“奔跑的大象”背后:一場工業的產業革命
三一重工的數字化路徑,已經成為一個可以復制的數字化模版。
作者|斗斗
編輯|皮爺
出品|產業家
一條條生產線整齊排列,AGV自動運輸車來回穿梭,身形龐大的工業機器人舉重若輕,一臺臺搭載視覺傳感的機械臂靈活舞動,組裝著精密的工件,活脫脫像極了一只只……這是三一重工北京樁機工廠內的生產場景。
但對于“笨重如大象”的工業制造來講,這并不是一件易事。
“重工行業是典型的離散制造,具有多品種、小批量、工藝復雜等特點。”三一重工智能制造研究院院長董明楷曾在媒體采訪時感嘆,這為生產制造帶來了很大挑戰。
例如,面對動輒幾十米長、幾十噸重的工件,同樣是工業機器人,抓取又大又重的工件,難度就更大;同樣是視覺識別,對大型復雜工件,識別起來就更難。這都需要全新定制算法、工具,需要在特殊環境里開發、配置、反復測試。
近年來,工信部深入貫徹落實黨中央、國務院決策部署,多措并舉推動工業互聯網步入快速發展階段,同時產業各方協同努力,推動工業互聯網創新發展走深向實。
從2018年首次被寫入政府工作報告,到2020年被確定為新基建重點方向之一,“加快發展工業互聯網”第五次出現在今年的政府工作報告里,再次成為新一輪產業變革的重大機遇。
三一重工從2018年起,樁機工廠就開始了工業互聯網的基礎準備工作。據三一重工發布相關財報顯示,其2020年營業收入993.42億元,為2016年232.4億元的四倍。數字化轉型的作用力可見一斑。
透過三一重工的數字化路徑,能夠窺得如今工業制造行業數字化的轉型路徑。
進入三一重工樁機1號工廠,最先進入視野的是裝配柔性島上有條不紊進行裝配的機器人,這些機器人都帶有一雙“慧眼”,通過攝像頭傳輸作業面情況,機器人可以實時得到場景深度信息和三維模型,作業時指導機械手自動修復偏差。放眼看去,四萬平的車間除了機器人在作業,很少看見工作人員的身影。
再往里走,一輛SR405R型號的旋挖機引起大家駐足,高約三十米、重近兩百噸,機身形似坦克,所處地面全是鋼板,遠看像是導彈發射架……
而在之前,三一重工作為重型裝備的生產者,各零部件加工過程相互獨立,生產線之間難以銜接。疊加工廠生產設備繁多,網絡連接復雜,改造成本高企,數字化轉型如同大象轉身般笨重。
2004至2011年正值工程機械行業繁榮期,2008年,為了環節全球金融危機的沖擊,我國出臺了“四萬億”經濟刺激政策,旨在保證社會固定資產的持續投資。
在“四萬億”政策刺激下,基建投資加速,從而帶動了工程機械行業的高速發展。此時,三一重工通過信息化平臺搭建為其實現業務流程化打下基礎,走出了信息化與數字化的第一步。
三一重工在2004年通過OA系統實現辦公信息化,開發M2M(遠程數據采集與監控平臺)、GCP(全球客戶門戶系統)、ECC(企業控制中心),推進實現數據統一采集與處理、服務信息在線管理和設備聯網。
2008年后,三一重工將信息化擴展到制造方面,投建數字化起重機生產線,并在起重機事業部進行數字化工廠試點。
2012年18號工廠全面投產,配備智能加工、倉儲、過程控制系統,已實現產品全流程智能控制為目標。
然而好景不長。2012年開始,機械工程行業步入衰退期。高速增長、瘋狂擴張的后遺癥反作用洶涌。
2012年至2016年,三一重工扣非凈利潤分別減少36.5%、52.08%、89.45%、130.76%、300.84%,其中2015年及2016年分別虧損0.78億元、3.13億元。
但當時的三一重工仍潛心布局流程信息化并加大產品研發投入。
在業務流程變革方面,2013年集團層面成立流程信息化總部,建立信息化管理機制,制定“互聯網+工業”的戰略規劃。
2015年,三一重工搭建了互聯網營銷平臺、O2O平臺,并推動客戶管理系統CRM實施,走向全產業鏈業務變革。三一重工再喊個月低迷時期一系列數字化投入與改造使其主導產品的市場地位保持穩固,2013至2015年,其挖掘機的市場占有率從14%提升至17.74%。
