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原标题：3年投入超150亿，「三一重工」的“灯塔”征途 | 数字化的机密
文 | 秦明；编纂 | 石亚琼；来源 | 数字时氪
重工业制作的数智化将来如何迭代？
或许，咱们从“灯塔工厂”名目中能够看到一些线索。这个名目是由达沃斯世界经济论坛与办理征询公司麦肯锡协作发展遴选，被誉为“世界上最早进的工厂”。
以后，寰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。
按照地下信息，三一重工的数字化波及到了：灯塔工厂建立、电动化无人装备研发、工业软件运用、业务流程数字化、数字中台建立、组织模式翻新。过来三年将超过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。
这样的投入价值也逐步小规模浮现。好比，在近期获评的长沙18号泵送工厂中，公司经过数智化技术转型，使得总体产能扩张了十二3%，出产率进步了98%，单位制作本钱升高了29%，2021年人均产值达到1471.13万元，每1平方米效益达15.4万元。
正因此，36氪数字时氪选择了「三一重工」作为一个钻研案例，尝试从数字化的视角探究三一重工的改革思绪，探求它是如何经过数智化转型，构建本身竞争力。
这篇文章从数字化建立的零碎性逻辑上梳理了三一重工过来的转型效果；同时结合公司近5年年报与最新停顿，包罗部份供给商的表述，对面前的故事细节进行了增补。
详细从团体数智化策略登程，交叉组织文明的改革细节；过渡到研发环节做落地后行撑持，引出灯塔工厂的数智化场景大融会；再针对少量的数据治理任务，谈到同步进行的数字中台建立；终究落到由外部走向内部，推动海内数字化。
01 数智化策略，从顶层设计到组织建立
“要末翻身，要末翻船”，三一团体于2018年片面启动数智化转型策略。
详细以灯塔工厂建立为中心，以数据收集与运用、工业软件运用、流程四化为抓手，经过产品智能化建立，规划新赛道，向智能制作数据驱动型公司开展。
据地下数据显示，公司研发人员冲破10000名，产业工人约有30000名，去年销售额达1720亿元摆布。将来5年，三一团体布局完成“3个3”指标，即经过3万名工程技术人员，3000名产业工人，来完成3000亿元的销售额。
可见，下一步如何用更少的人员完成更高倍数的产值成为症结。这外面波及组织模式的变动、产业工人的转型，进程是经过数字化、智能化完成效力指标的晋升。
详细而言，团体数智化顶层策略可概括为“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，中心是智能产品与技术开发。
当下公司的产品包罗混凝土机械、挖掘机械、起重机械、桩工机械、筑路机械，其中包罗典型的智能产品，如5G挖掘机、纯电动无人搅拌车与矿车、5G电动智能重卡……
从技术开发角度看，好比环抱挖掘机产品，以姿势传感器数据为中心，开发智能辅佐功课零碎，打造一键高山、回转辅佐、电子围墙、防倾倒报警等智能化功用；环抱起重机械，研发塔臂卷扬和主臂的协同管制技术、塔臂桅杆平安角度管制模型、平安边界静态计算和毛病诊断等技术；环抱泵送工程车辆，经过无线通讯配对和数据传输技术，实行车泵协同施工计划。
展开全文 其次，也能够看到，经过充沛利用工程车辆机能剖析数据、专家常识、工程车辆历史毛病等信息，以语义解析算法、常识图谱等技术构建工程车辆常识智能助手，建设起“千车千面”的问题解答办事才能。
此外，基于产品才能内涵建设的施工类智能调度平台，能够将场景常识以数字化伎俩呈当初调度办理的流程中，也在带来一些价值。目前该调度平台共7款，涵盖3大智能场景，如路桥施工、搅拌站、矿山。
第二是流程四化，聚焦从概念到产品、线索到回款、定单到交付、问题到解决四大主线，中心将业务流程剖析重构，完成规范化、在线化、自动化和智能化。
好比在研发、方案、商务、制作、物流等方面自主开发多款软件，推进制作、供给链、推销、研发、营销等软件应用与优化迭代，症结是将规范流程固化，完成流程流动和节点的在线化管控，晋升公司的中心业务流程规范化率和在线化率。
第三是八大软件的运用，推进工业软件的研发落地与深度运用。详细场景如无人下料、自动分拣、中小件自动开坡口、大件自动折弯、自动组队焊接、全自念头加工、机器人喷涂、自动化物流等。
