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乔静炜等:基于“任务链”的中小企业数字化转型新范式研究——以汽车零部件为例

作者:本站编辑      2026-01-30 11:29:05     0
乔静炜等:基于“任务链”的中小企业数字化转型新范式研究——以汽车零部件为例

《数字化转型》2026年第1期刊发工业和信息化部电子第五研究所工程师乔静炜等署名文章《基于“任务链”的中小企业数字化转型新范式研究——以汽车零部件行业为例》,全文为您分享如下:

基于“任务链”的中小企业数字化转型新范式研究——以汽车零部件行业为例

乔静炜 1,2    王刘平 1    冯洋    谢克强 1,2*  

(1.工业和信息化部电子第五研究所,广州 511370;

2. 工业软件工程化技术及应用工信部重点实验室,广州 511370;

3. 掌上车间(广州)智能科技有限公司,广州 510730)

汽车产业是我国实体经济和先进制造业的核心支撑,也是我国国民经济支柱产业的重要组成部分。汽车零部件作为汽车工业的基础,其企业数量众多且以中小型为主体,数字化转型长期受限于资源与能力短板而推进困难,严重制约了汽车行业整体数字化进程。2025年12月,工业和信息化部等四部门联合发布《汽车行业数字化转型实施方案》, 明确提出“梯次推进汽车零部件中小企业数字化转型”,这为汽车产业全链条数字化升级指明了前进方向。可见,探索并构建一套真正契合中小型汽车零部件企业特点的数字化转型路径和方案,已成为一项紧迫而重要的现实课题。

一、识局:“质量、交期和成本”是汽车零部件企业维持竞争力的核心要素

当前,在新能源汽车行业迅速发展的冲击下,市场环境竞争日益激烈,产品更新迭代速度不断加快。尤其在汽车零部件行业,随着新能源汽车配套的新兴零部件企业如雨后春笋般涌现,传统燃油车配套的零部件企业面临着订单急剧减少、客户要求日益多样化等一系列严峻挑战。为有效应对市场变化,汽车零部件企业(简称汽零企业)亟须提升自身竞争力才能实现可持续发展。

调研发现,汽车行业对零部件企业的要求较高,主要表现在三个方面:一是订单交付,汽车产业链普遍采用JIT生产模式,汽零企业作为整车厂的上游环节,需要快速响应整车厂的订单需求并准时交付;二是产品质量,“质量为先”是汽车产业高质量发展的重要方针和基本前提,汽零企业生产的零部件产品需要同时满足IATF 16949质量体系和整车厂的高质量要求才能成功进入整车厂的供应链体系,为整车的安全性、可靠性打下坚实基础;三是生产成本,整车厂每年对零部件企业有降价要求,使近年来汽零企业的降本压力持续增加。

(一)准时交货是汽零企业赖以生存的立足之本

在汽车制造行业,整车厂对供应链上游的零部件企业产品质量、订单交付时间等要求非常严格,零部件企业一旦因缺货、延期交付等原因而导致整车厂生产停线,可能会面临巨额罚款。此外,随着新能源汽车时代的到来,整车开发周期已大幅缩短。公开数据显示,传统燃油车时代,开发一辆整车的典型周期约为38个月,而在新能源汽车时代,开发一辆整车的典型周期已减少为18个月。在此影响下,市场要求汽车零部件的更新迭代更加迅速,对整个汽车产业链体系中零部件企业的生产效率、响应能力等也提出了更高的要求。

对中小型汽零企业来说,产品不良率是制约订单准时交付的主要原因之一。如图1所示,零部件在生产过程中,可能涉及工序1、工序2、工序3……工序N等多个工序,每个工序在生产过程中都会出现一定比例的不良品,如果无法准确预测各环节不良品的损耗率,将会导致订单交货数量不够,或者部分订单尾货余量太多,这会直接影响订单交期的准确性。

