在經過為期一年調研了全球1000多家工廠后,世界經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“制造業燈塔工廠”,在應用第四次工業革命技術、實現生產現代化方面的表現突出,其業績比普通工廠高出20%至50%。

前沿

燈塔工廠(Lighthouse)是指規模化應用4IR(4th Industrial Revolution 第四次工業革命)技術的真實生產場所/工廠。今年8月,世界經濟論壇與麥肯錫合作開展的未來生產技術與創新項目組經過4個月的嚴格篩選,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,已經形成了全球性的“最佳實踐”學習平臺。已調研工廠的報告顯示:70-80%的燈塔工廠宣講了明確的轉型故事;30%+應用了新的轉型管理技術;60-70%的燈塔工廠參與了以第四次工業革命為主題的多方利益相關合作;85%的燈塔工廠目標為提高資源的生產力及使用效率。研究顯示實施多項綜合4IR用例能夠顯著提升公司的財務和運營情況:燈塔工廠的部分運營關鍵指標提升50-60%,部分財務關鍵指標提升10-20%。

背景

上個世紀時,工業革命徹底改變了歐美社會,先進的機器設備和生產流程創造了大量就業崗位和財富,并且廣泛提高了人們的生活水平。燈塔工廠在生產線上率先整合了蒸汽、電力和化學品等要素,是采用先進技術設備的先驅者。

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

第四次工業革命技術的大規模實施也引發了全球各地工廠的產業轉型。到2025年,經過轉型的公司對全球經濟的影響預計將達到3.7萬億美元。除了在業績上的突破,這些公司也擁有了重新制定行業標準的話語權。

評選

9月19日在中國天津,麥肯錫與世界經濟論壇合作舉辦了新領軍者年度會議,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多家領先的制造業廠商,訪問他們遍布全球各地的工廠,發現了其中的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技術的大規模部署,這些燈塔工廠重新定義了最優績效(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):“數據即資產”——大多數企業使用的數據不到其產生的1%,但拜耳憑借龐大的數據庫,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”產品定制平臺,利用遠程人工智能技術事先預測維護需求

海爾(中國青島):“以客戶為中心的技術”——以人工智能主導轉型,包括搭建“先訂單,后制造”產品定制平臺,以及利用遠程人工智能技術事先預測維護需求

強生DePuy Synthes(愛爾蘭科克):“過程驅動的數字鏡像”——該工廠運用物聯網,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):“客戶驅動的數字鏡像”——通過對每個客戶的具體要求構建數字鏡像,維修或更換產品的工作時間減少了30%

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

西門子工業自動化產品(中國成都):“3D模擬生產線優化”——員工利用3D模擬、增強現實和其他技術,完善工廠的設計和運營,促使產量提高三倍,縮短周期時間

UPS Fast Radius(美國芝加哥):“平衡產能與客戶需求”——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的定制產品的需求

用例

燈塔工廠的決策不是由人們的經驗驅動,而是建立在認知洞見的大數據基礎之上。不僅車間所使用的技術經歷了顯著的轉變,操作人員也會開發自己的App和解決方案來為提高任務的完成效率。新的數字化用例能夠以最低的附加成本進行部署,從而實現多區域同時運轉多工廠。我們發現最常用的數字化用例有規律可循,燈塔工廠普遍采用數字化業績管理、先進分析平臺、數字化質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的總體數字化轉型提供了非常寶貴的經驗,他們在競爭中有著明顯的優勢:不只是因為新科技的使用,更關鍵的是持續改進的能力。燈塔工廠成功克服了大多數制造業公司會面臨的典型痛點:費盡周折應對各種技術并發現問題;投入大量精力進行概念驗證工作;推廣過于緩慢;缺乏明晰的商業案例;解決方案大多互不相關以及在實施過程中產生了數不盡的數字孤島。

針對這些具備極大挑戰性的問題,我們發現這些燈塔工廠普遍采用三個方法來應對:

方法一:

引入新工具和敏捷工作方法。燈塔工廠使用增強現實和虛擬現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(如物聯網平臺軟件)專門支持上層先進應用的可能性則高出兩倍。同時燈塔工廠的數字化轉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新進入者、合作伙伴和生態圈的力量。燈塔工廠允許并選擇第三方開發生態圈的技術,使用外部軟件和應用從事開發,而非事事自己開發的可能性相比于落后企業高出三倍。

方法三:

通過提供創新增值服務和打造新商業模式來產生新收入來源。燈塔工廠采用了新的業務模型,包括基于設備和機器的使用頻次和訂購時間的付費模式,提供連接數據和利益相關方的技術平臺,以及把知識產權、數據和行業洞見轉化為收入和利潤。

意義

研究表明僅有小部分的制造業已經開發出了成熟的燈塔工廠,并且通過實施第四次工業革命的技術,這些工廠都收獲了不錯的轉型成果。在一定程度上,燈塔工廠的出現和成功正標志著一場更大變革的發生。

越來越多的公司正在利用其資源與優勢,所學到的經驗與教訓,在整個價值鏈和生態系統上進行拓展以加速實現收益。這些具有標志性的成功案例可以為新的燈塔工廠提供指導方向,并加速實現整個價值鏈的轉型。

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