“灯塔工厂”示范中国制造业未来

• 由树根互联打造的“根云平台”根据工厂里36000多个数据采集点收集的工业大数据，为每一道工序、每一个机型，甚至每一把刀具等匹配最优参数，优化生产节拍
• 工程师可以清楚知道每条生产线的能耗水平，画出工厂的能耗模型，再结合城市用电的特点，将生产线的工作节奏调节到最优，降低工厂整体能耗
• 服装行业已有企业跑通定制化生产模式，达到95%的产品售罄率，基本实现了按需生产

　　“灯塔工厂”被称为世界上最先进的工厂，一定程度上代表着全球制造业领域智能制造和数字化的最高水平。

　　世界经济论坛公布中国有37家“灯塔工厂”，折射出“中国智造”的实力。

　　制造业是立国之本、强国之基。党的十八大以来，我国把大力发展制造业和实体经济摆在更加突出的位置，做出建设制造强国的战略部署。

　　十年来，我国制造业发展取得历史性成就、发生历史性变革，产业体系更加健全，产业链更加完整，实现量的稳步增长和质的显著提升，综合实力、创新力和竞争力迈上新台阶，为全面建成小康社会、开启全面建设社会主义现代化国家新征程奠定了更加坚实的物质基础。

　　当前，制造业生产模式正在发生深刻变革，制造业向智能、绿色、服务方向升级已是大势所趋。

　　今日之趋势，未来之标准。在数字经济与实体经济融合发展的大趋势下，“灯塔工厂”已经成为制造业发展的新趋势和风向标。

　　透过“灯塔工厂”之“光”，能够看到中国制造业十年来依靠创新推动高质量发展的决心和成果，也可以探索出未来制造业的前行之路。

　　制造业迈入数字化时代

　　在京西凤凰岭山脚下的产业园，一头制造业“大象”在5G与工业互联网的赋能下正轻盈起舞。

　　这头制造业“大象”就是三一重工北京桩机工厂，是全球重工行业首家获认证的“灯塔工厂”。

　　这家重型装备制造商曾经像一头体型庞大、身形笨重的大象，受限于其离散制造生产模式以及早期网络和信息化技术，数字化转型困难重重。

　　重工制造行业品种多、批量小，生产项目靠人堆，大多工件结构复杂，又大又重又长，例如170多种钻杆中最长27米重达8吨，20多种动力头最重达16吨。

　　快到交货期限，销售员急如热锅蚂蚁，商务员却还不知道，采购员还没下达采购任务……“组织生产基本上靠喊，急急急、快快快，当时就是在打乱仗。”三一重工桩机工厂制造总监吴志杰说，以前的工厂就是这般模样。

　　“面对工程机械和制造业数字化，三一集团要么‘翻船’要么‘翻身’，不能实现数字化升级肯定就‘翻船’，转型升级成功就会‘翻身’。”三一集团有限公司董事长梁稳根直言。

　　5G与工业互联网的深度融合，带来了转变的曙光。

　　从传统制造工厂转型成“灯塔工厂”，首先需要一大批人从传统技术工程师转为数字化工程师。“未来制造业变革，首先是人的变革。”吴志杰说。

　　从过程来看，工程师需要从和机械打交道，变成和机械、数据一起打交道；计划调度员吴志杰变成了制造总监吴志杰，调度工作也从以前基本靠喊变成了靠计算机键盘。

　　由树根互联打造的“根云平台”根据工厂里36000多个数据采集点收集的工业大数据，为每一道工序、每一个机型，甚至每一把刀具等匹配最优参数，优化生产节拍。实现生产制造要素全连接，整个工厂已成为深度融合互联网、大数据和人工智能的“智慧体”。

　　如今，走进三一重工桩机工厂，一座座重型设备鳞次栉比，AGV（无人搬运车）来去自如，机械手挥舞有序，偌大的工厂仿佛在演奏舒缓的“机器交响乐”。

　　全球领先的“柔性智造”让生产潜能得到极大发挥。相比于改造前，桩机工厂在同样的厂房面积产值翻了一番，总体生产设备作业率从66.3％提升到86.7％，平均故障时间下降58.5％。2020年，三一桩机工厂的人均产值已达到1072.8万元，领跑全球。三一重工桩机工厂这个专攻重型机械设备的“大象”奔跑起来了。