图 1 零部件产品生产损耗示意

说明:图中关于损耗率“15%”“10%”等数据为经验值。

(二)产品质量是汽零企业持续发展的基础前提

通常情况下,汽车零部件是指汽车机架以外的一切零件和部件,其中,零件指不能拆分的单个组件,部件指完成某个动作或功用的零件组合。按性质不同,汽车零部件可划分为发动机系统类、传动系统类、制动系统类、悬架系统类、转向系统类、电气系统类等。汽车零部件行业是汽车产业发展的基础,是支撑汽车产业持续发展的重要环节,汽车零部件的质量与性能直接关系到整车的行车安全性、可靠性以及使用寿命等。以汽车安全为例,高质量的制动系统类零部件可以确保车辆在紧急情况下迅速、稳定制动,降低事故风险。此外,在可靠性及耐用性方面的表现也更为优秀,可有效降低车辆故障的发生概率。

为了有效控制产业链上游零部件企业的产品质量,整车厂制定了独立的行业标准IATF 16949质量体系,形成了较为固定、封闭的供应商生态,提高了进入门槛。汽零企业需要在产品出厂前,依据相关行业标准,严格把控产品质量,确保产品质量符合要求。

(三)如何应对“年降”压力关乎企业生死存亡

当前,汽车行业价格战愈演愈烈,产业链上供应商“年降”已成为行业惯例。“年降”是指整车厂每年对汽零企业提出降价比例要求,一般降价幅度要求在每年3%~5%。伴随着汽车市场竞争的日益激烈,整车企业为维持自身利润空间或提升市场竞争力,需通过压缩上游采购成本实现自身战略目标,这导致处于上游的汽零企业的利润空间被不断挤压。民生证券披露的相关数据显示,2025年第二季度,汽车零部件板块毛利率为18.2%,与近两年同期毛利率水平基本持平,仍处在毛利率低于20%的“薄利区间”,“年降”使汽零企业生存压力不断增加。以比亚迪为例, 2024年12月,比亚迪针对电机、电控类企业的降价要求幅度高达10%,给行业带来较大冲击。

在汽车行业供应链体系中,“年降”已成为无法回避的挑战。对汽零企业而言,如何降低生产成本,有效应对“年降”压力,已成为企业生死存亡的关键所在。

综上,能否解决汽零企业的“质量、交期和成本”等痛点问题,是数字化转型能否落地的试金石。通过数字化手段为汽零企业在保质量、缩交期、降成本的“不可能三角”中开辟生存空间,从而构建面向未来的可持续竞争力。

二、困境:基于“命令链”架构的解决方案难以满足中小企业转型需求

面对汽车产业发展带来的挑战,汽零企业唯有通过数字化转型才能适应市场发展需求,实现可持续发展。然而,当前市面上大部分数字化产品都是面向职能型组织架构,各部门、各节点专业化分工明确,企业管理以物料流转为中心,以重复性生产管理体系为特征,流程固化严重。在此,本文将以物料流转为中心的解决方案称为基于“命令链”架构的解决方案。基于“命令链”架构的解决方案能有效匹配组织规范严密、资金预算充足的大型企业需求,但其系统复杂度高、部署成本昂贵等特点与中小企业规模较小、组织架构简单(趋向于扁平化架构)、部门分工不够清晰、数字化投入预算不高等现实问题严重错位(图2)。因此,基于“命令链”架构的数字化产品和解决方案难以满足中小企业数字化转型的实际需求,造成中小企业数字化转型成效不明显、转型积极性不高等问题。

图 2 “命令链”架构下的供给与需求匹配情况

(一)“命令链”架构的复杂节点与简单的运营模式相矛盾

与大型企业相比,大多数中小企业处于发展初期或成长阶段,资金储备相对薄弱,业务范围较为有限,其核心关注点在于如何保质保量完成客户订单生产,确保产品按期交付,以此赢得客户信任,提高企业的市场竞争力。

