灯塔工厂引领制造业数字化转型白皮书（工业富联）.pdf

灯塔工厂引领制造业数字化转型白皮书2021年10月富士康工业互联网股份有限公司e-works 研究院中信戴卡股份有限公司1专家观点灯塔工厂引领制造业数字化转型数字化转型以数据作为关键要素，通过生产运营方式、产品服务模式和商业模式的系统性变革，实现运行效率、创新能力和盈利能力的全面提升。工业互联网是制造业数字化转型的路径和方法论，基于数据驱动、机理融合与虚实结合的决策闭环，一方面变革产业资源配置方式，提升运营效率，另一方面形成创新增强范式，带来全新的价值增长。在工业互联网赋能制造业数字化转型过程中，涌现了一批创新活跃、取得积极成效的示范工厂，形成了丰富的应用案例和路径参考，我们也期待这些实践经验能够赋能到各行各业，切实推动制造业数字化转型和高质量发展。数字化转型不仅仅是一种技术转型，更是一种认知转型，是一种思维方式与经营模式的转型，是涉及企业战略、组织、运营、人才等的一场系统变革与创新。企业数字化转型需要观念和意识的转型、需要良好的企业外部生态和内部生态、需要根据自身的条件判断选择具体的应用与步骤，同样也需要“灯塔”企业的经验指引，从而更好地迎接数字化转型。中国工程院院士中国信息通信技术研究院总工程师 李培根胡坚波 工业富联首席执行官郑弘孟疫情带来了数字经济的大跃进，未来世界是基于泛在的数字连接，新型的5G移动通讯网络基础和数字科技将使能物理世界进入全新数字新时代。工业互联网将网络与工业的连接提升质量和全新的商业模式，犹如数字化的森林，利用数据植树造林，树会扎根，树木也会日益茁壮，树林更会日新又新。工业富联通过数据采集、数据传输、数据中台，以及数据应用，带给制造企业无限创意的可生产、可量产、可定制、可预测的能力，并打造和谐生态。2灯塔工厂引领制造业数字化转型面对技术工人短缺、产业质量稳定性及不确定性需求等问题，柔性自动化能大幅提升劳动生产率，数字化和人工智能技术帮助大幅减少质量缺陷并提升综合设备效率提。数字化转型同时需要跨职能转型组织推动，以及产学研结合的技术攻关，最终以全球化的生态满足新型数字化智造升级。数字化的崛起正以迅猛的势头在各行各业内推动着无数的颠覆和转型，这是一个不可逆的潮流，它改变着企业的商业模式、研发模式、制造模式、服务模式、运营模式以及决策模式，推动着企业自身业务重塑及转型。当今世界，唯一的不变就是变，只有能够顺应数字化大潮的企业才能随需而变，实现可持续发展。一场制造业“灯塔”风潮席卷全球企业，灯塔工厂成为建设新标杆，“灯塔工厂”作为引路明灯，正带动一批批企业迈上数字化转型之路。对于广大企业而言，积极推进数字化转型，打造数字化领先企业，将是企业决胜未来的必由之路！富士康郑州灯塔工厂负责人王 雪 博士/工业富联首席数据官刘宗长工业4.0的浪潮正在全球持续推进，利用数字技术提升企业生产能力将成为未来区域和产业发展的关键。云计算、AI、大数据等技术的产业化应用将驱动高端制造领域的研发、设计、制造与运行维护的模式转变。领跑的“灯塔工厂”们通过优化业务流程，改变生产部门员工的工作方式和使用技术方式，实现了运营系统的创新；通过大规模部署第四次工业革命技术，灯塔工厂正在借助新型商业模式拓宽收入渠道。2021年工业富联发起了灯塔领航者计划，携手“灯塔网络”成员及优秀的技术服务商将已被成功验证过的数字化用例推广到更多制造企业，并在更多行业联合打造和发现新的灯塔。博士/e-works CEO/总编 黄培中信戴卡建设并推广的“灯塔工厂”项目，带动了全球铝车轮制造行业生产、管理、研发的转型升级，探索了中信集团产融协同的新可能，推动了中信戴卡数字化发展的新模式，保持了行业地位和先进优势。当前，国内外发展环境都在发生深刻而广泛的变化，新一轮科技革命兴起，中信戴卡将坚持创新引领，攻克“卡脖子”关键技术，为中华民族伟大复兴贡献智慧与力量。中信戴卡股份有限公司 铝车轮六号工厂经理李志广3前言灯塔工厂引领制造业数字化转型制造企业对数字化转型的认知在过去几年中发生了巨大的转变，率先实践数字化转型的行业先行者与跟随者之间的差距已日益显现。这意味着越来越多的制造企业已经开始突破“试点陷阱”，他们的数字化技术投资已经开始转化为运营指标的提升及财务回报，并实现了规模化的复制和向价值链各个环节的延伸。自2018年以来，世界经济论坛（WEF）与麦肯锡公司展开合作，共同发起了“灯塔网络”项目寻找制造业中的数字化转型典范，并将这些最优实践背后的方法路径进行总结，使之成为一个个生动详实的转型故事供其他制造企业参考。