　　梳理37家“灯塔工厂”可发现，除去重工行业的智能转型翘楚三一重工桩机工厂，中国还有不少“灯塔工厂”在其细分领域内是领跑者，比如阿里巴巴犀牛工厂、青岛啤酒厂等，是全球服装业、啤酒饮料业的首家“灯塔工厂”。

　　记者探访阿里巴巴犀牛工厂发现，这是一家从服装业切入的制造企业，工厂内的数字化内容无处不在：生产前排位、生产排期、吊挂路线，都由AI来做；一件衣服上的花纹、文字，是消费大数据得出的结论；工厂“智慧大脑”实时控制裁剪、装配，推出智能导航“棋盘式吊挂”等一系列新技术……

　　“以前到了‘双11’等电商大促节，我们找传统工厂做衣服只能靠打电话问进展，我们新品什么时候上架、什么时候交货，心里没底。”曾在工厂下单的曾扬健说，“现在通过犀牛智造，可以像查快递物流一样，看到制衣的实时进展，有效降低因为延迟交付而招来的消费者差评。”

　　制造业行业通常不愿意接小单急单，曾扬健说，数字制衣可以实现小批量定制，行业平均“1000件起订、15天交付”的生产门槛已快速压减为“100件起订、7天交货”。

　　数字化转型不是一道选择题，而是一种必然的发展趋势。十年来，我国深入实施智能制造工程和制造业数字化转型行动，深化云计算、大数据、人工智能与制造业融合发展，发布国家智能制造标准体系，建成700多个数字化车间/数字工厂，实施305个智能制造试点示范项目和420个新模式应用项目，培育6000多家系统解决方案供应商。

　　业内人士认为，只有主动拥抱数字化，中国的制造业才能在未来的竞争中占据先机。

　　探索制造业未来

　　制造业的变迁与未来，可从“灯塔工厂”中探索一二。

　　其一，新一代信息技术与制造业深度融合。

　　随着内外环境变化，中国产业转型升级的需求迫切，如何将中国制造这个占全球30%比重的产业体系在资源环境强约束下激发出新的增长动能？

　　在“灯塔工厂”天津海尔洗衣机互联工厂内，5G如同一条无缝链接的纽带，让工厂里的所有元素达到“万物互联”，实时洞察生产运营状态。

　　“可以这么理解，工厂生产的产品或移动端设备都有自己专属的码，5G网络帮助扫码可以将产品或者移动端设备的实时信息上传，辅助工程师对工厂的整体运行有更好的信息管控。”天津海尔洗衣机互联工厂工程技术平台平台长胡小波说。

　　树根互联联合创始人、CEO贺东东认为，通过工业互联网，制造业将在“离线的物理世界”基础上升级叠加“在线的数字世界”，从而能够广泛利用新一代信息数字技术的能力，推动制造业全面升级。

　　十年来，我国制造业两化融合指数大幅提升。全国工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达到55.7%、75.1%，比2012年分别提高了31.1和26.3个百分点。

　　尤其是工业互联网快速发展，产业规模突破万亿元大关，已建成具有一定区域和行业影响力的工业互联网平台超过150家，工业设备连接数量超过7900万台套，服务工业企业超过160万家。

　　其二，能源利用效率和可持续发展水平显著提升。

　　推进绿色化转型，是提升制造业竞争能力、实现可持续发展的必由之路。越来越多的制造业领域，将绿色制造作为重要的发展方向。

　　以阿里巴巴犀牛工厂为例，服装行业已有企业跑通定制化生产模式，达到95%的产品售罄率，基本实现了按需生产，极大节约了资源。中国数实融合50人论坛副秘书长胡麒牧认为，随着数字经济深化发展，越来越多的制造业会像服装行业一样向定制化生产转型。资源得以充分利用，碳排放强度更低。

　　在海量数据的基础上，依托于工厂的智能决策体系，工厂最佳用电模型可以在天津海尔洗衣机互联工厂绘就。工厂IT工程师陈勇介绍说，工程师可以清楚知道每条生产线的能耗水平，画出工厂的能耗模型，再结合城市用电的特点，将生产线的工作节奏调节到最优，降低工厂整体能耗。