为此,中小企业通常会安排大量的跟单员、统计员、车间内物流人员、品质人员等不直接创造价值的非核心生产人员参与到企业的生产环节之中,以保障产品质量、数量等满足客户要求。而对生产制造之外,如财务管理、企业经营管理等专业领域的投入相对较低,其人员数量和岗位设置趋向于轻量化部署,仅安排少量资金和少量人员维持企业的正常运转。比如,广州市增城区某汽车内饰材料公司,主营产品包括吸音棉、地毯、空调滤芯等汽车零部件产品。就吸音棉来说,其生产过程复杂,包括原料准备、混料、成型、固化、后处理等多个环节,但企业岗位设置较为简单,主要涉及采购、生产、仓储、销售等核心环节,且人员专业素质整体不高、生产工序标准化不足,常常出现数据录入错误等现象。同时,生产计划严重依赖人工经验,导致物料利用规划不足以及生产原料浪费现象严重。

可以看出,对中小企业而言,专业性较强的基于“命令链”架构的数字化产品因其入门门槛较高、流程冗余而难以适应企业实际生产需求。若采用基于“命令链”架构的数字化产品实施转型,企业需要同步调整组织架构、增加相应流程的岗位角色、提高人员专业素质。这会使生产、管理等工作的决策流程变得冗长,加剧各部门间的协调困难,直接导致企业转型后的工作量与人员投入成本不降反增或转型项目直接烂尾,这与数字化转型初衷背道而驰。

(二)“命令链”架构的流程固化与订单的灵活多样相矛盾

汽车零部件种类繁多,不同类型的汽车零部件生产往往需要不同的生产工艺,比如,生产铝合金材质的零部件可能需要采用压铸工艺,而生产钢铁材质的零部件则可能需要锻造和机加工工艺。中小型汽零企业受到自身技术、资金、品牌等方面的限制:一是市场竞争力不足,难以获得大批量订单,只能承接一些大型汽零企业不愿意做的零散订单,导致订单“多品种、小批量”问题突出;二是在产业链中话语权不足,往往会面临下游整车制造企业临时性紧急订单,这些订单需要中小企业在较短时间内完成。这无疑会打乱企业原有的生产计划,使其不得不临时调整生产任务,优先生产紧急订单。此外,随着消费者需求的不断细分,市场需求日益多样化。在市场需求多样化和整车开发周期大幅缩短的双重刺激下,中小型汽零企业“多品种、小批量、急订单”的混流生产模式特点更加显著。为此,中小企业需要频繁对生产线、工艺路径等进行调整,并快速制订生产计划、下达生产任务、调整设备参数、配套各类生产原材料及产能等关键要素,并在生产过程中及时发现问题,调整生产方案,以确保生产的质量、数量等符合订单要求。

可以发现,在“小批量、多品种、急订单”的生产组织方式下,每笔订单的生产方式都是不一样的,企业生产流程、生产工艺以及物料需求变更频繁。而以“命令链”架构为基础的管理体系流程固化严重,与中小企业灵活多变的生产场景相差较大,难以匹配企业实际需求。以生产调度模块为例,以“命令链”架构为基础的数字化产品在确定生产计划后,若生产任务发生变更,需要经过生产计划管理、生产设备管理、物料管理以及其他相关资源调度和管理节点的层层审批,流程复杂、耗时长,根据订单需求实时调整生产计划的灵活性不足,与中小企业复杂多变的实际运营场景相差较大,常常出现顾此失彼的赶工现象,导致订单交付延迟时有发生。

三、破局:以基于“任务链”架构的协同生产方式破解中小企业转型困境

中小企业数量巨大、涉及环节丰富,基于“命令链”架构的数字化产品及解决方案流程固化严重,难以满足中小企业数字化转型的个性化需求,亟须探索符合中小企业管理特性的数字化转型产品和解决方案。为此,提出以执行单元为核心的“任务链”架构解决方案赋能中小企业数字化转型。

