“灯塔工厂”是未来制造业的发展趋势

北京澎泰资本   2023-11-15 本文章71阅读
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中国的制造业已经雄踞全球第一梯队,但仍然有相当大的发展余地。

2018年以来,中国灯塔工厂的数量在快速增长,反映出中国正在加快推动制造业朝着高质量发展的方向转型升级。

灯塔工厂逐步推广的过程,也是工业4.0、数字化转型、供应链重塑、节能低碳为代表的新型高效生产模式的渗透率逐步提升的过程。在该进程中,提供相关高效生产服务的厂商将获得持续的发展机会。

什么是灯塔工厂?

“灯塔工厂”是以数字化生产技术的大规模应用为标志,积极推动工厂、价值链和商业模式朝着先进制造方向转型升级的数字化工厂或企业代表。
“灯塔工厂”的概念最早是由世界经济论坛联合麦肯锡咨询公司于2018年9月的夏季达沃斯论坛上提出的,旨在选出具有榜样标杆意义的“数字化制造”与“全球工业4.0”示范者。因“灯塔工厂”广泛在采购、研发、生产、物流、营销和售后等环节积极推广和应用先进技术,同时着力提升资源利用率和生产率、系统韧性以及可持续性,代表着当今全球制造业自动化、数字化、智能化发展的前进方向,被誉为世界先进工厂的典范。
从某种意义上说,“灯塔工厂”能够起到类似于灯塔的引领照亮作用,被视为以信息化技术促进产业变革的“工业4.0”时代的领路者,已经成为全球先进制造领域的金字招牌。
“灯塔工厂”通过释放强大的“灯塔效应”来带动更多的企业实现自动化、数字化、智能化发展,对全球制造业转型升级具有方向性、引领性和示范性意义。
“灯塔工厂”充分运用人工智能、物联网、大数据分析、第五代移动通信等先进技术,在业务流程再造、管理系统优化、工业互联网应用等方面进行广泛创新,能够快速响应市场需求、创新运营模式以及践行绿色发展的理念。
“灯塔工厂”最显著特点涉及自动化、数字化、智能化等技术的集成与综合运用,评选标准主要涵盖工业物联网、大数据、云计算、人工智能和5G等在内的新技术的应用情况,旨在提高生产效率和产品质量、优化供应链管理、提高客户体验和服务质量,实现产品个性化定制以及企业内部的协同合作。自2018年起,经过5年10个批次的遴选,截至2023年1月,全球共有132座“灯塔工厂”,其中50座位于中国,入选数量位居全球第一。近年来已有越来越多中国工厂入选“灯塔工厂”名单,成为中国制造业占据高质量发展新高地的缩影。

灯塔工厂具有四大典型特征

一是技术先进。“灯塔工厂”在大规模应用新技术方面位居前沿,通过对科技的前瞻性应用,将数字化和制造业深度融合,围绕业务流程、管理系统以及工业互联网、数据系统等方面有着卓越而深入的创新。
二是成效显著。根据麦肯锡的测算,相较于传统制造业企业,“灯塔工厂”的提升效果明显,运营指标平均能够提升50%-60%,部分财务指标能够提升10%-20%。
三是带动明显。以“灯塔工厂”为核心,能够串联起用户、研发、制造、供应商和销售终端,为相关行业提供整体解决方案,进而带动影响行业内的中小企业和制造工厂。
四是持续发展。“灯塔工厂”在快速反应市场需求、创新运营模式、追求降本增效的同时,通过减少消耗、资源浪费和碳排放提高了可持续性,能够实现显著且可观的社会效益和环境效益。

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灯塔工厂引起中国重视,出台政策予以支持

目前,国家层面以及广东、江苏、山东、湖北、广西、北京、上海、重庆等多个省市相继出台政策,支持培育“灯塔工厂”。

2021年11月,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、市场监管总局发布《智能制造试点示范行动实施方案》,提出聚焦原材料、装备制造、消费品、电子信息等领域的细分行业,围绕设计、生产、管理、服务等制造全流程,建设一批技术水平高、示范作用显著的智能制造示范工厂,带动实现制造技术突破、工艺创新、场景集成和业务流程再造,发挥示范带动作用。
2023年6月,财政部、工业和信息化部印发《关于开展中小企业数字化转型城市试点工作的通知》,明确通过开展城市试点,梳理一批数字化转型细分行业,打造一批数字化转型“小灯塔”企业。
2021年4月,《广东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中强调积极发展智能制造,强化智能化基础制造与成套装备、智能制造服务等高端供给,打造智能工厂和灯塔工厂,到2025年全省灯塔工厂数量超过5家。
2022年,在深圳市政府工作报告中,首次提出推进先进制造业与工业互联网深度融合创新,推动制造业数字化转型发展,打造一批灯塔工厂,建设国家人工智能创新应用先导区和国家数字经济创新发展试验区。
2023年,深圳市政府工作报告进一步明确,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,加快建设全球领先的重要的先进制造业中心,打造一批“灯塔工厂”。与此同时,《深圳市培育发展智能终端产业集群行动计划(2022-2025年)》也提出支持企业对标世界“灯塔工厂”和国家智能制造示范工厂,建设标杆性“智慧工厂”。截至2023年,深圳拥有2家“灯塔工厂”,分别是工业富联深圳龙华工厂和观澜工厂。

