机电制造工程集成服务模式创新研究

在全球化的背景下，世界制造业开始了服务化转型，在此背景下，机电制造企业也面临着从单纯的制造业向提供综合解决方案的服务型转变战略的调整，传统的制造方式存在服务链短小、资源协同不强等弊端，难以满足整个生命周期的服务需求，集成式服务通过融合技术、管理和生态资源，打破原先各个制造资源点分散的局面，将不同的制造服务纳入到同一个体系中去，来真正发挥系统化的优势。

一、理论基础与研究框架

1.1 集成服务模式的内涵演进

集成服务模式兴起于 20 世纪 90 年代的“产品服务系统”(PSS)，其本质是将产品和服务融合起来创造差异化价值，在工业互联网、人工智能技术的不断深入下，集成服务模式已由最开始的“设备 + 售后”，转变为现在越来越频繁出现的“全生命周期管理 + 个性化定制”，比如，天润工业通过工业互联网平台实现产品远程运维及能源管理，将服务收入占比提高到了 30% 以上。

1.2 三维创新框架构建

本研究提出 “技术 - 管理 - 生态” 三维创新框架：

技术维度：利用物联网、数字孪生、大数据分析和人工智能等前沿技术，构建覆盖产品从设计、生产、运维到报废拆解全生命周期管理的全生命周期数据闭环管理系统；通过设置各类智能传感器与边缘计算设备，实时采集获取各设备运行数据，基于数字孪生技术形成各服务对象虚拟映射模型，并将设备状态、实时数据推送至服务中心，实现服务过程的动态监控、故障预警、性能优化；针对陕鼓集团实施智能化改造后，上线该系统并为其 1000 多套动力装备安装智能监测终端，基于此系统接入工业互联网平台，并使用机器学习算法对设备振动、温度等重要参数开展实时监测分析，开展远程监测诊断、预测性维护工作，实现了设备故障远程诊断及故障停机时间下降约 30% 、设备综合效能提高约25% 的效果。

（2）管理维度：突破传统组织边界，建立灵活高效的跨组织协作机制。从博弈论和契约经济理论角度出发，基于动态契约和利益分配模型设计原则来合理调动供应链上下游企业积极性，实现资源优化配置和协同共享。济南巨能数控智造产业园在“共享设备 + 协同研发”的新模式下，建立设备共享平台，把园区内部拥有数控机床、3D 打印机等生产设备的企业加入到平台，供需要的入园企业“共享设备 + 协同研发”，降低采购设备及维修费用；设立联合研发中心，搭建企业间技术沟通桥梁，提高园区企业间相互交流学习和技术水平共融度，促进园区企业技术协同发展，共同成长壮大。其实际运行结果显示，入驻企业平均降低生产成本 20% 左右，研发周期缩短 15% 。

（3）生态维度：以开放、共享、共赢为理念，打造多元化的开放创新生态系统。通过制定统一的技术标准与数据接口规范，促进产业内企业间的互联互通与资源共享，推动产业集群向高端化、智能化升级。青岛双星的 “胎联网” 模式极具代表性，该模式以轮胎制造为核心，整合智能物流、车联网、大数据分析等跨行业资源，构建起覆盖轮胎研发、生产、销售、使用、回收全产业链的价值网络。通过 “胎联网” 平台，实现轮胎全生命周期管理，为客户提供精准的轮胎使用建议与智能物流解决方案，不仅提升了企业自身竞争力，还带动了上下游产业协同发展，推动轮胎产业向服务型制造转型。

二、集成服务模式创新路径

2.1 数字化技术驱动的服务能力重构

数字化技术是集成服务模式创新的底层支撑。通过工业互联网平台实现设备互联与数据互通，可构建 “需求感知 - 方案设计 - 服务交付”的闭环体系。例如，中科先进集成技术有限公司开发的智能产线管理系统，通过 MES 与 ERP 的深度集成，将订单交付周期缩短 30% 。同时，人工智能技术的应用（如 AI 排产、智能客服）可显著提升服务响应速度与决策精度。

