2.中國獲評“燈塔工廠”數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有鮮明個(gè)性
(1)突破“集成陷阱”，在自動化和集成化基礎(chǔ)上實(shí)施智能化和數(shù)字化，大幅提高了生產(chǎn)效率
中國獲評“燈塔工廠”的領(lǐng)軍企業(yè)積極采用了工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)，包括企業(yè)上云，工廠自動化和數(shù)字化，信息系統(tǒng)集成，數(shù)據(jù)挖掘和分析建模等先進(jìn)技術(shù)，跨越了數(shù)字化陷阱。在這方面在華外資企業(yè)表現(xiàn)突出，而京東方、寧德時(shí)代等民營企業(yè)在基于制造流程數(shù)據(jù)的先進(jìn)分析領(lǐng)域也表現(xiàn)不俗。中國獲評“燈塔工廠”通過普及技術(shù)并提升操作人員能力、以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制定決策、對流程和商業(yè)模式展開創(chuàng)新、利用動態(tài)的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對供應(yīng)商和客戶的變化，實(shí)現(xiàn)了平均50%以上勞動生產(chǎn)率的提高、平均50%左右的交貨期縮減、平均超過25%的能源消耗降低、平均超過20%的銷售增加、平均約20%左右的運(yùn)營成本削減，以上效益指標(biāo)整體上遠(yuǎn)高于獲評的其他國家的“燈塔工廠”。
(2)通過產(chǎn)業(yè)組織的橫向一體化、規(guī)模化進(jìn)程，不斷復(fù)制產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)面向消費(fèi)者的標(biāo)準(zhǔn)品快速交付系統(tǒng)，有效消化了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的高成本
表4 中國企業(yè)集團(tuán)獲評“燈塔工廠”認(rèn)證數(shù)量及占比
中國50家獲評“燈塔工廠”中，有29家工廠分別隸屬9家企業(yè)集團(tuán)，產(chǎn)業(yè)集中度非常高。例如海爾集團(tuán)有6家工廠入選，奪得全球空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、熱水器、洗碗機(jī)行業(yè)、智能控制“燈塔工廠”的六個(gè)第一。“燈塔工廠”較多誕生于集團(tuán)化企業(yè)，是有客觀原因的。因?yàn)椋圃鞓I(yè)數(shù)字化改造面臨相對較高的改造成本，許多企業(yè)可能還在投入期、未達(dá)成改造效益前，就已經(jīng)難以承受持續(xù)的投入成本。因此改造工廠如果隸屬于某個(gè)實(shí)力雄厚的企業(yè)集團(tuán)，后者就可以給下屬改造工廠的智能制造改造提供巨大的人力、物力、財(cái)力的支持，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)橫向一體化的規(guī)模效應(yīng)。例如，寶潔太倉工廠和廣州工廠依托中國龐大的消費(fèi)市場，通過工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型，開發(fā)了面向終端消費(fèi)者的通用日化產(chǎn)品快速交付系統(tǒng)、智能高效且規(guī)模化的生產(chǎn)系統(tǒng)，有效消化了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的高成本。同樣富士康深圳、成都、武漢、鄭州四家工廠也走了數(shù)字集約化的道路。
(3)以企業(yè)自身的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，實(shí)施產(chǎn)業(yè)的縱向一體化戰(zhàn)略，并以此為競爭優(yōu)勢開展面向終端客戶的大規(guī)模定制
中國獲評“燈塔工廠”實(shí)踐證明，單個(gè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如果脫離了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合必然事倍功半。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不能僅僅局限在工廠內(nèi)部，還需要擴(kuò)大到整個(gè)生產(chǎn)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，覆蓋整條價(jià)值鏈。因此，較多的中國獲評“燈塔工廠”都積極建設(shè)企業(yè)自身的主干工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以此推動整個(gè)產(chǎn)業(yè)縱向一體化上的數(shù)字化水平。