加快智能制造的步伐：生態系統打法的價值所在

德勤中國

新冠肺炎疫情的全球蔓延，企業需要以更大的敏捷性和更快的速度來應對變化的環境，在新常態下，企業領導人應考慮更深入地運用智能制造生態系統，來加速數字化轉型和結果驅動。

2020年3月11日，世界衛生組織正式宣布將新冠病毒定為大流行病。由于北美和歐洲地區保護一線人員的個人防護設備（PPE）和用于治療的呼吸機嚴重短缺，全球供應鏈瓶頸和供給短板讓疫情重災區的醫療系統雪上加霜。許多國家的領導人迫切需要物資供應，其中許多人轉向制造業企業尋求幫助。問題如何解決？最終，區域制造網絡開始加班加點生產急需的物資設備以解決問題（見“制造業生態系統如何

制造業生態系統如何加速生產

美國政府頒布了《國防生產法》，并指定兩家美國汽車制造商為國家補充呼吸機庫存。這兩家汽車制造商與醫療設備制造商合作，迅速建立了一個臨時用于履行訂單的生態系統。到2020年年底，這兩個生態系統按合約合計產出超20萬臺呼吸機。與此同時，這兩家汽車制造企業還與汽車行業協會和其他制造企業共享了設計規格和制造規劃， 以此提高自己的生產能力。

在英國，英國呼吸機挑戰聯盟（the Ventilator Challenge UK consortium ）從航天、汽車和醫療領域召集制造商，在14周內生產了超過1萬臺呼吸機。

2020年3月11日，世界衛生組織正式宣布將新冠病毒定為大流行病。由于北美和歐洲地區保護一線人員的個人防護設備（PPE）和用于治療的呼吸機嚴重短缺，全球供應鏈瓶頸和供給短板讓疫情重災區的醫療系統雪上加霜。許多國家的領導人迫切需要物資供應，其中許多人轉向制造業企業尋求幫助。問題如何解決？最終，區域制造網絡開始加班加點生產急需的物資設備以解決問題（見“制造業生態系統如何加速生產”）。

這些例子體現出制造業生態系統和數字化工具在縮短制造周期、促成更優質合作方面的潛在價值，同時也體現出當各組織目標一致、共同利用數字化技術時，迅速做到攜手創新、并肩合作是可能的。

但在智能制造的語境下，“生態系統” 指的究竟是什么？本質上來說，當各個實體有效地聚集在一起，解決共同的挑戰并達成共同的目的時，即形成了一個生態系統。有效的生態系統能為成員帶來聚沙成塔的“網絡” 效應，并創造一加一大于二的價值，從而提升各方業績表現，帶來指數級成果。合作與共同演進是其基本的支撐概念，對于智能制造來說，隨著前沿科技日新月異， 工業4.0讓這種演進的概念變得尤為重要。

2019德勤—MAPI智能工廠調研顯示，與生態系統的連接是各大行業先鋒的標志性特征。所謂的行業先鋒是一批采用工業4.0技術成功解決商業難題、利用機遇，繼而受益匪淺的制造業企業。調研的結果起到了拋磚引玉的作用，引發我們進一步研究各大制造商如何跳出企業本身，有意識地與供應商與服務商連接，以進一步擴展其智能制造進程。

2020德勤—MAPI智能制造生態系統調研（見“研究方法”）進一步提出了一系列有關生態系統長期參與的洞見，便于各大企業加速其數字化舉措并落實成效。制造業本身已經處于數字化轉型的進程之中，只是該進程中涉及的某些超過50歲“高齡”” 的資產，使得欲通過數字化連接資產的整體難度有所加大。但正如2019年智能工廠調研所顯示的，大部分接受調研的制造企業都在這條路上有所精進。

持續的疫情造成了業務中斷和經濟困境，這讓加速推進智能制造舉措、確保未來競爭力顯得越發迫在眉睫。在MAPI的最近一項CEO意見調查中，85%的領導層認同或者強烈認同2021年6月前對智能工廠的投資將會攀升。同時，盡管經濟學家們預測在接下來三個周期內，整體的商業投資可能低迷，但是調研參與者表示，他們會將更大比例的工廠投資投向智能制造舉措：整體達到36%，而2019年為30%。這意味著在智能工廠方面的投資預算可能不會像整體投資預算那樣快速縮水。

對于這些領導者來說，現在并不是深挖洞、廣積糧的時候，反而是針對智能制造做出深思熟慮、對癥下藥的投資，只有這樣才能在下一個新常態來臨時做到旗開得勝。本文將對智能制造生態系統做出定義，點明利用生態系統為制造企業帶來的收益，并為制造企業領導提供一份策略手冊，以幫助他們識別推進生態系統進程中的實操步驟。

加速生態系統推進的“完美風暴”

