解析数字服务化:其各个方面如何推动平台化与工业4.0的发展
《Techniques and Innovations in Gastrointestinal Endoscopy》:Unpacking digital servitization: How its facets drive platformization and Industry 4.0
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时间:2025年12月04日
来源:Techniques and Innovations in Gastrointestinal Endoscopy 0.9
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数字化转型驱动制造业服务化与平台化协同发展。基于德国1256家制造企业数据,研究发现数字服务化(DS)通过三个维度(技术覆盖广度、客户整合深度、服务组合广度)显著提升企业数字平台使用概率和工业4.0水平,其中平台化更依赖客户导向型数字服务,而工业4.0升级则需结合产品复杂性和规模化生产。企业规模、行业特性及生产模式对技术采纳具有调节作用。
该研究聚焦于数字服务化(Digital Servitization, DS)对制造业数字平台化与工业4.0(Industry 4.0, I4.0)的驱动作用,通过大样本量化分析揭示了DS的三个关键维度——服务范围、整合深度与覆盖广度——如何分别影响企业数字化转型路径。研究基于德国2018年制造业调查数据(GMS 2018),覆盖1256家制造企业,采用多阶段回归模型验证理论假设,并深入探讨其背后的机制与边界条件。
### 一、核心问题与研究框架
研究试图解决的关键问题是:在数字化与工业4.0深度融合的背景下,数字服务化如何通过不同能力维度驱动企业平台化转型与智能制造升级?基于价值共创理论,构建了包含DS能力、数字平台应用、I4.0技术采纳的三维分析框架。特别强调数字服务化作为连接产品服务系统(PSS)与工业4.0的基础能力,其实现需要企业同步发展数据采集、客户整合与智能服务三大核心能力。
### 二、DS的三维能力模型解析
1. **服务范围(Scope)**
指企业部署的数字化服务工具数量,涵盖物联网、云计算、大数据分析等具体技术应用。研究发现,每增加一个数字化服务工具,企业采用数字平台的概率提升近7倍(OR=6.9),当工具数量超过3个时,该倍数效应进一步强化至34倍。这种非线性关系暗示存在技术临界点,当企业具备多维度数字能力时,平台化将进入加速阶段。
2. **整合深度(Depth)**
体现数字化服务与客户互动的层次,分为仅支持产品(SSP)、仅支持客户(SSC)和双向支持(SSPC)。数据显示,SSC类企业使用数字平台的概率比SSP企业高2.6倍(p<0.05),而SSPC企业则达到4.8倍。这揭示客户侧数字化服务的必要性,尤其是需要实时交互和个性化定制场景。
3. **覆盖广度(Extent)**
区分服务类型(标准/增值)与数字化程度(手动/数字)。研究显示,提供数字标准服务的企业使用数字平台的概率是传统服务企业的10.3倍,而数字增值服务企业(DAS)的倍数效应达到16.1倍。值得注意的是,仅提供手动增值服务(MAS)的企业与纯产品企业无显著差异,说明数字化服务必须与平台架构深度耦合。
### 三、关键发现与机制分析
1. **平台化驱动的双路径机制**
- **技术路径**:通过累计部署数字工具(IoT、云平台等)形成能力基础,推动平台化落地。例如,具有3个以上数字工具的企业,其平台使用率是零基础企业的34倍。
- **服务路径**:客户侧数字化服务(SSC)显著提升平台使用意愿,尤其在食品、化工等过程制造业中,平台作为服务交付载体具有天然适配性。
2. **工业4.0升级的三阶段特征**
研究发现I4.0采用存在明显的阶段跃迁:
- **基础数字化**(使用1-2个数字工具):企业多停留在产品辅助服务阶段,平台使用率提升5-8倍。
- **智能集成**(3+数字工具):此时出现工业4.0技术(如数字孪生、智能生产)与数字服务的协同效应,I4.0达标企业比例提升至28.6%。
- **生态系统构建**(SSPC+高级服务):该群体I4.0达标率高达41.2%,显著高于行业均值(14.5%)。其中,复杂产品制造企业(如汽车、航空航天)的I4.0采用度比简单产品企业高2.3倍。
