重工业制造的数智化未来如何迭代？

也许，我们从“灯塔工厂”项目中可以看到一些线索。这个项目是由达沃斯世界经济论坛与管理咨询公司麦肯锡合作开展遴选，被誉为“世界上最先进的工厂”。

当前，全球重工行业仅有两家“灯塔工厂”，且这两家均由三一重工打造。

根据公开信息，三一重工的数字化涉及到了：灯塔工厂建设、电动化无人设备研发、工业软件应用、业务流程数字化、数字中台建设、组织模式创新。过去三年将超过150亿元的研发费用投入到新产品、新技术中。这一投入比例在重工业中位居前列。

本案以「三一重工」作为一个研究案例，尝试从数字化的视角探索三一重工的变革思路，探求它是如何通过数智化转型，构建自身竞争力。

“要么翻身，要么翻船”，三一集团于2018年全面启动数智化转型战略。

具体以灯塔工厂建设为核心，以数据采集与应用、工业软件应用、流程四化为抓手，通过产品智能化建设，布局新赛道，向智能制造数据驱动型公司发展。

具体而言，集团数智化顶层战略可概括为“1＋5”模式，即一把手躬身入局，紧抓转型的五个抓手。

第一是产品的电动化与智能化，核心是智能产品与技术开发。

第二是流程四化，聚焦从概念到产品、线索到回款、订单到交付、问题到解决四大主线，核心将业务流程分析重构，实现标准化、在线化、自动化和智能化。

第三是八大软件的应用，推动工业软件的研发落地与深度应用。具体场景如无人下料、自动分拣、中小件自动开坡口、大件自动折弯、自动组队焊接、全自动机加工、机器人喷涂、自动化物流等。

第四是数据的采集应用，用数据来驱动业务发展。这里面涉及数据的整合、治理与应用，关键是数字中台的构建，后面将进一步展开描述。

第五是灯塔工厂的建设。三一重工目前已获评的世界灯塔工厂有两家，也是全球重工行业仅有的2座，均悉数包揽，即北京桩机工厂与长沙18号泵送工厂。

整个生产制造过程涉及复杂的物流系统、工艺控制系统与工业互联网系统等。

目前从三一的披露与实践来看，“灯塔工厂”主要是围绕这三方面不断发力。

一是分拣装配的智能化、无人化。

二是生产制造的数字化、智能化。

三是制造管理的软件化与数据融合。

总之，无论是钢板切割分拣、电弧跟踪技术焊接、自动化装配，都使得在周期、材料利用、精度控制层面有了提升，加上这些端到端的物流系统，实现了柔性生产，推动了灯塔工厂的落地。

数据中台建设，背后的数据治理工作

2020年5月，三一重工启动建设数据中台项目。

数据清理和数据治理是一件极具挑战性的工作。尤其对工业企业，链条数据多，数据治理工作量巨大。通常来说，它的搭建是一件长周期的事情，少则2年，多则5年，但那时任三一重工总工程师的易小刚领到的“军令状”是用半年时间完成数据中台的搭建。

在刚开始建设阶段，项目组先后找了近30家厂商比选，选择了国内具有竞争力的云厂商阿里云，与三一旗下树根互联合作搭建三一集团的数据中台。

据阿里云某工程师回忆，那时三一的工厂中一天有几百台设备下产线，每45分钟就能完成一台泵车的组装。面对这样的“三一速度”与“庞然大物”，尤其是三一重工的业务系统还超过了200个，相比中小型制造企业的业务系统不到10个，难度量级增加数十倍，非常罕见。

与此同时，在项目期间，三一重工也招募了20多名数据工程师作为数据中台建设的内在动力，之后项目组从12个业务环节、200多个业务系统中筛选出75个核心业务系统，形成4000多张业务表格，以及1.2万亿条业务和生产数据。