2020年初始，由于新冠肺炎疫情的爆發，各大制造企業紛紛經歷了從市場供需失衡到區域性停工停產帶來的諸多變故。這種變故也對數字化轉型舉措產生了影響。截至2020年8月，38%參加問卷調查的制造企業，在評估新冠肺炎疫情帶來的經濟影響的同時，暫停了對智能工廠的投資。其中，大部分制造企業預計將在接下來12個月的時間內恢復智能制造投資。然而，12個月對于科技和數字化轉型來說堪稱一日三秋，就此裹足不前的企業可能面臨在智能制造方面落于人后的風險，尤其鑒于參與問卷的62%的制造企業都立志于繼續前行，其中甚至還有企業計劃加速步伐（見圖1）。事實上平均來講，這類企業將把36%的工廠投資投向智能制造，這比去年的調研結果增加了20%。

為什么對于加速智能制造舉措來說，當前的時機已經成熟？很大程度上來說，目前充滿變數的環境使得智能制造所具有的更高靈敏度和更快速度變得必不可少。正如一位高管在談到新冠肺炎疫情帶來的改變時說：“產能瞬息萬變…我們搞不清什么產品銷路好抑或哪些員工能出勤到崗，所以只能被迫（通過智能制造舉措）加快行動節奏?！?/p>

很多受訪企業在面臨疫情的影響時都選擇迅速擴大對工業4.0技術的運用。各企業管理層提到過的案例包括：通過安裝機器視覺系統滿足客戶參觀廠房的需求;為生產線員工佩戴可穿戴設備，以便在進入其他員工的安全防護距離時發出提醒;甚至是啟用協作機器人（co-bots） 來補充無法在產線上并肩工作的工人。

總的來說，一種普遍的觀感是，采用前沿科技會耗費長達幾個月的時間。然而，如果企業已經提前針對科技應用主動和供應商聯系，并就此建立好了合作關系，那么這種費時費力的情況便不復存在了。一位在年收入200億美元的全球制造企業工作的高管表示：“因為新冠肺炎疫情的原因，我們超計劃部署了更多的協作機器人。三個月之內就可以把協作機器人輕松安排到生產場地中。這些機器人非常智能，也能和員工緊密合作?！?/p>

這家企業之所以能做到這樣，得益于他們早已針對協作機器人之類的技術擬定了一個標準化的供應商網絡。換而言之，該企業利用了一個解決方案供應商組成的生態系統，借此讓其智能制造舉措得以加速向前。

要制造企業靠自己保持快速的數字化轉型節奏是困難的，而在其規?；仨槕聲r代的過程中，生態系統能為其帶來更高的產能與靈活性。生態系統中多對多關系的成功，可以惠及系統中的所有參與方，從而達到多贏的效果。而正如生物圈中的生態系統一樣，商業生態系統中的各方都肩負同樣的命運。這使得培養生態系統的平衡和保持其健康發展就變得必可不少。

我們找出了四個支持智能制造舉措的主要生態系統：生產、供應鏈、客戶和人才。盡管還有其他次生態系統，但它們基本都隸屬于這四個門類之一（見圖2）。2020德勤-MAPI調研側重于生產方面的生態系統，但所有四類生態系統之間都有重要的相互關聯性。

在生產生態系統中，我們識別出了一系列智能制造的運用案例，即所謂的“Great 8”（8大案例）。這些是制造企業最有可能采納的案例，而2019年 和2020 年兩次調研都突出了采納的水平。（見圖3）

為什么是現在？參與智能制造生態系統的收益

參與生態系統意味著你能得到有助于轉型的創新實力，還能借助所有各方的集體智慧。

為了保持競爭力，當今的制造企業必須以更快的速度產出市場喜聞樂見、品質優異的產品。對于利用先進科技和技術人才來演化生產流程來說，成敗得失都不是一樁小事。鑒于這方面工作的復雜程度，大部分制造企業都不敢說自己應知盡知，但是其未來成敗的關鍵卻恰恰取決于此。生態系統可以幫助企業促成更迅速的數字化轉型，為其帶來短期成長和長期戰略收益（見圖4）。而此類生態系統甚至可能對企業的財務業績造成直接影響（見“重視生態系統能帶來更優異的財務表現”）。

生態系統收益的分散性通常讓人難以衡量其對運營的具體影響。在標準的供應商-客戶關系中，通常有一系列評估解決方案提供方的指標，其中很多指標都脫胎于企業衡量自身業績所用到的核心指標，比如項目按時完成的程度或效率提升帶來的實際成本節省等。而對于生態系統來說，評估合作伙伴的指標也許是具體的，但是收益通常屬于“更大層面”上的收益，捕捉到的也都是此類關系網絡對業務轉型的潛在好處。參加問卷的管理人員同時也分享了一些他們常用的指標。

