三一集团（以下简称“三一”）是我国工程机械龙头企业，信息化建设起步较早，也是在行业内率先进行数字化转型。数字化转型给三一带来的巨大的效益，不仅在规模上追赶国际工程机械巨头，在毛利率、净利率等效益指标上也追上甚至超过了国际竞争对手。

　　一、国内工程机械龙头企业

　　三一集团于1988年在湖南娄底涟源成立，初期产品是焊接材料，1994年进入工程机械行业，并将总部迁往长沙，开始生产混凝土机械产品。经过33年的发展，三一已成为国内第一、全球第四的工程机械制造商，产品涵盖混凝土机械、挖掘机械、起重机械、桩工机械、路面机械、港口机械、煤炭机械、石油装备等。

　　2020年三一集团实现销售额1368亿元，员工超33000人。旗下核心企业三一重工于2003年7月在上交所上市，2020年营业收入1000.54亿元，首次突破1000亿元，净利润154.31亿，员工数24568人，市值超2000亿元，是国内市值最高的工程机械龙头企业。

　　表1 国内主要工程机械上市公司2020年经营业绩

　　（来源：各公司年报）

　　二、通过数字化转型，摆脱行业周期性和传统企业发展的困境

　　三一下定决心全面推进数字化转型是源于工程机械行业和其产品的痛点。我国工程机械行业是一个受基建投资和宏观经济环境影响较大的周期性行业，也是一个充分竞争的行业，国际国内有众多知名的龙头企业，如国外有卡特彼勒、迪尔、小松长期盘踞行业前三，国内有徐工、中联重科、柳工、龙工等互相追赶，竞争激烈。三一发现，行业的“周期”受到宏观因素的影响，而企业的“周期”则更多来自微观因素。在2011-2016年的5年时间，我国工程机械行业经历了“入世”以来最艰难的低谷期，三一也在面临宏观环境变化与自身发展受阻的双重难题，各项业绩跌入谷底，销售收入最低时比2011年高点缩水52%，财务指标也相应恶化，直接导致了多年未见的亏损。三一认为，在行业增长期，生产繁忙供不应求，招聘工人、购入设备，但当增长放缓或者停滞时，员工不能随意解聘，设备停工也要照常折旧，这部分“固定成本”将无法根据市场情况进行有效调整；当行业进入下行期，竞争环境会迅速恶化，卖方市场向买方市场转化，价格战将首先打响，不能有效的提高效率、控制成本的企业会迅速被拖垮，传统的生产驱动、企业降本方式不再奏效。痛定思痛之后，三一认识到要在行业周期性变化中保持竞争优势，必须摆脱企业传统发展的困境，依靠数字化破局，全面提升企业的现代化水平，成为自身发展的重要议题。 

　　三一集团的信息化、数字化大致可以分为三个阶段，第一阶段从2004年到2012年，是首次上线，部署实施各种信息化系统的阶段；第二阶段从2013-2015年，是信息化深入推进的阶段；第三阶段从2016年至今，是全面数字化转型的阶段。

　　（一）早期信息化阶段

　　三一很早即开始信息化建设，早期触网是内部网络、邮箱系统和财务软件；2004年开始实施OA（办公自动化）、MRP（物资需求计划）系统；2006-2007年上线ERP（企业资源计划）、PDM（产品数据管理）系统，基本实现了财务业务一体化、产供销计划体系一体化，公司80%的采购、仓储，70%的制造、销售、配件、质量管理、财务业务通过ERP进行管理，提升了库存周转率，缩短了生产周期；研发数据实现集中管控、安全共享。

　　（二）成立流程信息化总部，深入推进信息化阶段

　　2013年4月，三一组建流程信息化总部，启动了流程信息化变革。建立流程体系，全面启动核心业务流程的梳理，推动流程文化普及；明确流程架构，完成流程信息化整体规划，找出与标杆的差距，完成流程框架设计，提出变革项目的发展路径，设计流程信息化的管控体系；打造流程平台，建立流程信息化专业管理平台（ARIS），发布流程方法论和流程规范，奠定“流程文件化、平台信息化”的基础。

　　2014年，三一携手SAP和IBM合作推进流程信息化变革，联手打造端到端业务管理平台；启动CRM系统一期项目；全面推广产品生命周期管理（PLM1.0）。

　　2015年，三一加大变革力度，全力推进基于互联网思维的经营变革，初步搭建了具备各类数据接入能力及数据质量可视化分析能力的大数据软、硬技术平台；升级ECC系统，优化数据管理体系，构建大数据应用平台和团队，形成市场预测、故障诊断、客户征信、研发验证、效率提升等方面的大数据应用能力；推动客户管理系统CRM的实施，优化营销服务流程。