这些企业之所以称之为灯塔，是因为他们成功运用数字化技术优化业务流程，改变了生产部门员工的工作方式及端到端价值链的协作形式，实现了系统化的运营模式转变，而这种转变带来的影响也体现在运营指标改善和财务回报方面。入选为“灯塔工厂”的企业也证明了他们在突破“试点陷阱”扩大应用规模方面的成功，这体现在有近1/3的入选企业成功打造两个以上的灯塔工厂，以及在抵御新冠疫情和供应链振荡中的优异表现。“灯塔网络”项目之所以影响日益广泛，在于它并没有公式化的标准，没有让企业套用固化的框架，也并未使用评分的方式。其价值导向更加注重业务系统升级和创新技术应用带来的商业价值，强调企业全员参与的文化与组织能力支撑，以及在以客户为中心的端到端价值链中的改善，看重的是企业转型故事中的“可借鉴价值”。因此“灯塔网络”更具有广泛的适用性和不断演进的生命力。在过去三年评选出的90家成员中，涵盖了“单一生产场所”、“端到端价值链”和“可持续发展”三种类型的最优实践，每一年评选出的新成员都会带来新的价值亮点，这说明虽然各个行业和不同企业之间面临的挑战不同，但成功的路径也不止一条。在其中我们有幸看到一批率先探索的典型企业，包括工业富联作为最早加入“灯塔网络”的成员之一，也是此项目的持续推动者与受益者，在将灯塔引领的转型理念与方法传播给更多在数字化转型中探索的制造企业。相信在大家的共建之下，会有更多企业携手点亮越来越多的灯塔，让更多制造企业能够源源不断驶向数字转型的价值新蓝海。李杰鸿海科技集团副董事长4目录前言一、“未来已来”，灯塔工厂是否遥不可及？一场全球的数字化革命正在迅速蔓延，数字经济成为增长新引擎 一场中国的数字化转型浪潮迅速兴起，智能工厂成为转型新路径一场制造业“灯塔”风潮席卷中国企业，灯塔工厂成为建设新标杆二、破解WEF“灯塔工厂”的建设“秘辛”数解“灯塔工厂”行业“灯塔”洞察破解“灯塔工厂”秘辛三、探秘身边那些“近在咫尺”的“灯塔”工业富联：从制造巨头到工业互联网平台的蜕变中信戴卡：打造柔性、闭环的制造系统，实现全球一致化生产敏实集团：借数字化之力打造面向QCD的精益企业海鸥住工：推动C2M模式转型，打造住宅工业领域的标杆华润三九：创新驱动、提质增效、升级中药智造四、驱动“灯塔”工厂数字化转型的关键技术与趋势五、破局数字化转型，打造面向未来的“灯塔”企业如何“点亮”企业灯塔？如何“赋能”区域产业灯塔？六、“灯塔”之路，与你同行灯塔工厂引领制造业数字化转型356791011141920212426283032414348495“未来已来”，灯塔工厂 是否遥不可及？灯塔工厂引领制造业数字化转型壹6从“结绳记事”到“文以载道”，从“电子计算”到“数据建模”，数字承载和见证了人类认识、改变世界的巨大进步。今天，随着新一轮科技革命和产业革命的浪潮席卷而来，特别是大数据、人工智能、移动互联网、云计算、5G等新一代信息技术的应用，人类进入数字经济时代。根据中国信通院发布的一场全球的数字化革命正在迅速蔓延，数字经济成为增长新引擎全球数字经济新图景（2020年），全球数字经济规模大、体量连年增加，2019年全球数字经济规模达到3 1.8万 亿 美 元，全 球 数 字 经 济G D P占 比 达 到41.5%，数字经济在国民经济中地位持续提升，一场全球的数字化革命正在迅速蔓延，数字经济成为增长新引擎。全球数字经济PEST分析灯塔工厂引领制造业数字化转型P战略持续升级，抢夺战略制高点n 从顶层设计转向提升数字创新应用能力n 推动形成数字治理国际新机制S对社会各个方面的辐射加深重构商业模式、提高劳动生产率、促进产业升级、推动大众创业、创造就业能力T数字技术引领科技和产业变革大数据、人工智能、移动互联网、云计算、5G等迅速发展E后疫情时代，数字经济逆势发展n 经济体量连年增长，达31.8万亿美元n GDP占比稳步提升，比重平均为41.5%n 增速逆势上扬，平均名义增速为5.4%7经历四十年改革开放和连续高速增长，中国经济增长进入中速平台和高质量驱动的阶段，处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。而2020年，一场突如其来的“疫情”让中国的制造企业接受了一次“抗震测试”，暴露出经营管理、研发管理等多方面的问题，在经历过人员不足、原材料短缺、复工复产缓慢等困境，看到了数字化基础较好的企业“转危为机”之后，决策者们开始重新审视数字化转型对企业的价值与意义，并且在用实际行动加速企业数字化转型的进程，数字化转型已经成为中国制造企业发展的“大势”。