全球灯塔网：第四次工业革命前沿的见解

白皮书全球灯塔网络：第四次工业革命前沿的见解与麦肯锡公司合作2019年十二月 世界经济论坛91-93拉皮特路线CH-1223科隆/日内瓦瑞士电话：+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。本出版物的任何部分均不得以任何形式或通过任何方式（包括影印和录制）或通过任何信息存储和检索系统进行复制或传播。该白皮书已由世界经济论坛发布，作为对项目，见解领域或互动的贡献。本文表达的发现，解释和结论是是世界经济论坛促进和认可的合作过程的结果，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：第四次工业革命前沿的见解3内容前言执行摘要第一节：第四次工业革命前沿的见解第四次工业革命正在发展，但还不够广泛先驱者与其他人之间的差距越来越大全球灯塔网络–帮助公司应对第四次工业革命转型第四次工业革命：我们在哪里？第2节：快速扩展灯塔的秘诀全新的方式运行灯塔重要的推动因素是中心成功敏捷方法不断迭代技术生态系统使协作水平更高IIoT学院增强了员工技能IIoT /数据架构专为扩大规模的敏捷数字工作室而构建，以支持创新转型办公室支持企业范围的变革灯塔案例研究联合利华的Fast Radius Agile冲刺团队的IIoT集成数据主干IIoT学院将在Petkim推动第四次工业革命转型第3节：关于端到端价值链灯塔的深入观点端到端灯塔展示了三种驱动价值的方式灯塔案例研究在海尔将客户与以客户为中心的产品生态系统联系起来在SAIC Maxus上使客户参与产品配置数据透明在Phoenix Contact上创造更大价值施耐德电气的跨部门协作取代部门部门点亮未来生产的道路4第4节：以人为本的生产未来245灯塔为第四24工业革命转型6使用25赋能前线创新技术与数据6积极建设能力，包括技术能力25和软，并管理人才6调整组织结构以实现266第四次工业革命转型实施新的工作方式：敏捷和26增加透明度6增强日常组装和运行2715通过自动化和技术完成任务15解决问题的水平不断提高，并且2715一线合作15到2025年实现碳中和制造2815促进技术在整个生产中的传播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，政策和工业2817发展策略附件：全球29的内部观点17灯塔网络爱科（AGCO）/芬特（Fendt）：高复杂度制造和2917小批量产品17福特·欧托桑（Ford Otosan）：以传播者为主导的数字化领导者2917转型17汉高：以质量推动可持续发展30和成本19强生：缩短上市时间和31增强患者体验19Petrosea：克服熟练工人的短缺32雷诺集团：扩大生产范围3320网络–从一棵工厂到许多工厂上汽大通：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连通性齐默根（Zymergen）：使用第四个数字货币的数字原生公司22工业革命将改变生物技术23贡献者36球队3723尾注38 4前言第四次工业革命是关于人类进步的一个引人入胜的故事的最新篇章。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，第四次工业革命有望创造高达3.7万亿美元的价值。1Francisco Betti塑造先进制造和生产的未来主管恩诺·德·布尔麦肯锡公司合伙人兼全球领导者2017年，世界经济论坛认识到先进制造技术的潜力。随着公司开始试行这些技术并取得了一些成功，确定了40个最初的高级制造用例。2018年，在1000多个经过检查的生产设施中，有16家公司被证明是先进制造领域的第四次工业革命的领导者，其在各个地点展示了运营和财务方面的逐步变化结果。2他们成功地将规模扩大到了试点阶段以外，其地点被指定为先进制造“灯塔”。在2019年，确定了28个其他设施并将其添加到网络中，现在为跨公司学习和协作以及为全球制造业界设定新基准提供了机会。在这28个新站点中，有14个被认为是端到端（E2E）灯塔，因为它们已成为通过价值链延伸到制造站点之外的第四次工业革命转型的领导者。灯塔通过创新新的操作系统（包括它们如何管理和优化业务和流程，改变人们的工作方式和使用技术的方式）而获得成功。这些新的操作系统可以成为使整个公司操作系统现代化的蓝图。因此，他们如何为扩大规模和吸引劳动力做好准备。尽管许多制造商已在技术改造方面取得了长足进步，但大多数制造商仍停留在“试炼”中，无法充分实现这种转型的全部潜力。3 鉴于领导者与其他成员之间越来越大的性能差距，操作系统和扩展关键要素的重要性变得更加明显。此外，所有Lighthouses的共同点是，他们已经认识到员工的核心地位，并找到了使员工有能力充分发挥技术潜力的有效方法。通过在过去几年中与一批先进的制造商合作，我们确定了使领先者与大多数人区分开的基本因素。这些因素在本报告中介绍。至关重要让仍处于“试炼”阶段的组织注意这些第四次工业革命的领导人，以免他们落伍。 全球灯塔网络：第四次工业革命前沿的见解5执行摘要在过去的三年中，领先的制造商团队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步，并获得了“灯塔”称号。 Lighthouses的一个共同思路是，数字化之旅始于工厂运营系统的转型，然后通过扩大规模的推动力来推动，例如物联网（IoT）集成以及通过技能再培训和技能提升而进行的员工敬业度。然而，即使今天的灯塔更加明亮，领先者和大多数人之间的差距也越来越大。在这个灯塔小组中，我们现在看到了进一步令人振奋的发展。虽然所有灯塔都已在站点级别成功进行了转换，但已有14个组织在工厂环境的四面墙内进行的转换基础上进行了构建。他们通过端到端（E2E）价值链扩展了第四次工业革命的创新旅程。这些E2E灯塔展示了更广泛地应用改变工厂现场的相同创新思维的可能性。对这些端到端成功案例的详细研究显示，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，跨职能的无缝连接以及组织以外的持续连接–的确，更广泛的供应链。