灯塔工厂

世界经济论坛(WEF，World Economic Forum)于2018年携手麦肯锡(McKinsey&；Company)启动了全球“灯塔工厂”网络项目，在使用第四次工业革命技术推动工厂、价值链和商业模式的转型方面，该网络中的制造商均展现出了卓越的领导力。基于切实可见的成果和用例，全球多个行业的1000多家公司得到了评估^[1]。

从定义上来看，“灯塔工厂”(Lighthouse Network)指的是成功将第四次工业革命技术从试点阶段推向大规模整合阶段的工厂，部署先进制造和人工智能技术，其财务、运营效益和环保方面都收获显著^[2]，“灯塔工厂”是规模化应用4IR(4th Industrial Revolution第四次工业革命)技术的真实生产场所工厂。传统制造方法在第四次工业革命的推进下被逐步颠覆。“灯塔工厂”，是“数字化制造”和“全球化4.0”的示范者，它们拥有第四次工业革命的所有必备特征。它们改进了传统企业的生产系统，创新设计价值链，打造具有颠覆潜力的新型商业模式等，催生了新的经济价值。“灯塔工厂”也是重设标准的行业领导者，能为其他企业带来灵感，帮助其制定战略，提高劳动者技能，并与参与革命的其他企业展开合作，管理贯穿整个价值链的各种变化。灯塔网络汇聚了全球先进企业，他们积极拥抱第四次工业革命技术，持续推动着制造业转型。

第四次工业革命的不同之处

传统观念认为，企业若想提升生产力和盈利能力，只能以牺牲环境为代价....但是，通过利用第四次工业革命技术改进生态效率，领先企业在提高生产力的同时，也推动了可持续发展。

(1)第四次工业革命技术使用物联网传感器收集数据，基于数字化工具，提供分析洞见，参与生产线和端到端价值链上的决策

(2)更好的运营表现：借助第四次工业革命技术，显著改善生产力、成本、敏捷度、质量、便利性等关键绩效指标

(3)环境的可持续发展：可持续发展意味着减少资源消耗与浪费，提升能效，降低温室气体排放水平

生产线和价值链上的数字化工具应用，为企业带来了诸多洞见，在提高生产力、增加竞争优势的同时，改进了资源使用效率，进而斩获诸多环境效益。那些在“第四次工业革命技术”、“更好的运营表现”，以及“可持续发展”之间形成正循环的企业，将成为第四次工业革命转型过程中，改进生态效率的先驱。

世界经济论坛和麦肯锡公司对1000多家来自全球各行各业的领先制造商进行了全面筛选，经过实地探访和记录，由第四次工业革命专家委员会进行全面检视后，在2018年从中确立16个为“灯塔工厂”。这16家“灯塔工厂”是当时最先进的生产场所，它们包括拜耳、宝马、博世、丹佛斯、UPS参股的FastRadius、富士康、海尔、强生、Phoenix Contact、宝洁、Rold、Sandvik Coromant、沙特阿美、施耐德电气、西门子和塔塔钢铁运营的工厂^[3]。

2019年，全球“灯塔工厂”网络新添28名成员，总数升至44家。这些工厂正在引领第四次工业革命技术的普及，包括数字化、自动化、高级分析和预见性分析、虚拟现实和增强现实以及工业物联网(IIoT)等

2021年6月，全球共有69家灯塔工厂，中国境内灯塔工厂共21家。虽然是全球拥有灯塔工厂最多的国家，但是完全意义上真正属于中国大陆的灯塔工厂只有9家：包括海尔(2个工厂)、美的(2个工厂)、青岛啤酒(1个工厂)、上汽大通(1个工厂)、宝钢(1个工厂)、潍柴动力(1个工厂)、阿里巴巴(1个工厂)。

截至2021年9月，已有来自全球多个国家、不同行业的90家工厂入选“灯塔工厂”。其中，中国拥有31家“灯塔工厂”，分布在14个省(市、自治区)。长三角地区处于领先位置，共有11家“灯塔工厂”，其中江苏省以8家位居榜首，仅苏州市就有5家。