一场中国的数字化转型浪潮迅速兴起，智能工厂成为转型新路径制造企业推进数字化转型的主要动因(来源：e-works)制造企业高层对数字化转型的态度(来源：e-works)灯塔工厂引领制造业数字化转型41.8%市场竞争51.7%行业发展趋势50.5%经济下行压力56.7%企业战略发展38.2%人力成本增加0.9%不支持25.2%支持，暂具体无计划31.1%非常支持，有详细计划且是公司核心战略42.8%支持，有初步规划ABCD82020年6月30日，中央全面深化改革委员会审议通过关于深化新一代信息技术与制造业融合发展的指导意见，提出将进一步加快制造业数字化、网络化、智能化步伐，加速“中国制造”向“中国智造”转型。智能制造已成为推动制造业转型、加快制造业高质量发展的重要抓手，而智能工厂作为制造业转型的枢纽与核心备受企业青睐。中国领先企业的智能工厂建设投资规模分布(来源：e-works)企业数字化/智能化转型的建设重点(来源：e-works)灯塔工厂引领制造业数字化转型57.1%新建数字化、智能工厂14.9%应用APS系统43.7%对老工厂进行数字化/智能化改造16.7%新建柔性自动化产线21.8%实现车间联网41.3%实施MES系统23.9%设备数据采集（SCADA）28.4%对老生产线/装配线进行智能化改造12%9%45%24%10%10亿元以上5-10亿元1-5亿元5千万-1亿元5千万元以下单位：RMB9制造企业组织、业务、产品和价值链的复杂性，为制造企业的数字化转型带来诸多障碍。事实上，数字化转型并非单项技术的应用，也不仅仅是个技术命题，更是一个战略和管理命题。因此，制造企业需要深度剖析数字化转型的需求和突破口，建立明确的数字化转型路线图。然而高层对数字化转型必要性、紧迫性和复杂性认识不足，企业内部已应用的系统孤岛纵横，重视自动化轻视数字化、转型效果不显著、持续投资难等问题严重制约了制造业的数字化进程，企业急需“灯塔”的指引。随着世界经济论坛的“塑造先进制造和生产的未来”平台的全球灯塔网络的建立，一批“灯塔工厂”（Lighthouse Network）脱颖而出，成为“数字化制造”和“全球化4.0”的示范者，为各细分行业的制造企业创新发展树立了标杆。“灯塔工厂”们革新制造业价值链的各个环节，持续推进精益改善，实现透明工厂，通过数据洞察驱动企业的业务运营与决策，采集和分析工业大数据，开发智能互联的创新产品，并推进预测性维护服务，催生了新的商业模式，被视为第四次工业革命的领路者，成为创新变革的工业表率。对于入选灯塔工厂的企业而言，意味着在大规模采用新技术方面走在世界前沿，并在业务流程、管理系统以及工业互联网、数据系统等方面都有着卓越而深入的创新，能形成快速反应市场需求、创新运营模式、绿色可持续发展的全新形态。因此，“灯塔工厂”也成为中国广大制造企业的“新目标”。一场制造业“灯塔”风潮席卷中国企业，灯塔工厂成为建设新标杆灯塔工厂引领制造业数字化转型10破解WEF“灯塔工厂”的建设“秘辛”灯塔工厂引领制造业数字化转型贰11截止2021年9月，已有来自全球多个国家、不同行业的90家工厂入选“灯塔工厂”。其中，中国拥有31家“灯塔工厂”，分布在14个省或直辖市。长三角数解“灯塔工厂”地区处于领先位置，共有11家，其中江苏省8家位居榜首，苏州市有5家。全球“灯塔工厂”地域分布灯塔工厂引领制造业数字化转型“灯塔工厂”所属行业千差万别，截止当前，电子设备有12家“灯塔工厂”；其次是消费品11家、汽车10家、家用电器8家，其后分别是电子元件、油气各6家，钢铁制品、医疗设备各5家。中国31家“灯塔工厂”中，电子设备有6家，包括富士康4家工厂；汽车和家用电器行业各有5家；消费品行业有4家，包括本土品牌青岛啤酒1家；光电设备和工业设备行业各有2家。“灯塔工厂”的行业分布从2019年第一批11个行业，延伸至2021年22个不同行业，增加了服饰、光电设备、农业设备、采矿、个人护理品等细分行业“灯塔”。由此可见，不仅仅是电子、汽车、消费品等大体量产业，各行业制造企业都有实现“灯塔工厂”目标的潜力和机会。11%28%2%10%6%34%50%9%中东12全球及中国灯塔工厂行业分布情况灯塔工厂引领制造业数字化转型90家灯塔工厂共计部署了124个应用案例，有的着眼于生产制造本身，有的侧重打通端到端价值链。根据统计，53%（2020年数据为35%）的应用案例已经跨越工厂的制造环节，延伸至端到端价值链，并且这种趋势越来越明显。