2.2 跨组织协作机制优化

跨组织协作是集成服务模式落地的关键环节。通过建立动态联盟与利益共享机制，可实现制造资源的最优配置。秦皇岛 “共享车间”模式通过设备分时租赁与技术共享，使企业设备闲置率下降 40% ，附加值提升 20%-30% 。此外，区块链技术的引入可增强协作过程的透明度

与信任度，降低交易成本。

2.3 产业生态系统的协同进化

产业生态重构是集成服务模式可持续发展的保障。通过构建 “核心企业 + 供应商 + 科研机构” 的协同创新网络，可实现技术研发、标准制定与市场推广的一体化推进。例如，中国一拖与国机工程集团建立海外业务代理机制，通过资源互补拓展非洲市场。同时，开放创新平台的建设（如青岛服务型制造联盟）可促进知识共享与技术扩散。

三、实施策略与保障机制

3.1 组织变革与人才培养

企业要建“制造 + 服务”双轨制的组织架构，增设服务创新部门，加强复合型人才的培养，并与学校开展校企合作，例如山东省理工大学与天润工业联合创建了智能制造专业共育实训基地，将有特色的“制造+ 服务”和“制造 + 服务”结合在一起。

3.2 政策助力和标准建设齐头并进。

政府可推出针对服务型制造示范企业的专项扶持政策，在税收优惠、资金补助等方面予以奖励，青岛市就针对国家级示范企业实行重奖，并建立城市级服务型制造联盟。加快集成服务领域的国家标准、行业标准制定工作，如天润工业参与了全国汽标委关于曲轴疲劳检测的标准工作，带动了该领域内8 家主要的供应商共同开展技术提升的工作。

3.3 风险防控与绩效评估

建立服务质量动态监控系统，并以服务水平协议为依据，在服务价值流下将职责和权利落实到每一个人。采用平衡计分卡法和服务利润链理论来评价集成服务模式是否成功，分别从财务、客户、流程、学习成长四个方面来进行评分。

四、结论与展望

机电制造工程集成服务模式创新为技术迭代、管理变革和生态重构共同作用的产物。从技术上讲，基于工业互联网、人工智能、数字孪生的新一代信息技术推动了制造服务的技术底座从以产品为中心向以人为核心转变，实现制造设备全生命周期过程的数据采集与分析，并通过数据分析完成设备全生命周期的服务及需求的智能化预测。从管理上讲，敏捷管理和精益思想深入企业的每一个角落，促使企业由过去的层级式管理模式转变为扁平化的、网状的企业组织结构，让企业更快地做出反应，更好的配置资源。从生态上讲，企业不再只是单纯立足自身开展生产经营，而是形成“平台 + 生态”的联动配合机制，与供应商、客户、科研机构等主体联合起来，共同创造更多价值。

本文所构建的三维创新框架为企业的转型升级提供了一条系统化的转型路径。其中技术维度是以技术打破资源壁垒的一种方式，比如在工业云平台下将分散到各处的设计、生产和服务业资源汇集起来，并且实现跨地域、跨企业的资源的动态调配；而组织维度是通过不同的组织之间联合协作的方式去优化服务过程，打破信息孤岛效应，打通部门之间或者企业之间的信息孤立点；生态维度是在生态协同下共同创造新的价值，利用产业互联网平台，把多方的资源联合起来，把适合的解法推广出来，在这样一种网络化的协作模式之下，可以从简单的单一产品的供给变为整个环节的服务提供。

未来可将集成服务模式引入绿色制造及全球化情境下进行深入探究：一方面，在绿色制造中就如何利用集成服务模式来提升能源效率、实现废弃物循环再利用和控制碳足迹方面开展研究；另一方面，在全球化背景下解决跨国服务标准协调性、文化差异性适应性以及供应链韧性问题，从应用场景及理论层面对现有解决方案进行拓展和升级。

参考文献

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