燈塔工廠:照亮企業(yè)智能制造前進(jìn)方向
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- 發(fā)布時間:2022-09-03 18:45
2022年3月,世界經(jīng)濟論壇(WEF)公布了最新一批全球“燈塔工廠”名單,13家工廠入選,國內(nèi)有 6家。截至目前,全球共有103家燈塔工廠,中國有37 家,居世界首位。
近幾年來,我們常常聽到“燈塔工廠”的概念,或是某某企業(yè)入選“燈塔工廠”的消息,但是,何為 “燈塔工廠”,它是怎么來的?又是如何評選的?
第四次工業(yè)革命的領(lǐng)路者
第四次工業(yè)革命,又稱工業(yè)4.0,是德國在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上提出的概念。人們意識到,世界在經(jīng)歷蒸汽時代、電力時代和信息化時代后,正在邁入一個更加智能化的時代,其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括云計算、人工智能、量子技術(shù)、3D打印、5G等。第四次工業(yè)革命的核心是智能制造與萬物互聯(lián),而燈塔工廠就是第四次工業(yè)革命的產(chǎn)物與優(yōu)秀踐行者。燈塔工廠項目起始于2018年,由世界經(jīng)濟論壇發(fā)起,麥肯錫提供技術(shù)支持,并運營至今。
世界經(jīng)濟論壇的項目負(fù)責(zé)人吳桐在麥肯錫的線上研討會上,曾這樣解釋過發(fā)起“燈塔工廠”評選的初衷:“相信很多工業(yè)人對2018這個年份情有獨鐘,因為工業(yè)界在這一年對于是否要做數(shù)字化以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大討論基本達(dá)成了一致。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不再是一道選擇題,而是一道生死題?它一定是制造業(yè)未來前進(jìn)的一個基礎(chǔ)和方向。但我們也看到有很多企業(yè)陷入了‘試點陷阱’,他們投入了大量人力和資金,卻并沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果。因此,論壇作為促進(jìn)公司合作的全球性平臺,希望在全球范圍內(nèi)遴選出工業(yè)各領(lǐng)域中運用先進(jìn)技術(shù)并產(chǎn)生了規(guī)?;б娴南冗M(jìn)工廠,將他們作為燈塔或者標(biāo)桿,對本行業(yè)乃至跨行業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型起到引領(lǐng)作用”。
根據(jù)吳桐的介紹,當(dāng)前世界經(jīng)濟論壇和麥肯錫評選“燈塔工廠”主要有三個方向,一是“卓越燈塔工廠個體”,這個方向比較關(guān)注工廠或者車間本身先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,以及運營模式的管理,簡單而言即更關(guān)注工廠端先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用;二是“端到端價值鏈”,不僅關(guān)注工廠本身,也會關(guān)注從工廠延展出來的上游和下游;三是“可持續(xù)綠色燈塔工廠”,在滿足先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用以及規(guī)?;б娴幕A(chǔ)上,會更多地關(guān)注工廠在可持續(xù)性方面的一些技術(shù)用例和好的實踐。
如何成就“燈塔工廠”
目前全世界有37家“燈塔工廠”位于中國。從企業(yè)類型來看,包括外資企業(yè)在中國的制造工廠,例如寶潔廣州工廠、博世長沙工廠、施耐德電氣無錫工廠等;中國本土企業(yè)的制造工廠,例如美的合肥洗衣機工廠、海爾鄭州熱水器工廠、京東方福州8.5 代線工廠等。從行業(yè)上看,家電、3C電子、汽車等行業(yè)占主流;從企業(yè)實力上看,幾乎都是行業(yè)內(nèi)的頭部企業(yè)。
眾所周知,對一家工廠進(jìn)行智能化改造并不容易,無論是技術(shù)改造,還是資金投入,都是一個長期的過程。根據(jù)《燈塔工廠引領(lǐng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型》白皮書,在中國,45%的智能工廠建設(shè)投資規(guī)模在1億~5億元之間,9%為5億~10億元,12%則達(dá)到10億元以上。由此來看,在資金和制造經(jīng)驗上有優(yōu)勢的企業(yè)更容易走在行業(yè)前列。
吳桐表示,燈塔工廠的評審既有標(biāo)準(zhǔn)也沒有標(biāo)準(zhǔn),主要取決于燈塔工廠的評選模式。在整個評選過程中,專家評議會是非常重要的一個環(huán)節(jié),燈塔工廠的最終入選名單由專家投票決定,而每位專家的關(guān)注點不一,因此很難像國內(nèi)的一些權(quán)威性評選那樣有明確的評分表。
