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1、全球灯塔工厂发展现状及未来态势分析1、灯塔工厂的概念与遴选标准从全球布局来看,各个国家的灯塔工厂依旧是凤毛麟角,它们在使用工业4.O技术改造工厂、价值链和商业模式等方面发挥着领导作用,以获得可观的经济收益。以下介绍灯塔工厂的概念与遴选标准。1、什么是灯塔工厂?灯塔工厂是指规模化应用工业4.O技术的真实生产场所,是数字化制造和全球化工业4.O的示范者,拥有工业4.O的所有必备特征。被称为灯塔工厂的企业通常在某个或某些方面对于应用工业4.0技术和管理模式取得了重要突破。2、灯塔工厂的遴选标准灯塔工厂的遴选标准并非一成不变。2019年的遴选标准侧重于使用“端到端价值链打通”(“E2E”)的工厂。典型
2、的企业如上汽大通(SAlCMaxus),通过数字方法实现了车辆的大规模生产定制,为消费者带来了优质的服务。2020年新入选的10家工厂都在制造和供应链领域实现了4个持续的转变:敏捷性&以消费者为中心;供应链弹性;速度&产量;生态效益。2021年,逆全球化的趋势继续倒逼制造业转型,灯塔工厂在数量、地域分布以及创新技术的使用上皆进一步拓展。该年度遴选标准侧重于“sustainability”(可持续),例如爱立信(美国)、施耐德电气(美国)和汉高(德国)这3家工厂被指定为可持续发展灯塔工厂。2022年的灯塔工厂遴选标准着重于“responsible”(负责任)。这里的“负责任”是指本地制造有责任维
3、持供应链弹性,努力在国际局势动荡和经济发展停滞条件下吸引员工并维持运营,履行可持续性承诺,加速向可再生能源过渡,解决能源市场中断问题。典型的企业有施耐德电气、西部数据。2023年入选的灯塔工厂在清晰的、价值驱动的战略方面显著领先于其他工厂。灯塔工厂对扩大生产网络的时间安排更加清醒和现实,扩张速度比非灯塔工厂要快,例如重型设备制造商三一重工(SanyHeavyIndustry)已在43个地点并行部署AI、工业物联网和自动化用例。2、灯塔工厂的分布与业务制造模式目前全球灯塔网络已初步形成一个先进制造商社区,在地域、行业和价值链上分布广泛,在业务制造模式上不断探索。1、灯塔工厂的分布截至2023年1
4、月,全球灯塔网络已有132个成员,相较2018年发布的首批9家灯塔工厂已增加了约14倍。如表1所示,灯塔工厂在地域和行业上都有广泛分布。从地域分布来看,灯塔工厂遍布美洲、欧洲、亚洲、中东等全球多个国家和地区。这说明工业4.0技术并非发达经济体的专属领域。例如,中国目前共拥有50家灯塔工厂,占比超过全球灯塔工厂的1/3,为世界第一,是目前灯塔工厂网络的领导者之一。表1全球132家灯塔工厂地域和行业分布日用耦爵品(21家)丹里巴巴(中国)汉高(es)汉高(西班牙)宝洁(提克)宣清(中国2*工)Mtti(美国)珈(法国)1岛啤酒(中Ea)联合利华(中国3家工厂)联合利华(问联酋)汉高(BS9)联合利
5、隼(印度)我合利隼(巴西)可口可乐(量尔丝)达能(羲竺)亿滋(印度)亿滋(中国)发落(日本)加工工(IMO七的(中国)DCPMistream(美国)MoDBC(巴西)PWkm(WM)Iga(印度尼西董)浦项阴铁(怫国)ReNeuh)uvr(印度)沙特阿美(沙柠阿拉伯3家工厂)STARRefinet(土耳其塔塔策铁(印度2家工D塔培钢铁有竺)(中国)先选”(%)Q科(数国)阿奇立克(罗马尼亚)宝马集团(S)棹世(中国3家工厂)atwi(中国)立信美国)FasiRadiuswithUPS(美国)福特奥将姿(耳其)FOTONCumnuns(中国)富士康(中国4家工厂)工比口联(中IS)雷滋集团(巴西