此外，面对国际社会日益关注环境影响问题，2021年9月世界经济论坛评选出爱立信（美国，刘易斯维尔）、汉高（德国，杜塞尔多夫）和施耐德电气（美国，莱克星顿）这3家“可持续发展灯塔”工厂。“可持续发展灯塔”工厂的实践表明，企业正在加速探索通过智能制造技术打造竞争力和可持续发展的双赢局面。灯塔工厂分布及部分应用案例生产制造用例47%端到端用例53%智能和自动支出支持的高阶分析型采购供应商和材料质量跟踪大数据/人工智能赋能的产品设计和测试虚拟现实支持样品设计端到端实时供应链可视平台需求预测数字跟踪和追溯全自动订单管理互联设备跟踪和衡量消费者行为利用高级分析产生市场洞见典型用例：协作机器人和自动化数字精益工具（例如电子看板）使用增强现实进行远程支持数字化赋能的管道泄漏预防和检测数字化赋能的批量放行人工智能驱动的光学检测基于传感器的生产KPI报告实时资产性能监控和可视化通过预测分析实现能源优化工业物联网实时能源数据整合和报告看板典型用例：客户连接性（数字化营销和后服务）端到端交付（数字化物流）端到端规划（数字化供应链）端到端产品开发（数字化研发）供应网络连接性（数字化采购）供应网络连接性（数字化采购）端到端产品开发（数字化研发）端到端规划（数字化供应链）端到端交付（数字化物流）客户连接性（数字化营销和后服务）23%17%21%17%23%9%19%26%14%33%数字化可持续发展（环）数字化绩效管理（法）数字质量管理（料）数字设备维护（机）数字装配与加工（人）数字化装配与加工（人）数字设备维护（机）数字质量管理（料）数字化绩效管理（法）数字化可持续发展（环）13全球及中国灯塔工厂行业分布情况灯塔工厂引领制造业数字化转型“灯塔工厂”分为四种业务与制造模式扎根制造，以实现卓越制造为主要愿景。典型行业有钢铁、电子制造、半导体，数字化建设侧重于装配与加工、设备维护、质量管理、业绩管理以及数字化可持续发展。扎根制造模式一注重快速交付，打造以订单为中心的一体化供应链。典型行业为日用品、食品饮料，数字化建设侧重于营销、采购、供应链、物流。注重快速交付模式二以大规模定制生产为主，打造以客户为中心的体验。典型行业为家用电器、汽车和服装，数字化建设侧重于研发、采购、供应链、物流、后服务和营销。以大规模定制生产为主模式三最佳产品，形成以产品为中心的卓越产品生命周期管理。典型行业有电气装备、工业装备行业，数字化侧重于数字化研发、采购、后服务和营销。最佳产品模式四“灯塔工厂”分为4种业务与制造模式灯塔工厂建设突破降本增效局限提高生产效率提升产出，提升设备OEE，降低运营成本提升敏捷性降低库存，缩短交货时间，减少换线时间加快上市速度减少设计迭代时间，缩短新产品上市时间实现定制化实现多品种、批量的定制化产提升企业可持续发展能力减少资源浪费，提能源效率截止2021年9月，全球灯塔工厂数量达到90家。亚洲拥有45家，是创建灯塔工厂最活跃的区域之一。中国是目前拥有“灯塔工厂”最多的国家，数量达到31家，是创建“灯塔工厂”最活跃的力量之一。“灯塔工厂”遵循2种独特又互补的发展路线：生产制造创新和端到端价值链创新。“灯塔工厂”共计部署了124个用例，越来越多用例由单个工厂内部向互联互通的端到端价值链进阶。全球“灯塔工厂”分布于4个大类22个细分行业。灯塔工厂适用于传统制造业，也适用于其他行业。“灯塔工厂”中国灯塔发展路线灯塔用例大类/细分行业SMSDF家家种个个14全球90家“灯塔工厂”中，离散行业有58家，流程行业有32家。研究发现，不同行业“灯塔工厂”的建设具有不同的特征，例如服饰、日用品、食品饮料等为代表的消费品行业“灯塔工厂”更注重如何提升定制化水平，应对消费者市场，改善客户体验。钢铁制品、油气、化学品等为代表的流程行业“灯塔工厂”更关注提升生产效率，降低生产成本，以及如何提高能源使用效率，实现可持续发展。家用电器、汽车行业等先进工业领导者将客户体验置于战略核心地位，开展大规模个性化定制和商业模式创新。机械装备行业“灯塔工厂”利用数字化解决方案与智能产线结合，实现高效率、低成本的多品种小批量生产。医药和医疗产品行业“灯塔工厂”偏向于通过突破性技术，降低质量波动，提升生产线效率和设备利用率。生物技术领导者正在以数据和算法为基础，拓展生物研究的边界，改变当前的科研方式。