances, and The Genesis of Entrepreneurial Ecosystems[J].Strategic Entrepreneurship Journal,2017.
[3]G Westerman,D Bonnet,A Mcafee.Leading Digital: Turning Technology into Business Transformation.2014.
[4]McKinsey Global Institute.Big data:The next frontier for innovation,competition, and productivity.2011
[5]Phani Kumari Paritalaa, Shalini Manchikatlab, Prasad KDV Yarlagadda.Digital Manufacturing- Applications Past, Current, and Future Trends.2017.
[6]Youngjin Yoo,Richard J. Boland , Kalle Lyytinen,Ann Majchrzak.Organizing for Innovation in the Digitized World[J].Organization Science,2012,23(5):1398-1408.
作者 / 王腾讯
责编 / 路易莎
美编 / 九夏
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