“奔跑的大象”背后:一场工业的数字化革命

2022-03-31

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全力实施好数字化、电动化、国际化“三化”战略。其中国际化成为三一重工重要的发展举措。


作者丨斗斗

编辑丨皮爷

出品丨数字化报


一条条生产线整齐排列,AGV自动运输车来回穿梭,身形庞大的工业机器人举重若轻,一台台搭载视觉传感的机械臂灵活舞动,组装着精密的工件,活脱脱像极了一只只……这是三一重工北京桩机工厂内的生产场景。


但对于“笨重如大象”的工业制造来讲,这并不是一件易事。


“重工行业是典型的离散制造,具有多品种、小批量、工艺复杂等特点。”三一重工智能制造研究院院长董明楷曾在媒体采访时感叹,这为生产制造带来了很大挑战。


例如,面对动辄几十米长、几十吨重的工件,同样是工业机器人,抓取又大又重的工件,难度就更大;同样是视觉识别,对大型复杂工件,识别起来就更难。这都需要全新定制算法、工具,需要在特殊环境里开发、配置、反复测试。


近年来,工信部深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,多措并举推动工业互联网步入快速发展阶段,同时产业各方协同努力,推动工业互联网创新发展走深向实。


从2018年首次被写入政府工作报告,到2020年被确定为新基建重点方向之一,“加快发展工业互联网”第五次出现在今年的政府工作报告里,再次成为新一轮产业变革的重大机遇。


三一重工从2018年起,桩机工厂就开始了工业互联网的基础准备工作。据三一重工发布相关财报显示,其2020年营业收入993.42亿元,为2016年232.4亿元的四倍。数字化转型的作用力可见一斑。


透过三一重工的数字化路径,能够窥得如今工业制造行业数字化的转型路径。


一、“大象转身”的智造力量


进入三一重工桩机1号工厂,最先进入视野的是装配柔性岛上有条不紊进行装配的机器人,这些机器人都带有一双“慧眼”,通过摄像头传输作业面情况,机器人可以实时得到场景深度信息和三维模型,作业时指导机械手自动修复偏差。放眼看去,四万平的车间除了机器人在作业,很少看见工作人员的身影。


再往里走,一辆SR405R型号的旋挖机引起大家驻足,高约三十米、重近两百吨,机身形似坦克,所处地面全是钢板,远看像是导弹发射架……


而在之前,三一重工作为重型装备的生产者,各零部件加工过程相互独立,生产线之间难以衔接。叠加工厂生产设备繁多,网络连接复杂,改造成本高企,数字化转型如同大象转身般笨重。


2004至2011年正值工程机械行业繁荣期,2008年,为了环节全球金融危机的冲击,我国出台了“四万亿”经济刺激政策,旨在保证社会固定资产的持续投资。


在“四万亿”政策刺激下,基建投资加速,从而带动了工程机械行业的高速发展。此时,三一重工通过信息化平台搭建为其实现业务流程化打下基础,走出了信息化与数字化的第一步。


三一重工在2004年通过OA系统实现办公信息化,开发M2M(远程数据采集与监控平台)、GCP(全球客户门户系统)、ECC(企业控制中心),推进实现数据统一采集与处理、服务信息在线管理和设备联网。


2008年后,三一重工将信息化扩展到制造方面,投建数字化起重机生产线,并在起重机事业部进行数字化工厂试点。


2012年18号工厂全面投产,配备智能加工、仓储、过程控制系统,已实现产品全流程智能控制为目标。


然而好景不长。2012年开始,机械工程行业步入衰退期。高速增长、疯狂扩张的后遗症反作用汹涌。


2012年至2016年,三一重工扣非净利润分别减少36.5%、52.08%、89.45%、130.76%、300.84%,其中2015年及2016年分别亏损0.78亿元、3.13亿元。


但当时的三一重工仍潜心布局流程信息化并加大产品研发投入。


在业务流程变革方面,2013年集团层面成立流程信息化总部,建立信息化管理机制,制定“互联网+工业”的战略规划。


2015年,三一重工搭建了互联网营销平台、O2O平台,并推动客户管理系统CRM实施,走向全产业链业务变革。三一重工再喊个月低迷时期一系列数字化投入与改造使其主导产品的市场地位保持稳固,2013至2015年,其挖掘机的市场占有率从14%提升至17.74%。