　　除了上述运营管理方面的信息化，这一时期三一也在探索与尝试生产制造的信息化。依托工信部支持的“国家两化融合智能制造专项”科技项目，2014年三一启动打造首个全数字化智能制造工厂——长沙18号厂房，建设和实施了智能加工中心与生产线、智能化仓储与运输配送、计划与执行管控等6个子系统。将传统制造业从人工作业、机械作业、单点的自动化向集成自动化、数控化、智能化设备作业转变。

　　（三）全面数字化转型阶段

　　自2016年起，三一启动全面数字化转型，其中，2016-2017年是探索路径与寻求共识时期，2018年至今是确立数字化、国际化发展战略，加速推进数字化转型时期。

　　在2016-2017年间，三一一方面继续推进CRM（营销信息化项目）、PLM（研发信息化项目）、SCM（产销存一体化项目）、GSP（供应商管理信息化项目）等信息化项目的上线或升级，一方面在探索企业数字化路径，当时没有成功转型方案可借鉴，三一领导层也比较迷茫，听取了专家的建议后，就先从数据采集开始。 一是采集生产现场数据，通过工厂全方位无死角的摄像头覆盖，还原现场真实情况。通过大屏幕统一控制，降低了管理成本、提升生产效率、降低事故发生风险。二是采集能耗数据，暴露能耗问题，实现最经济的能源采购。三是采集生产设备数据，设备互联暴露设备运行情况，反映制造问题。

　　图1 三一全面数字化转型六大应用方向（来源：三一集团）

　　同时在董事长梁稳根带领下，着力推动员工转变思想、统一认识、建章立制，破除数字化转型的阻力。2018年以来，在尝到大数据的甜头之后，三一加快转型步伐。三一集团董事长梁稳根提出，不能实现数字化升级肯定就“翻船”，转型升级成功就会“翻身”变得更加强大。三一下决心不设预算上限，提出了“要么翻船，要么翻身”的决胜口号。

　　三、三一数字化转型的主要应用领域

　　三一重工积极推进数字化升级，向实现“一切流程在线化”、“一切业务数据化”和“一切数据业务化”迈进。三一的数字化转型大致可以概括为三个方面内容，一是产品的网络化，二是生产的智能化，三是经营管理方面的数字化。

　　（一）产品联网，实现从卖产品到卖服务的转型

　　三一的数字化转型先从产品联网开始，也是源于工程机械的产品特点、针对客户对售后服务的要求，解决痛点问题，提高市场竞争力为出发点的。2011年前后我国工程机械行业进入下行周期，工程机械行业竞争加剧、产品和服务同质化日趋严重。工程机械往往在环境恶劣、交通不便的建筑工地作业，而当时国内外各大厂商服务，均仅仅停留在设备使用者因故障报修后，维修人员赴现场进行维修的水平，存在诸多问题。例如：无法远程实时操控了解设备情况，巡检人员繁忙无法及时响应，没有售后设备数据采集无法提前分析问题，排除故障滞后等。而如果客户设备因故障停机并不能得到及时维修，影响工程进度会给客户带来巨大损失。三一思考，如何提高售后服务响应效率和服务质量，是工程机械服务能力提升必须考虑的问题，也是引领行业变革的重大机遇。

　　为打造企业竞争优势，三一的工程机械产品运用物联网、3G/4G/5G、GPS、GIS、RFID、SMS 等技术，配合嵌入式智能终端、车载终端、智能手机等硬件设施，将分布全球的几十万台客户设备全部联接、实时在线获得相关数据，然后通过网络协同和数据智能，为客户提供设备健康管理、操作模式评估优化、工程施工信息服务等很多增值服务，进而实现工程机械从卖产品到卖服务的转型。

　　目前三一出售的机械设备通过控制器、传感器和无线通讯模块，采集设备使用中的地理位置、运行轨迹、油压、转速等运行数据，再通过无线通讯模块传输到ECC控制中心，对数据进行实时分析、设备工况实时监控、故障诊断和远程排故。依托物联网平台“云端+终端”，三一构建起了覆盖全球的智能服务平台和网络，在全球拥有1700多个服务中心，7000 余名技术人员，可以实现365*24全时服务，工程师响应时间从原来的300分钟缩短到15分钟，主要服务区域2 小时到现场，24小时完工。渠道的备件库存从10亿降低到7亿，一次性修复率从75%提升到92%。与海外品牌收费式服务模式相比，三一的快速服务响应能力，改善客户体验、提升公司品牌、促进销售目标，提升市场客户洞察和数字化营销能力，进一步提升了客户黏性。