“灯塔工厂”所属行业千差万别，电子设备行业有12家“灯塔工厂”，消费品行业有11家，汽车行业有10家，家用电器行业有8家，电子元件、油气行业各6家，钢铁制品、医疗设备银行业各5家。在中国的31家“灯塔工厂”中，电子设备“灯塔工厂”有6家，包括富士康4家工厂；汽车和家用电器行业各有5家；消费品行业有4家，包括本土品牌青岛啤酒1家；光电设备和工业设备行业各有2家。“灯塔工厂”的行业分布从2019年第一批的11个行业，延伸至2021年的22个不同行业，增加了服饰、光电设备、农业设备、采矿、个人护理品等细分行业。由此可见，不仅是电子、汽车、消费品等大体量产业，各行业的制造企业都有实现“灯塔工厂”目标的潜力和机会。

全球范围内的90家“灯塔工厂”共计部署了124个应用案例，有的着眼于生产制造本身，有的侧重打通端到端价值链。据统计，目前，53%(2020年数据为35%)的应用案例已经跨越工厂的制造环节，延伸至端到端价值链，这种趋势越来越明显。此外，面对国际社会日益关注的环境问题，2021年9月，世界经济论坛评选出了爱立信、汉高和施耐德电气这三家“可持续发展灯塔工厂”。“可持续发展灯塔工厂”的实践表明，企业正在加速探索通过智能制造技术实现竞争力提升和可持续发展双赢的局面^[4]。

灯塔工厂评价标准主要关注四个关键指标：一是是否实现重大影响、二是成功整合多个用例、三是拥有可扩展的技术平台、四是在关键的推动因素中表现优异(例如管理变革、能力构建以及与第四次工业革命生态圈展开协作)，这样它才能脱颖而出，被认证为第四次工业革命的领路者、数字化制造和工业4.0的表率。

从“灯塔工厂”身上，展现出了五种价值创造方式。这些差异化因素改变了企业利用技术的方式、人们与科技的互动方式，以及科技对商业决策和商业结果的影响方式。

(1)大数据决策：决策的基础是大数据，不是假设；大数据的解读由模式识别算法进行，而不是人类。

(2)科技民主化：为了更好更快地完成任务，一线员工开始开发自己的应用和解决方案来实现自动化和便利化，由此可见，生产车间里的技术正在改变人们的工作方式。

(3)敏捷工作模式：“灯塔工厂”采用敏捷工作模式实施新用例，以便在短时间内验证概念，并根据所学知识和经验改进方案，迅速从试点阶段进入扩展阶段。这一过程只需数周，而非数年。在某些情况下，模范工厂或试点技术部门会充当孵化器的角色。

(4)最小化新增用例的成本：用最低的附加成本部署用例，以便工厂可同时在多个领域推进。

(5)新商业模式：“灯塔工厂”借助第四次工业革命技术开发了新的商业模式，对传统商业模式和价值链形成了补充或颠覆^[5]，如打通端到端价值链。

端到端“灯塔工厂”采用了三种独特的价值创造方式：一是以客户为中心：端到端“灯塔工厂”、正在改变与客户的互动方式。他们将客户作为流程设计和运营的核心，改善了客户的购买体验和使用体验。二是跨职能的无缝连接：跨职能的无缝连接促进了更高效的决策，减少了多余的沟通。三是组织间的持续连接：第四次工业革命技术正以前所未有的方式进行数据收集、交换和处理，帮助企业创建新的制造生态系统。

截至2021年9月，全球灯塔工厂共有90家，包括德龙集团、Flex、强生视力健、汉高、Depuy Synthes(强生)、Protolabs、友达光电、宁德时代、中信戴卡、富士康、海尔集团、群创光电、LS电气、三一重工、施耐德电气、联合利华、西部数据、Arcelik等，具体名单如下表所示

2021年9月，全球90家灯塔工厂中，中国境内的灯塔工厂(含外资)达到了31家，中国大陆企业的灯塔工厂共有13家，包括海尔(3家)、美的(2家)、上汽大通(1家)、潍柴动力(1家)、宝山钢铁(1家)、阿里巴巴(1家)、青岛啤酒(1家)、宁德时代(1家)、中信戴卡(1家)、三一重工(1家)。台资企业入选的灯塔工厂共有8家，包括富士康(4家)、美光科技(1家)、纬创资通(1家)、友达光电(1家)、群创光电(1家)