例如海爾2017年4月建成了海爾主干工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)卡奧斯平臺，已聚集了3.4億用戶、4.3萬家服務(wù)企業(yè)和390多萬家生態(tài)資源；2020年新發(fā)布的美擎平臺，融合了旗下美云智數(shù)、安得智聯(lián)、庫卡中國、美的金融、美的模具等八大品牌矩陣，打造美的工業(yè)云生態(tài)，賦能全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型，已經(jīng)應(yīng)用于40多個(gè)細(xì)分行業(yè)，服務(wù)了超過200家行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
一個(gè)自主、可控、穩(wěn)定、安全的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，幫助了企業(yè)大幅度削減傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下的固定成本、供應(yīng)周期、最小訂購量，幫助像海爾、美的這樣多品類、多規(guī)格的家電制造商有效開展面向終端客戶的大規(guī)模定制。如依托卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，海爾青島中央空調(diào)互聯(lián)工廠實(shí)現(xiàn)了與用戶需求的鏈接，將一次性交易的顧客變成可全周期、全流程參與持續(xù)交互的終身用戶；通過部署可擴(kuò)展的數(shù)字平臺，海爾沈陽工廠實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)商和用戶的端到端連接，從而使其直接勞動生產(chǎn)率提高28%；海爾在天津新建的洗衣機(jī)工廠將5G、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、自動化和先進(jìn)分析技術(shù)結(jié)合起來，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)速度提高50%，將質(zhì)量缺陷減少26%，將單位產(chǎn)品的能耗降低18%。
(4)實(shí)施商業(yè)模式變革，實(shí)現(xiàn)從端到端的全價(jià)值鏈服務(wù)，克服“中小企業(yè)困境”
中國作為從生產(chǎn)端到消費(fèi)端“燈塔工廠”數(shù)量最多的國家，逐漸在相關(guān)產(chǎn)業(yè)構(gòu)建起了互聯(lián)互通的端到端全過程價(jià)值鏈。如濰柴濰坊工廠為精確識別客戶需求并降低成本，該“燈塔工廠”進(jìn)行了打通端到端價(jià)值鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的驅(qū)動下，它的研發(fā)周期縮短了20%，運(yùn)營成本降低了35%；美的集團(tuán)廣州南沙空調(diào)工廠以用戶為中心，推行大規(guī)模定制業(yè)務(wù)模式，通過如大規(guī)模定制和B2C在線訂購、與供應(yīng)商相連的數(shù)字化平臺等，使直接勞動生產(chǎn)效率提高了28%，并實(shí)現(xiàn)了100%按時(shí)交付。
對于那些既沒有實(shí)力搭建平臺，也沒有足夠資金與科技企業(yè)合作的產(chǎn)業(yè)鏈底端的中小制造業(yè)工廠，不得不在數(shù)字化中苦苦尋找生機(jī)。而阿里、京東、拼多多等平臺開啟的C2M（消費(fèi)者直通制造商）之路，為它們的轉(zhuǎn)型提供方案。例如2013年阿里首次提出C2M理念，2020年9月阿里內(nèi)貿(mào)批發(fā)平臺1688宣布產(chǎn)業(yè)帶升級計(jì)劃，融合加工定制、批發(fā)分銷和零售三大數(shù)字化平臺，在3年內(nèi)打造1000個(gè)年銷過億的超級工廠。目前，阿里1688平臺覆蓋了172個(gè)一級產(chǎn)業(yè)帶，超過3000萬中小企業(yè)接入，1688已成為產(chǎn)業(yè)帶中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要方式。
(5)積極投身節(jié)能減排，誕生大量“黑燈工廠”、“熄燈車間”和“關(guān)燈庫房”
數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的生產(chǎn)效率提高、資源消耗降低、缺陷產(chǎn)品減少無形中會產(chǎn)生節(jié)能減排效果。例如通過實(shí)施數(shù)字化制造，阿里巴巴犀牛服裝工廠，減少了50%的工業(yè)用水；美的順德微波爐工廠減少了9.6%的二氧化碳排放；緯創(chuàng)資通昆山工廠降低了49%的能源消耗。
