賽迪：全球燈塔網絡：來自第四次工業革命前沿的洞察(27頁).pdf

《賽迪：全球燈塔網絡：來自第四次工業革命前沿的洞察(27頁).pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《賽迪：全球燈塔網絡：來自第四次工業革命前沿的洞察(27頁).pdf（27頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、- 1 - 2020 年年 10 月月 12 日日第第30期期總總第第 462 期期 全全球球燈燈塔塔網網絡絡：第第四四次次工工業業革革命命前前沿沿洞洞察察 【譯譯者者按按】為推進第四次工業革命相關的技術應用成果，世界經濟論 壇于 2018 年攜手麥肯錫推出全球燈塔工廠網絡項目，旨在通過標桿企業 的示范作用，帶動更大范圍的制造業轉型升級。本次刊出的是世界經濟論 壇 2020 年 1 月發布的全球燈塔網絡：第四次工業革命前沿洞察報告。 報告通過具體的企業案例，詳細介紹了端到端“燈塔工廠”的價值驅動方 式，并提出了實現碳中和、加速中小企業數字化轉型、為第四次工業革命 培養人才、加強政企合作等四個方

2、面的行動倡議。智庫信息化與軟件 產業研究所對報告進行了編譯，期望對我國有關部門有所幫助。 【關關鍵鍵詞詞】燈燈塔塔工工廠廠第第四四次次工工業業革革命命數數字字化化轉轉型型 - 2 - 在第四次工業革命浪潮下，一批領先制造商在數字化轉型過 程中進展矚目，榮登“燈塔工廠”榜單。不過，多達 70%的企業 尚未充分發揮技術轉型的全部潛力。鑒于領跑者與其他制造商之 間的績效差距日益拉大，世界經濟論壇于 2018 年攜手麥肯錫啟 動了全球“燈塔工廠”網絡項目，旨在幫助企業通過部署技術、 重塑勞動力、分享和學習最佳實踐、培養新型合作關系，進而加 速向未來制造轉型。 一一、第第四四次次工工業業革革命命前前沿沿

3、洞洞察察 2019 年，全球“燈塔工廠”網絡新添 28 名成員，成員總數升 達 44 家。 其中， 有 14 家被視為打通端到端價值鏈的 “燈塔工廠” ， 即實現了從供應商到客戶的全流程創新，所獲價值遠超實體工廠 范疇。圖 1 總結了單一“燈塔工廠”和端到端“燈塔工廠”在業 績和運營方面所取得的進展。其中所有數據點都取自 44 家“燈 塔工廠”中的一家或幾家。 圖 1：“燈塔工廠”正在重設行業基準-關鍵績效指標改進效果 - 3 - 1 在端到端的價值鏈中，全球“燈塔工廠”網絡的最佳數字化用 例已經達到 92 個，囊括了供應網絡對接、端到端產品開發、端 到端規劃、端到端交付、客戶對接以及可持續性

4、等方方面面。此 外，與采用傳統運營系統的企業相比，“燈塔工廠”創建的全新運 營系統擁有更高的投資回報率，競爭優勢顯著。 1 設備綜合效率（OEE） - 4 - 圖 2：貫穿端到端價值鏈的 92 個第四次工業革命數字化用例 - 5 - 圖 3：28 家新增“燈塔工廠”走在第四次工業革命最前沿 - 6 - - 7 - - 8 - 二二、快快速速取取得得規規模模效效益益的的秘秘訣訣 （一一）“燈燈塔塔工工廠廠”采采用用創創新新的的運運營營方方式式 “燈塔工廠”同時在業務流程、管理系統、人員系統和工業 物聯網及數據系統四個方面發力，對運營系統進行深入創新，通 過逐步增加數字化工具產生 1+12 的效果

5、。 （二二）成成功功規規模?；坎渴鹗鸬牡年P關鍵鍵要要素素 端到端 “燈塔工廠” 規?；瘮U展的秘訣在于將六大推動因素， 系統性地應用于生產過程的全價值鏈之中，并將其置于數字化轉 型的核心地位。 這些推動因素既有技術層面的， 又有人為層面的。 圖 4：“燈塔工廠”成為企業大規模部署數字化的先行示范者 - 9 - 1、敏敏捷捷工工作作方方式式支支持持連連續續迭迭代代 企業基于敏捷原則，能夠以迭代的方式展開創新和轉型，以 期實現規?；l展。敏捷方法能使組織持續展開協作，管理模式 變革，預判技術局限，打破技術瓶頸。對“燈塔工廠”而言，這意 味著快速迭代、快速失敗和持續學習。他們要在兩周的沖刺內創 建