(1)宝钢“黑灯工厂”^[6]

宝钢股份1580产线投产于上世纪90年代，自动化、信息化建设基础较好，但与世界一流先进水平相比，产线自动化率、产品质量和关键消耗指标等仍存在差距，具有一定的改造空间。

2016年9月，宝钢正式启动1580智能车间改造项目，以期搭建一个自动化、无人化、智慧化的平台来实现产品的生产管理。这种生产线改造，对于宝钢股份而言，非常具有挑战性，具体表现在三方面:一是智能制造属于领先技术，如何应用需要摸索；二是板坯库无人化项目在全球范围内应用少，如何应用同样需要摸索实践；三是项目的投入运营需要做大量的准备。

公开信息显示，宝钢股份热轧1580智能车间示范试点基本建成，技术经济指标改善明显，工序能耗下降6.5% ，内部质量损失下降30.6%，废次率下降10%， 全自动投入率提升10.5% ，指标实绩大大优于设定目标。

(2)工业富联

富士康工业互联网股份有限公司(下称“工业富联”)位于深圳的“柔性装配作业智能工厂”，也就是他们的“熄灯工厂”正是这一评选中顺利出线的一员，于2019年1月入选了世界经济论坛评选的“灯塔工厂”名单。据公开信息，工业富联目前在全国有8座熄灯工厂，生产和研发据点遍布11个国家，其中包括2万多名的研发人员。其中入选为“灯塔工厂”的“柔性装配作业智能工厂”，汇聚了供应链智慧决策、表面贴装智能制造平台、全自动柔性化装配产线、AI 智能分检分流系统以及生产大数据决策中心等单元。工业富联ABCDE五步走实现灯塔工厂从概念到落地推广^[6]

A规划顶层愿景：结合企业愿景制定灯塔战略蓝图，自上而下开展诊断，确定转型基线分解关键效益目标

B设计灯塔建设蓝图:沿端到端价值链设计先进技术场景规划，具备扩展性的底座平台架构按效益和技术可行性判断优先级，制定预算和实施计划

C建立灯塔标杆系统：从各部门抽调组建转型试点团队，选定速赢项目启动实施，并以迭代的方式快读试错持续总结经验，并形成标准化指南

D推广灯塔体系：设计推广模式，推动灯塔效应向企业其他工厂、产业链上下游的扩展，形成灯塔网络；搭建常态化运营体系，支撑灯塔推广和持续优化

E发展组织能力：优化组织治理架构和流程；通过宣传和激励逐渐转变员工理念，建立拥抱变革的组织文化

参考资料：

[1] 打造“灯塔工厂”[J].21世纪商业评论，2020(04):90-93.

[2] 侯文皓.中国制造的新基准[J].21世纪商业评论，2020(04):94-95.

[3] 王彰彰.“灯塔工厂”的创新与管理[J].中国工业和信息化，2019(07):82-88

[4] “灯塔工厂”引领制造业数字化转型[J].软件和集成电路，2021(11):78-83.

[5] 王彰彰.“灯塔工厂”的创新与管理[J].中国工业和信息化，2019(07):82-88

[6] 亿欧智库：工业富联灯塔工厂白皮书智能制造里程碑__灯塔工厂引领中国制造转型升级(59页).pdf

相关报告：

世界经济论坛：全球“灯塔工厂”网络(40页).pdf

赛迪译丛：《全球灯塔网络：重塑运营促进增长》（26页）.pdf

赛迪译丛：全球灯塔网络：来自第四次工业革命前沿的洞察(27页).pdf

爱分析：2022工业“智能决策”白皮书——点亮企业增长“灯塔”（53页）.pdf

麦肯锡：全球灯塔网络重构运营模式促进企业发展（35页）.pdf ； ；

世界经济论坛：全球灯塔网络：制造业四大变革（英文版）（25页）.pdf