智造之光（上）——为何他们被评为“灯塔工厂”？

【编者按】近期，由麦肯锡与世界经济论坛联合出版的一份报告中，评选出来了目前世界上16座先进的“灯塔工厂”。这批企业率先大规模地运用了先进的技术与创新管理方式，打造出来了一批标杆级的智能工厂，引领了第四次工业革命发展的潮流。

这批“灯塔工厂”目前取得了哪些成效，又有哪些经验能够为大家所分享？哪些成果能够为加速数字化技术的普及提供实质证明？我们从选择的这16家案例中，或能一窥究竟。

本文源自麦肯锡咨询集团与世界经济论坛联合发布的报告《第四次工业革命——制造业中科技与创新之光》，经亿欧新制造编译，分上下两篇发布，以供业内人士参考。本文为第一部分。

何为“灯塔工厂”？

伴随着第四次工业革命应运而生的“灯塔工厂”，指的是把第四次工业革命的技术从试点计划大规模整合起来，从而实现显著经济效益和经营效益的工厂。被选择出来的灯塔工厂，需要符合下列四项高标准：

1、拥有多项成功案例；

2、有可拓展的技术平台；

3、在关键的推动因素方面表现出众，如管理变革、构建能力等；

4、与第四次工业革命社区合作。

本次灯塔工厂评选过程中，由来自私营组织、大学和技术先驱组成的调研小组，与150多家全球先进的公司调研后，获得了许多宝贵的评选条件和建议。在评估了分部于世界各地的1000余家制造业企业样本后，组委会从中评选出16家作为先进制造基地代表的“灯塔工厂”，分别是： 拜耳、宝马、博世、丹佛斯、UPS Fast Radius、富士康、海尔、强生、菲尼克斯电气、宝洁、Rold、山特维克可乐满、沙特阿美、施耐德电气、西门子和塔塔钢铁 等企业所运营的工厂。

这批“灯塔工厂”在大规模地应用第四次工业革命新技术方面，走在了世界前列，并且通过一系列的升级改造达到了非常显著的经济效益和运营效率的提升。

“灯塔工厂”概况

麦肯锡全球董事合伙人，中国区制造与供应链业务负责人潘国锋认为，“灯塔工厂”的意义不仅仅是对先行者的一种肯定，更重要的是传达了“以价值为导向的应用推介”，当前众多公司仅仅是为工业4.0而推行工业4.0，导致许多人对工业4.0产生误解。他认为，“灯塔工厂”案例的推行，应该以创造价值为唯一导向，并辅以实际的案例加以示范。以下是评选出的16家“灯塔工厂”的情况概览。

2018年9月，在麦肯锡与世界经济论坛合作举办的新领军者年度会议上公布的首批9家灯塔工厂的名单中，其中5家位于欧洲，1家位于北美，3家位于中国，而此次新增的7座工厂中中，欧洲地区新增4家，中国地区新增2家，还有1家位于中东，更加具有地理代表性。

16家“灯塔工厂”位置分布

来源：麦肯锡中国

以下是表中前8家“灯塔工厂”在变革、创新方面所做的努力：

拜耳制药部门 ：在所有标准案例中，拜耳制药部门无疑是将数字资产运用得最好的工厂之一。据了解，目前大部分的制造业企业对于数据的使用不到其产生的1%，拜耳制药在面临持续增长的客户需求以及不稳定的设备综合效率（OEE）时，通过对各类型数据的分析，降低了80%误差率和50%的故障率，并将OEE提升了35%。拜耳制药不仅通过这一系列措施将提升了客户体验和运营效率，同时还发展出来了一种新的商业模式。

宝马集团 ：汽车制造业向来不吝于使用新技术，而宝马集团在德国的工厂，可谓是工业4.0集大成者。该工厂运用大数据进行预测性维护，降低了25%计划外停机时间；智慧物流工具降低了35%的物流成本；自动化产线以及协作机器人的应用提升了5%的装配效率等。总结起来，宝马集团位于德国的工厂侧重于效率的提升，以及用更加简单的方式进行降本增效。