这些价值驱动因素并不是什么新鲜事物，但是，第一次，第四次工业革命技术使更广泛的组织可以使用它们。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方面产生积极影响。将整个制造环境从采购转变为交付，这可不是一件容易的事。毕竟，在更广泛的水平上建立数字连接时，复杂性会增加，利益相关者的动机也会有所不同。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功能，从而证明人为因素在成功技术应用中的持续重要性。改变人们合作的方式至关重要。灯塔以及集成技术本身已经在人员上进行了投资，尤其是在建筑能力，调整组织结构和开发新的工作方式上。灯塔已经深思熟虑地投入了培训，以提高工人的技能和技能，以适应不断变化的任务和新技能，并经常与中学的教育机构合作和大学级别。他们将人们放在中心，使他们能够充分发挥数字技术和数字技术的潜力，这表明真正的第四次工业革命创新直接与人交织在一起，而第四次工业革命毕竟是人类的事业。全球灯塔网络4 为所有公司提供了一个独特的空间，使他们可以共享最佳实践并从中学习，孵化新的合作伙伴关系和伙伴关系，并通过部署技术，转变劳动力队伍和逃避“试炼炼狱”来加速向制造业的未来过渡。 6第一节：第四次工业革命前沿的见解第四次工业革命正在发展，但还不够广泛制造业的第四次工业革命已全面开展，并且正在对越来越多的领先组织产生重大影响，这些领先组织凭借先发优势在自己的领导地位上不断发展。自2016年以来，世界经济论坛与麦肯锡合作＆Company一直在监视全球先进制造的进展，确定使领先者（“灯塔”）与大多数人区分开的基本因素。先驱者与其他人之间的差距越来越大尽管许多制造商已在技术改造方面取得了长足的进步，但制造业生态系统中超过70％的公司却落在了后面，他们在第四次工业革命中所做的努力都停留在我们定义的“试验炼狱”中：尝试实施先进的制造技术却没有获得可观的投资回报或运营关键绩效指标（KPI）的可衡量的改善。5绩效方面的主要差距已经开始显现：领导者与其他成员之间在生产率，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分化的局面，只有赢家和输家。推迟第四次工业革命的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–帮助公司应对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，同时加快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年启动了全球灯塔网络。6 该网络由制造商社区组成，这些社区在使用“第四”方面表现出领导作用工业革命技术可改变工厂，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。灯塔是由世界经济论坛领导的全面甄选过程确定的。来自不同行业的1,000多家公司并且已经在全球范围内对客观结果和用例进行了评估。最终选择权将委派给由世界领先的第四次工业革命专家组成的独立小组。如今，网络成员正在积极参与跨行业的学习之旅，发现其在开发和共享有关顶级用例，道路的见解方面的核心价值。地图和组织方法来大规模部署先进技术，同时支持向以人为中心，包容性和包容性的过渡可持续制造。第四次工业革命：我们在哪里？2019年增加了28个灯塔，使全球灯塔网络总数达到44个。这些技术引领着第四次工业革命技术的采用，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）。新加入者会增加新见解，重点是端到端（E2E）连接其价值链，并在其设施（工厂）中部署高级用例。我们还开始看到公司将其新操作系统扩展到其制造网络中的其他工厂；它们都是为更广泛的规模而设计的。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许多指标上带来切实的改进。而且，它们是表明，当公司将数字连接性扩展到整个工厂站点之外并通过价值链扩展时，它们在敏捷性，速度方面提供了更大的成果市场和大规模定制的机会。此外，他们还证明，在不进行不可持续的资本支出的情况下，数字化转型是可能的。 全球灯塔网络：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端到端连接的价值链灯塔四壁工厂灯塔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个站点齐默根美国生物技术凤凰联络人工业自动化，德国沙特阿美SA气体处理潍柴中国工业机械 UPS的快速半径美国增材制造爱科农业设备，德国联合利华消费品，阿联酋上汽大通汽车，中国 强生视力保健美国医疗器械大胆电气元件，IT塔塔钢铁钢铁产品，IN海尔中国家电 雷诺集团汽车，BR拜耳制药事业部西门子工业自动化产品，中国强生公司DePuy Synthes中国医疗器械 MODEC石油和天然气，BR宝马集团汽车，德国英飞凌SG半导体博世汽车，中国 强生公司DePuy Synthes医疗设备，红外宝洁公司消费品，CZ施耐德电气电气元件，ID宝洁公司消费品，CN 葛兰素史克英国制药山特维克可乐满SE工业工具美光SG半导体宝钢钢铁产品，CN 施耐德电气电气元件，阻燃诺基亚电子，金融Petrosea采矿，ID海尔家电，中国 雷诺集团汽车，法国ArçelikA.Ş。家电，RO富士康工业互联网电子，中国浦项制铁钢铁产品，韩 塔塔钢铁钢铁产品，荷兰佩特基姆化学品，TR康明斯康明斯汽车，中国GE医疗JP医疗保健 汉高消费品，德国福特耳山汽车，TR丹佛斯工业设备，CN日立工业设备，日本1122334213243531425364152637516273861728397182940819304192031421021324311223344 8图2：灯塔正在重置基准关