同時(shí)，為了降低2020—2022年期間防疫措施對制造工廠供應(yīng)鏈的影響，伴隨著工廠智能化和數(shù)字化水平的不斷提高，出現(xiàn)了一批“非接觸式交貨倉庫”、“熄燈車間”、“黑燈工廠”和“關(guān)燈庫房”。例如，聯(lián)合利華太倉和路雪工廠通過“精益制造→自動化→數(shù)字化→大數(shù)據(jù)→質(zhì)量控制”等一系列的持續(xù)努力，實(shí)現(xiàn)無人“熄燈”生產(chǎn)；富士康深圳工廠在生產(chǎn)場域，采用了關(guān)燈狀態(tài)下的全自動化作業(yè)，生產(chǎn)線上均由機(jī)器人自主操作，可以實(shí)現(xiàn)全流程的關(guān)燈作業(yè)，保證生產(chǎn)效率同時(shí)減少了生產(chǎn)過程的能源消耗。
(6)高層高度重視和員工積極參與
數(shù)字化轉(zhuǎn)型首先是“人”的轉(zhuǎn)型。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的重視，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型獲得成功的重要條件，這是中國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化界的共識。例如德國博世無錫工廠和蘇州工廠，通過堅(jiān)持以人為本的理念，在推動第四次工業(yè)革命轉(zhuǎn)型的過程中始終關(guān)注包容性增長，鼓勵(lì)各級員工都參與到行業(yè)的重構(gòu)中，共同打造一個(gè)富有創(chuàng)新力和創(chuàng)造力的未來。
（二）縱向產(chǎn)業(yè)鏈視角的分析：蘇州“智改數(shù)轉(zhuǎn)”工作的調(diào)研
蘇州規(guī)上企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值2021年末到達(dá)41308.1億元，全國城市排名第二；根據(jù)工信聯(lián)《全國兩化融合發(fā)展水平區(qū)域比較》，江蘇省工業(yè)化和信息化融合發(fā)展水平連續(xù)七年位居全國第一，而蘇州又在“兩化融合”方面的成績?nèi)☆I(lǐng)先；蘇州在中國獲評“燈塔工廠”數(shù)量的城市排名第一（表2）。為此我們課題組6人（其中3位教授，3位博士）歷時(shí)三年半，長期跟蹤工業(yè)4.0和制造業(yè)數(shù)字化改造實(shí)踐，并在蘇州當(dāng)?shù)亻_展了一系列調(diào)研活動，參見表5。
表5 蘇州制造業(yè)數(shù)字化改造專題調(diào)研活動清單
課題組運(yùn)用扎根研究方法，以蘇州制造業(yè)數(shù)字化改造專題調(diào)研的各個(gè)活動為研究案例，設(shè)計(jì)了“制造業(yè)數(shù)字化改造決定因素”為主題的研究問題和命題，并運(yùn)用扎根理論中調(diào)研記錄、數(shù)據(jù)的收集和分析方法，將參觀、調(diào)研、研討、訪談、座談過程中凡是對制造業(yè)數(shù)字化改造產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行了編碼匯總，依靠對記錄、數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷地比較、聚類、歸納，實(shí)現(xiàn)從記錄、數(shù)據(jù)到被調(diào)研者的觀點(diǎn)初步概念化，到命題范疇化，到最終研究問題的達(dá)成。
表6 “制造業(yè)數(shù)字化改造決定因素”命題的概念化過程
從整個(gè)過程的核心部分舉例來看，首先整個(gè)概念化的過程參見表6B-C列。
隨后，在初步概念化的基礎(chǔ)上，繼續(xù)按照縱向產(chǎn)業(yè)鏈上各參與者觀點(diǎn)，對數(shù)字化改造的決定因素這一命題進(jìn)行范疇化，參見表6D列，整個(gè)范疇化過程的分析如下：
1.引進(jìn)智能化改造軟硬件服務(wù)商，形成上游技術(shù)服務(wù)集聚
制造業(yè)企業(yè)的改造需求差異性較大，因此隨著頭部企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”需求的釋放，必須通過市場手段和政府平臺，吸引大量能提供“智改數(shù)轉(zhuǎn)”解決方案的軟硬件服務(wù)商。目前全國15家主干工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司，有13家在蘇州建立了辦事處，大量通信、數(shù)據(jù)、場景應(yīng)用設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、信息安全等領(lǐng)域的服務(wù)商云集蘇州，形成了具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集聚，為蘇州的“智改數(shù)轉(zhuǎn)”提供了技術(shù)服務(wù)保障。
2.發(fā)揮龍頭企業(yè)的驅(qū)動作用，實(shí)施標(biāo)桿引領(lǐng)促進(jìn)工程