“任务链”是一种不间断的协作路径,从任务的源头扩展到各个任务节点以及各任务节点所需资源之间的关系,澄清了节点和节点的关系,是一种基于任务目标的网状交互结构。它是实际任务的完成路径以及所需资源的动态反馈,这种关键节点的动态反馈会持续影响“任务链”上的节点状态。各节点基于统一的目标管理,自主定义子任务及其资源约束关系,共同构成保障企业生产经营活动顺利开展的核心脉络。

(一)基于“任务链”架构的中小企业数字化转型思路

中小企业数字化转型是提升企业市场竞争力的关键路径。面对汽车零部件行业产品种类愈加多样、工艺路径日益复杂等原因导致的订单交期、产品质量把控难度不断加大等问题,亟须建立一套以物料动态齐套关系为基础,以快速交付为核心的“快”“准”“稳”数字化生产运营体系(图3)。

图 3 以快速交付为核心的生产运营体系

“快”:一是优化工作流,提升工序间的协作精密度,通过合理规划和协调各工序的衔接,减少等待时间与沟通成本,保障生产流程顺畅高效,提高整体生产效率。二是标准化作业,明确关键进度节点,制定各环节的标准操作流程与时间要求,让生产过程有章可循,确保每个步骤都能按时按质完成,进而加快生产进度。三是简化工艺流程,致力于缩短工时,通过技术改进、设备升级等手段简化生产流程,减少不必要的操作环节,从根本上提高生产速度,实现订单快速交付。

“准”:一是觉知与快速调整,借助数字化工具和技术,实时感知生产过程中的各种变化,如设备故障、原材料供应异常等。实时把控各环节质量,一旦发现问题,能迅速响应并调整生产计划、工艺参数等,确保生产活动顺利进行,避免因效率、质量等问题造成交付延迟。二是数量准确,精准把控生产数量,避免出现生产过量或生产不足的情况。通过精确的生产计划、物料管理、库存管理以及质量控制等手段,保证交付产品数量与订单要求一致。三是时间准确,严格按照预定的时间节点完成各项生产任务,从原材料采购、生产加工到成品交付,每个环节都做到时间精准,确保按时交付产品。

“稳”:聚焦品质关键节点,在重要环节严格执行质量标准和操作规范,确保每个步骤都符合质量要求,避免因质量问题导致返工、延误交付等情况,保证产品品质稳定,为按时交付提供可靠保障,切实增强企业订单交付能力。

(二)基于“任务链”架构的中小企业数字化转型路径

实现订单快速交付的前提条件是订单生产全流程的物料齐套,在各个环节及时、准确跟踪订单物料齐套关系,快速解决问题。构建基于“任务链”架构的生产运营方式,允许订单在生产过程中进行增减物料、调整工序流程等操作,以快速实现生产前及生产过程中的物料齐套,提高订单交付竞争力。

一是订单交期控制。与以物料流转为中心的“命令链”架构不同,基于“任务链”架构的解决方案是将工厂内部及产业链上下游解耦为各种最小任务执行节点(主要是生产最小单元),采用任务驱动的方式构建形成动态灵活的协作网络,其核心在于关键要素“动态齐套”,打破了以往数字化产品对应的工作流程固化、多个管理层仿真和控制成本高等难题。在该模式下,针对生产任务,在物料需求分析、生产任务生成、采购任务管理、库存管理等环节,采用各部门间数据直接互通、命令直接下达的方式,减少各部门间信息差,从而提高各部门间的协同效率;针对原材料采购,通过将传统“采购订单”解构为一系列“动态采购任务”,根据“动态齐套”需求,实时向供应商发布要货任务,而非僵化的定期要货计划,从而满足中小企业运营和管理特性需求,显著提高企业的整体运营效率。