6、最小可行產品（minimum viable product，簡稱 MVP），并針 對多輪快速轉型捆綁用例（每輪快速轉型都會持續幾個月）。 2、技技術術生生態態系系統統提提升升協協作作水水平平 “燈塔工廠”深知網絡效應的益處，其與供應商和各行各業的 合作伙伴都在技術平臺上展開合作，形成包括數據共享在內的新 - 10 - 型開放式協作關系，從而打造技術生態系統。 3、工工業業物物聯聯網網學學院院提提高高勞勞動動力力技技能能 “燈塔工廠”利用內外部專業知識為轉型團隊提供再培訓和資 源，幫助員工適應不斷變化的工作的需求。同時，注重發展專注 于技術的有效學習方法，包括游戲化、數字化的學習途徑，虛擬 現實

7、和增強現實學習工具，以及定制的、實時的技術指導。 4、工工業業物物聯聯網網基基礎礎架架構構增增強強擴擴展展性性 “燈塔工廠”通過重新設計或更新其 IT 系統與數據架構來增 強工業物聯網架構的擴展性，滿足高級用例對延遲性、數據流和 安全能力的要求?！盁羲S”重視打破耗時較長項目帶來的技術 隔閡，為員工提供幾周之內就能完成創新的基礎設施，將相關技 術發布的數量和速度提高了 10 倍。 在數字化轉型的早期階段 （甚 至在數字化轉型之前）就部署了這種架構的企業，最有能力在整 個組織中實現指數級擴展。 5、鼓鼓勵勵數數字字工工作作室室激激發發創創新新 領先組織通過為開發團隊創建基于敏捷的工作方式進行管

8、理 和運營的空間，來支持企業內部所有層級的創新。該模式讓轉譯 員、數據工程師、ERP 系統工程師、工業物聯網架構師和數據科 學家共同協作，并接受產品經理和敏捷導師的指導。這種搭配能 夠快速交付結果，并實現快速迭代。 - 11 - 6、轉轉型型辦辦公公室室支支持持全全企企業業變變革革 “燈塔工廠”通過建立治理模型、支持最佳的交流實踐并加 強優先級劃分來聚焦成效和解決方案。包括三方面：一是建立重 點明確的治理結構，定期召開行動會議，加快變革速度；二是通 過計分制和問責制來增加透明度和影響力；三是與組織各級人員 公開進行互動與溝通，定期表彰優秀員工，強化變革管理目標。 （三三）“燈燈塔塔工工廠廠”案

9、案例例研研究究 1、Fast Radius：集集成成工工業業物物聯聯網網的的數數字字化化后后臺臺辦辦公 公 Fast Radius 是一家美國增材制造公司，它將強大的數字化后 臺辦公與數字規劃相結合，實現各職能部門之間的信息透明，從 而解決效率低下的問題。該分析平臺通過所有工廠傳感器之間的 開放通信協議和中央云數據存儲，能夠收集整個制造過程的數據 信息，并利用多種機器學習算法來為價值鏈的所有環節提供特定 反饋， 促進設計方案改進的同時， 逐步減少質量問題和返工次數。 此外，應用覆蓋所有工廠的“數字孿生”技術實現了遠程生產， 即為特定工廠分配特定任務， 同時優化物流和產能。 自實施以來， Fas

10、t Radius 的庫存下降了 36%，產品上市時間縮短了 90%。 2、聯聯合合利利華華：打打造造敏敏捷捷沖沖刺刺團團隊隊 聯合利華迪拜個人護理工廠（Unilever Dubai Personal Care Site，簡稱 DPC）通過打造一個重點關注賦能、可持續性以及與 - 12 - 業績直接相關價值創造的動態組織結構，促進了工作流程的重組， 改善成本和客戶響應能力的同時，明確了自身的競爭優勢。 DPC 在員工中組建了一個內部團隊開發數字解決方案，團隊 成員在繼續履行原有職責的同時參與開發項目。為避免影響工廠 操作員的日常安排，開發過程嚴格遵循下述原則：所有應用程序 都基于共享的數據湖；

