美的“燈塔工廠”照亮新智造之路

文｜美云智數

“未來工廠”建設是浙江省在中國的率先探索，自2015年至今累計認定未來工廠12家，2021年以“數”謀新再加碼，33家企業成為全省試點。如今，浙江省正在加快數字化發展，引領制造業全方位升級，打造全球智能制造踐行地。

“燈塔工廠”被視為第四次工業革命的領路者，是數字化制造和全球化4.0的表率。代表當今全球制造業領域智能制造和數字化最高水平。“燈塔工廠”與“未來工廠”有著異曲同工之妙——向“用得值”著眼，探索如何借助先行經驗促進企業智能制造、實現業務價值的轉化？他山之石，可以攻玉。美的經驗，以“數”為鑒。

智造浙江：全球先進制造業基地建設

作為制造業領跑全國的省份，浙江省堅持以新發展理念引領制造業高質量發展，先進制造業基地建設取得重大進展，“十三五”期間交出了一份不錯的成績單：到2020年底，規模效益持續提升，制造業增加值突破2萬億元。創新發展動力強勁，規上制造業企業研究與試驗發展經費占營業收入的比重達2.8%、新產品產值率達42.4%，企業技術創新能力居全國第三。數字經濟快速增長、總量居全國第四，核心產業增加值年均增長15.2%、占生產總值（GDP）比重10.9%，“產業數字化”指數居全國第一。

從“十四五”規劃展望未來，浙江省全球先進制造業基地建設發展目標是到2025年，形成一批世界級領軍企業、單項冠軍企業、知名品牌、核心自主知識產權和國際標準，全球先進制造業基地建設取得重大進展。

在空間布局上，浙江省構建了“雙核一帶一廊”總體布局，聯動海洋強省建設，形成全省全域陸海統籌發展新格局，打造4個世界級先進制造業集群和15個優勢制造業集群。其中“雙核”是杭州、寧波兩大核心引領，唱響杭州、寧波“雙城記”，謀劃打造高能級產業平臺、數字賦能平臺，不斷在先進制造和數字經濟上發力，努力成為全球先進制造業基地建設的核心引擎。

“未來工廠”：培育浙江新智造群體“千家軍團”

正在打造全球智能制造踐行地，加快數字化發展，引領制造業全方位升級。新一代信息技術與制造業深度融合，新產品新模式新業態蓬勃發展，以“未來工廠”為引領、智能工廠（數字化車間）為主體的智能制造群體不斷壯大，生產方式和企業形態實現根本性變革。

“未來工廠”的建設是浙江省在國內的率先探索，是數字化改革數字經濟系統建設的主要任務之一，也是打造全球先進制造業基地的重要支撐。自2020年12月23日，浙江省首屆“未來工廠”發布會拉開序幕以來，一批先行先試的企業已邁出智造轉型的重要一步。

時隔半年之后，以“產業大腦+未來工廠”為突破口，浙江省戰略再升級、整合資源要素，構建產業生態。2021年7月22日，浙江對外發布《“未來工廠”建設導則》，是基于浙江“未來工廠”建設的實踐經驗，對標國內外智能制造先進技術標準，研究制定的指導性、引領性團體標準。

據了解，今年年底前，浙江省經信廳將組織力量對各企業試點建設情況進行現場為主的綜合驗評，并視評估結果擇優認定為2021年“未來工廠”或“未來工廠”培育企業。各地正紛紛加大對“未來工廠”建設試點項目的支持力度，以杭州為例，到2025年將力爭培育“聚能工廠”“鏈主工廠”和“智能工廠”150家以上，培育數字化車間1000個以上，探索發布一批“云端工廠”。

“燈塔工廠”：第四次工業革命的領路者

素有智能制造“奧斯卡”之稱的“燈塔工廠”，是由達沃斯世界經濟論壇和麥肯錫咨詢公司共同遴選的“數字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表當今全球制造業領域智能制造和數字化最高水平。而這些入選的“燈塔工廠”，則均是在第四次工業革命尖端技術應用整合工作方面卓有成效，堪為全球表率的領先企業。

自2018年啟動全球“燈塔工廠”網絡項目評選至2021年9月，共選出90座“燈塔工廠”，中國有31家企業入選，占比達到34%，增長勢頭迅猛。中國大陸企業共有13家入選，包括美的集團、上汽大通、濰柴動力、寶山鋼鐵、阿里巴巴、青島啤酒等。從某種意義上來說，這是我國制造業不斷擁抱新技術、推進數字化的生動寫照。