　　十年来，我国牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持走绿色低碳循环发展之路，工业绿色发展成效显著。推广约2万种绿色产品，创建近3000家绿色工厂，培育近200家绿色制造服务供应商，累计制定644项节能与绿色发展行业标准，初步构建形成绿色制造体系。规模以上工业单位增加值能耗“十二五”“十三五”分别下降28%和16%，2021年又进一步下降5.6%。

　　其三，供应链更有韧性、更加灵活和强大。

　　在供应链重要性日益凸显的今天，提升供应链水平，深入整合全产业链资源，联动上下游企业适应市场需求变化，是制造业企业重塑竞争优势的重要环节。

　　马士基集团中国首席代表彦辞表示，传统观念对供应链的关注集中于准时，但近年来人们越来越关注如何打造真正有韧性、更灵活和更强大的供应链。

　　业内专家表示，产业链供应链的发展虽然有效促进了全球分工和合作，提高了整体生产效率，但也造成了生产供应链条的脆弱性。一旦某个供应节点出现问题，极有可能对整体供应链造成影响。疫情之后，产业链供应链韧性成为热门经济话题，就是因为不同国家疫情状况不同，经济重启存在先后顺序，供应链难以正常运转。

　　“灯塔工厂”可以利用各项先进技术提高供应链韧性，提高生产效率。以天津海尔洗衣机互联工厂为例，陈勇介绍道，工厂采用数字化技术，通过5G和大数据技术的应用让工厂实现对生产数据的自动采集、自动分析，实时掌握供应商的生产状态、物料的运输状态等，并且对供应商的响应速度形成评价体系，提升对供应商的管理，保证工厂的生产节奏，从而提升供应链韧性。

　　“灯塔工厂”三一重工北京桩机工厂“柔性装配岛”进行桩机核心部件装配（2021年9月27日摄） 受访者供图

　　“灯塔之光”示范转型升级路

　　“灯塔”并不是终点，而是“希望之光”，可以为整个制造业的发展探索前行之路。

　　胡麒牧表示“灯塔工厂”的经验可以复制，具备提供数字化整体解决方案的能力，从而实现对中小企业的赋能。

　　“它们现在的高效率就是未来制造业的平均水平。技术进步改变了生产函数，让传统制造企业进入新的生命周期。”胡麒牧说。

　　拥有空调、冰箱、洗衣机、热水器四个“灯塔工厂”的海尔是中国拥有“灯塔工厂”最多的企业之一。海尔的卡奥斯物联生态科技有限公司便致力于为不同行业和规模的企业提供数字化转型方案，推动智能化发展、个性化定制、网络化延伸、数字化管理新模式的普及。

　　海尔卡奥斯物联生态科技有限公司副总经理林忠毅介绍道，在打造海尔“灯塔工厂”的过程中，卡奥斯提取和沉淀出自身的“灯塔经验”，实现对其他企业的赋能，比如在2021年帮助青岛啤酒打造“灯塔工厂”。

　　“灯塔之光”之所以闪亮，是因为有创新作为其发展内核。胡麒牧表示，连点成线，串珠成链，以“灯塔工厂”为代表的先进制造企业走出创新驱动的跨越发展之路，将有助于推动中国制造业实现“从大到强”的华丽升级。

　　历史与实践表明，没有强大的制造业，就没有强盛的国家和民族。

　　十年来，中国制造业增加值从16.98万亿元增加到31.4万亿元，占全球比重从22.5%提高到近30%；高技术制造业和装备制造业占规模以上工业增加值比重分别从9.4%、28%提高到15.1%和32.4%；新能源汽车产销量连续7年世界第一……一系列数据，勾勒出中国这十年来大国制造的非凡发展足迹。

　　当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展，全球产业链供应链面临重构，国际竞争更趋激烈。全新的考卷已然铺展，更难的考题等待解答。

　　着眼未来，工业和信息化部等八部门2021年12月联合发布《“十四五”智能制造发展规划》，专门部署“智能制造示范工厂建设行动”，到2025年规模以上制造企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步实现智能化，到2035年对应企业全面普及数字化、网络化，基本实现智能化。

　　业内专家表示，站在新的历史起点上，把制造业高质量发展放到更加突出的位置，坚定不移建设制造强国，就一定能抢占新一轮科技革命和产业变革的先机，构筑未来发展战略优势。