制造業巨頭們的數字/智能化轉型之路盤點·卡特彼勒

卡特彼勒（Caterpillar），成立于 1925 年，總部位于美國伊利諾州，是世界上最大的工程機械和礦山設備生產廠家，也是燃氣發動機、工業用燃氣輪機和柴油機生產巨頭。

2018年，卡特彼勒全球銷售及收入總額為 547.22 億美元，是建筑工程機械、礦用設備、柴油和天然氣發動機、工業用燃氣輪機以及電傳動內燃機車領域的全球領先企業。

公司主要運營三大業務板塊：資源行業、工程機械、能源和交通，并通過金融產品部門提供融資及相關服務。

（卡特彼勒數字化/智能化轉型路線圖，made by 機器之造）

上世紀 80 年代末，卡特彼勒就開始了對無人駕駛自卸礦用卡車的研制。

（卡特彼勒無人駕駛礦用卡車）

2013 年，卡特彼勒首次將「精益制造」引入公司，以推動卡特彼勒的流程和質量改進。

2014 年，卡特彼勒（1994年）在中國開設的第一家制造工廠——卡特彼勒徐州工廠便開始進行第一階段的精益改進。他們先開發了一項「鑄就質量管理」意識的練習，也被稱為「毒蘑菇」計劃。在該練習中，質量負責人將五個缺陷或「毒蘑菇」置于制造流程。然后，員工接受挑戰，利用標準質量流程找出缺陷。

（卡特彼勒徐州工廠）

2015 年，徐州工廠又進行了一系列「智慧工廠」改進項目，例如，焊接區域大量應用機器人，覆蓋 90% 以上的焊縫；機加工區域投入幾十臺先進的機加工中心，實現 100% 自動化精密加工。

最終取得的成果是：節約了 11.5 萬立方米天然氣和 557 萬度電，減少了4300 噸二氧化碳當量的排放，節能項目經濟效益約合 600 多萬元人民幣。結合智能管理等手段，該工廠交貨時間還縮短到 8 周。

成功經驗很快被復制到其他工廠，卡特彼勒 2015 年年報顯示，精益制造在整個企業內超過 94 家生產廠和多個上游流程（或稱為在辦公室提供支持的多個職能部門）進行了推廣。

01 步入智能機器時代

2016 年，德國工程機械寶馬展上，卡特彼勒首次向行業公布（發布）「智能機器時代」（The Age of Smart Iron）數字技術戰略。

他們想依托創新技術，使得工程機械內部發動機和零部件之間、設備之間、機隊之間具備「對話」能力，并變得更加智能。

用時任卡特彼勒董事長兼 CEO 道格拉斯·歐博赫曼的話說，則是：「我們的愿景是通過加強我們的Cat?（卡特）智能互聯技術和服務品類，整個車隊和施工現場——包括每臺機器、發動機、卡車、平板電腦、燈塔、智能裝置和無人機，最終將數據共享到一個共同的技術平臺并以共同的方式交流。」

但其實早在2007年，Cat?（卡特）智訊系統（Cat? Product Link?）就開始出現在一些卡特彼勒的產品上。智訊系統能夠通過收集機器的關鍵性能和運行狀況數據，利用網絡提供給相關人員以指導決策。

隨著大數據、物聯網的發展，十多年來，其應用出現了大幅增長。現在，涵蓋更多應用的Cat?（卡特）智能（Cat? Connect）技術與服務已經能夠實現整個機隊的互聯。

