灯塔工厂：照亮企业智能制造前进方向

　　2022年3月，世界经济论坛（WEF）公布了最新一批全球“灯塔工厂”名单，13家工厂入选，国内有 6家。截至目前，全球共有103家灯塔工厂，中国有37 家，居世界首位。

　　近几年来，我们常常听到“灯塔工厂”的概念，或是某某企业入选“灯塔工厂”的消息，但是，何为 “灯塔工厂”，它是怎么来的？又是如何评选的？

　　第四次工业革命的领路者

　　第四次工业革命，又称工业4.0，是德国在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。人们意识到，世界在经历蒸汽时代、电力时代和信息化时代后，正在迈入一个更加智能化的时代，其中涉及到的关键技术包括云计算、人工智能、量子技术、3D打印、5G等。第四次工业革命的核心是智能制造与万物互联，而灯塔工厂就是第四次工业革命的产物与优秀践行者。灯塔工厂项目起始于2018年，由世界经济论坛发起，麦肯锡提供技术支持，并运营至今。

　　世界经济论坛的项目负责人吴桐在麦肯锡的线上研讨会上，曾这样解释过发起“灯塔工厂”评选的初衷：“相信很多工业人对2018这个年份情有独钟，因为工业界在这一年对于是否要做数字化以及数字化转型的大讨论基本达成了一致。数字化转型不再是一道选择题，而是一道生死题⸺它一定是制造业未来前进的一个基础和方向。但我们也看到有很多企业陷入了‘试点陷阱’，他们投入了大量人力和资金，却并没有达到预期结果。因此，论坛作为促进公司合作的全球性平台，希望在全球范围内遴选出工业各领域中运用先进技术并产生了规模化效益的先进工厂，将他们作为灯塔或者标杆，对本行业乃至跨行业企业的数字化转型起到引领作用”。

　　根据吴桐的介绍，当前世界经济论坛和麦肯锡评选“灯塔工厂”主要有三个方向，一是“卓越灯塔工厂个体”，这个方向比较关注工厂或者车间本身先进技术的应用，以及运营模式的管理，简单而言即更关注工厂端先进技术的应用；二是“端到端价值链”，不仅关注工厂本身，也会关注从工厂延展出来的上游和下游；三是“可持续绿色灯塔工厂”，在满足先进技术应用以及规模化效益的基础上，会更多地关注工厂在可持续性方面的一些技术用例和好的实践。

　　如何成就“灯塔工厂”

　　目前全世界有37家“灯塔工厂”位于中国。从企业类型来看，包括外资企业在中国的制造工厂，例如宝洁广州工厂、博世长沙工厂、施耐德电气无锡工厂等；中国本土企业的制造工厂，例如美的合肥洗衣机工厂、海尔郑州热水器工厂、京东方福州8.5 代线工厂等。从行业上看，家电、3C电子、汽车等行业占主流；从企业实力上看，几乎都是行业内的头部企业。

　　众所周知，对一家工厂进行智能化改造并不容易，无论是技术改造，还是资金投入，都是一个长期的过程。根据《灯塔工厂引领制造业数字化转型》白皮书，在中国，45%的智能工厂建设投资规模在1亿～5亿元之间，9%为5亿～10亿元，12%则达到10亿元以上。由此来看，在资金和制造经验上有优势的企业更容易走在行业前列。

　　吴桐表示，灯塔工厂的评审既有标准也没有标准，主要取决于灯塔工厂的评选模式。在整个评选过程中，专家评议会是非常重要的一个环节，灯塔工厂的最终入选名单由专家投票决定，而每位专家的关注点不一，因此很难像国内的一些权威性评选那样有明确的评分表。

　　此外，在评选过程中还有一个叫做“规模化效益获得”的关键点，灯塔工厂项目的初衷是让企业规避“试点陷阱”，因此专家们并不希望看到尚未成熟或还在研发阶段的实验室技术，更欢迎相对成熟、甚至经历了长时间市场检验或者不断迭代优化的技术，并且这项技术能为企业或者工厂的运营、财务指标等带来明显的规模化效益。

　　从目前来看，一部分市场头部企业基于更高的数字化程度，在激烈的市场竞争和生存压力下努力寻求利用新一代信息技术降低内部成本，提升运营效率，从而获得实际收益。这使得像家电、3C电子、汽车等行业企业成为积极建设“灯塔工厂”的中坚力量。

　　对于中小型企业而言，由于受资金、技术、人才等因素的限制，一味复制“灯塔工厂”经验并不可取。因此，同样是智能化升级，大型企业与中小型企业必然会采取不同的路径。

　　与大型企业复制“灯塔工厂”建设路径不同的是，中小型企业首先可以对其进行模块化拆解，然后针对企业生产中的某一个核心痛点“对症下药”。相对而言，这种逐步实施，分步改造的模式或许更适合中小企业进行智能化改造升级，从而实现更长远的智能制造发展目标。

　　“灯塔工厂”申报流程

　　关于灯塔工厂的申报流程，主要有四个重要步骤，被称之为milestone。（以2022年第九批为例）首先是网络申请；其次是现场审核；再次是专家评议会，这也是最为重要的一个里程碑，由学术界、业界等专家组成的专家评审团进行严格评估，投票决定该期灯塔工厂的入选名单；最后是结果宣布。评选结果会在世界经济论坛年度重要论坛、年会等场合宣布，对于当期入选灯塔工厂的企业，会邀请其董事长或 CEO共同参与，进行研讨分享。

　　每期灯塔工厂的评选周期大概4-5个月，企业可以用SIRI 指数从流程、技术和组织三个维度进行简单自评，在数字化成熟度和人才管理方面做一个相对全面且详细的分析和评价，从而清晰了解自身当前的数字化站位。

　　吴桐以某些成功评选的企业为例，对此进行了解读。电池的生产复杂、质量要求高、节拍时间快，人工进行视觉检测的效率和准确率都相当低。某电池制造工厂利用深度学习算法，实现了完全使用高精度AOI摄像头快速解决电池生产过程中需要视觉检测的接触、组装问题。整套解决方案结合该工厂完善的质量管理体系和3600个控制节点的传感器，产品质量已基本实现了从DPPM到DPPB的转变。

　　（注：DPPM：Defect Part Per Million，每百万个产品中的不良数；DPPB：Defect Part Per Billion，每十亿个产品中的不良数）

　　生产效率方面，某铝制品加工工厂通过IT与OT高度集成和视觉识别技术，实现了机加工全自动柔性产线，达到了计划系统与生产系统的无缝连接。最终这条产线可以实现200个 SKU的混合生产，生产效率提升达到40%。

　　敏捷性方面，某家电行业工厂实现了从客户端自动快速生产技术语言和需求给研发人员；搭建全球专家资源库网络，将设计需求打散到零部件级并智能匹配到专家团队；通过集中共享平台，智能化管理研发流程。最终该工厂将研发阶段从五个月缩短到两个月。

　　在吴桐看来，灯塔工厂是一个在全球制造领域含金量非常高且广受认可的项目，如果能够入选，首先是对企业在制造业方面先进技术应用的认可，会给企业在行业上的技术先进性和声誉带来价值；其次从企业实际管理角度而言，当选灯塔工厂后工程师、蓝领工人和管理层可以统一目标去推进项目，助力企业发展与数字化转型；最后，政府可能会对入选的灯塔工厂提供一些补贴，入选企业也可以与灯塔网络的其他成员进行技术交流，从而进一步提升自身能力。

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