慶幸的是,2016年后市場開始轉暖。
這一年,在信息化基礎上,三一重工正式走上數字化轉型之路。公司全面推進數字化管理,實施工業互聯網戰略,逐漸從內部流程信息化走向產業鏈大數據治理,把制造、運營、銷售的所有環節數字化,通過底層技術對信息進行運算、存儲、共享。
在三一重工公布的相關財報中,2016年全行業營收4795億元,同比增長4.93%。三一重工營收232.8億元,凈利潤2.03億元,同比增長46.81%。
從三一重工的數字化轉型開始階段來看,18號房是三一重工實現生產車間數字化轉型最具代表的實踐,其打通企業信息化與各生產要素之間的聯絡路徑,實現“數字化研發——數字化裝備——數字運營”的閉環控制。
18號廠房數字孿生展示平臺
首先 18號工廠搭建了全三維環境下的建模平臺、工業設計軟件、以及產品全生命周期管理信息系統,實現了數字研發協同。
其次,18號工廠通過智能化生產控制中心、智能化生產執行過程監管、智能化倉儲運輸與物流、數智加工中心與生產線實現了智能化生產管理。
最后通過搭建工業互聯網實現數據采集、分析,促進各業務部門間的協同與深度集成。這也成為了三一重工全面數字化的第一步,更是基礎。
由此開始,三一重工數字化的網開始全面鋪開。
“三一的數字化轉型,要么翻身,要么翻船!”2018年3月13日,三一重工董事長梁穩根在十三屆全國人大會上說。
這一年,發展工業互聯網首次被寫入政府工作報告,第一個工業互聯網的發展規劃文件《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》發布。工業互聯網在全國上下全面鋪開。
對于已經實現工業互聯網“第一步”的三一重工來說,需要更加全面的數字化轉型。
單一環節的數字化無法打破數據孤島,機器之間無法協同是數字化轉型過程中的第二道坎。三一重工需要在制造、運營、供應鏈管理環節實現信息在產品全生命周期的數字化。至此,三一重工開始往全面數字化砥進。
2018年,三一重工體外投資的樹根互聯設立智能制造業務,收集生產設備監控、產品運行狀況等“大數據”,改變了以往物聯網服務的單一模式,向產業鏈智能集群生態升級。
首先是運營環節,三一重工通過APS高級排程、MES制造執行系統、能源管理等,實現制造管理過程的數字化。
三一重工的數字化平臺和體系建立后,通過閉環管理使每個節點產生的運營管理流程“四化”,即標準化、在線化、自動化、智能化。這也為公司進一步實現了數字化運營。
其次是供應鏈管理環節,三一重工采用了GPS數字化平臺對全球3000多家供應商進行管理,這種統一集采平臺大大增強了對供應商進行管理,這種統一集采平臺大大增強了對供應商的管控效率,使得原材料和零件采購能夠保持統一標準并維持相對穩定的價格。
在此基礎上,供應商的數字化管理也能使公司能夠更快地處理突發狀況。
2020年初,新冠肺炎疫情嚴重影響國外供應商復工復產,但三一重工利用gps系統對供應商三級風險進行排查,快速鎖定資源,提前安排物流資源儲備,確保其核心零部件順利發運。
三一重工的銷售模式包括產直銷和經銷商兩種,其使用CRM系統進行客戶信息管理、訂單管理和售后服務,減少客戶逾期還款對應收帳款質量的影響。
另外,三一重工在企業控制中心ECC的基礎上形成物聯網軟件“云端+終端”智能服務體系,完成設備數據共享、工況查詢、設備導航、授權管理,達到降低維修費用與成本精確管控目的。
與此同時,三一重工將實時收集的油耗、開工率、地理位置、工況、設備保養等信息傳遞給客戶,進一步提升售后服務品質。
由此可見,三一重工的每一臺設備都有龐大的網絡連接,記錄著每一步行動的數據痕跡,通過對龐大的數據資源進行分析挖掘,以精益制造為中心,向上為產品研發提供指導,向下改進營銷和客戶服務,而客戶提供的數據又可進一步反饋到前面各個環節,有針對性的對產品進行改造,提供個階段的決策支持。