有數據表明，盡管新冠疫情帶來了前所未有的顛覆影響，但93%的“燈塔工廠”不僅提高了產量，并找到了新的營收來源。這些燈塔企業能在外部不確定、不穩定因素的壓力下順勢而為、脫穎而出，其“敏捷”和“韌性”值得稱道。

中國入圍企業主要分布在機械制造、汽車制造、家用電器、鋼鐵制造、電子設備制造、紡織服裝、食品制造等制造業領域，在生產運營管理上展現出過人之處。

美的微波爐順德工廠不僅是智能制造4.0示范基地，還是5G+工業物聯網示范園區。

向“用得值”著眼：“未來工廠”與“燈塔工廠”

入選“燈塔工廠”，評判標準包括是否擁有第四次工業革命的所有必備特征，具體包括自動化、工業物聯網（IIOT）、數字化、大數據分析、第五代移動通信技術（5G）等技術。

需要對產業有明確的價值創造，在降低制造成本、提升生產效率、綠色環保可持續等方面，需要集成至少5個世界級領先的技術應用，并搭建可擴展的工業互聯網平臺，支撐用例的規模化復制，此外還需要有匹配的數字化管理模式、人才隊伍和企業文化。

其特征主要是以“鼎新”帶動“革故”：改進傳統生產系統、創新設計價值鏈、創新商業模式，催生新的經濟價值。一是以數字化生產為主，逐步實現從研發、采購、制造、物流、供應鏈和客戶服務全價值鏈數字化；二是實現有效制造，在關鍵運營指標上展現出卓越的改善成效，如生產效率、能耗等；三是可在多個工廠復制推廣，推動生產、管理、研發轉型升級。

目前，廣東、上海、廈門、武漢等多個省市相繼出臺政策，支持培育“燈塔工廠”，推動制造業數字化轉型，未來將涌現出更多的“燈塔工廠”。

“燈塔工廠”被譽為數字化制造的世界最高水平，是對先進制造企業主動擁抱新技術、推進數字化的一次表彰。人民財評刊登的《激發燈塔工廠的“燈塔效應”》一文中指出：“如今，以5G、人工智能、大數據等為代表的新一代信息技術發展方興未艾，只有以改進成效為目的推進新技術與制造企業深度融合，才能真正實現有效制造。”

由此可見，“未來工廠”與“燈塔工廠”有著異曲同工之妙——向“用得值”著眼，都是立足于除了制造成本控制之外，希望企業結合自身需求及應用技術，展現出在生產效率、能耗水平、上市速度等關鍵運營指標上的卓越改善成效，以打破增長瓶頸、拓展發展空間為攻堅目標。

春江水暖，先行者先知！財富世界500強企業美的集團，旗下兩家智能制造數字化工廠先后入選世界“燈塔工廠”，經營成效顯著。10月底，又交出了2021年前三季度的“成績單”：營業總收入2629億元，同比增長20.8%，自有資金1281億元……從家電龍頭“大象”轉身成為“科技美的”，這其中，美的是如何跨越內卷的呢？他山之石，可以攻玉。美的經驗，以“數”為鑒。

美的經驗：旗下2家智能制造工廠獲評

繼2020年美的空調廣州工廠入選世界經濟論壇（WEF）最新的全球“燈塔工廠”后，又一家美的集團旗下智能制造數字化工廠——美的微波爐順德工廠獲此榮譽。旗下兩家智能制造數字化工廠先后入選，標志著美的全面數智化破繭而出！

美的集團董事長兼總裁方洪波表示，美的通過數智化應用進行更科學、更實時、更準確的決策，讓資源配置更有效率，未來仍將持續探索中國制造產業新道路，實現與全球智造真正接軌。同時數字化轉型牽一發動全身，每位員工要參與其中，數據驅動業務，為用戶創造更大價值，為全球制造行業輸出更有價值的經驗。

美的集團通過打通線上線下，實現了全價值鏈數字化運營、智能排產、數字化物流管理，使得生產效率提高28%、單位成本降低14%，訂單交付期縮短了56%。兩次入選，美的集團向世界展現卓越的全價值鏈數字化運營及效率提升上的杰出能力，為全球制造企業的轉型與創新樹立新標桿，助力“中國智造”領跑全球。

