白皮书全球灯塔网络：来自第四次工业革命前沿的见解与麦肯锡公司合作2019 年 12 月 World Economic Forum 91-93 route de la Capite CH-1223 Cologny/Geneva Switzerland电话：41 (0)22 869 1212传真：41 (0)22 786 2744电子邮件：contact@weforum.org www.weforum.org© 2019 世界经济论坛。版权所有。不得以任何形式或任何方式（包括影印和录制）或任何信息存储和检索系统复制或传播本出版物的任何部分。本白皮书已由世界经济论坛发布，作为对项目、洞察领域或互动的贡献。此处表达的发现、解释和结论是由世界经济论坛推动和认可的协作过程的结果，但其结果不一定代表世界经济论坛的观点，也不代表其全体成员、合作伙伴或其他利益相关者，包括审稿人的观点。 全球灯塔网络：来自第四次工业革命前沿的见解3内容前言 执行摘要第一节：来自第四次工业革命前沿的洞察第四次工业革命正在获得动力，但还不够广泛先行者和其他人之间的差距越来越大全球灯塔网络——帮助企业驾驭第四次工业革命转型第四次工业革命：我们在哪里？第 2 部分：快速扩展 Lighthouse 的秘诀 以全新的方式运行 基本的扩展推动因素是核心成功持续迭代的敏捷方法技术生态系统实现新的协作水平工业物联网学院提高劳动力技能工业物联网/数据架构为扩大敏捷数字工作室以支持创新而构建支持企业范围变革的转型办公室灯塔案例研究联合利华 Fast Radius Agile 冲刺团队的 IIoT 集成数据主干IIoT 学院将推动 Petkim 的第四次工业革命转型第三部分：端到端价值链灯塔的深度视角端到端灯塔展示了三种驱动价值的方式灯塔案例研究将客户与海尔以客户为中心的产品生态系统联系起来让客户参与上汽大通的产品配置数据透明为菲尼克斯电气创造更大价值在施耐德电气用跨职能协作取代部门部门照亮未来的生产之路4第 4 部分：以人为本的未来生产 245灯塔为劳动力做好准备第四24工业革命转型6使用 25 授权前线进行创新技术和数据6主动建设能力，包括技术 25和软，和管理人才6调整组织架构，使能 266第四次工业革命转型实施新的工作方式：敏捷和 26提高透明度6加强日常组装和运营 2715通过自动化和技术完成任务15提高解决问题的水平和 2715前线合作15到 2025 年实现碳中和制造 2815实现跨生产的技术传播 28网络，包括中小企业15投资于能力建设和终身学习 2815升级法规、政策和产业 2817发展战略附件：来自 Global 29 的内部视角17灯塔网络AGCO/Fendt：制造高复杂性和 2917小批量产品17Ford Otosan：领导者、福音派驱动的数字 2917转型17汉高：以质量 30 推动可持续发展和成本19强生公司：缩短上市时间和 31提升患者体验19Petrosea：克服熟练劳动力短缺的问题 32Groupe Renault：跨生产扩展 3320网络——从一个工厂到许多上汽大通：C2B大规模定制和3320商业模式创新潍柴：优化端到端产品开发 3421连通性Zymergen：使用第四个 35 的数字原生公司22工业革命改变生物技术23贡献者 36团队3723 尾注 38 4前言第四次工业革命是人类进步引人入胜故事的最新篇章。我们创新技术的变革力量正在带来显着的经济和社会进步。到 2025 年，第四次工业革命预计将创造高达 3.7 万亿美元的价值。1Francisco Betti 塑造先进制造和生产的未来负责人恩诺德布尔McKinsey & Company, Inc. 合伙人兼全球制造领导者2017 年，世界经济论坛认识到先进制造技术的潜力。随着公司开始试用这些技术并取得一些成功，最初确定了 40 个先进制造用例。2018 年，在接受检查的 1,000 多个生产设施中，有 16 家公司被公认为先进制造业第四次工业革命的领导者，因为它们展示了各个站点的运营和财务方面的阶跃变化结果。