6、)密老集团法国2*I)海尔(电舞(中4家Ir)海尔(家用电器)(中H2*I)H立(日本)X(新加坡)英飞凌(MWM)美光科技(新加坡)美光科技(中国白博)美的(中国S家工厂)老M无(芬兰)布尼克JIj电气(国)Rold(Ji大利)上汽大通(中国)山特维克可乐M(瑞典)Sk耐在电气(印度怙西夏)做耐IB电气(法H*I)SIiHlB电气(美IH)西门子(中国)西es)球集动力(中国)饰划(中昵家工DMi耐IB电气(中Ea)西都数据(马东西受*I)西都数据(奉Ea)阿奇立克(土耳其):(意大利)LS产电(M)三一重工(中即家工厂)中信卡(中IH)Proohbs(美国)友达光电(中国白湾)宁三!时代(
7、中国*工厂)Fla(澳大利受)群创光电(中国白)诙耐tt!电气(印度)京东方(中国)LG(HS)LG(美国)FteX(巴西)靠勤椅罐制(BS)梅世(土耳其)CEAT(印度)西部数据(若律宾)西部数据(SB)(中国)西部侬(中国)ASE(中国台再)制M医疗产品(2U家)拜耳(意大利)GE医疗日本)鬲兰素史克(国)强生CgMnerHea(瑞典)强生DePuVSvnthei(爱尔丝)3IkPuySms(B)强生/杨侏(般尔兰I室工厂)安次优(美IS)Zymagen物科技公司(美国)IftvSyMha(美国)安视优(美国)郭港摹(法国)礴瓦(荷兰)强生/府保(意大利)强生CaHUnKrHSM)国,西普
8、拉(印度)强生COmUmefHealth(印度)雷迪樽士实腕空(印度)安JI伦科技(新耽)从行业分布来看,灯塔工厂广泛分布于汽车、电子电气、半导体、工业设备、钢铁制品、制药、医疗设备、家用电器、消费品等多个领域。灯塔工厂所在行业的多样性说明有效的工业4.O创新和战略转变在传统制造业和新兴行业都很重要,而且这些创新策略并不仅仅属于某几个特定行业。此外,灯塔工厂覆盖了几乎所有规模的制造工厂和价值链,从超过10000名员工的工厂到员工人数少于100名的工厂,都可以通过采用工业4.0技术实现突破,即工业4.0技术对于不同规模的制造商来说都是至关重要的和可实现的。2、灯塔工厂的业务制造模式灯塔工厂的发展
9、经历了业务制造模式的不断创新。虽然灯塔工厂的转型方法各不相同,但在同一行业内呈现出相近的规律。根据行业分类的不同,灯塔工厂可分为4种业务制造模式(图1)。模式一模式二麒式三模式四扎根M造注香快速交付以大战核定制生产为主佳产品扎根制近.以实现注重快速交付.以大螳模定制生产最佳产品.彩成以本尊制成为主要黑近以订雌为中心的为主.打理以客户产Ia为中心的卓越景.兵里行业有制T化供应性.A为中心的体整.真产品生命周期管铁.电子制造.半型行业为H用品.型行业为家用电理.典型行业有电导体,字化建设食品伏料.数字化b.汽车和*凌.气装务.XAWft传重于裳配与腐工.建设制重于售蝌.数字化建设儡重于行关.字化海
10、成设餐堆护.班量管采”供应链.物研发.来电.供应于畋字化研发.来理.立堂管理以及化可胸链.WA.后IK务和营情购.后震务和营帕灯塔工厂分为4种业务与制造模式图1灯塔工厂的4种业务制造模式具体来说,以服装、日用品、食品饮料为代表的消费品行业,注重产品快速开发、个性化定制、快捷交付、库存管理;以钢铁、石化为代表的流程工业,灯塔工厂更关注精益生产,提高能源使用效率,实现可持续发展;电子行业灯塔工厂关注设备自动化水平、柔性生产模式和绿色发展;医药行业倾向于通过数字化、智能化技术降低成本,提高生产效率,打通端到端价值链促进快捷交付,使用突破性技术降低质量波动(表2)。表2不同行业灯塔工厂转型特征行业类别