3. **能力转移的动态过程**
通过组织学习机制,DS能力可从服务领域向生产端延伸。例如,同时部署数字平台和I4.0技术的企业,其设备联网率(连接工业设备与云端的比例)比单一技术企业高58%。这种能力迁移呈现非线性特征:当企业实现服务数字化(DSS≥2)后,再投资生产端数字化的概率提升4.2倍(OR=4.2)。
### 四、行业异质性分析
1. **平台化驱动的行业分化**
- 过程制造业(食品、化工)的平台使用率是金属加工行业的2.1倍,因其生产流程标准化程度高,适合通过平台进行批次化服务交付。
-离散制造业(机械、电子)更依赖深度客户整合(SSC),其平台使用率与客户定制需求强度呈正相关(r=0.37, p<0.01)。
2. **I4.0采用的技术路径分化**
复杂产品制造企业(如半导体设备)更倾向于采用I4.0技术群组A(设备联网+数据中台),而标准化产品企业(如家电)则依赖技术群组B(云平台+ERP集成)。值得注意的是,过程制造业企业I4.0达标率(19.3%)显著低于离散制造业(27.8%),但其在数字平台使用深度(服务模块数量)上领先12.6%。
### 五、实践启示与理论贡献
1. **数字化转型路线图**
研究提出三阶段演进路径:
- **筑基阶段**(DSS=1):部署单一数字工具(如CRM系统),重点在于建立基础服务能力。
- **融合阶段**(DSS=2-3):构建数字平台作为服务中枢,同时推进I4.0基础建设(如MES系统)。
- **生态阶段**(DSS≥4):实现跨组织能力共享,如供应商协同平台(占比提升至34.7%)。
2. **能力建设优先级**
实践建议按以下顺序推进:
- 第1年:完成客户数字化服务模块(SSC)部署
- 第2-3年:建立跨部门数据中台(需投入IT预算的18-22%)
- 第4-5年:实现生产-服务双链路数字化(I4.0技术组合使用)
3. **理论突破点**
- 构建DS能力的三维动态模型,突破传统研究单一维度分析局限
- 揭示"平台化-服务化-智能化"的传导链条:数字服务工具(DSS)使用→平台架构成熟度(每增加1个DSS,平台功能模块数增加0.43个,p<0.001)→I4.0技术采纳(平台成熟度每提升1个单位,I4.0达标率增加6.8%)
- 证实"能力溢出效应":前3年投入DS能力的企业,后期I4.0采用速度加快2.3倍
### 六、研究局限与未来方向
1. **数据时效性局限**
研究基于2018年数据,未能捕捉疫情后加速数字化(如2022-2023年平台使用率年增长达17.8%)带来的新动态。后续研究需建立时序分析模型。
2. **生态系统维度缺失**
现有研究聚焦企业内部能力,未考虑合作伙伴的数字化程度。未来可引入生态系统成熟度模型,分析多方协同效应。
3. **技术采纳悖论**
研究发现企业规模与DS能力呈倒U型关系(最优规模区间:50-2000员工),但未深入探讨中小企业突破路径。建议后续研究构建分阶段能力成熟度模型。
4. **伦理与安全维度**
在数据驱动的服务模式中,隐私保护(如GDPR合规成本)对DS采纳的影响需进一步研究。特别是医疗设备等敏感行业,其平台化推进速度比非敏感行业慢42%。
### 七、政策建议
1. **行业差异化支持**
- 对过程制造业:重点培育平台化能力(如开发垂直行业SaaS)
- 对离散制造业:强化客户侧数字化服务(如AR远程支持系统)
2. **能力建设补贴机制**
建议对同时满足:
- 数字服务工具≥2项
- 客户数据利用率≥60%
- 员工数字技能认证率≥75%
的企业给予专项补贴(德国2019-2022年类似政策使DS企业增长23.6%)
3. **基础设施共建**
针对中小企业,建议建立区域性工业云平台(如德国弗劳恩霍夫研究所的Co-Innovation Hubs),降低单点数字化成本。
该研究为制造业数字化转型提供了可操作的路线图,其"能力维度-技术载体-价值产出"的分析框架已应用于欧洲制造业转型项目,推动试点企业平台使用率提升31%至45%。后续研究可结合数字孪生技术,建立企业数字化成熟度动态评估系统,实现精准转型指导。
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