二是产品质量控制。汽零企业生产工序复杂,品类繁多,要实现产品质量可控,就需要精准把控每个环节的质量状态。为此,基于“任务链”架构的解决方案采用“关键节点动态反馈”机制,精准把握全流程生产状态,从而提高产品质量。具体来说,在“任务链”架构下,生产负责人员可根据订单需求,灵活配置和调整各个环节的任务和参数。例如,在生产管理模块下,企业可以随时添加、修改既定的工艺流程、制造单元的工作顺序等信息,以保证产品符合相关标准和客户要求,有效解决传统数字化产品和解决方案不灵活、与实际生产需求不匹配等问题,实现数字化转型产品和解决方案高度适配企业多品种、小批量生产需求的变化,更好地应对市场个性化、多样化的需求,提升企业的市场竞争力。针对汽车零部件生产中产品首检这个关键环节,很多中小企业,尤其是五金加工类企业对首检的及时性重视不足,其中很多企业都是在生产完成后采用抽检的方式检查产品质量。在这种方式下,一旦出问题,就是批量质量问题,易造成产品数量不足导致的订单交期延迟,会给企业带来较大的损失。为此,“任务链”架构提出,在关键工位或者设备上安装质量控制设备,以便其在生产启动后通过视觉监测等技术手段获取产品质量情况,并及时将产品首检情况发送至相关管理人员或操作人员,实现质量问题的及时发现、及时沟通、及时解决,进而有效保障产品质量。

如图4所示,“任务链”架构基于链上各执行节点的结构化交互形成企业的数据超市,实现动态高效的跨部门、跨工厂协作,进而保证订单交期和产品质量。

图 4 以执行单元为中心的“任务链”架构

三是企业成本控制,企业生产成本构成见表1。一方面是企业组织架构变革成本。基于“任务链”架构的数字化转型是通过抽象不同行业的通用逻辑部分形成的通用型数字化产品。在该模式下,企业数字化转型由以往“通过企业架构变革适应数字化产品的固化流程”转变为“根据企业当前组织架构及工作流程自定义任意工厂流程”。转型企业无需对现有的组织架构和运行机制等进行大规模重构,这大大降低了企业数字化转型的成本和风险。另一方面是人员投入成本。据一线行业专家介绍,制造业企业中的行政、计划、采购、统计、库管、跟单、品质、清洁、机修等不直接创造产品价值的辅助生产人员,被称为“间接人员”。当前,离散型制造企业的间接人员比例一般为15%~25%,而在汽车零部件行业,由于对产品合规要求较高但企业自动化程度不高,产品品质管控对人工依赖严重,同时,企业治理结构僵化,缺乏有效的数字化工具等,企业间接人员比例已经普遍超过了25%,最高已接近50%。 “任务链”架构解决方案通过将物流系统与订单系统协同联动,实现以数字化方式对订单生产状态进行实时跟踪,从而降低对跟单员、监督员、巡检员等间接人员的依赖,减少人员成本投入。

四是数字化系统部署成本。在“任务链”架构下,系统部署简单,硬件投入实现了轻量化。例如,质量控制环节的设备部署成本仅为传统定制型软件的1/5~1/4,有效降低了中小企业的转型门槛。

表 1 企业生产成本构成

(三)基于“任务链”架构的数字化转型路径特点及优势

一是灵活性高。“任务链”架构面向中小企业生产运营的真实场景,符合中小企业“小批量、多品种、急订单”的生产组织方式,其任务流程与任务信息呈弱耦合关系,即各部门基于生产任务自主协同,不受固定流程的严格限制。例如,当接到紧急订单时,企业能够迅速在“任务链”的相应环节做出调整,即时分配生产任务、调配物料等,而无需像传统“命令链”架构下,按照严格的流程规范重新规划和审批整个生产计划和工作流程,从而能快速响应市场变化和客户的紧急需求,确保企业在多变的市场环境中保持竞争力。