11、美注点亶升途径典皇企业消貌品册费体验及成本控制产品喊捷开发.快速交付,个性化定制,或本控制包括机Bh人TW能引毋的生产效率提升.口动化物泡带来的仓储或本.构筑成本卜降海鼎住工我本的下降.能疑挣放的降低.生产敕率的提升生产汁削分析.价格覆覆.工业物以网改造工ZIi字化物渣等方式降低各成成本,敏字化生产汁划,W能衿湾.数学化如务察商.工物取网提高生产效率叟电子设备自动化水平.柔性生产模式和犀色发展人工曾修树机器人等自动化设条提离生产效率,同时考虑能K医死成本控制.生产效率提升.快提交忖数字化技术支持的呐买决Ir电F拍卖.绩我管理点低生产垢首成本,人工智能.数字学生.机器人等技术使用提升生产效率历纲
12、三九3、灯塔工厂现状以及未来发展趋势1、灯塔工厂现状D灯塔工厂在各个行业中的覆盖面逐年扩大随着灯塔网络的壮大,其覆盖的企业总数越来越多,产业类别越来越广泛,灯塔工厂的理念逐步在更多的制造行业得到认可。灯塔工厂从2019年的16家11个行业,至2023年1月,已发展到132家32个行业,广泛分布于汽车、电子电气、半导体、工业设备、钢铁制品、制药、医疗设备、家用电器、消费品等多个行业领域(图2)O80706050403020100 /*N19刈021份2 +2122图220192023年灯塔工厂覆盖企业数量灯塔工厂涉及产业种类的逐年递增,说明全球灯塔网络不以任何一种制造类型为中心。相反地,知识和经
13、验的共享能够服务于各类产品的加工制造,有效的工业4.0创新决策和战略转变对于传统制造业和新兴行业都越来越重要。2)灯塔工厂的数字化用例持续增加随着灯塔工厂不断发展成熟,工业4.0转型所涉及的生产环节越来越多,这说明灯塔工厂在企业内的技术部署进一步深化。灯塔工厂的数字化用例从2019年的92个,延续到2023年1月,已在10个生产环节部署139种数字化用例(图3)。80706050403020100 都9201)220份 年图320192023年灯塔工厂的数字化用例灯塔工厂部署的数字化用例持续增加,说明灯塔工厂的数字化转型发生在生产和运营全周期,产生价值驱动因素的全方位改进可以催生新的经济价值。
14、企业首先在某一个价值链上探索创新和转型,可以将其经验和技术逐步延伸至其他部门。3)灯塔工厂的技术创新水平不断提高作为从上千家工厂中严格筛选出来的前沿企业,全球灯塔网络在采用和整合工业4.0的尖端技术方面处于世界领先地位。灯塔工厂大量采用自动化、工业互联网、云计算、大数据、5G等新技术实现全方位变革,促进效率提升、节能减排和经营优化。工业4.0专家小组遴选灯塔工厂参照的技术创新能力主要有5种,灯塔工厂根据每种能力采取相应的措施(表3)。表3灯塔工厂具备的技术创新能力技术创新能力体举播数字化先选技术的运用艇力通过对Ir能化,数字化、0动化等技术的集成与煤合运用和大段模推广提高生产效率提高企业供应情期性的雌力留缝整个生产网电.到价值嫌加商业模式收里3个假城,提升供应短水千.WA俵台金产业链资源.联动上下帚企业适应市场篇求变化.果用敏提1:作方式.创汇先分幅式大健模化生产的能力以数字化转生和组织健“里为星BL从用户.产品.情理.依位等多程度行.坚待快速近代.打渔制造体系,粗糙探索要合自身发展的数字化WF粒实现绿色可持墩发胶的能力在追求癖本增效的同时.贯闻绿色发及JI念.利用新投木应对气候变化犍故促进劳动力叁与的俺力在行动发展方面”“致力