此进程的重点之一是将“教师傅”的所具有的专业技巧参数化、软件化为机器人顺序。固然解决这一问题，除了引进内部人材推进外，让团体外部的人懂数字化，也是一个很大的应战。
为了推动学习数字化，三一团体从CIO一致讲授、集体自学、小组探讨、发问答疑、闭卷考试等环节增进外部人员向数字化人材转型。好比三一近期刮起一股“DAMA”风，即《DAMA数据办理常识体系指南》，属于数据治理的规范工具书。
包罗团体常提的理念——“胡服骑射”，即向内部原生态数字化企业不停学习。三一团体CIO吕青海表现，目前三一的作息时间已改成弹性任务制，包孕薪酬构造乃至是评定体系，都会去比较科技企业做优化调剂。
同时，三一团体在推广症结岗位有偿学习的轨制，这是在得多企业无奈想象的。简而言之，公司一切的症结岗位人员每周都会有脱产不脱薪的时间，去学习软件、大数据、编程言语等。这也是产业工人转为工程技术人员的一个症结措施。
也有视察到，三一重工建设了OLM（在线学习）平台，应用机器人AI技术把成熟的技巧经过顺序化教授给新员工；在办理上，设立了“云之家”挪动平台，作为员工投诉申述的平台，造成疏通的沟通渠道。
第四是数据的收集运用，用数据来驱动业务开展。这外面波及数据的整合、治理与运用，症结是数字中台的构建，前面将进一步展开形容。
值得一提的是，三一的数据中台建设与大多企业不同，即三一将外部简直一切的数据均进行了入户存储整合。吕青海在地下采访中谈到，在他们眼里，虽然有些数据目前没有发现它的价值，然而置信探究之后会逐步将其利用起来。
其中，三一团体董事，履行总裁易小刚也提到一个推广理念，即但凡计算性能做的，毫不允许人来做；但凡计算机傍边有的数据，毫不允许人来输，反应出三一数字化转型敢为人先的“湖南特色”。
第五是灯塔工厂的建立。三一重工目前已获评的世界灯塔工厂有两家，也是寰球重工行业仅有的2座，均悉数包办，即北京桩机工厂与长沙18号泵送工厂。
吕青海表现，三一大略40家工厂建立，都是根据灯塔工厂的规范在同步推动。固然，将来从灯塔工厂1.0到4.0，得多症结软件技术或者硬件技术是需求逐渐自研的。
02 研发环节，离不开人材与数字化的撑持
在组织架构层面，三一团体有整体的数字化布局，而后从团体本能机能部门到旗下二级子公司或事业部，每一年都有相应的数字化布局，内容会对比多。
在此之中，要完成以灯塔工厂建立为中心的数智化转型策略，研发环节的撑持十分症结。
一个是研发资金与标的目的的撑持。好比三一每一年将销售支出的 5%以上投入研发，而且推广“销售一代、贮备一代、研发一代”的三代研发政策。过来三年投入研发费用151.51亿元，包罗2022年上半年也投入了29.36 亿元，占上半年总营收的7.4%。
另外一个是人材团队的建设。从招聘角度能够看到，目前三一除了工业技术的研发人员，还有少量的数据迷信家与软件工程师。
三一团体CIO吕青海表现，目前公司也在做研发数字化平台，具有研发云与仿真云。
他谈到，过来研发做PLM次要是将研发进程办理起来，如今更关注将研发进程的设计常识线上化，包罗每个研发人员的设计任务均在云端进行，逐步实现从产品研发到办理进程的数字化环境。固然，此种形式也有信息平安的斟酌。
仿真云是经过线下建设虚构仿真，实现产品仿真计算。对比特别的是，三一将仿真环境与云上资源进行了买通，也就是在任务量丰满的时分，仿真能够自动弹性裁减到云上进行计算；在任务量无余量时，仿真计算又自动回归线下，经过这类形式可最大限制上知足研发仿真环节对计算资源的要求。
同时也看到，2021年6月，三一团体仿真数据办理平台（SDM）胜利上线。其中，数巧科技作为36氪曾报导的国产云端CAE软件公司，其在线轻量可视化模块同样成了该平台的中心模块之一。
03 “柔性”灯塔工厂，数智化场景大融会
工程机械等重型装备，其出产模式属于典型的离散制作，多种类、小批量、工艺繁杂。理解产品装备的出产制作流程是意识灯塔工厂经过各类技术完成“柔性”任务的条件。
个别而言，不少机械装备可间接拆解成底部构造、上部构造与各类功用的“手臂”这三部份。
底部构造是从若干钢板开始，通过除锈、切割、焊接、打磨、喷涂与拆卸等多种工艺工序造成底盘；上部构造包孕座椅、液压泵、空调零碎、柴油发起机、全景天窗以及电子装备（如记载机器经营数据的黑匣子）；“手臂”若不斟酌特殊功用型零部件，它造成的工艺粗略与底部构造相似。