2他们成功地超越了试点阶段，他们的工厂被指定为先进制造“灯塔”。2019 年，确定了 28 个额外设施并将其添加到网络中，现在为跨公司学习和协作提供了机会，并为全球制造社区设定了新的基准。这 28 个新站点中的 14 个已被公认为端到端 (E2E) 灯塔，因为它们已成为通过其价值链和制造站点以外扩展第四次工业革命转型的领导者。Lighthouses 通过创新新的操作系统取得了成功，包括他们如何管理和优化业务和流程，改变人们工作和使用技术的方式。这些新的操作系统可以成为整个公司操作系统现代化的蓝图；因此，他们如何准备扩大和吸引劳动力很重要。虽然很多厂商在技术转型方面取得了长足的进步，但大多数仍然停留在“试点炼狱”中，无法大规模发挥这种转型的全部潜力。3 鉴于领先者与其他企业之间的绩效差距越来越大，操作系统和基本推动因素对扩展的重要性变得更加明显。此外，所有 Lighthouses 的一个共同点是，他们已经认识到员工的中心地位，并且已经找到了赋予员工权力以实现技术全部潜力的有效方法。在过去几年中，通过与一批精选的先进制造商合作，我们已经确定了将领先者与大多数制造商区分开来的基本因素。本报告介绍了这些因素。这是至关重要的对于仍处于“试点炼狱”状态的组织，要关注这些第四次工业革命的领导者，以免他们被抛在后面。 全球灯塔网络：来自第四次工业革命前沿的见解5执行摘要在过去三年中，一批领先的制造商在制造工厂环境中扩展第四次工业革命技术方面取得了令人瞩目的进展，赢得了“灯塔”称号。 Lighthouses 之间的一个共同点是，数字化旅程始于工厂运营系统的转型，然后通过扩大规模的推动因素推动，例如物联网 (IoT) 集成和通过技能再培训和技能提升的劳动力参与。然而，即使灯塔今天更加闪耀，领跑者和大多数人之间的差距也越来越大。在这个 Lighthouse 小组中，我们现在看到了进一步令人兴奋的发展。虽然所有 Lighthouses 都在现场层面成功转型，但 14 个组织已经在工厂环境的四堵墙内进行了转型。他们通过端到端 (E2E) 价值链扩展了第四次工业革命的创新之旅。这些 E2E 灯塔展示了当更广泛地应用改变工厂现场的相同创新思维时可能会发生什么。对这些 E2E 成功案例的详细研究表明，组织正在推动生产力、运营成本和上市速度的大幅提高。这些 E2E 灯塔正在使用技术以三种方式为企业创造价值：以客户为中心的设计、跨职能的无缝连接和跨组织的持续连接——实际上，跨更广泛的供应链。这些价值驱动因素并不新鲜，但第四次工业革命技术第一次能够激活更广泛的组织来使用它们。其中许多提高了效率努力减少浪费、资源消耗和排放——从而在环境可持续性的背景下产生积极影响。将整个制造环境从采购转变为交付并非易事；毕竟，在这个更广泛的层面上建立数字连接时，复杂性会增加，利益相关者的激励措施也会有所不同。这要求公司分解内部部门，与外部利益相关者共享数据并建立新的能力——从而证明人为因素在成功的技术应用中的持续重要性。转变人们合作的方式至关重要。 Lighthouses 连同集成技术本身一起投资于他们的人员，特别是在能力建设、组织结构调整和开发新的工作方式方面。 Lighthouses 深思熟虑地投资于培训，以重新培训和提升员工的技能，以应对不断变化的任务和新技能，通常与中学教育机构合作和大学水平。他们以人为中心，使他们能够在数字技术的同时发挥全部潜力，证明真正的第四次工业革命创新与人直接相关，而第四次工业革命毕竟是一项人类企业。全球灯塔网络4 为所有公司提供一个独特的空间来分享和学习最佳实践，孵化新的合作和伙伴关系，并通过部署技术、转变劳动力和摆脱“试点炼狱”加速向制造业的未来过渡。 6第一节：来自第四次工业革命前沿的洞察第四次工业革命正在获得动力，但还不够广泛制造业的第四次工业革命已经全面展开，并正在对越来越多的领先组织产生重大影响，这些组织正在以先发优势巩固领先地位。