　　（二）建设灯塔工厂，推进智能制造

　　三一18号工厂是工信部首批智能制造示范项目，被称为“最聪明的厂房”，是亚洲最大的智能化制造车间。18号厂房于2008年筹建，2012年投产，起初只是为了扩大产能满足市场需求，2019年公司在数字化战略的布局下将18号厂房改造升级为灯塔工厂，进行全方位的数字化、智能化升级。目前三一在建灯塔工厂有8个，并计划于2021年实现全部工厂（20+）的智能化改造。

　　三一灯塔工厂广泛采用视觉识别、工艺仿真、重载机器人等前沿的工业技术和数字技术，极大地提高了人机协同效率，提高生产效率，降低制造成本、改善生产工艺。三一以灯塔工厂建设为核心，以数据采集与应用、工业软件建设与应用、流程四化为抓手，实现管控精细化，决策数据化，应用场景化。

　　“高、美、快”是灯塔工厂三大特点。①生产效率高：生产周期压缩40%，产能提升50%，自动化率提升80%；②工作环境美：18号厂房成功在现代制造业中融入园林景观；③生产节拍快：下线一台泵车的时间已经缩短至45分钟，从订单到交付只需20天。

　　从投入产出角度看，智能化改造低投入高回报。18号灯塔工厂的智能化改造，投入约2-3亿元，在已经基本实现规模化效应的基础上，单位投入较低，约3000元/平，而智能化改造却可以带来降本增效，效果立竿见影。

　　图2 三一18号智能化工厂（来源：网络）

　　（三）运营管理全面数字化

　　除了产品后服务和制造环节，三一全面推进研发、采购、营销服务、管理的数字化，建立PLM（研发信息化）、GSP（供应商管理信息化）、CRM（营销信息化）、SCM（产销存一体化）等数字化平台，逐步实现核心业务全部在线、全部管理流程可预见、产品高度自动化和管理流程高度信息化，打通生产物料、制造装备及人力资源（员工、代理商、客户、供应商等）等端到端的产业链生态。产业链生态包括上游的设备连接、数据采集与分析处理，中游的平台和工业软件，以及下游的垂直领域解决方案和第三方开发者。整个生态复杂、分散且发展不均衡，需要整合生态资源，推动协同研发、协同制造、服务延伸。由于三一实施了管理运营全面数字化，避免了真实数据被层层“过滤”，管理有效性提升15%；避免了业务流程被层层等待，决策及时性提升了30%，企业管理提升到了一个新的高度。

　　图3 三一集团及产业链上下游全面数字化、网络化（来源：三一集团）

　　四、三一推动企业数字化转型的主要做法

　　梁稳根董事长认为：我们已经迈入数字化时代，数据成为新的能源，智能成为新的生产力。我们要意识到在工业经济时代形成的思维方式、组织体制和运行模式要彻底地转型升级，我们必须主动拥抱工业互联网和人工智能，下决心投入资源推动在线化、数字化运营。认知的变革会带来更多的挑战，涉及几万人甚至几十万人的生产方式和思维的变革，这不仅仅是一个技术问题，也对管理层在新时代下企业转型所需要的领导力提出了极高的要求。

　　为保证数字化转型的顺利实施，三一在文化建设、组织变革和机制保障上进行调整改革。一是打造数字化转型文化。董事长带头掀起学习运动风，通过“反复的唠叨、洗脑式的宣贯”， 激发了公司上下对数字化的学习热情，推动全员思想认知的转变。数字化转型作为新鲜事物，需要自上而下统一思想与步调。企业一把手思维转变还不够，还要营造良好的学习氛围与文化氛围，带动领导层、管理层乃至作业层思想转变、自我变革，将数字化转型与实现企业成功、个人成功融为一体。梁董说:三一的竞争对手不是同行而是这个时代，是技术的进步，我们应该采取一致的行动，让自己成为数字化专家，把数字化技术运用到经营的各个环节中去。三一制订了《数字化知识认证标准》，推动全员学习数字化知识与技能，并进行测试和认证，以保证全体员工认知在“同一水平线上”。

　　二是组建专门的数字化转型机构。三一从一开始就意识到数字化建设是长期过程，需要有稳定团队、专门研究机构和专业人员投入。内部设立转型部门，推动企业文化塑造、战略落地、执行到位；设立智能研究总院进行技术驱动，专注于数字化基础研究与技术攻关，利用软件技术提升生产力，同时研究如何自动化升级、机器替代人；成立数字孪生研究院对新技术探索，重点研究数字孪生、镜像世界在生产过程中的应用；专注于工业互联网平台研发和创新应用。加强培养和引进人才，用工业数字化转型的事业吸引人，用互联网创新企业的机制留住人，用高于互联网企业的薪酬待遇对待人。开展全员学习、全员考核、不足的淘汰、卓有成效的员工破格提拔的方式，提高全员数字化转型的水平。