11、使用開源平臺設計； 提供直觀的用戶界面； 并且盡可能采用移動技術進行開發。這一過程中，DPC 還與一些 初創企業建立了合作關系。這些初創企業會根據工廠的需求靈活 調整解決方案。 相比于對接合適資源、直面日常挑戰、部署和維護大量內部 解決方案等大幅資金投入，DPC 在數字化歷程中的真正投入來源 于員工，他們共同致力于創新解決方案的開發， 3、工工業業物物聯聯網網學學院院推推動動 Petkim 第第四四次次工工業業革革命命轉轉型 型 Petkim 是一家土耳其綜合性石化公司及原材料供應商。得益 于打造數字化學院、價值創造激勵機制以及敏捷工作方式等措施， Petkim 成功提高了良品率、產量、能源效

12、率以及產品質量。 Petkim 在企業內部開發了數個用例，針對財務相關用例、虛 擬現實 HSE 培訓和評估以及使用第四次工業革命技術開展的維 護作業等部署相關項目，由一線員工組成的跨職能團隊負責交付。 為了打造這個價值創造項目，Petkim 專門建立了一個數字化轉型 - 13 - 部門。明確對人才的需求后，Petkim 還建立了一個數字轉型團隊 和一個數字化學院，旨在提高員工的數字化技能。該公司鼓勵數 字化和運營團隊采用敏捷工作方式，并借助人工智能技術和高級 分析工具來提高良品率和產量。Petkim 的數字化轉型總共創造了 5190 萬美元的經濟效益，超過 2018 年利潤的 20%。 三三、

13、深深入入透透視視端端到到端端價價值值鏈鏈“燈燈塔塔工工廠廠” 端到端“燈塔工廠”與價值鏈的不同利益相關方開展合作，共 同重塑客戶體驗。在數字化技術的幫助下，這些組織能夠按需批 量生產定制產品，與供應商實時共享數據，快速應對需求波動并 優化流程。這種價值鏈的互聯互通使智能出貨成為現實，即從下 單到交付的一整套客戶體驗的“智能價值鏈”變革。 （一一）端端到到端端“燈燈塔塔工工廠廠”展展示示了了三三種種驅驅動動價價值值的的方方式式 “燈塔工廠”的價值驅動因素使其在生產效率、 敏捷度和大規 模個性化定制方面取得顯著提升。 1、以以客客戶戶為為中中心心：將客戶作為流程設計和運營的核心，通過 改變與客戶的

14、互動方式改善了客戶的購買體驗和使用體驗。 2、 跨跨職職能能的的無無縫縫連連接接： 促進更高效的決策， 減少多余的溝通。 3、組組織織間間的的持持續續連連接接：借助新技術進行數據收集、交換和處 理，幫助企業創建新的制造生態系統。 - 14 - （二二）“燈燈塔塔工工廠廠”案案例例研研究究 1、海海爾爾：將將客客戶戶作作為為產產品品生生態態系系統統的的核核心心 端到端“燈塔工廠”將客戶體驗置于戰略核心地位，并借助技 術將其與績效管理緊密相連。以海爾為例，其空調部門借助數字 化技術將用戶體驗與日常運營緊密連接，實現了從一次性客戶思 維到終身用戶思維的轉型目標。 該公司開發了一個交互平臺，使消費者能

15、夠設計和訂購一款 量身定制的產品?？蛻艨冃ПO控器實時監控數據來分析產品績效， 并向制造商上報所有惡化信號。如果有客戶就產品問題聯系海爾， 數據引擎會從客戶的產品序列號中檢索性能數據，以此來確定導 致該問題的根本原因并采取行動，從而有助于追蹤責任。如果是 車間工人的失誤導致故障，車間獎金系統則會將其加入個人記錄。 如果是零件故障，則會檢查組件性能以確定合適的解決方案，防 止后續問題的發生。海爾模式成效顯著，產品質量提高了 21%， 勞動生產率提高了 63%，交付周期縮短了 33%，員工對客戶績效 的監控能力提升了 50%。 圖 5：海爾空調部門借助數字技術使客戶與運營團隊緊密相連 - 15 -