行业“灯塔”洞察灯塔工厂引领制造业数字化转型15（1）电子行业结合“灯塔工厂”中电子行业“灯塔”的实践发现，该行业企业变革背景：-消费者需求多样化，需要加快产品上市速度，提升客户体验及满意度-消费者需求个性化，需要打通端到端价值链，实现多品种小批量生产模式-劳动力供不应求，需要提升设备自动化水平-企业运营模式、商业模式创新电子行业“灯塔工厂”建设主要集中在单个工厂内部的数字装配与加工、数字质量管理、数字化绩效管理、数字化可持续发展及数字设备维护。灯塔工厂引领制造业数字化转型主要应用类型 主要应用名称 KPI 影响 数字装配与加工 协作机器人和自动化 120%员工人均产出 65%手工材料处理 10%制造成本 制程连接和追溯 100%消除材料使用错误 人工智能驱动的物料处理系统 22%瓶颈工具闲置时间 通过大数据分析 PLCs 进行生产周期时间优化 24%SMT 贴片性能 柔性机器人和敏捷工作方式 60%交付时间和在制品缓冲 数字质量管理 人工智能驱动的光学检测 92%手动检测 55%检测成本 15%客户投诉 10%意外事件导致产品降级 5%产量 2%良品率 用于良品率管理和问题根源分析的分析平台 20%新产品上市时间 数字化质量管理 21%百万缺陷率 59%产品不合格率 物联网赋能的制造质量管理 99%质量警报时间 数字化绩效管理 数字化赋能的人机匹配 200%劳动生产率 利用高级分析技术调度和派遣 50%人员效率 与 OEM 进行高级分析来优化流程 50%上市时间 数字工具来增强员工之间的互联 28%劳动效率 15%生产线平衡优化 数字化可持续发展 通过预见性分析优化能源 49%能源消耗 高级分析支持的可持续性优化 37%单位能耗 20%碳排放 基于 5G 传感器的数据收集来进行能源管理 97%二氧化碳排放 数字设备维护 用混合现实开展维护工作 20%诊断维修时间 通过物联网进行预测性维护 7%OEE 识别偏差问题根源的分析平台 34%OEE 计划外停机 16（2）汽车行业结合“灯塔工厂”中汽车行业“灯塔”的实践发现，该行业企业变革背景：-消费者需求个性化，需要打通端到端价值链-为了维持竞争力，提高应对多种车辆配置的灵活性，降低制造成本-提高产品质量、交付速度和客户满意度-企业运营模式、商业模式创新汽车行业“灯塔工厂”建设主要集中在单个工厂内部的数字化绩效管理、数字装配与加工、数字质量管理、数字设备维护，以及打通端到端价值链的端到端交付。灯塔工厂引领制造业数字化转型主要应用类型 主要应用名称 KPI 影响 数字化绩效管理 在生产和维护过程中使用实时数字化绩效管理系统 6%产量和员工参与度 机器人运行数据分析 9%每年机器人故障 通过员工互联提升绩效 13%消除浪费 19%非增值活动 数字装配与加工 机器视觉驱动的生产周期和换线优化 10%机器生产效率 通过自动导引车和协作机器人实现灵活的自动化 10%单位成本 协作机器人和自动化 5%组装效率 数字质量管理 基于人工智能的视觉检测 100%瑕疵率 高级分析技术减少质量保证 80%每千辆汽车事件数量 基于物联网的制造质量管理 90%生产质量瑕疵诊断时间 数字设备维护 数据分析和预测性维护 25%冲床意外停机 基于物联网技术的设备运行监控 90%OEE 数字化刀具生命周期管理 10%刀具库存 端到端交付 端到端车辆交付追踪 30%发货交付周期 智能自动化物流运输 35%物流成本 数字化跟踪 10%保修时间 17（3）机械装备行业结合“灯塔工厂”中机械装备行业“灯塔”的实践发现，企业变革背景：-以竞争力的成本，大量生产最小批量的产品-柔性化生产线支持多品种换线生产-不影响质量前提下，缩短产品的交付周期-打通了端到端价值链，确保从供应商到消费者的连接-企业运营模式、商业模式创新机械装备制造行业“灯塔工厂”建设主要集中在单个工厂内部的数字装配与加工、数字化绩效管理、数字质量管理，以及打通端到端价值链的端到端产品开发、端到端规划、供应网络连接性。