分阶段总结：建材制造业“数字化转型”总体架构与实现路径

​一直以来，非金属矿物制品业都是我国工业支柱行业之一，也是我国中小企业较为集聚的细分行业之一，中小企业主营业务集中分布在矿渣微粉、水泥、混凝土减水剂、混凝土、砂浆、玻璃、灰砂砖、墙体、板材等建材制造领域，行业内创新型中小企业、专精特新中小企业、“小巨人”数量繁多。

近年来，为降低人员成本、提高生产效率、优化工艺技术，我国优质中小企业着手推动生产设备自动化改造和信息化系统应用革新，数字化转型成效初步显现，为全行业中小企业以数字化赋能专精特新发展提供有益借鉴。

但大多数中小企业数字化转型仍处于初级探索阶段，虽然在财务、销售、库存、物流等环节已采用 ERP 等软件实现线上管理，生产、采购、质量追溯、客户管理等环节数字化水平仍相对较低，数据以人工采集录入为主，企业上云用云环节相对单一。

本路径指南通过梳理建材制造业数字化转型的总体形势，研究提出数字化转型的总体架构，针对我国中小企业数字化转型共性需求提炼针对性的典型应用场景，分阶段总结数字化转型的实现路径，以期为全国建材制造业中小企业数字化转型提供指引和参考。

一、背景意义

（一）总体形势

在远期需求下降、消费品质提升、行业竞争加剧、产品同质化严重、品牌影响力弱、双碳要求趋严的大背景下，建材行业逐渐从总量扩张向质量提升、从资源消耗型向绿色创新型、从劳动密集型向数智生产经营、从价值链低端向中高端进行转变，绿色低碳、创新发展、数智转型是建材制造业未来发展的主要方向。

随着生活水平的不断提升，环保、美观、节能、安全的建筑材料越来越受到市场青睐，向高质量发展已成为必然，产品需求呈现多品种、小批量、个性化、定制化、高品质的特点，需要企业满足售后服务、客户体验、快速交货等服务需求，建材企业面临多重发展机遇挑战。

伴随两化融合持续深化以及数字化、智能化转型升级的初步探索，建材制造业聚焦物流信息不同步、产业链供应链协同发展程度不高、应收账款压力大、生产模式落后等共性问题，在无人地磅、自动取样和检测、物料入库、智慧物流等等领域初步探索形成多样化应用场景，实现了原材料入场、车间资源调度、物流精准配送追踪等多个业务环节的数字化升级。同时，建设数字化工厂，对设备运行情况、生产过程数据、质量检测数据、视频监控数据等进行实时采集和分析，并通过三维可视化全面掌握工厂运行情况。

未来，建材制造业将在以下三大方向进行转型变革：

一是建立建材产品全生命周期质量追溯管理体系，通过数字化、智能化工具建立质量追溯认证体系，提供重要建材产品防伪认证和防窜货管理；

二是以绿色低碳为导向，通过智能制造、工业互联网等持续优化生产工艺、提升产品质量和生产效率，推广低碳、高性能建材产品；

三是推动行业数字化智能化绿色化深度融合，着力构建覆盖研发设计、采购供应、生产制造、质量管控、物流配送、市场营销等全链条的一体化集成系统，实现智能化生产、网络化协同、规模化定制、服务化延伸。

（二）转型意义

提升生产效率与质量。通过 ERP、DCS、全自动化生产线等建设应用，实现配方、生产任务清单远程自动下达到设备，对生产设备运营情况进行远程监控和管理。在原材料入场、产成品出厂环节通过无人地磅系统进行自动称重计量，集成无人地磅系统、物流配送系统，有效提升物料和产品的出入厂效率。

降低成本与提高效益。建立数字化供应链管理体系，实现“按需生产”和精益生产，打造低库存、高效率、稳定可靠的供应链体系，提高客户需求响应、订单交付效率，降低整体运营成本。通过生产设备数字化、智能化改造，对生产过程、设备运行状态等进行实时监测和分析，提升生产效率和产品质量，实现设备故障快速诊断及远程处理，降低设备运维成本，保障安全生产。

