从全球最聪明的灯塔工厂看人工智能如何改变工业

2019 年 1 月 24 日 未来产业促进会

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工业4.0时代，什么样的工厂代表了当今全球制造业的最高科技含量及制造水平？

麦肯锡认为，全球十六家“灯塔工厂”是当今最先进的生产场所，已经突破了种种试点困境。

制造业“灯塔工厂网络”项目由世界经济论坛与麦肯锡咨询公司联合开展，经过为期一年的对全球1000多家工厂的严格筛选和现场调研，项目组审议并先后确定了共16家灯塔工厂，其中有5家位于中国。其主要评判标准是制造商在运用第四次工业革命技术、提高经济和运营效益方面取得的成就。

这些灯塔工厂覆盖地区广泛，已经形成了全球性的“最佳实践”学习平台。研究显示实施多项综合4IR用例能够显著提升公司的财务和运营情况：灯塔工厂的部分运营关键指标提升50-60%，部分财务关键指标提升10-20%。通过对4IR技术的大规模部署，这十六家灯塔工厂重新定义了最优绩效（相较于竞争对手高出了20-50%）。

以下为部分灯塔工厂的突出特点：

工业富联（中国深圳）：“关灯工厂”——工厂采用全自动化制造流程，配备机器学习和人工智能型设备自动优化系统、智能自我维护系统和智能生产实时状态监控系统，令生产效率提高30%，库存周期降低15%。

拜耳生物制药(意大利加巴纳特)：“数据即资产”——大多数企业使用的数据不到其产生的1%，但拜耳凭借庞大的数据库，将维护成本降低25%，运营效率提高30%至40%。

强生DePuy Synthes(爱尔兰科克)：“过程驱动的数字镜像”——该工厂运用物联网，让旧机器相互“沟通”，将运营成本降低10%，机器故障停机时间减少5%。

宝洁Rakona(捷克)：“敏捷化生产”——只需点击一下按钮，生产线即可立即改变生产产品种类，使成本降低20%，产量增加160%。

施耐德电气(法国勒沃德勒伊)：“工厂一体化”——各工厂共享知识和最佳操作，使公司所有工厂的能源和运营效率达到最高水平，将能源成本降低10%，维护成本降低30%。

UPS Fast Radius(美国芝加哥)：“平衡产能与客户需求”——工厂借助遍布全球的3D打印中心和实时制造分析，满足消费者对可快速生产的定制产品的需求。

宝马集团（德国雷根斯堡工厂）：“定制化物联网”——工厂在2018年生产了约320,000辆汽车，成功将新应用程序部署时长削减了80%，大幅降低了物流成本，质量问题减少了5%。

升维思考，灯塔工厂重置行业标准

灯塔工厂越过低维技术的桎梏，以技术高维视角，突破当前工业的科技创新天花板，已经逐步实现由试点到规模化智能自动生产，拥有了重新制定行业标准的话语权。

此外，灯塔工厂对于制造业的总体数字化转型提供了非常宝贵的经验，并且在竞争中领先着明显的优势：不只是因为新科技的使用，更关键的是持续改进的能力。灯塔工厂成功克服了大多数制造业公司会面临的典型痛点：费尽周折应对各种技术并发现问题；投入大量精力进行概念验证工作；推广过于缓慢；缺乏明晰的商业案例；解决方案大多互不相关以及在实施过程中产生了数不尽的数字孤岛。

针对这些具备极大挑战性的问题，这些灯塔工厂普遍采用三个方法来应对：

❖ 方法一：

引入新工具和敏捷工作方法。灯塔工厂使用增强现实和虚拟现实等高级工具的可能性几乎是落后者的三倍，使用底层软件（如物联网平台软件）专门支持上层先进应用的可能性则高出两倍。同时灯塔工厂的数字化转型落地以及在跨职能团队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：

通过提供创新增值服务和打造新商业模式来产生新收入来源。灯塔工厂采用了新的业务模型，包括基于设备和机器的使用频次和订购时间的付费模式，提供连接数据和利益相关方的技术平台，以及把知识产权、数据和行业洞见转化为收入和利润。

❖ 方法三：

打造并充分运用行业新进入者、合作伙伴和生态圈的力量。灯塔工厂允许并选择第三方开发生态圈的技术，使用外部软件和应用从事开发，而非事事自己开发的可能性相比于落后企业高出三倍。

中小企业逆袭之路——生态战略聚合发展

独木不成林，正如同“灯塔工厂”的高阶生态打法，生态战略聚合发展才是中小企业逆袭之路的正确姿势。越来越多的公司正在利用战略生态圈的集合资源与优势、经验与教训，在整个价值链和生态系统上进行拓展以加速实现收益以及产业转型。

以此次入选制造业灯塔工厂网络的工业富联深圳关灯工厂为例，整个项目导入108台自动化设备，并完成联网化。制程中SMT导入设备9台，节省人力50人,节省比例96%，；ASSY导入设备21台，节省人力74人，节省比例79%；Test导入设备78台，节省人力156人，节省比例88%，。整体项目完成后，人力节省280人，人力节省88%，提升效益2.5倍。

“未来2至3年内，工业富联将在现有生产线基础上，更新IT系统架构，升级自动化流水线，达到工厂车间的进一步智动化和熄灯作业目标，实现机器与机器之间、机器与人之间及人与人之间的互联互通，实现信息流、资金流、技术流、人员流、物料流和过程流等六流的贯穿整合，并在此基础上发展大数据应用，提升制造业场景下的创新与分析决策能力。”工业富联李杰副董事长表示。