灯塔工厂引领制造业数字化转型主要应用类型 主要应用名称 KPI 影响 数字装配与加工 数字化赋能的可变生产节拍时间 60%生产周期 通过模块化平台快速实现生产线的重新配置 30%开发和发布时间表 基于 RFID 的物料拉动系统 33%劳动力 灵活的自动化组装线 30%劳动生产率 数字化绩效管理 用于监控 OEE 的数字看板 20%资产利用率 利用数字化技术进行操作员绩效管理 50%生产周期 生产过程实时监控与可视化 40%效率 数字质量管理 自动光学检测 85%效率 利用高级分析进行质量监控 30%确定现场质量问题用时 人工智能化质量管理系统 57%客户投诉 端到端产品开发 数字研发和工程 40%设计迭代周期 数字化产品开发 20%研发周期 通过 3D 打印快速设计原型 89%上市时间 端到端规划 数字孪生工厂网络 生产周期和成本 用数字线程贯穿生产流程 38%一线员工生产率 供应网络连接性 端到端供应链可视化平台 6%客户服务水平 13%库存水平 数字化供应商绩效管理 30%供应商质量 25%按时交付 18（4）生物医药行业结合“灯塔工厂”中生物医药行业“灯塔”的实践发现，该行业变革背景：-需求变化和增加，需要加强端到端管控-面临成本压力，需要提高生产率和良品率-OEE存在波动，需要提升设备利用率-降低人力劳动依赖度，提升创新速度为应对变革需求，生物医药行业“灯塔工厂”建设主要围绕单个工厂内部的数字装配与加工、数字化绩效管理、数字设备维护、数字质量管理，以及打通端到端价值链的端到端规划。灯塔工厂引领制造业数字化转型主要应用类型 主要应用名称 KPI 影响 数字装配与加工 通过混合现实实现换线 30%换线时间 人工智能引导的机器性能优化 21%产量 人工智能驱动的过程控制 50%研发技术转移的速度 数字化绩效管理 生产周期监控和视觉化数字工具 9%生产周期 数字化工具以增强员工之间的互联 30%设计变更 端到端规划 端到端的实时供应链可视化平台 1700 万美元 库存 基于动态仿真的实时生产调度 50%劳动力 数字设备维护 设备故障先进分析 50%设备故障 用先进数据分析提高机器性能 10%OEE 数字质量管理 质量偏差先进分析 80%偏差 用深度学习图像识别探测质量瑕疵 成本规避 19善用技术：第四次工业革命技术是“灯塔工厂”出现的重要推动力第四次工业革命技术是“灯塔工厂”不断变革与创新的重要途径。作为全球制造业的灯塔，这些工厂主动拥抱趋势，在大规模采用新技术方面位居前沿。而通过对科技的前瞻性运用和大规模推广第四次工业革命技术，这些工厂取得了很好的经济效益和社会效益。应时而生：三大抓手及两大基本点是“灯塔工厂”转型升级的核心要素全球“灯塔工厂”建设重点围绕整个生产网络、端到端价值链和商业模式转型三个领域，打造卓越制造体系，打通端到端价值链，创新业务模式。与此同时，“灯塔工厂”以数字化能力和组织能力为两大转型基础，为技术创新和业务转型提供保障和支持。着眼长远：“灯塔工厂”率先在可持续发展方面重点发力“灯塔工厂”采用敏捷工作模式，坚持快速迭代、快速试错、持续学习、突破局限。他们深知员工技能提升是充分释放数字化转型潜力的关键，始终将员工培养列为重点工作。他们追求降本增效的同时，不忘践行绿色发展理念，利用新技术应对气候变化挑战，提升可持续发展能力。勇敢前行：“灯塔工厂”的强光将照亮制造业的新格局富士康、宝洁、施耐德电气、雷诺、强生等全球性公司旗下拥有多座“灯塔工厂”。由此可见，由单个“灯塔工厂”建设试点逐步向多个工厂铺开的大规模扩展方式很成功。而借鉴各个行业和地域“灯塔工厂”的成功经验和路径，其他制造企业能够充分释放自身的无限潜力。破解“灯塔工厂”秘辛灯塔工厂引领制造业数字化转型20探秘身边那些“近在咫尺”的“灯塔”灯塔工厂引领制造业数字化转型叁21“灯塔工厂”之工业富联：从制造巨头到工业互联网平台的蜕变灯塔工厂引领制造业数字化转型工业富联发源于富士康全球电子制造超级工厂。在工业4.0概念引发智能制造热潮之际，富士康的工业互联网构想初步成形。在“智能制造+工业互联网”双轮驱动战略之下，工业富联已成为一家能够提供智能制造整体解决方案的工业互联网公司。从制造巨头到工业互联网平台的蜕变，工业富联将告诉我们一个怎样的转型故事？基于对制造服务的长期积累，灯塔工厂脱颖而出工业富联持续追求制造工艺优化和精益创新。多年积累的模具、治具等精密工具的研制经验，为工业富联打造智慧工厂奠定了基础，工业软件的应用则打通“六流”（人流、物流、过程流、技术流、信息流、资金流），以数据驱动各个运营环节的价值协同。2019年，工业富联位于深圳的“柔性装配作业智能工厂”入选世界经济论坛“制造业灯塔工厂”网络，作为智能制造的典范，成为全球首批16家“灯塔工厂”之一。这也为富士康集团的数字化转型之路探明了方向，开始了以灯塔标杆为牵引的转型旅程。2020年富士康集团完成了内部10座符合灯塔标准的工厂认证，并成为全球电子科技制造服务领域唯一拥有4座WEF“灯塔工厂”的企业，同时工业富联服务的中信戴卡也在今年成为“灯塔”新成员，这意味着灯塔引领的规模加速效应开始显现。