（新一代CAT?機器設備，具備坡度控制、稱重、探測、發令等多種智能功能）

此時，有必要對卡特彼勒核心依托的「卡特智能」做一個介紹：

卡特（Cat）智能：是一系列全新整合的數字化解決方案以及相關的服務，提供適用于 Cat 或其他品牌設備的硬件和軟件，旨在幫助用戶更有效率地管理設備和工地運營。

卡特智能擁有設備管理、生產效率、安全保障、綠色發展四個模塊，四個模塊的服務功能由坡度控制、數據鏈接、有效載重、事物探測、遙控操作、壓實控制等系列技術實現。

（1）數據鏈接(LINK)：采集設備關鍵性能和運行狀況數據的解決方案，采集的數據可用于網絡以指導決策制定。

（2）坡度控制(GRADE) 和壓實控制 (COMPACT)：這兩種生產效率解決方案可讓操作手更快、更準確移動物料，且所需的移動次數更少。

（卡特彼勒坡度控制系統）

（3）有效載重(PAYLOAD)：一個適合卡車和裝載工具的車載系統，有助于實現更高的效率、更短的周期和更低的每噸成本。

如今，卡特彼勒在其服務的主要領域（包括礦業、施工、能源和交通運輸）都推出了相應的智能解決方案。全球范圍內投入使用的卡特機器和發動機中實現互聯互通的，已有約50萬臺。

02 打造更好的智能解決方案

為了更好地利用數據分析推動創新并為客戶提供支持，2015 年 2 月，卡特彼勒在美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分?？蒲袌@區設立數據創新實驗室。

2015 年 3 月，卡特彼勒開始與數據分析公司 Uptake 在技術和數據方面的合作，并且對 Uptake 進行了少量股權投資。希望通過卡特彼勒產品工程和設計能力與 Uptake 的軟件、應用和數據分析技能的有效結合，為客戶提供更高效的解決方案。

2015 年 4 月，卡特彼勒成立「分析和創新事業部」，職責之一就是管理與第三方公司（如Uptake）之間的戰略關系?？ㄌ乇死盏年P鍵員工與 Uptake的團隊被聚集在一起（芝加哥），以加速創建平臺以獲取大規模數據，結合數據科學來理解數據模式并快速對信息進行部署，以達到減少客戶支出、優化性能和防止意外停機時間。

這個新部門的另一項重要職責是：盯著硅谷，并在風險投資基金投入種子資金，用以投資能夠進一步提高卡特彼勒產品和服務的新興技術。

一個月后，卡特彼勒對建筑設備租賃資源共享平臺 Yard Club 進行投資，使客戶能夠通過該公司的設備租賃網絡平臺將自己閑置的設備租賃給其它承包商。據報道，2016 年，Yard Club 在北美推動了超過 1.2 億美元的設備交易。

2016 年 2 月，卡特彼勒宣布與無人機公司 Redbird 合作，使用無人機在工地上方收集現場數據，并通過基于云計算的專用算法對數據進行分析，提高施工智能化。

2017 年 5 月，卡特彼勒宣布收購 Yard Club。

03 關注后市場的數字化，做好服務

2017 年底，卡特彼勒在全球提出新戰略——以引領型發展、可持續發展作為目標，關注「卓越引領」、「擴大產品線」、「后市場數字化」三大重要領域。可理解為，卡特彼勒確定了三個重點關注領域：持續增強在卓越運營方面的核心競爭力，不斷豐富產品和解決方案，并著力增加對服務的關注。

2018 年，卡特彼勒攜手代理商面向中國 CAT? 用戶推出「卡特 360 全程安心服務」——包含購機、用機和養護的一站式服務。

卡特彼勒還率先推出輕量級遠程信息處理工具 Cat? App，用于提供車隊基本信息、設備工作小時和位置等?？蛻艨梢允褂迷搼眠M行車隊預防性維護管理、聯系當地代理商等操作。

（Cat? App：業界首個用于追蹤作業設備核心操作數據的移動應用）

2019 年 9 月，卡特彼勒推出零售電商平臺：catpeijian.cn，專為擁有個位數量CAT設備的客戶而設計。該平臺擁有多種功能，包括整合搜索、移動端優先設計、設備綁定、簡化零售結算、移動端支付和注冊等。

此外，卡特彼勒也在實施「供應商協作云」試點項目。

其理念是：把所有供應商放到云端，整合為一個信息生態系統。嘗試通過云技術和大數據，進入供應商制造系統的內部，實時了解產品的關鍵質量點和關鍵制造流程；同時，卡特彼勒可以根據大數據分析，決定由哪家供應商來提供零部件更能滿足客戶的需求；此外，減少卡特彼勒采購部門和供應商的溝通時間，提高雙方合作效率。

參考資料：公司官網、財報、媒體公開報道等。