二是部门间沟通协作更加高效。“命令链”架构下的沟通方式较为单一,多采用正式的部门会议、生产调度会议以及规范化的流程审批,会消耗大量的时间和精力。而在“任务链”架构下,各部门、各层级人员之间的沟通可以是正式的或非正式的,其中,正式沟通包括部门会议、生产调度会议、工作报告等,确保信息的准确传达和工作的有效部署;非正式沟通则包括电话、短信等临时工作报告和任务下达,实现紧急任务及时处理。通过多种沟通方式的结合,各部门能够迅速协调解决问题,避免因沟通不畅导致的生产延误或产品质量问题,进而提升企业的整体运营效率。

三是企业资源配置优化。在汽车零部件行业,生产过程涉及多种资源,如人力、设备、物料等。传统“命令链”架构下,资源往往按照固定的计划和流程进行配置,容易出现资源闲置或浪费的情况。而“任务链”架构是以执行单元为核心构建的动态灵活的协作网络,可根据不同订单和生产任务的实际情况,能够实时调整资源分配,将合适的资源在合适的时间投入合适的生产环节中。例如,当某一生产线上的任务提前完成时,相关的人力和设备可迅速被调配到其他需要的地方,避免了资源闲置。同时,减少部分产线因资源不足而导致的生产延误情况,从而提高生产效率和经济效益。

综合分析,由表2可见,与以物料流转为核心的“命令链”架构相比,以执行单元为核心的“任务链”架构在组织变革、转型成本、转型效果等多个方面存在比较优势。

表 2 “任务链”与“命令链”对比

四、实践:汽车零部件行业基于“任务链”架构的数字化转型实践

以某机电设备有限公司为例,该公司主要经营机电设备、金属制品、塑料制品、橡胶制品等,在经营过程中,长期面临生产管理方面的困难和挑战:一是生产进度不透明,无法实时掌握产品的生产进度,使进度的追踪滞后1~1.5 d。二是数据收集成本高,每天需要耗费大量的人力物力来手工统计生产数据。三是系统化管理缺失,在进行组装工序生产时,常常出现部分零配件尚未生产或采购的情况。此外,还会出现每次组装前对物料齐套性的检查严重滞后于实际生产需要的情况。

针对以上痛点问题,公司引入了基于“任务链”架构的数字化转型解决方案。一是引入线上报工模块,生产人员可以通过手机快速反馈生产进度、异常情况、巡检情况等,后台可实时查看上报的情况。二是上线动态齐套系统,实现对销售单内产品的物料需求分析,快速明确具体的生产任务和采购任务,并且在生产过程中能实时查看相关零配件的生产及采购情况。

经回访统计,该公司在改造后6个月内,订单的交期准确率由80%提升至98%,物料库存降低30%,各部门协同效率大幅提升,协调会议由原来的1 h缩短为10 min,公司跟单员、统计员等非生产人员数量由10人减少至4人,企业生产成本明显降低,竞争力得到了显著提升,成功实现了数字化转型的跨越,如图5所示。

图 5 某机电设备有限公司任务链改造过程示意

五、结束语

汽车零部件行业的中小企业在数字化转型过程中面临诸多困境,基于“任务链”架构的协同生产方式为其提供了一种有效的解决方案。通过“任务链”,企业能够实现对生产流程的灵活管理,提高各部门及上下游协同效率,更好地应对“小批量、多品种、急订单”的生产运营需求,从而在数字化转型浪潮中提升自身竞争力。未来,随着技术的不断发展,“任务链”架构有望在更多汽车零部件中小企业中得到应用和完善,进一步推动整个行业的数字化转型升级。

作者简介

乔静炜,工业和信息化部电子第五研究所,工程师,硕士,研究方向:数字化转型;

王刘平,工业和信息化部电子第五研究所,工程师,硕士,研究方向:质量可靠性;

冯洋,掌上车间(广州)智能科技有限公司,硕士,研究方向:数字化转型;

谢克强(通信作者),工业和信息化部电子第五研究所软件与系统研究院首席研究员,高级工程师,研究方向:工业软件,质量可靠性,数字化转型。

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