工业富联推出的灯塔工厂整体解决方案，已经成功协助中信戴卡、敏实集团等各行业领军企业打造了灯塔标杆。并且，2021年工业富联又发起了灯塔领航者计划，携手“灯塔网络”成员及优秀的技术服务商将已被成功验证过的数字化用例推广到更多制造企业，并在更多行业联合打造和发现新的灯塔。当前，全球经济形势错综复杂，人力资源、材料、能源、物流等成本不断攀升，加之新冠疫情的叠加影响，中国的制造企业面临着诸多严峻挑战。另一方面，也涌现出了一批强调自主创新，大力推进智能制造，全面拥抱数字经济的杰出制造企业，成为了“灯塔工厂”，他们向全世界展现了中国制造业极强的韧性。以下遴选出国内部分“灯塔工厂”以及行业标杆，分享他们成功的经验，供更多企业学习参考。22灯塔工厂引领制造业数字化转型灯塔转型五大核心举措工业富联“灯塔工厂”的转型成效生产效率30%库存周期15%生产人力92%转型核心举措一：打通业务流程的信息化平台转型核心举措一：打通业务流程的信息化平台,实现数字化六流实现数字化六流（人人/物物/过程过程/金金/讯讯/技术技术）管理管理，以数据驱动各个运营环节的价值协同以数据驱动各个运营环节的价值协同面向订单全生命周期管理，实现客户订单的实时动态跟踪；面向供应链管理，提高库存周转率，减少停机待料频率；面向仓库管理，优化仓库流程，减少人员差错；面向生产过程监控，实现可视、可追踪、高度柔性的生产过程监控。转型核心举措二：转型核心举措二：SMTSMT工厂自动化与智能化熄灯状态下的无人自主工厂自动化与智能化熄灯状态下的无人自主作业作业利用云端平台连接机器；生产第一线配有机器人无需特别配备工人，实现无人值守的制造；配备基于人工智能的设备自动优化系统、智能自我维护系统，减少60%的意外故障；使用人工智能自动测试，减少50%的误判；基于物联网技术的喷嘴状态监控，喷嘴寿命提高25倍。转型核心举措三：建设工业互联网平台软硬结合实现产业链协同转型核心举措三：建设工业互联网平台软硬结合实现产业链协同IT与OT融合，创新工业PaaS平台创新，形成灵活扩展，开发运营一体化的先进工业互联网平台，加速富士康工业科技能力输出；实现安全连接，打造高度安全的纵深防护体系，为用户数据和平台运行提供全方位的安全保障；携手腾讯云，基于“全集成“的服务理念，利用自身丰富的智造知识、积累形成的完整产业生态，构建工业互联网，为产业全价值链、全要素数字化转型升级赋能。转型核心举措四：以敏捷组织为基础建设数字化组织转型核心举措四：以敏捷组织为基础建设数字化组织数字化组织具有学习型组织和敏捷型组织的能力特征，能够见“机”而行，快速迭代，为企业的战略实现持续服务。工业富联提出建设数字化组织，帮助企业创造产生价值和保护已有价值的能力。转型核心举措五：文化变革与持续人才培养转型核心举措五：文化变革与持续人才培养打造“灯塔学院”与“工业互联网学院“，产学研三位一体的学习平台，从业务管理到技术应用，提供理论、实训及专业场景的实践，按照4P人才发展体系培养数字化人才，赋能制造业文化变革与持续的人才培养。23灯塔工厂引领制造业数字化转型依托数字制造平台+灯塔工厂，打造灯塔集团灯塔的价值在于指引前行之路。工业富联基于可复用的IT架构打造以数据贯穿内部运营流程的数字制造平台，基于全业务场景凝炼、整合灯塔工厂建设的五大核心途径，形成工业富联灯塔工厂规模化的快速复制能力。并且，依托智慧工厂顶层咨询规划的能力，工业富联帮助集团内企业打造智慧工厂。2020年10月，集团内部孵化、认证了10座智慧工厂。工业富联基于集团内智慧工厂的建设与运维服务，反哺解决方案，为走出集团、赋能行业龙头奠定基础。“智能制造+工业互联网”双轮驱动，构建平台型企业工业富联提出“智能制造+工业互联网”双轮驱动发展战略，深度整合智能制造和工业互联网领域的软硬件要素，并基于优质人才、专业技术、深度知识的资源优势，打造跨行业跨领域工业互联网平台Fii Cloud，实现将制造系统和制造平台相结合，形成可对外服务的工业互联网平台能力底座，结合行业级和企业级应用对外进行科技服务，将解决方案能力拓展至全产业链以及电子、汽车、水泥、机械、医疗等垂直行业，基于应用场景不断开发新产品，不断完善端到端的企业数字化转型的解决方案。在致力于成为全球领先的智能制造和工业互联网整体解决方案服务商的愿景下，工业富联与超过400多家伙伴建立深度合作的生态体系，为中国制造业数字化转型提供最佳路径。在不断打造行业级数字化转型道路上，协同区域政府和产业伙伴共同构建区域化科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新三重创新，实现地区人力培养、核心技术创新、资源共享融通的能力。