　　三是建立完善的运行机制，保证数字化转型落地。建立了流程、标准与完善的运作机制，保障组织的运作和人员的投入。给予相对宽松的预算支持，引导各分子公司提出数字化转型方案与目标；建立奖罚分明的考核体系，不推进数字化的员工或推进了但数据不准都要下岗下调。

　　图 4 三一集团全员数字化，核心能力全面提升（来源：三一集团）

　　五、三一数字化转型效果显著

　　三一重工作为国内机械行业数字化转型的先行者，持续深化数字化、智能化改造，其经营效率、人均产值及盈利水平大幅提升。数字化赋能三一做大做强，全方位提升核心竞争力。

　　从生产端看，数字化解决了离散型制造的痛点问题，能够实现“产品混装+流水线”的高度柔性生产，大幅提质增效降本；从研发端看，通过对研发数据快速导入和智能算法分析，研发效率大大提高，支撑每年新产品90多款，研发新技术近60项。从服务端看，三一98%的业务放在云端，数据整合形成的挖机指数可为企业决策提供依据，前瞻性把握行业周期、调整生产节奏，售后服务响应时间缩短95%。

　　特别值得一提的是三一的人均产出大幅提升。上市公司三一重工营业收入在2018年突破2011年的高点，随后两年继续大幅增长，2020年突破千亿元大关，但同期员工人数并没有增加。这主要归功于三一的数字化转型，随着智能制造水平提高，以及精益化、智能化管理，生产线员工减少，而营收大幅增长，目前三一人均营收超过400万元。

　　表2 近年三一重工、卡特彼勒、小松经营情况比较

　　（来源：各公司年报）

　　通过数字化转型，三一效率效益也大幅提升，2020年三一重工销售净利率达15.19%，连续两年超过国际工程机械巨头美国卡特彼勒和日本小松，三一的销售毛利率、净资产收益率也与卡特彼勒和小松相当。数字化转型的价值得到了体现，三一由过去的产品靠规模、价格参与国际市场竞争，转变为靠先进的管理和服务领先行业。

　　六、联合树根互联，提升全价值链数字化能力

　　三一集团在确立“数字化+国际化”战略的同时，前瞻性布局工业互联网。2016年，三一联合树根互联，依托工业互联网操作系统，实现从研发到后市场服务的全价值链数字化转型。

　　在研发过程中，基于根云平台，三一搭建了试验数据管理平台，使之试验核心业务流程在线化率大大提升，设计与测试协同效率相应提升，试验数据在线化水平提升至90%，产品研发周期平均缩短8天；在生产环节，通过根云平台整套“大数据+AI”的机器视觉解决方案，对工件表面缺陷进行实时在线检测，三一的生产质量和效率得到大幅提升；在供应链方面，通过“配件需求预测”，三一实现了企业现货满足率、周转率提升；后服务方面，“设备诊断专家”方案可基于精准的设备运行状态信息，实现科学的设备运维、设备故障预测，令客户服务更为主动高效。

　　七、三一全面数字化转型的体会

　　通过数字化转型历程与树根合作实践经验，三一认为数字化转型需要抓住三个重点：

　　首先，全面数字化阶段需要构建统一的数字化基座。三一在统筹各级组织建设数字化应用时，业务层面自下而上、分头建设各种创新应用，耗费巨大成本，造成很多资源浪费，到了2020年才意识到基于统一平台重要性。目前绝大多数企业中均不同程度存在这一问题。

　　其次，数字化转型需要一把手重视。数字化转型是企业脱胎换骨的变化，挑战巨大、阻力巨大，只有企业第一负责人认可与重视才能推进下去，才不至于半途而废。

　　其三，竞争压力与示范效应将推动更多的企业开展数字化转型。经济周期波动带来的生存压力，经济增速放缓带来的竞争加剧，都将推动企业向各方面要效益，竞争对手转型成功的示范将极大的刺激数字化后进企业的追赶。

　　三一集团的五年计划是：到2025年要实现“3000亿销售收入，3000名产业工人，30000名工程师”，即三一集团3万名研发人员保持产品的持续改进、升级、迭代、创新，3千名工人满足所有生产需求，实现年3000亿的销售收入。三一制定这样高目标和员工结构，底气来自于数字化、智能化转型带来更高的效率效益、要素价值和竞争力，数字化转型为三一插上腾飞的翅膀。

　　在第四次工业革命大背景下，特别是消费互联网转向工业互联网的过程中，数字化能使企业拥有更好产品质量、更高效率及更低成本，具备更强的企业竞争力。率先通过数字化转型推动制造升级的企业将把握先机，深度受益。数字化转型是中国制造业实现变道超车的良机，是摆脱长期依靠规模和低价的传统竞争方式的路径，是迈向高质量发展新阶段、提高国际竞争力的重要支撑。