燈塔工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型的三大方法及特點

在經(jīng)過為期一年調(diào)研了全球1000多家工廠后,世界經(jīng)濟論壇公布了全球首批先進“燈塔工廠”名單,全球共有9家最先進的工廠入選。這9家“制造業(yè)燈塔工廠”，在應(yīng)用第四次工業(yè)革命技術(shù)、實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化方面的表現(xiàn)突出，其業(yè)績比普通工廠高出20%至50%。

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前沿

燈塔工廠（Lighthouse）是指規(guī)模化應(yīng)用4IR（4th Industrial Revolution 第四次工業(yè)革命）技術(shù)的真實生產(chǎn)場所/工廠。今年8月，世界經(jīng)濟論壇與麥肯錫合作開展的未來生產(chǎn)技術(shù)與創(chuàng)新項目組經(jīng)過4個月的嚴(yán)格篩選，審議并確定了首批燈塔工廠。這些燈塔工廠覆蓋了非常廣泛的地區(qū)，已經(jīng)形成了全球性的“最佳實踐”學(xué)習(xí)平臺。已調(diào)研工廠的報告顯示：70-80%的燈塔工廠宣講了明確的轉(zhuǎn)型故事；30%+應(yīng)用了新的轉(zhuǎn)型管理技術(shù)；60-70%的燈塔工廠參與了以第四次工業(yè)革命為主題的多方利益相關(guān)合作；85%的燈塔工廠目標(biāo)為提高資源的生產(chǎn)力及使用效率。研究顯示實施多項綜合4IR用例能夠顯著提升公司的財務(wù)和運營情況：燈塔工廠的部分運營關(guān)鍵指標(biāo)提升50-60%，部分財務(wù)關(guān)鍵指標(biāo)提升10-20%。

背景

上個世紀(jì)時，工業(yè)革命徹底改變了歐美社會，先進的機器設(shè)備和生產(chǎn)流程創(chuàng)造了大量就業(yè)崗位和財富，并且廣泛提高了人們的生活水平。燈塔工廠在生產(chǎn)線上率先整合了蒸汽、電力和化學(xué)品等要素，是采用先進技術(shù)設(shè)備的先驅(qū)者。

傳統(tǒng)制造方法在第四次工業(yè)革命的推進下被逐步顛覆。令人振奮的先進技術(shù)，如機器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等大量出現(xiàn)，可以說新一代燈塔工廠的第一波浪潮已然到來。

第四次工業(yè)革命技術(shù)的大規(guī)模實施也引發(fā)了全球各地工廠的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。到2025年，經(jīng)過轉(zhuǎn)型的公司對全球經(jīng)濟的影響預(yù)計將達到3.7萬億美元。除了在業(yè)績上的突破，這些公司也擁有了重新制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán)。

評選

9月19日在中國天津，麥肯錫與世界經(jīng)濟論壇合作舉辦了新領(lǐng)軍者年度會議，并在會議上宣布了全球首批燈塔工廠的消息。2018年，我們通過篩選1000多家領(lǐng)先的制造業(yè)廠商，訪問他們遍布全球各地的工廠，發(fā)現(xiàn)了其中的9個燈塔工廠（其中5家在歐洲，1家在北美，3家在中國）。通過對4IR技術(shù)的大規(guī)模部署，這些燈塔工廠重新定義了最優(yōu)績效（相較于競爭對手高出了20-50%）。

以下為各燈塔工廠的突出特點：

拜耳生物制藥(意大利加巴納特)：“數(shù)據(jù)即資產(chǎn)”——大多數(shù)企業(yè)使用的數(shù)據(jù)不到其產(chǎn)生的1%，但拜耳憑借龐大的數(shù)據(jù)庫，將維護成本降低25%，運營效率提高30%至40%

博世汽車(中國無錫)：“增強競爭力”——搭建“先訂單，后制造”產(chǎn)品定制平臺，利用遠(yuǎn)程人工智能技術(shù)事先預(yù)測維護需求

海爾(中國青島)：“以客戶為中心的技術(shù)”——以人工智能主導(dǎo)轉(zhuǎn)型，包括搭建“先訂單，后制造”產(chǎn)品定制平臺，以及利用遠(yuǎn)程人工智能技術(shù)事先預(yù)測維護需求

強生DePuy Synthes(愛爾蘭科克)：“過程驅(qū)動的數(shù)字鏡像”——該工廠運用物聯(lián)網(wǎng)，讓舊機器相互“溝通”，將運營成本降低10%，機器故障停機時間減少5%

菲尼克斯電氣(德國巴特皮爾蒙特和布隆伯格)：“客戶驅(qū)動的數(shù)字鏡像”——通過對每個客戶的具體要求構(gòu)建數(shù)字鏡像，維修或更換產(chǎn)品的工作時間減少了30%

寶潔Rakona(捷克)：“敏捷化生產(chǎn)”——只需點擊一下按鈕，生產(chǎn)線即可立即改變生產(chǎn)產(chǎn)品種類，使成本降低20%，產(chǎn)量增加160%