实现绿色低碳发展。通过数字化手段优化能源管理体系，通过对生产过程、关键环节及重点设备能耗情况的实时监测，及时捕捉能耗超标点，提升能源调度和利用效率，降低能耗，减少碳排放。通过数字化、智能化转型升级不断革新生产工艺，促进企业向绿色、低碳、环保、可持续方向发展。

（三）共性需求

1、生产质量管控需求

目前，我国多地缺少统一的砂石供应基地，导致建材制造业中小企业的原材料质量管控成本相对较高，大多数企业仍采用人工方式进行入厂检测，实现原材料含水率辅助判断、料仓库存自动判断，从原材料、生产过程、物流运输到销售的全流程质量追溯是未来中小企业保障产品品质的重要手段。同时，生产设备联网管理和运行情况实时监测也是国内中小企业实现安全生产的普遍诉求。

2、应收账款压力大

建材制造业中小企业大多数处于产业链供应链的上游，下游客户多为大型建筑施工企业，中小企业基本以垫资生产为主，应收账款占全部营收的比重较高。传统手工记账方式导致对账时间长、财务结算成本相对较高，也是应收账款账期过长的原因。通过财务系统、订单系统、合同管理系统、开票系统等数据对接，有利于企业对应收账款进行精细分类分级管理、自动计算、自动催款，提升应收账款周转率。

3、物流管理要求高

建材制造业的混凝土行业对运输时限要求比较高，运输时间过长将影响混凝土质量，同时，下游客户对产品物流配送全程动态监管也提出了要求，因此需要数字化工具对运输位置、运输路线和时效进行管控。

4、产业链上下游对接效率不高

目前，大多数国内中小企业向上游供应商订货、下游客户下订单仍采用电话、微信接单等传统模式，导致订单信息难汇总、难查询，对订单信息的响应时效性不高。与产业链上下游对接系统、数据，实现采购计划自动预警，有利于企业构建高效的原材料采购供应和销售管理体系。

二、总体架构

建材制造业中小企业数字化转型总体技术架构主要包括基础层、支撑层、应用层、应用层四大层次。

建材制造业中小企业数字化转型应用架构图

（一）基础层

基础层主要包括云、网、端三大体系建设。其中，云层面重点建设数据中心，开展数据的存储、治理和分析应用，建设具备分布式、容器化以及微服务化等特征的云平台。网络层是实现控制指令下达、设备参数监测、任务工单传递等的核心通道，主要包括工业以太网、物联网、5G 网、互联网、工业互联网等，通过不同通信网络的衔接配合，实现业务流、数据流、信息流的畅通共享。设备端主要包括实验室试验仪器设备，窑炉、磨机、取料、搅拌等生产工艺设备，以及质量检测设备、安全生产和环保管控设备、无人地磅、机器人、机械臂、智能料仓、智能罐等设备。

（二）支撑层

支撑层主要包括物联网平台、工业互联网平台、数据管理平台等。其中，物联网平台重点集成设备接入、设备管理、数据采集和传输通信等功能，支持生产工艺、仓储物流等设备数据上云以及上层管理系统指令下达和远程控制。工业互联网平台重点集成生产管理、安全管理、质量管理、设备管理、能源管理等智能制造场景，实现工业设备互联互通，实时采集生产、工艺、设备等数据，实现跨部门、跨领域、跨业务数字化协同。数据管理平台重点对实验数据、生产数据、质量数据、销售数据和经营管理等重要数据进行集成、处理、分析和应用。

（三）应用层

应用层重点围绕采购供应、生产制造、仓储物流、销售管理、安全环保等关键业务环节以及人、财、物等经营管理环节开展信息化系统建设。

采购供应环节重点建设采购管理系统、供应商管理系统，应用建材制造行业原材料在线交易平台等提升原材料采购效率和质量。

生产制造环节重点建设生产制造执行系统、DCS 控制系统、设备管理系统、专家控制系统、在线质量检测系统、实验室质量控制系统。其中，专家控制系统通过加设智能过程控制系统，对 DCS 上传数据进行分析、优化，并结合工业大数据和动态优化控制模型，将原料配制、破碎粉磨、成型、煅烧等生产场景的最佳决策及时反馈给 DCS 系统，实现建材生产过程的智能化远程控制。