被調(diào)研的國內(nèi)知名工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商新華三公司強(qiáng)調(diào)，“龍頭企業(yè)是‘智改數(shù)轉(zhuǎn)’工作的核心中樞力量”。蘇州獲評的5家“燈塔工廠”聯(lián)合利華、博世、緯創(chuàng)、強(qiáng)生醫(yī)療、寶潔全部是世界500強(qiáng)跨國公司在蘇的運(yùn)營工廠，其中強(qiáng)生醫(yī)療蘇州工廠還是強(qiáng)生集團(tuán)的“World Class”級工廠。蘇州作為外資制造業(yè)高地，擁有一批經(jīng)營狀況良好、有工業(yè)自動化基礎(chǔ)、愿意實(shí)施持續(xù)改善的運(yùn)營工廠，它們在蘇州的“智改數(shù)轉(zhuǎn)”推進(jìn)工作中發(fā)揮了龍頭驅(qū)動作用。
例如，生產(chǎn)奧利奧、趣多多、太平等知名品牌餅干的億滋食品蘇州湖西工廠認(rèn)為“先有自動化，才有數(shù)字化”，他們在高度自動化的基礎(chǔ)上，通過設(shè)備數(shù)字化改造，實(shí)現(xiàn)了餅干夾心厚度、餅干形狀、餅干烤制的全線智能化控制。從2012年開始實(shí)施“智改數(shù)轉(zhuǎn)”至今,工廠人頭數(shù)從2021人降低到580人,年人均產(chǎn)值從2.4噸增長到90噸；從事新能源開發(fā)的上市民營企業(yè)協(xié)鑫集團(tuán)年銷售100億元，7年內(nèi)數(shù)字化改造（未含人力成本）累計(jì)投入1.8億元，其信息管理部副總直言“做的好的企業(yè)，老總們都在做‘智改數(shù)轉(zhuǎn)’”；從事鋰電池生產(chǎn)智能化改造的上市民營企業(yè)瀚川智能公司的年均研發(fā)投入強(qiáng)度達(dá)到8%；美國知名電氣制造商霍尼韋爾蘇州碼捷工廠,以二維碼掃描設(shè)備產(chǎn)品為核心，建立了自己的數(shù)字化研究院，10多年來面向社會開放工廠參觀,實(shí)施向下游的業(yè)務(wù)拓展，幫助客戶進(jìn)行數(shù)字化倉儲改造。
3.政府部門打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)服務(wù)圈，提高產(chǎn)業(yè)集群“智改數(shù)轉(zhuǎn)”一體化水平
例如蘇州工業(yè)園區(qū)經(jīng)發(fā)委產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)處，近年來推行“智能制造伙伴計(jì)劃”,分步驟有針對性地推進(jìn)區(qū)內(nèi)制造企業(yè)的“智改數(shù)轉(zhuǎn)”工作：首先推動獲評的智能化工廠對外開放，幫助其它有意向進(jìn)行智能化改造的工廠管理人員走進(jìn)標(biāo)桿企業(yè)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)傳授和技術(shù)分享；其次，依托中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院、工信部賽迪研究院、上海工業(yè)自動化儀表研究院等國家專業(yè)院所，對1億元以上銷售規(guī)模的制造企業(yè)開展企業(yè)智能化改造水平診斷并提供解決方案；第三，重點(diǎn)建設(shè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”服務(wù)平臺，幫助有意向進(jìn)行智能化改造的工廠搜索、篩選和對接服務(wù)商。例如園區(qū)幫助億滋蘇州湖西工廠對接麥肯錫進(jìn)行工廠智能化改造咨詢，使得億滋蘇州2023年1月順利獲評了第十批全球“燈塔工廠”。又如，針對不同行業(yè)不同規(guī)模的企業(yè)，園區(qū)企業(yè)發(fā)展服務(wù)中心基于企業(yè)服務(wù)過程中的大數(shù)據(jù)積累，提供了分級化“智改數(shù)轉(zhuǎn)”菜單，有面向中小微企業(yè)的三星級上云（公有云，關(guān)注各類場景云化軟件的開發(fā)和利用）方案，有面向工業(yè)基礎(chǔ)較好企業(yè)的四星級上云（公有云、私有云和混合云，關(guān)注工業(yè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)上云）方案，還有面向龍頭企業(yè)的五星級上云（公有云、私有云和混合云，關(guān)注數(shù)據(jù)加模型的創(chuàng)新應(yīng)用）方案。
4.政府提供精準(zhǔn)的政策性資金支持，促進(jìn)生成數(shù)字化產(chǎn)業(yè)集群