舉例而言，許多制造企業衡量其生態系統合作方價值的指標都與生產力和生產效率有關。然而，問卷中擁有合作與聯盟伙伴生態系統的制造企業提到最多的兩大收益是“提升新產品/服務送達的速度” 及“提高產品/服務收入”。最后被提及到的才是“通過提升效率降低運營成本”?？磥?，盡管降低成本也算智能制造生態系統帶來的好處之一，但是問卷中的制造企業更為關心的是生產生態系統帶來的更快的上市節奏與新的渠道/市場。圖5注明了其他一些額外收益，并按照制造企業生態系統打法的成熟度進一步做了劃分。

生態系統打法可以擴大影響

隨著制造企業借助智能制造舉措逐步邁入更廣泛的數字化轉型，生態系統對整個數字化轉型推進過程的速度和規模都大有影響。具體來說，當制造企業同網絡中的合作伙伴聯手解決業務挑戰和機遇時，最終的收益會更大。調研發現兩種通過智能制造舉措向前推進的方法。第一種偏重于企業內部發力，僅僅在有需求的時候才與外部合作伙伴對接。第二種方法則傾向于求之于外， 用于實現功能并與外部伙伴之間建立聯系。

調研發現，在參與問卷的企業中，偏向借助外力的企業前進速度更快。問卷中以外部合作為主導的企業平均有31%的實施案例都處于“運營中” 狀態，相比而言，從內部發力的企業僅有15%的實施案例已經開始運營。這項結果強化了2019德勤—MAPI智能工廠調研中，針對借助外力推進智能工廠舉措的行業先鋒相關發現。仔細觀察這些企業如何相互連接，可以幫助其他制造企業思考如何和合作伙伴互動，并拓展自身網絡以推動智能制造舉措。對運用外部生態系統推進智能制造的企業來說，圖6表明了生產生態系統中的關鍵合作方及其各項連接是如何超越與合作伙伴一對一打交道的傳統方式。

何謂強連接？

一家在智能制造方面頗為成熟的制造企業在過去幾年中采用了生態系統打法。該企業集合了24個合作伙伴以更快速地演化其對人工智能、機器人、機器學習和視覺系統等前沿科技的應用。最近，該項變革的負責人發現，針對該生態系統嘗試解決的智能制造問題，有些生態系統參與方（供應商）已經開始同他們一道進行投資。這個結果是隨著各方合作伙伴攜手邁向共同目標而應運而生的，并更進一步擴充了生態系統的規模。

但生態系統可不僅僅是召集一群志同道合的伙伴或做大智能制造的應用案例而已。最理想的生態系統正如上述案例所見，是所有成員圍繞共同的問題開展創新、尋求有利于多個成員的解決方案。這樣的強連接能夠在生態系統中造成四兩撥千斤的效果。問卷中向外發力的制造企業通過合作伙伴帶來的額外連接及能力而受益匪淺的概率是其他企業的兩倍多。這些額外連接能夠導向無心插柳的新機遇，從而讓項目推進進一步加速。

除了企業擁有的連接多少之外，調研還突出體現了合作伙伴的類型也能左右成效。對于問卷中的企業來說，這始于企業在內部進行的開發工作，之后再和供應商建立連接，其中，最常見的包括企業IT、運營科技，以及自動化/機器人供應商。對比而言，那些表示因為加入生態系統而受益良多的制造企業傾向于選擇更多元化的合作伙伴。盡管他們也和企業軟件、運營科技供應商合作，但是他們和工業4.0技術（云、物聯網、數據分析等）提供商合作的幾率高出四倍（見圖7）。同時，正如圖5所示，問卷中的這部分企業也表示他們的付出收獲了更高的回報。

成熟的生態系統打法的特征

鑒于多數制造企業的生態系統建設大多還處于進行時，因此問卷中企業對于自身目前的生態系統發展程度的看法各有出入。德勤從中識別出了一個生態系統大功告成后的5大特征。

基于發展到位后的智能制造生態系統的這5大特征（見圖8），問卷中企業自述的成熟度看來比其具體行動中所體現的要低。

在評估其當前生態系統的成熟度時，問卷中23%到39%的高管在這5大特征中的每一項下給自己企業的成熟度打了4分（滿分5分），這與73%回答問卷的企業都利用某種外部連接加速推進智能制造舉措的結果貌似匹配不上。其間的差距提示我們，盡管企業擁有很多外部連接以支撐其智能制造生態系統，但要創建一個輸送價值的生態系統應該不僅限于擁有一個強大的合作伙伴網絡而已。這個結果是由于調研中已經揭示的某些關鍵挑戰的存在所導致的。

