近年来,随着信息通信技术(ICT)和人工智能(AI)等数字技术不断创新,加之地球环境问题带来的变化,加速了工业企业、政府机关和社会向数字化转型的进程。神户制钢制定了“KOBELCODX战略”,确定了“通过DX追求KOBELCO特色”的三步走发展战略,并将在现有业务和未来新业务领域的发展中积极推进数字化转型(DX)。
本文首先针对神户制钢推进数字化转型的状况和对数字化转型的立场进行了确认,接着,从应对地球环境问题的角度,探讨了神户制钢作为日本领先的制造企业今后所面临的课题。此外,文章还介绍了包括人工智能在内的DX技术发展趋势,并讨论其对制造业的影响,最后讨论了神户制钢DX发展的潜力、存在的挑战和期望。
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神户制钢的现状与数字化转型
KOBELCODX战略旨在通过“三步走”的策略,利用KOBELCO集团多样化且独具特色的技术和商业资源,推进DX战略:
第一步是通过提高员工工作效率和培养人才,为数字化转型奠定基础;
第二步是通过利用积累的数据,实现产品开发和生产制造流程变革;
第三步是通过充分发挥上述资源优势,致力于解决社会问题并创造新的价值,最终通过数字化转型建立一个具有神户制钢特色的世界先进企业。
现有大型企业的DX战略往往流于表面,只是凭空想象,相比之下,KOBELCO的立场是立足现状,脚踏实地,稳步推进DX,希望今后能取得实质性成果。
另一方面,作为神户制钢核心业务之一的钢铁行业,是应对全球变暖等环境问题要求最严格的行业。制造业的二氧化碳排放量占日本总排放量的35%,其中钢铁行业的排放量约占40%。换句话说,钢铁行业的二氧化碳排放量占日本总排放量的15%。日本钢铁行业大幅减排是势在必行的。另外,在高炉炼铁的过程中,铁矿石中氧化铁的还原过程无法避免。在二氧化碳排放与环境保护之间二者的兼顾极难实现,日本的制造业已经到关键时期。神户制钢的另一项核心业务,火力发电也存在这一问题。神户制钢很难仅通过扩展传统领域业务在未来永远生存下去,而是需要利用10年左右的时间对管理和技术进行重大变革。
这种变革需要开发诸如以氢和氨为基础的冶金和发电等的新技术,并在工业上加以实际应用,但这不仅仅是一个技术问题,它还涉及如何设计新商业模式的经营管理问题,包括氢气和氨气的各种采购模式(进口、可再生能源和核能等)的可行性和经济性、所生产的钢材和电力的种类、质量和成本,以及如何促进这些产品的社会需求。或者也可以说,它包含了神户制钢商业模式转型涉及的所有经营课题。神户制钢的事业在经济社会体系中如何定位、如何设计和融入社会是迫切需要解决的课题。
此外,面对其他国家的工业追赶,日本的制造业不可能仅仅通过产品生产和销售来提高生产率。尽管如此,日本的许多制造业一直无法摆脱这种经营模式。这也是日本在过去30年经济停滞不前的主要原因之一。尽管近期日元贬值和经济脱钩似乎让日本制造业重获生机,但如果继续这样下去,日本制造业将难免继续落后于一流工业化国家的经济水平。日本要想重返世界前列,缓解出生率下降和老龄化带来的社会问题,就必须实施彻底变革。神户制钢自成立以来,不仅生产和供应钢铁,还生产和供应社会发展所必需的各种其他产品。此外,公司不仅销售产品,还致力于对客户的生产设备进行保养和维护以及提供有助于产品开发的服务。目前,除了提供公司自己的产品外,神户制钢还专注于开发和提供设计、生产和维护的系统解决方案,帮助客户让他们的产品实现轻量化和电动化。
无论选择何种计算方法,从销售额和利润角度来看,解决方案的提供并未成为神户制钢的核心业务。相比之下,为用户提供解决方案的业务是当今日本市场增长和盈利能力最强的业务。也就是说,如果神户制钢要想解决上述问题,并通过将其业务牢固地融入经济和社会体系来实现增长,就必须将其业务转变为以提供自身优秀产品为基础的系统解决方案为核心的模式。
如上所述,新业务模式的开发和业务种类的转型,本质上是一个管理问题,而不仅仅是一个技术问题。另一方面,DX技术显然是将企业融入社会经济体系不可或缺的强大工具。随着DX技术在整个经济和社会中的发展,设计和实施商业模式时必须考虑到这一点。对于神户制钢而言,DX以及促进DX的SE、ICT、AI以及仿真等技术不仅应被视为提升和改善传统业务运营的手段,还应视为实现公司生存的新核心解决方案业务的手段。
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DX的技术发展趋势
数字化转型的目的通常可理解为通过充分利用上述各种数字技术来提高运营和制造的生产率。但是,除非将业务和生产流程清晰地分解为详细的任务,并明确界定每项任务的要求,否则一般很难全面引入DX技术。因此,DX需要针对包括运营和生产制造在内的流程进行重新设计。