標桿引領：美的微波爐順德工廠全價值鏈數字化運營

作為全球最大的微波爐制造基地，美的微波爐順德工廠這座智能制造4.0示范基地、5G+工業物聯網示范園區的厲害之處，還在于通過數字化產品、軟件和解決方案，實現貫穿研發、制造、采購等方面的全價值鏈數字化運營。

美的“科技領先”戰略不僅構建了四級創新研發體系，還建立了“三個一代”研發模式：研究一代、儲備一代、開發一代，并在工業仿真的支持下，針對工廠的新品開發、工廠布局、精益生產等方面，提前發現產品問題以及生產瓶頸，減少試制試產周期，從而提升整體產能。

基于數字孿生技術的中控運營指揮系統，通過MES+SCADA系統，實時準確地獲取涵蓋生產、品質、物流、設備等現場數據，實現生產過程即時透明化的管理，并結合日常運營平臺DMS，實現績效實時監控、異常及時預警、快速響應、及時處理、閉環改善機制。

鈑金車間是擁有沖壓、焊接、噴涂、柔性加工等完整鈑金加工技術的精益工廠，結合多年生產經驗，通過APS產品平臺實現了月度產銷規劃資源的前瞻性配置，通過T+3訂單拉動，實現了車間排產的多版本模擬及排產優化，極大降低了半成品庫存，提升設備產能利用率。

工廠供應鏈系統實現端到端數字化采購，通過SRM供應商管理智能尋源優質鈑金供方，根據工藝、材質、規格等參數定義物料核價模型，結合歷史數據與行情進行動態定價與采購。

沖壓區集合了大量的數字化和自動化設備，從原材料輸送、余廢料回收、質檢、搬運、裝車實現全自動，提高生產效率、降低人力成本。QMS品質系統實現數字化質量管理，應用5G+AI+云技術通過機器視覺質檢與AI深度學習，智能識別與控制關鍵質量要素。AI算法平臺集成文本、圖像、語音、數值等多類型算法，設計工藝參數推薦、設備故障預測、圖像質檢等場景應用為燈塔工廠提供智能化支持。

基于美的632項目基礎，磁控管工廠數字化建設定制開發以MES系統為核心的智能工廠架構，實現端到端全價值鏈系統集成。目前，整個工廠已實現200+業務場景數字化，MES系統實時采集生產業務及品質數據，并與ERP、WMS等系統進行集成，是磁控管工廠的“數據中轉站”，生產執行管理實時透明化。

同時，WMS系統也是整個智能物流的“智慧大腦”，數字化管理原材料和成品的出入庫，總裝車間的物流出入庫實現了自動叫料、自動配送、全物流場景透明化。

美的集團旗下智能制造數字化工廠

能源管理系統實時監控工廠的水電氣等動力設備，并采集能源消耗數據，形成各種維度的能耗數據分析，推送給管理層進行參考決策。設備管理系統實時監控與分析工廠的自動化設備運行狀態以及工藝參數，提前預警異常、降低設備LOSS，實現設備管理的智慧感知。

此外，“燈塔工廠”還采用了美云銷平臺對代理商、分銷商及小B客戶實現統銷統配；根據優化的算法自動分析并推送跨區域庫存調配方案，提高周轉率，并借助工業大數據實現訂單驅動全流程透明化、暢流化，支持精益生產。

圍繞“全價值鏈卓越工廠”的框架，通過產品標準化、工業研究突破、低成本的精益自動化，同時通過數字化實現自動化系統以及IT系統的深度融合，打造柔性自動化生產的智能工廠。

隨著美的工業互聯網的廣泛應用，微清工廠整個價值鏈變革更快、更柔性，即便是疫情影響仍保持強勁的韌性：訂單交付周期縮短56%、渠道庫存下降40%、產品品質指標提升15%、內部綜合效率提升28%、能耗節降15%、協同能力促使生產計劃效率提升83%、供應采購效率提升14%、制造綜合效率提升33%……

美的集團不僅自身成為數智“燈塔”企業，還通過美云智數形成“燈塔效應”，推進企業上云上平臺，構建互利共贏生態。自2017年對外運營以來，逐步廣泛在汽車、家電、能源、農牧業、食品酒類、紡織鞋服、電子設備等40+細分領域得以驗證，與300+企業進行價值共創。