博世汽车 ：博世位于中国的汽车工厂最为瞩目的当属运用物联网技术进行机器运行状况的检测，该举措提升了超过90%的基准OEE；此外，博世汽车工厂还采用了数字库存管理系统降低了10%以上的总库存，采用工具全生命周期管理系统使得工具管理库存也降低了10%以上。通过数字化的价值流程图，博世汽车的单位产出率提升了15%。

丹佛斯 ：工业设备制造厂商丹佛斯同样是用大数据的方式改进操作流程，其数字化的操作系统能够节省50%的废料成本，丹佛斯还在质量管理系统中用到了人工智能，降低了57%的客户投诉；实时加工质量控制系统缩短了7%的加工时间；灵活的自动化装配线提升了30%的劳动效率；数字研发工程系统的运用则使得设计迭代周期缩短了40%以上。

富士康工业互联网 ：从过去的代工厂到如今首屈一指的工业4.0企业，富士康作为首批入选的“灯塔工厂”一直走在对新技术应用的前列。在制造方面，富士康的“黑灯工厂”能让每小时单位效率提升31%；其实时监控和预测系统降低了60%意外损耗；工厂基于人工智能自动化测试降低了50%的错误预判；同时利用物联网对喷嘴状态进行监控，使得喷嘴的使用寿命提升了25倍以上。而上述这些对于生产效率提升、损耗下降有明显改善的新技术，都能与富士康的工业互联网平台连接，并进行有效管理。

海尔集团 ：作为国内白色家电的龙头企业之一，海尔被选为“灯塔工厂”的最大亮点，在于其运用数字化的手段开创了一种基于互联网的B2C销售模式。用户可以通过系统定制自己需要的空调产品，而海尔在生产过程中也能更加了解消费者的真实需求。海尔的大规模定制以及B2C在线订购系统，在原有基础上将订货到交货的时间缩短了33%；而其采用的数字化的产品售后服务系统能为售后服务节省50%的人力。与此同时，海尔采用了实时运用排名系统，提升了64%的劳动生产率；采用数字化的质量管理系统，使得生产线上的百万缺陷率降低21%。

强生医疗设备 ：3D打印、VR技术、协作机器人……强生医疗设备工厂善于采用先进技术为降本增效服务。协作机器人为其提升了25%的劳动效率，3D打印技术的使用降低了25%的销货成本，采用虚拟现实技术的训练和设计工具，提升了5倍安全信息处理能力。同时，该工厂也采用了数字化的实时监控手段提升了5%的资产利用率。

菲尼克斯电气 ： 菲尼克斯电气同样创造出一种新的商业模式，通过对每个客户的具体要求构建出数字双胞胎（Digital twin）镜像，降低生产时间，节省能源消耗，3D打印、混合现实等技术，同样也是菲尼克斯电气采用的方式。

智造之光（下）——评选“灯塔工厂“的意义在于什么？

【编者按】在智造之光（上）文章中，亿欧新制造列举了8家“灯塔工厂”在变革、创新方面所做出的努力和尝试，发现所有的工厂在都在数字化方面取得了非常显著的成效。与此同时，他们还采用了人工智能、大数据分析、3D打印等新技术来为制造赋能。

但必须意识到的是，在新一代工业革命的趋势来临之际，一味使用新技术并非最佳的解决方式。据了解，论坛此前有研究表明，由于技术落实的策略不当，70%以上的企业投资的大数据分析、人工智能、3D打印等技术应用项目没能撑过试行阶段，这也足以见到在技术蓬勃发展的当下，如何将技术落地实则是更需要创新者们面对的问题。

而这批“灯塔工厂”之所以榜上有名，除了希望他们在建设制造业整体生态体系中发挥领头作用，也是希望通过这批案例让更多从业者有所启发。

为了更加直观的了解这批工厂在工业4.0方面进行的布局和成效，我们将前文因篇幅限制，未曾设计的8家企业概况制作成了表格，以供参考，并将对其中较为有代表性的案例进行更加具体的阐述。

本文源自麦肯锡咨询集团与世界经济论坛联合发布的报告《第四次工业革命——制造业中科技与创新之光》，经亿欧新制造编译，分上下两篇发布，以供业内人工参考。本文为第二部分。