16、2、上上汽汽大大通通：讓讓客客戶戶參參與與產產品品配配置置 端到端“燈塔工廠”開發了各種解決方案來創造以客戶為中心 的差異化體驗，所獲價值遠超實體工廠范疇。以中國汽車公司上 汽大通為例，其使用數字化解決方案，極大地促進了定制汽車的 批量生產，顯著提高了客戶服務水平從下單到交貨只需不到 4 周的時間。 客戶使用網絡應用程序可以自主定制和下單，并能追蹤生產 狀態。該公司根據客戶訂單需求，使用 3D 仿真和數字孿生技術 定制汽車。借助高效的數字化供應鏈，每輛車的配置和生產隊列 會實時發送給供應商，啟動準時化順序供應（just-in-sequence） 發貨。自動化智能工程系統能夠鑒別數千種配置，以得

17、出最終方 案。而人工智能質量保證工具則會持續檢查構建進度，以識別錯 - 16 - 誤。相關收益包括：減少 35%的上市時間，縮短產品交付周期達 20%，實現 99.8%的配置精確度，縮短 30%的加工及換線時間。 圖 6：上汽大通使用數字化解決方案改進定制汽車的批量生產 3、菲菲尼尼克克斯斯電電氣氣：提提高高數數據據透透明明度度，創創造造更更大大價價值 值 菲尼克斯電氣是一家專門提供工業自動化解決方案的德國制 造商，通過借助多個 RFID 標簽收集信息，確保數據全流程階段 的透明可見且易于獲取，最大程度上實現了數據的互聯互通。這 種互通性確保了生產線全天候運轉，并以批量生產的成本實現了 定制化

18、產品的生產， 提升40%績效的同時將生產時間縮短了30%。 菲尼克斯電氣的成功轉型歸功于其集成式研發模式，即機器 制造部門同時兼顧研發職責，實現新型解決方案的快速引入。比 如說，它能批量生產 1000 多種不同設備版本的隔離放大器。這 個過程中，該公司有效利用了數字化測試和數據共享。數字孿生 不僅記錄下所有測試參數， 供生產團隊參考， 還能提供客戶信息， - 17 - 使生產團隊能夠直接對接客戶，實時傳達訂單狀態和交付細節。 圖 7：菲尼克斯電氣使用 RFID 標簽來確保數據透明且易于訪問 四四、以以人人為為中中心心的的未未來來生生產產 （一一）“燈燈塔塔工工廠廠”為為第第四四次次工工業業革革

19、命命轉轉型型提提供供人人才才 “燈塔工廠”采用數字技術極大提高了生產效率、績效和員工 參與度，最大限度地發揮了員工潛力，以從容應對數字化轉型過 程中的技術變革。 圖 8：“燈塔工廠”采取多種措施培養人才 - 18 - 1 1、利利用用技技術術和和數數據據，增增強強一一線線員員工工的的創創新新能能力力 “燈塔工廠”的企業文化注重一線員工的參與，鼓勵員工思考 如何進行創新，從而促使技術的成功落地和持續采用。 寶潔捷克工廠通過定期召開會議來探討問題的解決方案，這 有助于識別問題的來源，并制定避免損失發生的數字化解決方案。 如果損失的源頭處于帕累托曲線2頂端， 則該損失會得到優先處理， 2 帕累托曲線

20、（Pareto chart）是將出現的質量問題和質量改進項目按照重要程度依次排列而采用的一種圖表。 - 19 - 企業也會投入相關數字資源。之后，數據科學家會與操作員合作 找出問題原因，設計解決方案，并使用敏捷工作方式快速構建最 小可行產品，與操作人員一起評估初步輸出結果。過程中對最小 可行產品持續進行測試，直到確認損失來源已經消除。 福特奧特桑利打造了一支人才發展敏捷團隊， 結合人力資源、 生產過程和職業技能培訓，幫助員工培養創新和數據利用等第四 次工業革命相關技能。團隊成員從過去只負責衡量業務轉變為分 析自動生成的數據，即完成行政任務、獲取指標并提交新想法。 其中，員工積極參與到從新技術的