據英國《國際建設》雜志公布的全球工程機械制造商50強排行榜,2015年三一重工以營業收入54.24億美元排名第9,在2020年公布的排行榜中,三一重工排名上升至全球第5,營業收入109.56億元,在全球市場份額也從3.4%擴大到5.4%。
可見,在5G技術與工業互聯網深度融合背景下,三一重工已經開始成長為“奔跑的大象”
對于“笨重”的工程機械領域來說,三一重工的數字化路徑儼然已經成為一個可以復制的數字化模版。
然而,在工程機械領域,一個不容忽視的影響因素是,市場的變化總是“陰晴不定”。
工程機械有一個特點,就是設備使用周期較長。
例如蓋A的時候用水泥,蓋B的時候還要用新水泥。所以行業集中度提升以后,行業周期性就大幅減弱。
但機械工程產品壽命長達 10 年左右,就會出現這樣的情況,建設A的時候要用工程機械,A建設完了去建設B 的時候 , 依然可以用當初建設A的機器來建設B。
這就造成了一段非常景氣的周期后,市面上的工程機械會增多,除非出現老化和建筑規劃激增,否則就會出現行業需求降低的情況,
從而導致機械工程行業具有一定的周期屬性,幾年的景氣周期,可能意味著未來幾年的不景氣。
同時這也意味著,三一重工之前的高營收,其中不乏需求增加、市場上行帶來的增量。
2021下半年,工程機械業再次遇“冷”,銷量持續下滑,行業悲觀情緒逐步抬頭。
折射到三一重工,2021前三季,營收877.18億元,同比增長20.34%;實現凈利125.67億元,同比增長0.91%。而第三季營收205.9億元,同比下降13.14%,歸母凈利24.93億元,同比下降35.32%。營利雙降,影響可見一斑。
這也在此印證,三一重工的營收受外部環境的影響較大,抗風險能力亟需補足。
另外,除了行業下行壓力,競爭“內卷”已經開始。三一重工,并不是獨孤救敗的存在。
以山河智能為例,自動化生產之余,其研發出智能施工信息化平臺,引導用戶用最佳操作方式施工。以智能挖掘機為例,能做到足不出戶,控制千里外的無人駕駛挖掘機施工。
其次,中聯重科也動作頻頻,2021年9月,中聯重科總投資1000億元的“中聯智慧產業城”在長沙高新區開工。
中聯重科稱,建成后改城將成為全球智能化程度最高、規模最大、品種最齊全的工程機械綜合產業基地,能做到每18分鐘下線1臺起重機,半小時下線1臺混凝土泵車……
另外,2021全球工程機械制造商50強榜單顯示,徐工集團已經由 2020 年的第 4 位上升到第 3 位,連續 2 年超過三一重工。
市場下行,行業競爭環境嚴峻。三一重工必須再上一個臺階。擴大到更大的層面,工業制造領域更加需要再上一個臺階。
鴻鵠研究院《2021年工程機械行業白皮書》顯示,2021年是工程機械行業迎來顯著邊際變化的一年,疫情后宏觀經濟逐漸復蘇,國內經濟面臨三重壓力:需求收縮、供給沖擊、預期轉弱,設備銷量呈前高后低態勢,而由于疫情還未消退,2022年仍將繼續延續弱勢格局。
值得注意的是,比起國內市場的需求飽和,海外市場有著極大增長空間。
印度、東南亞等國家人口基數大、城鎮化水平較低、經濟發展較為活躍,與中國10-20 年前工程機械市場較為類似,同時這些國家對性價比的追求更高,可能會成為潛在增長目標。
聚焦三一重工,2020年海外收入占比14%,2021年上半年占比19%,2021年前三季占比20%。
由此可見,目前三一重工目前主要市場還在中國,本質上還是一個中國企業。想要破局,國際化是必經之路。
“新的一年,三一更將全力實施好數字化、電動化、國際化“三化”戰略。”這是2022年1月18日,三一集團官網發布的公告。在上述三化轉型中,國際化在此也占據一席之地,成為三一重工重要的發展舉措。
對三一重工而言,這些都是即將到來的新挑戰。
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