全部出产制作进程波及繁杂的物流零碎、工艺管制零碎与工业互联网零碎等。
不外，对三一而言，那时要建成行业内首个世界级“灯塔工厂”，在技术上没有先例，也没有成熟的供给商。三一团体董事代晴华谈到，三一重工随后成立了智能制作总院与智能钻研总院，从董事高管，到工艺员、设计员、顺序员、检修员和技术工人一同实行运用诸多工艺，开发总体的软件技术，逐渐从点到线完成症结的冲破。
目前从三一的披露与理论来看，“灯塔工厂”次要是环抱这三方面不停发力。
一是分拣拆卸的智能化、无人化。
好比在过来要完成超长超重物料的搬运和上下料，只能靠人工“吊龙门”实现，休息强度大，效力对比低，风险系数也很高。
如今经过智能立库，AGV小车等工具可完成物料的智能分拣和精准配送，包罗使用5G高清传感器，组装功课时能够自动修复偏差，因磕碰致使的品质缺点也根本根绝。
以北京桩机工厂为例，一条柔性拆卸线能够知足3到16吨一切能源头的出产，自动化率达到70％，产能也完成翻倍。工厂里小到一块钢板的分拣，大到十多吨整机拆卸，已整个可由机器人自动化实现。
二是出产制作的数字化、智能化。
即依靠工业机器人、视觉辨认等数字技术，完成如机加、焊接等出产工艺的数智化。好比针对钻杆方头焊接这一寰球行业困难，如今经过机器视觉“视察”坡口环境，自顺应调剂参数，可一次性完成高强钢多层单道焊接。
包罗桩机下料区切割机场景，革新前的工厂中5台等离子切割机需求5名人员现场操作，不只功课现场环境差，且人身平安存在危险。革新后，8台切割机只需2人巡检，且加工工作的开始、复位、寻边操作都可近程无人化操作，完成切割下料平安、高效的无人化功课。
三是制作办理的软件化与数据融会。
好比三一推动了制作经营零碎MOM、物联网办理平台IOT、车间物流办理零碎WMS、近程管制零碎RCS、智能搬运机器人AGV等零碎优化应用与深度融会。
由华天软件基于MOM平台打造的“智能大脑”——FCC（工厂管制核心），这是全部工厂智能制作的中心。它买通了与ERP、PLM等信息零碎和装备自动化零碎之间的鸿沟，造成企业一致的数字化出产办理平台。
经过FCC，每台产品装备从原资料开始就有了一张专属“身份证”，同时定单可疾速合成到每条柔性出产线、每台装备、每个工人，完成从定单到交付的全流程数据驱动，完成“一张钢板进，一台装备出”的智能制作全因素落地。
此外，由树根互联打造的“根云平台”也在后盾不断运行，它要按照工厂里数千个数据收集点采集的工业大数据，为每一个道工序，每一个个机型、乃至每一个把刀具婚配最优参数，优化出产节奏。
总之，无论是钢板切割分拣、电弧跟踪技术焊接、自动扮装配，都使得在周期、资料利用、精度管制层面有了晋升，加之这些端到真个物流零碎，完成了柔性出产，推进了灯塔工厂的落地。
据公司2022年H1业务讲演，上半年三一在推动28家灯塔工厂的建立，累计已完成18家灯塔工厂建成达产，包罗中国工程机械行业第一座海内“灯塔工厂”——三一印尼灯塔工厂也已投产。
在最新获评的长沙18号泵送工厂中，一方面经过工业互联网可完成整个9大工艺、32个典型场景的“聪明”功课；另外一方面，遍布工厂的1540个传感器和200台全联网机器人，天天能发生超过30TB的大数据，至关于一座20万人口的县城一天发生的手机网络流量。
固然，少量数据的面前，也同时存在数据治理的困难。
04 数据中台建立，面前的数据治理任务
2020年5月，三一重工启动建立数据中台名目。
数据清算和数据治理是一件极具应战性的任务。尤为对工业企业，链条数据多，数据治理任务量微小。通常来讲，它的搭建是一件长周期的事件，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”是用半年时间实现数据中台的搭建。
在刚开始建立阶段，名目组前后找了近30家厂商比选，选择了国际拥有竞争力的云厂商阿里云，与三一旗下树根互联结作搭建三一团体的数据中台。
据阿里云某工程师回想，那时三一的工厂中一天有几百台装备下产线，每45分钟就可以实现一台泵车的组装。面对这样的“三一速度”与“硕大无朋”，尤为是三一重工的业务零碎还超过了200个，比拟中小型制作企业的业务零碎不到10个，难度量级减少数十倍，十分稀有。
与此同时，在名目期间，三一重工也招募了20多名数据工程师作为数据中台建立的外在能源，之后名目组从十二个业务环节、200多个业务零碎中筛选出75个中心业务零碎，造成4000多张业务表格，以及1.2万亿条业务和出产数据。