本手冊針對創建智能制造生態系統而提出的一項關鍵建議，是制造企業應該考慮如何把戰略采購的思想運用到其打法中。同時我們也建議企業一開始就大力投入強關系網絡的建設，把重心放在尋找志同道合的合作伙伴上面。

挑戰與風險會增加生態系統發展的難度

創建智能制造生態系統并非易事。很多因素可能阻礙制造企業與更廣泛的網絡進行連接，讓智能制造舉措的進展受挫。某些挑戰反映了建立外部連接時與生俱來的風險，而有些挑戰則體現在管理外部連接上面。

生態系統協調可能錯綜復雜

和多方一起在工廠不同發展足跡上進行繁雜的協調工作是阻礙生態系統發揮價值的一道主要障礙。高管們多次提及在這方面碰到的挑戰。有時候會出現所謂“范圍蔓延” 的問題，即當多方合力解決問題時，會開始逐漸擴大項目范圍，以利用新資源帶來的可能性。走出這種局面是很困難的，尤其是當制造企業在利用科技確?；ゲ僮餍苑矫娼涷灢蛔銜r更是如此。

建議做法：考慮從生態系統伙伴中挑選一位“召集人”作為協調多個供應商工作的助手。讓這位召集人和您的管理團隊或者智能工廠戰略的主導方對接，確保協調工作順暢并對接好項目范圍和時間線。

數據保護與網絡安全是重中之重

問卷中58%的制造企業對智能制造生態系統帶來的法律、財務、隱私和知識產權（IP）盜竊問題和網絡安全問題表示關注。對于過去兩年間側重對智能制造舉措進行內部自主開發的企業而言，他們把網絡安全基礎設施的缺乏看做加入/構建生態系統的主要挑戰的幾率是其他企業的1.4倍。這一點阻礙了他們利用外部網絡所帶來的益處，也因此拖累了他們各項舉措的進展。

建議做法：鑒于很多制造企業在數字領域遭遇的風險與日俱增，企業對于任何涉及工廠資源（機器與人） 聯網的活動都亟需開發并落實一套網絡安全計劃。

知識產權盜竊是重要考量

問卷中的公司表示，在構建外部關系連接、培育智能制造舉措的過程中，解決IP或智能制造規劃泄密的問題是一項燃眉之急。知識產權問題可能尤其棘手，因為它在智能制造環境下可能以多種多樣的方式體現出來，既可能出現在制造流程中，也可能出現在材料運用上（比如增材制造），甚至還可能表現在幫助企業提升利潤邊際的資源管理算法代碼上。

建議做法：訪談中的高管們強調了對潛在合作方做盡職調查的重要性，以及咨詢法律顧問，以確保和合作方共享的IP均受到合約保護的重要性。

工廠各階段所需技能與能力互不相同

高管訪談中出現的另一個主題是許多制造企業的發展足跡各不相同。問卷中的850名全球受訪者代表的是11個國家近1萬間工廠組成的網絡。鑒于有些地區的數字化進程比其他地區來得更加全面，因此推行全方位的智能制造戰略可能面臨重重阻礙。其中一位受訪高管在談到提升廠房中生產資源的數據成熟度以便得到未雨綢繆、對癥下藥的洞見時，對這項工作的挑戰性怨聲載道。有些地方的工廠才剛剛處于第一階段，即采集不同系統的數據。這位高管所在企業采取的做法是套用行業對于不同成熟階段的標準定義，然后努力在規定時間內讓所有廠區至少達到第二階段（數據可視化），同時通過生態系統合作伙伴助其一臂之力。

建議做法：為智能制造舉措創建企業層面的戰略，包括針對關鍵能力建設的標準化做法，然后在各個地區內找到通過盡調的生態系統合作方，讓他們根據當地的進展速度提供相應的幫助。

前進道路

即使遭遇經濟逆流，當前也并非減緩智能制造進程的時候。相反，當前的局面對于利用數字科技解決全球新冠肺炎疫情帶來的諸多挑戰來說，正是時機成熟的時候。問卷中表示，在智能制造投資上，再接再厲的企業將平均投入其全球所有工廠相關預算的36%用于智能制造。顯然，這些投資證實了這些企業對于利用數字化流程與技術進行運營轉型的決心依然堅定不移。

2020德勤—MAPI調研凸顯了針對智能制造采取生態系統打法的諸多裨益。生態系統能讓合作網絡各方針對共同挑戰進行協作創新，還能幫助制造企業加快推進智能制造進程。這些企業相比其他同行在單個或多個地點擁有更大比例已經處于運營中的智能制造案例，同時，其生態系統帶來的收益是其他同行的兩倍。

生態系統打法是行之有效的，只是啟動并不容易。這通常需要管理層對智能制造的篤定、組織層面的戰略、為特定目的精挑細選的合作伙伴，以及對合作關系與共同目標持之以恒的維系。