全球“灯塔工厂”网络概览

宝洁 ：作为快消品行业的龙头企业，宝洁打造了一条可以自动更换产线产品的敏捷性生产，这对SKU众多的宝洁而言可谓是利器，能够节省50%的产线转换时间。除此之外，宝洁尤为注重数字化能力的培养与建设，公司为没有受过专业数字化、智能化训练的雇员设立了“数字大学“和”智能实验室“，以期让长期为公司服务的员工跟上工业4.0的浪潮。

Rold ：在16家报告选取的“灯塔工厂“中，Rold是其中唯一一家中小型企业。这家电子元件生产厂商的员工数量不超过250人，却大胆了运用了多种第四次工业革命技术，如数字仪表盘、3D打印、基于大数据的成本建模等，不仅提高了公司的营业额，还将OEE提升了11%。值得注意的是，在进行数字化转型之前，Rold正面临国际客户需求量增加的压力，而过去传统的手动报告的模式使得工厂整体的生产效率大打折扣，这也是Rold坚持进行数字化改造的原因。

山特维克可乐满 ：这家位于瑞典的切削刀具生产商，也是成分利用工业大数据的好手。工厂利用了覆盖全生产流程的数字线程，大幅提高了生产率，并对产品的设计与制造流程进行了参数化管理，提供了41%的工程生产率。此外，该企业最大的亮点是操作员们能够高度参与到新案例的开发中去，以便更大晨程度地发挥“人”的决策能力。

沙特阿美 ：这家位于中东的超级天然气处理工厂是工业4.0实践的典范企业。无人巡检车和人工智能分析预测分析中心的落地应用已经非常成熟，在提升劳动生产率、减少人工维修成本以及环保方面都取得了非常明显的成效。此外，沙特阿美还同大学合作，专门开放了数据科学以及机器人的项目。

施耐德电气 ：使用物联网技术达到设备互联，从而实现能源管理、设备维护等功能，并采用虚拟现实等数字手段让员工之间进行技术交流，节省沟通成本。采用“工厂一体化”的管理方式，极大地提高了工厂的能源与运营效率。

西门子 ：西门子在中国成都的工厂主要用于生产工业自动化产品，通过打造平台将ERP、MES、PLM等工业软件进行整合，并用数字化的方式管理绩效。其3D仿真生产线主要是让员工利用3D虚拟、增强现实等技术，完善了工厂的设计与运营，缩短循环周期，减少劳动力。

塔塔钢铁 ：塔塔钢铁是世界上第六大的钢铁厂，也是地域分布最广最多的钢铁生产商之一。其在荷兰的工厂主要采用了机器视觉的技术进行之间以及原材料的识别，极大节省了人力。并通过人工智能的方式创建销售与运营计划，使得延迟交货的比例下降50%。据悉，塔塔钢铁还特别设立了高级分析学院，协助运营者研发有利于介绍废弃物、改进生产过程质量和可靠性的解决方案。

UPS Fast Radius ：如果说前面所有的企业都是采用第四次工业革命技术为自身业务提效降本，UPS Fast Radius或许应该被称为“工业4.0”本身，因为这就是一家专业从事增材制造（3D打印）的企业。客户通过网站提交订单后，商家将以很快的速度将订单和具体要求发送到最近的工厂去。据了解，订单最快可能在下单的同一天内发货，这对于整个制造业而言都是一次不小的变革。

四大独特能力，五大价值驱动，“灯塔工厂”的意义在于什么？

通过对16家“灯塔工厂”的概率进行了解，我们发现了他们在采用新技术的过程中，展现出来了四种独特的能力，他们的战略和商业案例都为企业创造了价值，他们都用到了可供拓展的物联网基础架构，企业非常重视整体能力的提升，并采用多种方式为员工进行培训，促使他们达到能力提升。最为重要的是，在这个变革的过程中，每一位员工都感觉到自己是浪潮中的一份子，他们参与案例开发的积极性会更高。

大数据决策、科技民主化、敏捷工作模式、尽可能降低增加用例产生的增量成本以及新的商业模式，促使了这批工厂在前方路径并不明显的时候，积极地开始进行工业4.0布局，拥抱技术，这个过程虽然面临的挑战和困难，但所取得的革命性的成就，所积攒的创造性的经验却是宝贵的。

大型制造业面临的问题，通常是整个行业都会遇到的问题，而他们的成功为后来者提供了宝贵的经验和财富。工业4.0的浪潮还在继续，仍需砥砺前行。