工业富联智能制造与工业互联网业务发展情况（2020年）工业富联“智能制造+工业互联网“双轮驱动发展战略工业富联转型为平台型企业，基于自身的建设与内外部的赋能经验创新商业模式，以“灯塔工厂”的标准，形成包含软硬整合、顶层设计、管理运维的“灯塔工厂”整体解决方案，面向行业头部企业提供“灯塔工厂”咨询服务，切实帮助企业提质增效，进一步打造竞争优势。通过数字化产品的制造创新，解决可制造性难题，实现更精密、更高效、更先进的制造技术；通过工业互联网助力更多产业创新和商业模式变革，给中国制造带来更多改变。通信及移动网络设备营业收入工业互联网业务通信及移动网络设备云计算业务2540.18亿元同比增长3.87%云计算营业收入1753.06亿元工业互联网营业收入14.41亿元同比增长7.60%同比增长130.85%灯塔工厂、场景化智能制造服务落地超过50家重要客户顶层规划：全球领先的智能制造和业互联整体解决案服务商制造工艺优化、精益创新、工业软件应用、数据驱动，打造“灯塔工厂”，成为智能制造典范业务整合，构建数字底座，凝炼灯塔用例，打造“灯塔集团”优质人才+专业技术+深度知识，打造工业互联网平台“智能制造+工业互联网”双轮驱动，构建平台型企业新业务领域新技术新商业模式工业互联网业务24中信戴卡是1988年中信集团创立的中国大陆第一家铝车轮制造企业，现已成为全球最大的铝车轮、底盘铝铸件供应商。同时，作为行业标准制定者，中信戴卡正积极建设智能化的生产管理平台，采用国际先进低压铸造、锻造、铸旋及差压铸造等技术工艺，生产轻量化的铝铸件产品及铝合金车轮，代表着世界汽车零部件加工的先进水平。中信戴卡一直坚持强化数字化建设促进效率提升，以实现集团内企业间高效协同、快速交付、品质保证与标准化。中信戴卡在全球拥有26个主要生产基地，遍及中国、北美、欧洲和非洲，对于每个制造基地生产的标准化、一致化是中信戴卡发展的重要内容之一。AI 与平台的组合将海量数据转化为可全球共享的知识，推动中信戴卡高效协同和品质保证面对全球客户的众多车型配套需求，以及不断向前发展的轮毂技术，中信戴卡积极开展新材料、新工艺研究，并不断提升同步开发的能力。基于为全球研发人员提供的协同研发平台，戴卡实现了跨时区7*24小时无间断的全球协同设计、仿真与试验。通过AI+大数据技术的人工智能设计分析平台针对日积月累的海量产品数据进行处理，形成产品知识图谱，面向戴卡的全球研发机构共享，实现辅助方案寻优、轻量化设计与仿真，以虚拟研发促进现实研发的效率提升。质量是企业安身立命之本，对于行业领先者来说，质量更是拉开与同行差距的制胜法宝。围绕全集团质量和工艺水平提升的目标，戴卡利用AI、视觉检测、轮毂尺寸全数字化检测以及5G技术，打造了从质量到工艺的闭环。质量是制造出来的。在机加工艺提升方面，戴卡利用轮毂尺寸全数字化检测技术不仅实现了检测的自动化，而且通过检测尺寸数字化不断积累的加工数据，用以构建和优化刀补知识图谱，实现CNC机床自动闭环调优，形成质量闭环，提高一次成品率。同样的技术思路也应用于压铸质量的提升，已积累的X光片缺陷数据将形成全球统一标准，规避人为或产地因素导致的实际执行标准不统一的问题，实现X光检测的标准化。数字化技术的应用变革了轮毂传统的设计与制造模式，数据驱动持续优化业务，帮助戴卡利用分散的资源构建全球共享的根因对策库，提高了协同效率与制造质量，帮助每个制造基地实现生产的标准化、一致化。而平台化技术与AI技术在轮毂制造场景的融合应用，也为中信戴卡未来赋能行业奠定了实践基础。中信戴卡：打造柔性、闭环的制造系统，实现全球一致化生产灯塔工厂引领制造业数字化转型25灯塔工厂引领制造业数字化转型灯塔工厂建设五大核心途径中信戴卡转型成效设备综合效率21.4%产品不良率20.9%交付时间生产成本33%激光二维码自动识别、智能视觉识别以及工艺自动补偿、机器人及智能物流配送系统多种技术组合打造柔性的制造系统最多的品种最多的品种14-24吋工艺自动切换，32种颜色喷涂最少的在制品最少的在制品全混线生产，零切换时间，无在制品最快的止错最快的止错状态全数字监控，及时预警最短的生产周期最短的生产周期洁净生产/烘烤分离利用轮毂尺寸全数字化构建和优化刀补知识图谱，实现CNC机床自动闭环调优自动检测自动检测机加尺寸的在线、快速、精准测量，无需人员参与智能刀补智能刀补智能分析尺寸不良根因，模