其中,数字孪生是一个将网络世界中的每项任务建模,并与现实世界中的实际运营和制造流程中每项任务的执行同步进行计算处理,为现实世界提供各种支持的概念。随着DX技术的发展,包括数字孪生在内的DX技术几乎可以涵盖从上游到下游的所有业务领域,如原材料采购和储存、生产加工和运输、物流、销售和营销、行政后勤和劳动关系等。
业务和生产流程数字化所需的技术特征是不局限于网络世界,还必然包含一些与现实世界相关的模型、接口或同步处理等。在这方面,根据现实世界收集的数据来构建现实世界的模型并加以利用的人工智能(包括深度学习和机器学习)和将我们对现实世界掌握的知识汇集成可计算形态的仿真是推进DX的核心技术。
特别是传统人工智能的研究开发侧重于自动识别给定数据和信息的功能,例如从复杂数据中查找重要信息和知识的搜索、将数据划分为相关和相似数据的聚类、查找异常值的异常检测,以及对数据中的每个案例进行分类和评估的分类和回归等。在过去的十多年里,人们一直在尝试将传统的人工智能引入各种运营和生产流程,现在已经得到了实际应用。在神户制钢,各种常规人工智能技术主要由研发部门开发,并引入到业务部门和总部的DX中。今后,预计人工智能技术不仅会被应用到更关键的核心领域业务中,还会被引入到前面所述期望成为公司核心业务的系统解决方案提供中。
生成式人工智能技术在过去几年里一直备受关注,它可以提供从现有数据生成新案例的功能。所采用的模型对上述学习模型进行了扩展,对每个案例进行分类和回归,从案例中输出相关或相似的案例。虽然从功能上看,它似乎是全新的,但从技术上讲,它是近几十年来研发成果的延伸。
生成式人工智能通过从大规模数据中学习,获得了与人类相同的知识和灵活的思维,这种知识的扩展有望实现通用人工智能(AGI)。未来,传统人工智能和生成式人工智能有望同时或以整合的方式被引入DX的各种业务和生产流程中。
另外,无论是传统人工智能还是生成式人工智能,AI最擅长的是处理传统数据库未收录的非典型信息,如用自然语言编写的文档、图像、声音、视频和传感器信号等。此外,人工智能正在获得整合和处理不同格式(模式)信息的能力,例如,绘制表示文件内容的图表或生成说明照片的文件。在未来的业务和生产流程中,预计这种多模式和非典型信息的存储和使用将变得更加容易。换言之,预计未来通过人工智能进行信息的积累和应用,将对未来企业和社会的竞争力产生极大的促进作用。
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神户制钢在DX方面的可能性和挑战
基于神户制钢当前的运行状况和数字化转型技术的发展趋势,在神户制钢实施DX战略的“三步走”过程中,推进数字化转型不仅限于企业运营和生产流程的升级和改进,而是被定位为一种重要的流程再造甚至运营模式转换的手段。如前所述,日本的钢铁行业正面临诸多困难,但这也给了神户制钢实现大飞跃的机遇。数字化转型被认为是实现这种飞跃的有效手段。
将系统解决方案业务领域作为主营业务,以成功融入经济和社会体系并持续发展,这或许正是神户制钢目前所缺少的管理经验。特别是在DX解决方案业务中,公司内外部运营、生产流程和客户的具体需求并不明确,或者公司必须努力创造出现场或客户未知的新需求。另一方面,开发和实施DX解决方案的成本通常要远远低于建设钢铁厂等庞大设施和设备的投资成本。因此,在系统解决方案业务中,常规的做法是根据初步假设,向现场和客户提供α和β版本的解决方案,并根据反馈对解决方案进行灵活变更和改进。最终版本的解决方案与最初的设计也存在较大差异的可能。这种新的运营模式很可能会给内部文化氛围浓厚、规模庞大的公司带来巨大的文化冲击和产生各种矛盾。但如前所述,这种变革对神户制钢的未来发展至关重要,期望公司内部能产生各种积极的反应,以克服这些冲击和矛盾。
此外,这种新业务的开发和转型不仅涉及研发部门,还涉及各事业部、总公司各职能部门和整个管理层,因此需要通过内部各部门和多个部门之间的共同协作来实施数字化转型的推进,引进新的人才和对现有员工的经常性培训也是重要的支撑手段。不局限于ICT技术的应用和业务转型,还要从长远角度大力推进人才的培养和业务拓展。
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结语
本文从应对全球环境问题和先进制造业地位的角度,阐述了神户制钢面临的中长期经营挑战。在确认2023年制定的“KOBELCODX战略”方向正确的基础上,为了能克服这些挑战,神户制钢还应将其主营业务可靠地融入经济和社会体系中并实现增长,在进一步推进此战略的同时,需要向可提供以优秀产品为基础的系统解决方案的发展模式转变。
此外,随着DX在经济和社会生活中得到推广应用,以DX技术为核心的系统解决方案业务也是必不可少的,本文还论述了以人工智能为核心,深刻领悟DX技术的发展趋势和特点,灵活开发解决方案的重要性。