新老搭配的模式，对比合适在传统企业外部推动数字化转型的任务。终究在供给商的配合下，用了不到半年时间，数据中台正式上线。
固然，从履行思绪下去看，首先是数据整合，让团体海量数据入库，将每台装备的任务情况都能实时传回数据中台，做到实时监控出产现场的一切视频数据；其次是数据治理，构建数据治理体系，打造症结工程；最初是数据运用，深度挖掘数据在工业畛域的潜伏价值和运用场景。
不外，在数据中台上线1个月后，开创人梁稳根同时提出要求，即各事业部要招聘7-8名大数据剖析、数据建模人材，造成CEO报告请示轨制，制订数据洞察运用清单，每周上报最少2个智能化运用需要。
一场基于数据中台的“智能化战斗”在三一外部又开始打响。
从后果来看，不到3个月，三一在团体内已征集到60多个智能运用软件的需要。其中，第一个基于数据中台开发的智能运用软件与能耗监控无关，办理者也是第一次意想到三一的19个园区天天使用的水电量可进行优化，即对高能耗装备从新排产，升高能耗本钱。
到如今，三一团体已实现了5.5万个“三现四表互联”。其中，“三现”指现场、理想、现物，“四表”是水、电、气、油表，而“互联”则是环抱以上三个现场，将“四表”的数据办理搬到树根互联的根云平台，以及将加工装备、加工核心等厂内装备和销售出的71+万台挖掘机、装载机等厂表里装备搬上了云平台进行办理。
目前该平台也已衔接工业装备80万台，资产超6500亿元，掩盖了48个工业细分畛域。
此外，在技术中台构建层面，目前由三部份组成。一是基于云原生的容器云；二是微办事的治理平台；三是在此之上做了基于devops的开源平台。
吕青海谈到，第一，云原生是趋向，新的软件能够基于此种环境在任何语义上公有化和私有化部署；第二，可以把业务逐渐沉淀成更多的微办事，包罗经过开源平台，疾速造成功用组件，进步产品软件的品质与开发的速度。
05 从外部到内部，数字化浸透到各个环节
从内到外，三一重工也率先外行业内建设企业管制核心ECC，依靠物联网平台“云端+终端”建设了智能办事体系，完成寰球规模内工程装备2小时到现场，24小时竣工的办事许诺；同时推出客户云2.0，完成装备互联、装备数据同享、工况查问、装备导航、装备颐养提示。
据2021年年报，公司不停增强建设寰球代理商体系与办事劣势，继续推动海内数字化才能建立。
好比按照国内业务特征，上线寰球客户门户、数字化营销零碎，完成售前、售中、售后全流程在线；产品、配件、物流等信息实时查问，推动近程在线办事；发展线上直播、线上展会、线上定货会、VR参观工厂、线上交流。
回看三一的数智化转型进程，也给到一些启示。
好比更为首要的是先把数据存上去，同步将流程买通，当触点一旦买通，数据就会开始有用；比起间接开发软硬件产品，更应该先造就既懂技术又懂业务的专业人材；更好地与内部数字化厂商间接协作，缩小效应减速收益的发生进程……
以后，国际工程机械龙头将来如何放弃总体继续性增长，以及这些“大国重器”如何向寰球超级巨头迈进，成为新时期命题。
包罗从寰球市场角度看，按照Yellow Table 2022钻研数据，一方面，基建狂魔的面前，中国工程机械企业销售额占寰球企业总销售额24.2%，是占比最高的国度；另外一方面，国际企业的绝对份额还可持续晋升，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%。
寰球工程机械巨头“卡特彼勒”公司，在其超过百年开展过程当中给了可鉴戒参考的谜底。好比放弃高研发的产品技术投入、建设弱小巩固的寰球代理商体系、弱化周期打造新增长动能、以及配置全品类零配件和可继续的售后办事等。
而在将来，数字化才能可能也是解开该时期命题的“中心钥匙”之一。
参考材料：
三一重工股分无限公司近5年年度讲演；三一团体官媒、外部杂志
《三一重工深度讲演：打造寰球竞争力体系，向寰球工程机械龙头迈进》.长江证券
《“上云”故事之三一重工：疾“慢”如仇，向数据要红利》.中国经济周刊
《三一重工：如何靠“人”成为中国制作样本》.经济视察报
《三一重工：数智化与电动化助力公司高速开展》.中国证券报
《去长沙，遇见寰球工程机械龙头》.吴晓波频道
《树根互联股分无限公司招股仿单》 |
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