新老搭配的模式，比较适合在传统企业内部推进数字化转型的工作。最终在供应商的配合下，用了不到半年时间，数据中台正式上线。

当然，从执行思路上来看，首先是数据整合，让集团海量数据入库，将每台设备的工作状况都能实时传回数据中台，做到实时监控生产现场的所有视频数据；其次是数据治理，构建数据治理体系，打造关键工程；最后是数据应用，深度挖掘数据在工业领域的潜在价值和应用场景。

不过，在数据中台上线1个月后，创始人梁稳根同时提出要求，即各事业部要招聘7-8名大数据分析、数据建模人才，形成CEO汇报制度，制定数据洞察应用清单，每周上报至少2个智能化应用需求。

一场基于数据中台的“智能化战役”在三一内部又开始打响。

从结果来看，不到3个月，三一在集团内已征集到60多个智能应用软件的需求。其中，第一个基于数据中台开发的智能应用软件与能耗监控有关，管理者也是第一次意识到三一的19个园区每天使用的水电量可进行优化，即对高能耗设备重新排产，降低能耗成本。

到如今，三一集团已完成了5.5万个“三现四表互联”。其中，“三现”指现场、现实、现物，“四表”是水、电、气、油表，而“互联”则是围绕以上三个现场，将“四表”的数据管理搬到树根互联的根云平台，以及将加工设备、加工中心等厂内设备和销售出的71+万台挖掘机、装载机等厂内外设备搬上了云平台进行管理。

目前该平台也已连接工业设备80万台，资产超6500亿元，覆盖了48个工业细分领域。

另外，在技术中台构建层面，目前由三部分组成。一是基于云原生的容器云；二是微服务的治理平台；三是在此之上做了基于devops的开源平台。

吕青海谈到，第一，云原生是趋势，新的软件可以基于此种环境在任何语义上私有化和公有化部署；第二，能够把业务逐步积淀成更多的微服务，包括通过开源平台，快速形成功能组件，提高产品软件的质量与开发的速度。

从内部到外部，数字化渗透到各个环节

从内到外，三一重工也率先在行业内建立企业控制中心ECC，依托物联网平台“云端+终端”建立了智能服务体系，实现全球范围内工程设备2小时到现场，24小时完工的服务承诺；同时推出客户云2.0，实现设备互联、设备数据共享、工况查询、设备导航、设备保养提醒。

据2021年年报，公司不断加强建立全球代理商体系与服务优势，持续推进海外数字化能力建设。

比如根据国际业务特点，上线全球客户门户、数字化营销系统，实现售前、售中、售后全流程在线；产品、配件、物流等信息实时查询，推进远程在线服务；开展线上直播、线上展会、线上订货会、VR参观工厂、线上交流。

回看三一的数智化转型过程，也给到一些启发。

比如更加重要的是先把数据存下来，同步将流程打通，当触点一旦打通，数据就会开始有用；比起直接开发软硬件产品，更应该先培养既懂技术又懂业务的专业人才；更好地与外部数字化厂商直接合作，放大效应加速收益的产生过程……

当前，国内工程机械龙头未来如何保持整体持续性增长，以及这些“大国重器”如何向全球超级巨头迈进，成为新时代命题。

包括从全球市场角度看，根据Yellow Table 2022研究数据，一方面，基建狂魔的背后，中国工程机械企业销售额占全球企业总销售额24.2%，是占比最高的国家；另一方面，国内企业的绝对份额还可继续提升，如美国卡特彼勒、日本小松市场份额各占比13.8%、10.9%，而徐工、三一、中联分别占7.8%、6.9%、4.5%。

全球工程机械巨头“卡特彼勒”公司，在其超过百年发展过程中给了可借鉴参考的答案。比如保持高研发的产品技术投入、建立强大稳固的全球代理商体系、弱化周期打造新增长动能、以及配置全品类零配件和可持续的售后服务等。

而在未来，数字化能力可能也是解开该时代命题的“核心钥匙”之一。