蘇州市政府在2020年出臺了《關(guān)于推進(jìn)制造業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的若干措施》，以各種政策性資金支持的形式，促進(jìn)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)集群的生成。例如，蘇州職能部門設(shè)立專項(xiàng)資金為開展企業(yè)智能化改造水平診斷“買單”；各產(chǎn)業(yè)園通過產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金支持開展“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的企業(yè)在股票市場直接融資；園區(qū)通過企業(yè)發(fā)展服務(wù)中心提供智能制造風(fēng)險(xiǎn)貸款，為實(shí)施智能化改造的企業(yè)提供利息總費(fèi)用50%的貼息；省市區(qū)三級聯(lián)合為實(shí)施智能化改造的企業(yè)提供改造設(shè)備10%左右的補(bǔ)貼；對獲評省市區(qū)各級智能車間的企業(yè)分別提供50萬、20萬、10萬三個(gè)等級的獎(jiǎng)勵(lì)。
此外，為了更好地引導(dǎo)培育優(yōu)秀“智改數(shù)轉(zhuǎn)”制造業(yè)企業(yè)輸出技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)和解決方案，服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈上下游、產(chǎn)業(yè)集群相關(guān)企業(yè)，蘇州又在2022年6月制定了《蘇州市加快培育“智改數(shù)轉(zhuǎn)”技術(shù)服務(wù)輸出企業(yè)實(shí)施意見》，重點(diǎn)圍繞四大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群和十一個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)集群，篩選一批有基礎(chǔ)、有能力、有意愿對外提供“智改數(shù)轉(zhuǎn)”技術(shù)服務(wù)輸出的優(yōu)秀制造業(yè)企業(yè)。對這些已經(jīng)實(shí)施智能化改造且具有技術(shù)服務(wù)輸出能力的企業(yè)，凡是成立服務(wù)子公司開展產(chǎn)業(yè)鏈上下游“智改數(shù)轉(zhuǎn)”技術(shù)服務(wù)的，給予一次性50萬的獎(jiǎng)勵(lì)，以此帶動本行業(yè)上下游和相關(guān)行業(yè)整體性提升智能制造水平、加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。
5.行業(yè)協(xié)會角色定位準(zhǔn)確，協(xié)調(diào)工業(yè)企業(yè)不斷提高數(shù)字化水平
蘇州有12萬家制造企業(yè)，其中1.2萬家規(guī)上企業(yè)，剩余90%的小微企業(yè)對各種“智改數(shù)轉(zhuǎn)”缺乏感性認(rèn)識。蘇州市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟通過組織各類大會、論壇、沙龍、培訓(xùn)、游學(xué)、評選活動，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)內(nèi)的交流。成立4年間共計(jì)組織聯(lián)盟會員走進(jìn)智能化改造企業(yè)500多家；基于“智改數(shù)轉(zhuǎn)”需求建立“智造學(xué)院”，組織了“政策匯”、“人才匯”、產(chǎn)業(yè)培訓(xùn)、產(chǎn)學(xué)院交流等學(xué)習(xí)形式；推動跨區(qū)域交流合作，例如蘇州協(xié)鑫集團(tuán)近期到安徽投資進(jìn)行“智改數(shù)轉(zhuǎn)”服務(wù)輸出，聯(lián)盟主動對接安徽的產(chǎn)業(yè)協(xié)會，幫助協(xié)鑫安徽公司迅速融入當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)鏈。
6.形成企業(yè)為主、政府和行業(yè)協(xié)會為輔的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式
被調(diào)研企業(yè)一致認(rèn)為，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要經(jīng)歷從“自動化到智能化再到數(shù)字化”的過程，在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中企業(yè)高管重視是重點(diǎn)，人才是關(guān)鍵。但對于這種復(fù)合型人才的培養(yǎng)，目前高校暫時(shí)還不能承擔(dān)起全部的責(zé)任。蘇州以“智改數(shù)轉(zhuǎn)”實(shí)施企業(yè)為主，政府和行業(yè)協(xié)會為輔，構(gòu)建了一個(gè)較為完整的人才培養(yǎng)體系。例如，“智改數(shù)轉(zhuǎn)”實(shí)施企業(yè)大都建立了自己的企業(yè)大學(xué)；政府則組織在線“云課堂”，還與西交利物浦大學(xué)和園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院組織了多期高管的《智能制造》、中層干部的《技術(shù)賦能》線下課程；行業(yè)協(xié)會則陸續(xù)建立起高端人才和高級技工的人才庫。