21、評估和選擇，再到與工程師和 專家的合作，以及對新技術進行開發的全過程。 2 2、積積極極主主動動構構建建技技術術能能力力和和軟軟實實力力，培培養養管管理理人人才才 “燈塔工廠”基于員工對數字化技術的熟悉程度來量身定制 再培訓項目，重點關注與數據及數字化轉型密切相關的技能，如 面對激增的數據量而亟待開發的技能，以及工廠特有的一系列技 術等（圖 9）。同時，所有工廠都依靠合作關系來獲取或共同開 發新知識。2019 年的一項調查顯示，55%的“燈塔工廠”都在與大 學或其他教育機構合作，以便獲取知識和人才。此外，有 71%的 “燈塔工廠”都在打造內部學院和能力中心來進行能力建設。 此外，企業的技能培養

22、項目除在職培訓外，還會利用輪崗、 臨時任務、交流和實習等手段來幫助員工習得技能。舉例來看， - 20 - 寶潔公司采用技術手段，在實習和輪崗項目中幫助企業吸引新人 才，尤其是國際人才。Petrosea 采用了高效動態的內容交付模式， 在其在職培訓中納入增強現實、虛擬現實和數字化學習中心等新 方法，通過游戲化技能培訓的方式提升員工數字化學習的效率。 圖 9：“燈塔工廠”通過再培訓來對新舊職位提供支持 資料來源：麥肯錫公司 3 3、調調整整組組織織結結構構，實實現現第第四四次次產產業業革革命命轉轉型型 “燈塔工廠”以一種或多種方式調整組織結構，通過在傳統 職位中增加不同以往的數據型任務，同時也在工

23、廠層面或集團層 面設立新職位， 以滿足數據、 編程和數字化方面日益增加的需求， 大力推動第四次工業革命轉型。 此外， “燈塔工廠”改變 IT 與運營各自為政的舊有組織結構 模型，建立專注于數字化部署的跨職能團隊，形成了數據科學家 和數據工程師與一線員工密切配合的模式。 4 4、實實施施新新的的工工作作方方式式，采采用用敏敏捷捷工工作作方方式式提提高高透透明明度度 - 21 - “燈塔工廠”應用技術帶來的敏捷工作方式，并將其應用于應 用程序的開發與計算機編程中，同時還能廣納各級員工的觀點， 為一線員工和管理團隊帶來了更高的透明度和新的溝通工具。同 樣，許多“燈塔工廠”也在“放寬”以投資回報率為中

24、心的項目審批 流程，避免為創新發展設限。 Arelik 公司在其項目管理中， 會根據項目需求組建一支成員 來自生產、維護、工程和質量各部門的敏捷團隊，并應用敏捷工 作方式管理其研發和 IT 項目。 智能手機應用的普及以及數據的實時獲取使得工廠內部的溝 通變得更加高效和透明。智能手機上的應用程序推送和狀態信息 提供了多模和多回合的點到點通信，操作員和主管之間可以利用 實時數據和事實迅速做出決定。例如，福特奧特桑定制了一款多 功能移動應用程序，其中包含一個可以查看所有 KPI 的儀表盤。 監管人員能在應用程序中提出和批準投資請求，并提交和管理各 種想法。 此外，智能手機應用程序能夠在線共享數據、生

25、產通知及其 他類型的通信信息。這種溝通效率使得一線主管有更多的時間來 與團隊面對面解決問題。例如，博世打造了一個內部通信平臺， 員工能夠通過聊天和視頻應用程序進行互動。 5 5、通通過過自自動動化化和和數數字字技技術術改改進進日日常常裝裝配配和和操操作作任任務務 - 22 - “燈塔工廠”通過自動化數據收集技術來改進對生產和質量的 追蹤，使用電子標準操作程序（electronic standard operating procedure，簡稱 eSOP）和增強現實等數字化協助工具取代紙質 文檔和質量指導手冊，讓員工能夠集中精力解決問題，并將精力 用于基本的機器維護。在第四次工業革命轉型中，“燈