庆幸的是,2016年后市场开始转暖。


这一年,在信息化基础上,三一重工正式走上数字化转型之路。公司全面推进数字化管理,实施工业互联网战略,逐渐从内部流程信息化走向产业链大数据治理,把制造、运营、销售的所有环节数字化,通过底层技术对信息进行运算、存储、共享。


在三一重工公布的相关财报中,2016年全行业营收4795亿元,同比增长4.93%。三一重工营收232.8亿元,净利润2.03亿元,同比增长46.81%。


从三一重工的数字化转型开始阶段来看,18号房是三一重工实现生产车间数字化转型最具代表的实践,其打通企业信息化与各生产要素之间的联络路径,实现“数字化研发——数字化装备——数字运营”的闭环控制。


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18号厂房数字孪生展示平台


首先 18号工厂搭建了全三维环境下的建模平台、工业设计软件、以及产品全生命周期管理信息系统,实现了数字研发协同。


其次,18号工厂通过智能化生产控制中心、智能化生产执行过程监管、智能化仓储运输与物流、数智加工中心与生产线实现了智能化生产管理。


最后通过搭建工业互联网实现数据采集、分析,促进各业务部门间的协同与深度集成。这也成为了三一重工全面数字化的第一步,更是基础。


由此开始,三一重工数字化的网开始全面铺开。


二、构建生态,让“大象”跑起来


“三一的数字化转型,要么翻身,要么翻船!”2018年3月13日,三一重工董事长梁稳根在十三届全国人大会上说。


这一年,发展工业互联网首次被写入政府工作报告,第一个工业互联网的发展规划文件《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》发布。工业互联网在全国上下全面铺开。


对于已经实现工业互联网“第一步”的三一重工来说,需要更加全面的数字化转型。


单一环节的数字化无法打破数据孤岛,机器之间无法协同是数字化转型过程中的第二道坎。三一重工需要在制造、运营、供应链管理环节实现信息在产品全生命周期的数字化。至此,三一重工开始往全面数字化砥进。


2018年,三一重工体外投资的树根互联设立智能制造业务,收集生产设备监控、产品运行状况等“大数据”,改变了以往物联网服务的单一模式,向产业链智能集群生态升级。


首先是运营环节,三一重工通过APS高级排程、MES制造执行系统、能源管理等,实现制造管理过程的数字化。


三一重工的数字化平台和体系建立后,通过闭环管理使每个节点产生的运营管理流程“四化”,即标准化、在线化、自动化、智能化。这也为公司进一步实现了数字化运营。


其次是供应链管理环节,三一重工采用了GPS数字化平台对全球3000多家供应商进行管理,这种统一集采平台大大增强了对供应商进行管理,这种统一集采平台大大增强了对供应商的管控效率,使得原材料和零件采购能够保持统一标准并维持相对稳定的价格。


在此基础上,供应商的数字化管理也能使公司能够更快地处理突发状况。


2020年初,新冠肺炎疫情严重影响国外供应商复工复产,但三一重工利用gps系统对供应商三级风险进行排查,快速锁定资源,提前安排物流资源储备,确保其核心零部件顺利发运。


三一重工的销售模式包括产直销和经销商两种,其使用CRM系统进行客户信息管理、订单管理和售后服务,减少客户逾期还款对应收帐款质量的影响。


另外,三一重工在企业控制中心ECC的基础上形成物联网软件“云端+终端”智能服务体系,完成设备数据共享、工况查询、设备导航、授权管理,达到降低维修费用与成本精确管控目的。


与此同时,三一重工将实时收集的油耗、开工率、地理位置、工况、设备保养等信息传递给客户,进一步提升售后服务品质。


由此可见,三一重工的每一台设备都有庞大的网络连接,记录着每一步行动的数据痕迹,通过对庞大的数据资源进行分析挖掘,以精益制造为中心,向上为产品研发提供指导,向下改进营销和客户服务,而客户提供的数据又可进一步反馈到前面各个环节,有针对性的对产品进行改造,提供个阶段的决策支持。


据英国《国际建设》杂志公布的全球工程机械制造商50强排行榜,2015年三一重工以营业收入54.24亿美元排名第9,在2020年公布的排行榜中,三一重工排名上升至全球第5,营业收入109.56亿元,在全球市场份额也从3.4%扩大到5.4%。


可见,在5G技术与工业互联网深度融合背景下,三一重工已经开始成长为“奔跑的大象”


三、市场下行,如何破局?