此外,在評選過程中還有一個叫做“規(guī)?;б娅@得”的關(guān)鍵點,燈塔工廠項目的初衷是讓企業(yè)規(guī)避“試點陷阱”,因此專家們并不希望看到尚未成熟或還在研發(fā)階段的實驗室技術(shù),更歡迎相對成熟、甚至經(jīng)歷了長時間市場檢驗或者不斷迭代優(yōu)化的技術(shù),并且這項技術(shù)能為企業(yè)或者工廠的運營、財務(wù)指標(biāo)等帶來明顯的規(guī)?;б?。
從目前來看,一部分市場頭部企業(yè)基于更高的數(shù)字化程度,在激烈的市場競爭和生存壓力下努力尋求利用新一代信息技術(shù)降低內(nèi)部成本,提升運營效率,從而獲得實際收益。這使得像家電、3C電子、汽車等行業(yè)企業(yè)成為積極建設(shè)“燈塔工廠”的中堅力量。
對于中小型企業(yè)而言,由于受資金、技術(shù)、人才等因素的限制,一味復(fù)制“燈塔工廠”經(jīng)驗并不可取。因此,同樣是智能化升級,大型企業(yè)與中小型企業(yè)必然會采取不同的路徑。
與大型企業(yè)復(fù)制“燈塔工廠”建設(shè)路徑不同的是,中小型企業(yè)首先可以對其進(jìn)行模塊化拆解,然后針對企業(yè)生產(chǎn)中的某一個核心痛點“對癥下藥”。相對而言,這種逐步實施,分步改造的模式或許更適合中小企業(yè)進(jìn)行智能化改造升級,從而實現(xiàn)更長遠(yuǎn)的智能制造發(fā)展目標(biāo)。
“燈塔工廠”申報流程
關(guān)于燈塔工廠的申報流程,主要有四個重要步驟,被稱之為milestone。(以2022年第九批為例)首先是網(wǎng)絡(luò)申請;其次是現(xiàn)場審核;再次是專家評議會,這也是最為重要的一個里程碑,由學(xué)術(shù)界、業(yè)界等專家組成的專家評審團進(jìn)行嚴(yán)格評估,投票決定該期燈塔工廠的入選名單;最后是結(jié)果宣布。評選結(jié)果會在世界經(jīng)濟論壇年度重要論壇、年會等場合宣布,對于當(dāng)期入選燈塔工廠的企業(yè),會邀請其董事長或 CEO共同參與,進(jìn)行研討分享。
每期燈塔工廠的評選周期大概4-5個月,企業(yè)可以用SIRI 指數(shù)從流程、技術(shù)和組織三個維度進(jìn)行簡單自評,在數(shù)字化成熟度和人才管理方面做一個相對全面且詳細(xì)的分析和評價,從而清晰了解自身當(dāng)前的數(shù)字化站位。
吳桐以某些成功評選的企業(yè)為例,對此進(jìn)行了解讀。電池的生產(chǎn)復(fù)雜、質(zhì)量要求高、節(jié)拍時間快,人工進(jìn)行視覺檢測的效率和準(zhǔn)確率都相當(dāng)?shù)汀D畴姵刂圃旃S利用深度學(xué)習(xí)算法,實現(xiàn)了完全使用高精度AOI攝像頭快速解決電池生產(chǎn)過程中需要視覺檢測的接觸、組裝問題。整套解決方案結(jié)合該工廠完善的質(zhì)量管理體系和3600個控制節(jié)點的傳感器,產(chǎn)品質(zhì)量已基本實現(xiàn)了從DPPM到DPPB的轉(zhuǎn)變。
(注:DPPM:Defect Part Per Million,每百萬個產(chǎn)品中的不良數(shù);DPPB:Defect Part Per Billion,每十億個產(chǎn)品中的不良數(shù))
生產(chǎn)效率方面,某鋁制品加工工廠通過IT與OT高度集成和視覺識別技術(shù),實現(xiàn)了機加工全自動柔性產(chǎn)線,達(dá)到了計劃系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)的無縫連接。最終這條產(chǎn)線可以實現(xiàn)200個 SKU的混合生產(chǎn),生產(chǎn)效率提升達(dá)到40%。
敏捷性方面,某家電行業(yè)工廠實現(xiàn)了從客戶端自動快速生產(chǎn)技術(shù)語言和需求給研發(fā)人員;搭建全球?qū)<屹Y源庫網(wǎng)絡(luò),將設(shè)計需求打散到零部件級并智能匹配到專家團隊;通過集中共享平臺,智能化管理研發(fā)流程。最終該工廠將研發(fā)階段從五個月縮短到兩個月。
在吳桐看來,燈塔工廠是一個在全球制造領(lǐng)域含金量非常高且廣受認(rèn)可的項目,如果能夠入選,首先是對企業(yè)在制造業(yè)方面先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)可,會給企業(yè)在行業(yè)上的技術(shù)先進(jìn)性和聲譽帶來價值;其次從企業(yè)實際管理角度而言,當(dāng)選燈塔工廠后工程師、藍(lán)領(lǐng)工人和管理層可以統(tǒng)一目標(biāo)去推進(jìn)項目,助力企業(yè)發(fā)展與數(shù)字化轉(zhuǎn)型;最后,政府可能會對入選的燈塔工廠提供一些補貼,入選企業(yè)也可以與燈塔網(wǎng)絡(luò)的其他成員進(jìn)行技術(shù)交流,從而進(jìn)一步提升自身能力。