自 2016 年以来，世界经济论坛与麦肯锡合作& Company 一直在监控全球先进制造的进展，确定将领先者——“灯塔”——与大多数人区分开来的基本因素。先行者和其他人之间的差距越来越大虽然许多制造商在技术转型方面取得了长足进步，但制造业生态系统中超过 70% 的公司进一步落后，他们的第四次工业革命努力陷入了我们定义的“试点炼狱”：尝试实施先进制造技术没有实现有吸引力的投资回报或运营关键绩效指标 (KPI) 的可衡量改进。5主要的绩效差距已经出现：领导者与其他企业之间在生产力、效率和增长方面的差距越来越大；我们可能很快就会陷入两极局面，只有赢家和输家。推迟第四次工业革命转型不再是可行的选择。希望保持竞争力的公司必须踏上这一旅程。全球灯塔网络——帮助企业驾驭第四次工业革命转型为了缩小领先者和落后者之间的差距，同时加速先进制造技术的广泛采用，世界经济论坛与麦肯锡公司合作，于 2018 年推出了全球灯塔网络。6 该网络包括一个制造商社区，在使用第四工业革命技术将转变工厂、价值链和商业模式，以产生引人注目的财务、运营和环境回报。灯塔是通过世界经济论坛领导的综合选择过程确定的。来自不同行业的1000多家公司并在全球范围内根据客观结果和用例进行了评估。最终选择权委托给一个由世界领先的第四次工业革命专家组成的独立小组。今天的网络成员积极参与跨行业学习之旅，发现其核心价值在于开发和分享关于顶级用例、道路大规模部署先进技术的地图和组织方法，同时支持向更加以人为本、包容性和可持续制造。第四次工业革命：我们在哪里？2019 年新增了 28 个灯塔，使全球灯塔网络共有 44 个站点。这些在采用第四次工业革命技术方面处于领先地位，包括数字化、自动化、高级和预测分析、虚拟和增强现实以及工业物联网 (IIoT)。新加入者增加新见解，专注于将他们的价值链端到端 (E2E) 连接起来，并在他们的设施（工厂）中部署高级用例。我们也开始看到公司将他们的新操作系统扩展到其制造网络中的其他工厂；所有这些都是为了更广泛的扩大规模而设计的。这些领先的灯塔正在推动基准测试，并证明第四次工业革命技术的采用正在导致许多指标的切实改进。此外，他们是表明当公司将数字连接扩展到工厂现场以外并通过价值链时，他们在敏捷性、速度方面取得了更大的成果市场和大规模定制的机会。此外，他们还证明了数字化转型是可能的，而无需承诺不可持续的资本资源支出。 全球灯塔网络：来自第四次工业革命前沿的见解719182041678 910 12111813 16 17323344610 11121415 7343642438 9 131415 2016 17192640231 321222122 213935 37 3843329 3123 242527 292830端到端互联价值链 Lighthouses四壁工厂灯塔54图 1：全球灯塔网络截至 2020 年 1 月 6 日，全球灯塔网络包括 44 个站点酵素生物技术，美国菲尼克斯电气工业自动化，德国沙特阿美气体处理，SA潍柴工业机械, CN 使用 UPS 的快速半径增材制造，美国爱科农业设备，德联合利华消费品，阿联酋上汽大通汽车，中国 强生视力保健医疗器械，美国罗德电气元件，信息技术塔塔钢铁公司钢铁产品，IN海尔家电, CN 雷诺集团汽车，BR拜耳事业部制药、IT西门子工业自动化产品, CN强生 DePuy Synthes医疗器械，中国 调制解调器石油和天然气，BR宝马集团汽车，德国英飞凌半导体，新加坡博世汽车，中国 强生 DePuy Synthes医疗器械，红外宝洁消费品，捷克施耐德电气电气元件，标识宝洁消费品, CN 葛兰素史克制药，英国山特维克可乐满工业工具，SE美光半导体，新加坡宝山钢铁钢制品, CN 施耐德电气电气元件，FR诺基亚电子、金融石油公司采矿，身份证海尔家电，中国 雷诺集团汽车，法国Arçelik A.Ş。家电、反渗透富士康工业互联