对于“笨重”的工程机械领域来说,三一重工的数字化路径俨然已经成为一个可以复制的数字化模版。


然而,在工程机械领域,一个不容忽视的影响因素是,市场的变化总是“阴晴不定”。


工程机械有一个特点,就是设备使用周期较长。


例如盖A的时候用水泥,盖B的时候还要用新水泥。所以行业集中度提升以后,行业周期性就大幅减弱。


但机械工程产品寿命长达 10 年左右,就会出现这样的情况,建设A的时候要用工程机械,A建设完了去建设B 的时候 , 依然可以用当初建设A的机器来建设B。


这就造成了一段非常景气的周期后,市面上的工程机械会增多,除非出现老化和建筑规划激增,否则就会出现行业需求降低的情况,


从而导致机械工程行业具有一定的周期属性,几年的景气周期,可能意味着未来几年的不景气。


同时这也意味着,三一重工之前的高营收,其中不乏需求增加、市场上行带来的增量。


2021下半年,工程机械业再次遇“冷”,销量持续下滑,行业悲观情绪逐步抬头。


折射到三一重工,2021前三季,营收877.18亿元,同比增长20.34%;实现净利125.67亿元,同比增长0.91%。而第三季营收205.9亿元,同比下降13.14%,归母净利24.93亿元,同比下降35.32%。营利双降,影响可见一斑。


这也在此印证,三一重工的营收受外部环境的影响较大,抗风险能力亟需补足。


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另外,除了行业下行压力,竞争“内卷”已经开始。三一重工,并不是独孤救败的存在。


以山河智能为例,自动化生产之余,其研发出智能施工信息化平台,引导用户用最佳操作方式施工。以智能挖掘机为例,能做到足不出户,控制千里外的无人驾驶挖掘机施工。


其次,中联重科也动作频频,2021年9月,中联重科总投资1000亿元的“中联智慧产业城”在长沙高新区开工。


中联重科称,建成后改城将成为全球智能化程度最高、规模最大、品种最齐全的工程机械综合产业基地,能做到每18分钟下线1台起重机,半小时下线1台混凝土泵车……


另外,2021全球工程机械制造商50强榜单显示,徐工集团已经由 2020 年的第 4 位上升到第 3 位,连续 2 年超过三一重工。


市场下行,行业竞争环境严峻。三一重工必须再上一个台阶。扩大到更大的层面,工业制造领域更加需要再上一个台阶。


鸿鹄研究院《2021年工程机械行业白皮书》显示,2021年是工程机械行业迎来显著边际变化的一年,疫情后宏观经济逐渐复苏,国内经济面临三重压力:需求收缩、供给冲击、预期转弱,设备销量呈前高后低态势,而由于疫情还未消退,2022年仍将继续延续弱势格局。


值得注意的是,比起国内市场的需求饱和,海外市场有着极大增长空间。


印度、东南亚等国家人口基数大、城镇化水平较低、经济发展较为活跃,与中国10-20 年前工程机械市场较为类似,同时这些国家对性价比的追求更高,可能会成为潜在增长目标。


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%。


由此可见,目前三一重工目前主要市场还在中国,本质上还是一个中国企业。想要破局,国际化是必经之路。


“新的一年,三一更将全力实施好数字化、电动化、国际化“三化”战略。”这是2022年1月18日,三一集团官网发布的公告。在上述三化转型中,国际化在此也占据一席之地,成为三一重工重要的发展举措。


对三一重工而言,这些都是即将到来的新挑战。


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