仓储物流环节重点建设库存管理系统、无人地磅系统、物流配送系统、条码追溯系统。其中，条码追溯系统集成原材料质量、生产配方、出厂质量检测、物流配送设备等全过程质量数据，提升产品质量水平。

销售管理环节重点建设订单管理系统、客户管理系统、销售工程管理系统，方便下游客户线上下单、电子单签收，助力销售人员实现客户信息和施工现场数据采集集成。

安全环保环节重点建设安全生产管理平台、能源监测和综合利用平台、碳排放管理平台、环境监测和管控平台。

经营管理重点围绕人、财、物、业等建设 ERP、OA、HR、资产管理系统、项目管理系统、智能决策 BI 系统。

可视化管理平台重点对生产、质量、能耗、设备运行、销售、物流配送、财务经营等核心业务、管理数据进行集成分析和展示。

关于应用层建设，如今已有完善的一体化建设方案，比如我司引进的织信Informat企业级低代码平台，该平台基于数据模型优先的设计理念，提供大量标准化的组件，内置AI助手、组件设计器、自动化、脚本、工作流审批、API、表单设计器、角色权限、可视化BI等功能，搭配在一起可以帮助企业构建复杂核心的数字化系统。如ERP、MES、CRM、PLM、SCM、WMS、OA、项目、企业服务等多个应用场景，全面助力企业落地数字化应用。当然，这里不管我说得再天花乱坠，都不能代替产品本身，好产品，值得大家切身体验informat.cn。

（四）用户层

用户层重点结合公司内部管理层、一线业务人员以及客户、供应商、物流配送机构等外部机构应用需求，采用 PC端和移动端两种方式，通过权限管理为不同层级、不同领域需求方提供差异化功能服务支持。

三、典型应用场景

数字化工厂建设。

整合分析混凝土配合比数据，应用大数据、人工智能等技术构建混凝土配合比模型，根据客户需求自动生成相应的配合比。推动中控系统与销售管理、ERP系统对接，下单信息传送到生产调度中心，自动生成并下达生产任务单、配方，通过生产看板显示车辆、司机匹配情况，实现物料传送、搅拌机远程操作、包装、装车等全过程自动化。通过设备管理系统集成设备健康状态在线监测、智能分析预警、在线巡检、故障诊断等，对设备全生命周期进行管理。

质量检测和追溯。

建设智能化实验室质量控制系统，实现原材料、半成品、熟料、成品水泥等生产全流程自动化取样、制备、检测和智能化分析与控制，全面提高水泥生产质量。应用在线质量检测系统对关键生产工序指标进行实时量化检测，通过生产过程质量数据自动采集和动态监测，实现质量数据可追溯。运用工业互联网标识码对原材料、质检样品、生产设备等进行标识，将原材料质量、生产配方、出厂检测、运输泵送设备、第三方检测等质量信息进行关联，通过（“码码关联”汇集销售订单、生产任务单、作业单、完工入库单、发货单、原材料采购单、原材料质检单等全过程信息，方便客户通过标识码获取产品质量相关信息，提高企业产品质量管控水平。

物流精准追踪。

在物流配送体系引入新能源车，配备数字化管理模块，借助物流配送系统，实现运力调度、轨迹查询、安全监控、在线结算等功能。建设物流计价系统，结合运输距离、浇筑难度等进行精细报价。建设驾驶员（“一通通”系统并与销售系统实现对接，集成车牌号、吨位、客户信息等，通过无人地磅自动称重打印榜单，通过磅单上的二维码可实现物流追溯管理和防窜货管理。

产业链深度协同。

建设供应商管理系统和采购系统，实现对上游供应商订货需求自动下单，并与采购管理、库存管理系统对接数据，推动库存管理系统与上游原材料供货商订货系统、物流配送系统对接，实现联网和数据共享，提升原材料采购效率。接入砂石等原材料交易平台，构建更加稳定、更加优惠、质量更优的原材料供应体系。