施耐德電氣(法國勒沃德勒伊)：“工廠一體化”——各工廠共享知識和最佳操作，使公司所有工廠的能源和運營效率達到最高水平，將能源成本降低10%，維護成本降低30%

西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品(中國成都)：“3D模擬生產(chǎn)線優(yōu)化”——員工利用3D模擬、增強現(xiàn)實和其他技術(shù)，完善工廠的設(shè)計和運營，促使產(chǎn)量提高三倍，縮短周期時間

UPS Fast Radius(美國芝加哥)：“平衡產(chǎn)能與客戶需求”——工廠借助遍布全球的3D打印中心和實時制造分析，滿足消費者對可快速生產(chǎn)的定制產(chǎn)品的需求

用例

燈塔工廠的決策不是由人們的經(jīng)驗驅(qū)動，而是建立在認(rèn)知洞見的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上。不僅車間所使用的技術(shù)經(jīng)歷了顯著的轉(zhuǎn)變，操作人員也會開發(fā)自己的App和解決方案來為提高任務(wù)的完成效率。新的數(shù)字化用例能夠以最低的附加成本進行部署，從而實現(xiàn)多區(qū)域同時運轉(zhuǎn)多工廠。我們發(fā)現(xiàn)最常用的數(shù)字化用例有規(guī)律可循，燈塔工廠普遍采用數(shù)字化業(yè)績管理、先進分析平臺、數(shù)字化質(zhì)量等見效大而實施又可行的用例。

方法

燈塔工廠對于制造業(yè)的總體數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了非常寶貴的經(jīng)驗，他們在競爭中有著明顯的優(yōu)勢：不只是因為新科技的使用，更關(guān)鍵的是持續(xù)改進的能力。燈塔工廠成功克服了大多數(shù)制造業(yè)公司會面臨的典型痛點：費盡周折應(yīng)對各種技術(shù)并發(fā)現(xiàn)問題；投入大量精力進行概念驗證工作；推廣過于緩慢；缺乏明晰的商業(yè)案例；解決方案大多互不相關(guān)以及在實施過程中產(chǎn)生了數(shù)不盡的數(shù)字孤島。

針對這些具備極大挑戰(zhàn)性的問題，我們發(fā)現(xiàn)這些燈塔工廠普遍采用三個方法來應(yīng)對：

方法一：

引入新工具和敏捷工作方法。燈塔工廠使用增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實等高級工具的可能性幾乎是落后者的三倍，使用底層軟件（如物聯(lián)網(wǎng)平臺軟件）專門支持上層先進應(yīng)用的可能性則高出兩倍。同時燈塔工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型落地以及在跨職能團隊中推行敏捷工作方法的可能性，也是其他公司的五倍。

方法二：

打造并充分運用行業(yè)新進入者、合作伙伴和生態(tài)圈的力量。燈塔工廠允許并選擇第三方開發(fā)生態(tài)圈的技術(shù)，使用外部軟件和應(yīng)用從事開發(fā)，而非事事自己開發(fā)的可能性相比于落后企業(yè)高出三倍。

方法三：

通過提供創(chuàng)新增值服務(wù)和打造新商業(yè)模式來產(chǎn)生新收入來源。燈塔工廠采用了新的業(yè)務(wù)模型，包括基于設(shè)備和機器的使用頻次和訂購時間的付費模式，提供連接數(shù)據(jù)和利益相關(guān)方的技術(shù)平臺，以及把知識產(chǎn)權(quán)、數(shù)據(jù)和行業(yè)洞見轉(zhuǎn)化為收入和利潤。

意義

研究表明僅有小部分的制造業(yè)已經(jīng)開發(fā)出了成熟的燈塔工廠，并且通過實施第四次工業(yè)革命的技術(shù)，這些工廠都收獲了不錯的轉(zhuǎn)型成果。在一定程度上，燈塔工廠的出現(xiàn)和成功正標(biāo)志著一場更大變革的發(fā)生。

越來越多的公司正在利用其資源與優(yōu)勢，所學(xué)到的經(jīng)驗與教訓(xùn)，在整個價值鏈和生態(tài)系統(tǒng)上進行拓展以加速實現(xiàn)收益。這些具有標(biāo)志性的成功案例可以為新的燈塔工廠提供指導(dǎo)方向，并加速實現(xiàn)整個價值鏈的轉(zhuǎn)型。

擁有燈塔工廠的國家應(yīng)該開始探索如何利用這些資產(chǎn)來加速技術(shù)普及，并對發(fā)展中的燈塔工廠提供支持。高等院校應(yīng)該與成熟的或者發(fā)展中的燈塔工廠合作，進一步推進第四次工業(yè)革命的用例和技術(shù)。而領(lǐng)先的技術(shù)公司也應(yīng)該確保與燈塔工廠保持緊密的協(xié)同發(fā)展，因為燈塔工廠正是其他企業(yè)尋求定位和突破的靈感之源。