全球灯塔工厂分布凸显中国领先地位

全球“灯塔工厂”网络是一个由生产工厂和价值链组成的社区,其成员大多是擅于采用并整合第四次工业革命各项先进技术的实践者。“灯塔工厂”不仅包括了西门子、海尔、博世等世界500强或世界制造业500强企业,也涵盖了员工人数不足100名到超过1万名的企业,这些企业共同致力于在全球范围内推广工业4.0技术,驱动数字化转型,加速智能化应用。

从行业分布看,全球“灯塔工厂”主要分布在电子电器、机械设备、汽车制造、家居建材、生物医药等行业领域。
这其中,不同行业“灯塔工厂”的建设具有不同的特征:
●   以服饰、日用品、食品饮料等为代表的消费品行业“灯塔工厂”注重提升定制化水平,面向消费者市场,改善客户体验;
●   以钢铁制品、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,以及提高能源使用效率,致力实现可持续发展;
●  信息技术行业的“灯塔工厂”建设重点聚焦在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;
   机械装备行业的“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;
●   汽车制造行业的“灯塔工厂”转型实践主要集中在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,致力于打通端到端价值链的端到端交付;
●   家用消费品行业的“灯塔工厂”转型实践重点集中在数字化营销和数字化产品设计、供应链集成、智慧工厂、数字化客户体验等方面;
●   生物医药行业的“灯塔工厂”偏向于通过突破性技术,优化升级工艺,降低质量波动,提升生产线效率和设备利用率,实现生产过程全自动化。
从地区分布来看,“灯塔工厂”集中在亚洲、欧洲以及北美地区,分别占比58%、22%和8%,中东地区也以较多能源工厂数量占据了总数的7%。其中,亚洲灯塔工厂行业分布全面,重点集中在信息技术行业以及包括机械、电气设备、材料在内的工业领域,欧洲灯塔工厂主要来自医疗保健和消费品行业,而中东地区灯塔工厂以能源与汽车行业为主。从“灯塔工厂”所处的国家来看,排名前三的是中国、美国和印度,分别有46座、10座和10座工厂进入名单。132座工厂总共来自全世界77家公司,从这些公司所属国家的分布来看,数量排名前三的是美国、中国和德国,这三个国家分别有22家、14家和8家公司拥有一座或多座“灯塔工厂”。

灯塔工厂的发展趋势

从海外和中国典型的灯塔工厂案例来看,其发展特征非常丰富,这些特征也意味着其他制造业企业转型灯塔工厂的发展趋势。

概括起来,这些灯塔工厂大量利用了数字化技术、机器人与自动化技术、节能降耗技术、第四次工业革命的先进技术等等。这无疑是制造业未来的发展趋势。
降低成本、提高效率,是制造业企业发展的永恒逻辑。

以强生为例,其数字化工厂采取了大量的供应链技术、数字化转型和自动化技术。

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前瞻性的供应链行动计划

强生的全球供应链行动重点涉及扩大战略合作、降低供应链复杂性、提高成本竞争力等其他优化供应链网络的举措。 目前,强生已在全球拥有超过78,000家供应商,其中包括大型供应商与小型本地供应商。 强生供应链团队积极与供应商展开合作,共同分析业务痛点、探索新的需求领域,并为新的需求共同开展研发与测试。 强生与供应商之间的密切合作大幅降低了供应链信息沟通成本与流程等待时间,也为强生带来了更多的创新解决方案。 强生在2023年Gartner供应链25强榜单中名列第四,强大敏捷的供应链网络确保其每天可以完成超过100,000个订单,并通过全球350个配送中心到达目的地。

在响应全球供应链行动方面,多家强生灯塔工厂通过技术实践切实优化了强生供应链运营水平。例如,强生消费者健康曼谷工厂采用了协作式供应链控制塔技术,一定程度上克服了因供应商和客户脱节而产生的供应链风险,助力强生提高了供应链韧性,在新冠疫情期间,将营收提升了13%,将库存降低了25%。

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数字化转型战略

通过运用全球领先的大数据、人工智能、物联网等技术,强生旗下各业务板块加速推进数字化转型,这包括利用数字技术对计划、采购、制造以及物流进行全流程数字化转型,全面提升品牌的客户体验;结合数字化产品改善医疗保健效果、提升个性化产品服务水平;构建数字手术生态系统,汇集新一代机器人、世界级仪器、先进的成像和可视化,以及人工智能和机器学习的力量,以更实惠的成本为患者带来更好的治疗效果。

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器人与工艺自动化

强生灯塔工厂最突出的数字化转型成就是运用工业物联网解决方案,包括“机器人与工艺自动化”“生产设备之间的数字连接”等,系统性地将各个生产元素互联,实现了生产制造流程的实时、互动和精准控制,最大限度地提高了产量,降低了运营成本,减少了机器故障停机时间,提高了设备整体运行效率。


对于其他的公司案例来看,也基本体现了数字化转型、自动化应用、大规模的供应链管理、对消费者需求的快速识别和响应、节能降耗或者绿色能源大规模使用的特征。可以认为这些特征决定了我们制造业的未来发展方向。
如果说,第四次工业革命在5年前,还仅仅是概念,那么在现在已经开始逐步落地,第四次工业革命或者说未来工厂为代表的‘灯塔工厂’势必在制造业中发挥越来越重要的作用。
在这个过程中,从事数字化服务、自动化设备提供、生产全链路管理软件、工业4.0、为制造业提供降耗脱碳服务的所有这些市场参与者,将在灯塔工厂逐步提升渗透率的过程中,长期受益。