营销数字化。

打造销售管理系统，实现在线下单、订单查询、车辆地图、电子签单、便捷签收投诉建议等功能。建立客户信息管理系统和销售工程管理系统，实现客户资信、付款条件、执行人员、施工现场运行情况等全方位信息动态管控。通过财务系统与客户信息管理系统、销售管理系统等数据对接，形成日结算的财务报表，实现应收、应付、已收、已付账款等信息的集成和分析，实现应收账款自动结算、自动催款。

安全环保数字化管控。

基于安全环保管理平台实现生产过程环保数据实时监测、安全生产实时跟踪预警、异常数据实时报警推送、根因溯源分析、安全生产在线培训。

四、实现路径

（一）开展组织变革

中小企业应加强与数字化建设相适应的组织机构和管理机制建设，将数字化转型作为“一把手”工程进行推进，设立数字化推进部门，引导公司上下形成数字化转型普遍共识。明确数字化转型目标、应用需求，制定数字化转型战略和分步实施计划。

（二）分步推进转型

综合考虑应用需求的紧迫性、系统功能间的关联性、投入产出成效等分步开展数字化建设。围绕管理数字化需求开展财务管理、人力资源管理、资产管理、协同办公等信息化系统建设，有效提升企业内部管理效率和水平。围绕自动化生产线、生产作业数字化管控、无人地磅、驾驶员配送系统、订单系统等需求紧迫、收效快的领域先期开展信息化、数字化建设，并逐步开展实验室管理系统、供应商管理系统、客户信息管理系统、安全环保管控平台、能源综合利用平台等系统建设。

（三）实现系统集成

通过建设物联网平台、工业互联网平台等实现设备和信息化系统数据对接和集成，采用数据接口、综合管理平台等多种方式实现采购供应、生产制造、质量检测、仓储物流、能源管控、安全环保等系统集成和数据对接，对供应链全过程进行质量追溯、能源综合利用、安全生产、环境监测。

（四）强化数据驱动

中小企业应开展数据治理工作，建立健全数据采集、集成、存储、处理、分析、应用等数据全生命周期管理机制，围绕核心经营管理要素和典型业务场景，开展生产状态、设备运行、质量检测、能耗监测、安全生产、财务收支等重要数据分析、应用和可视化展示。

五、保障措施

（一）政府层面

政府主管部门应以推动中小企业绿色低碳发展和提质升级拓链为目标，聚焦重点环节引导中小企业提升数字化应用水平。一方面，推动中小企业加快设备技术改造，通过自动化、数字化生产设备革新生产工艺，加大企业数字化车间、绿色工厂建设的财政支持力度；另一方面，引导中小企业结合行业数智化、绿色化发展趋势以及生产工艺革新、新产品和新市场开拓需求，将公司内部数字化转型模式、经验和自研产品、设备封装打包形成新业态和新业务，通过提质升级、延链拓链创造新的发展动能。

（二）行业层面

引导行业龙头骨干企业等牵头打造砂石平台汇聚优质资源，为我国中小建材制造企业构建更加稳定、更加优惠、质量更优的原材料供应体系。加快推动国内龙头企业建设建材制造行业标识解析二级节点平台，打造行业典型标识解析应用体系，加强产业链价值链协同共享，实现能源资源优化配置。引导行业协会等围绕中小企业在工业互联网、智能制造等领域的人才需求，建立复合型人才培养体系，为中小企业输送一批既熟悉建材行业又掌握数字化专业技术的专业人才。

（三）服务商层面

针对建材制造业中小企业小批量、多批次、多样化的生产特点，与中小企业加强合作、共同开发符合企业生产经营实际需求和特点的定制化产品、解决方案，解决通用产品难适配问题。发挥大型信息化服务商资源优势和能力，为中小企业开发具备数据接口的“小快轻准”产品和解决方案，助力中小企业实现系统集成和数据对接。通过工业互联网平台助力中小企业对接产业链上下游资源，解决产业链协同难题。