26、塔工廠”已 經實現了 90% 以上重復性手工任務的自動化和半自動化。 數字化“防錯”工具和動態 eSOP 能夠詳細追蹤每一個步驟的 質量?；诖?，Phoenix Contact 開發了一種應用程序，不僅能為 操作員提供詳盡的指導，讓員工學習更多新技能，助力員工的職 業生涯發展，還能追蹤任務的完成情況，給與員工更多時間去維 護設備和排除故障。意大利的拜耳則是使用可穿戴設備來改進紙 質 SOP，并進行數字化轉化，從而減少了換線時間。 6 6、提提高高一一線線解解決決問問題題和和協協作作的的水水平平 “燈塔工廠”將數據作為決策參考，其員工解決問題的關注 點更有針對性，整個過程也變得更加高效。以富士康

27、為例，基于 機器收集的自診斷數據，機器操作員的職責從裝載和其他手工任 務轉變成了監控、診斷和解決問題。 此外，由于無需花費太多時間去收集數據和制作報告，“燈 塔工廠”的車間主管將有更多時間與團隊員工齊心協力尋找問題 的解決方案。Arelik 公司的主管們反饋，應用數字化設備實現的 - 23 - 數據決策能夠讓其更加關注車間問題的解決，并對團隊成員提供 指導，幫助他們認識新產品，以及靈活應對不斷增加的新變量。 五五、行行動動倡倡議議 （一一）到到 2025 年年實實現現制制造造業業碳碳中中和和 全球能源消耗中制造業占比較大，占全球二氧化碳排放的 20%，減少碳排放迫在眉睫。對此，部分“燈塔工廠”

28、走在環保前 列，其將技術創新與新興商業模式相結合，在提高競爭力與推動 業績增長的同時，積極打造一個碳中和的制造業生態系統。 挑戰：所有“燈塔工廠”都承諾到 2025 年實現碳中和。 （二二）在在生生產產網網絡絡中中推推廣廣技技術術，并并惠惠及及中中小小企企業業 “燈塔工廠”應有排頭兵的姿態和先行者的擔當，主動支持第 四次工業革命技術在整個生產網絡中的擴散，并確保所有中小企 業的供應商參與。這不僅能夠帶來整體效果和技術投資回報的改 善，還能加快技術傳播和創新進程。 挑戰：為每家“燈塔工廠”制定一項培訓計劃，讓它們支持 和資助其價值鏈中選定的一組中小企業加速轉型。 目標是 讓這些中小企業到 202

29、2 年也被確認為“燈塔工廠”。 （三三）投投資資能能力力建建設設和和終終身身學學習習 - 24 - 公共部門、私營組織、學術機構及公民社會必須齊心協力， 幫助企業員工向著制造業的未來轉型。這就需要改革教育系統， 投資大規模的再培訓和技能提升舉措，打造終生學習的環境，使 員工能夠不斷適應外界變化，增加其晉升機會，并幫助企業填補 現有的技能缺口， 打破阻礙“燈塔工廠”用例擴展的人才短缺障礙。 挑戰：組成“燈塔工廠”聯盟，制定制造業未來最關鍵技能 培訓課程。 挑戰：讓“燈塔工廠”簽署支持先進制造業發展的終身學 習和員工參與全球標準。 （四四）提提升升法法規規、政政策策和和產產業業發發展展戰戰略略 各

30、國政府可以采取一系列措施積極支持和加速當前的制造業 轉型，如制定旨在推廣技術應用的新戰略、新倡議和新項目。對 此， 一些國家/地區已經投資打造了國家級政企合作平臺， 支持 “燈 塔工廠”新用例的開發，并促進研究機構與企業之間的協作。 挑戰：召集全球“燈塔工廠”網絡為政策制定者設計一系列 活動和學習機會，促進政企交流，為法規、政策和戰略的 制定建言獻策。 - 25 - 譯自：Global Lighthouse Network: Insights from the Forefront of the Fourth Industrial Revolution 譯文作者：工業和信息化研究院劉麗超 高嬰勱 聯系方式：13466595569 電子郵件： - 27 - 編 輯 部：工業和信息化研究院 通訊地址：北京市海淀區紫竹院路 66 號大廈 15 層國際合作處 郵政編碼：100048 聯 系 人：袁素雅 聯系電話：（010）8855954313263204219 傳真：（010）88558833 網址： 電子郵件： 報報：部部領領導導 送送：部部機機關關各各司司局局，各各地地方方工工業業和和信信息息化化主主管管部部門門， 相相關關部部門門及及研研究究單單位位，相相關關行行業業協協會會