Mckinsey麦肯锡-白皮书：第四次工业革命：制造业技术创新之光-190228

白皮书2019年1月与麦肯锡公司合作撰写第四次工业革命制造业技术创新之光世界经济论坛91-93routedelaCapiteCH-1223克隆尼/日内瓦瑞士电话：[phone]传真：[phone]电子邮件：[e-mail]©2019世界经济论坛。保留所有权利。本出版物的任何部分不准以任何形式或手段复制或传播，包括翻印、录音，或存储于任何其他信息存储和检索系统中。本白皮书由世界经济论坛出版，致力于推动某一项目、某一洞察领域或某种互动的发展。报告中的发现、诠释和结论均在世界经济论坛的促进和支持下合作完成，但未必代表世界经济论坛或其全部成员、合作伙伴及其他利益相关者的观点。3第四次工业革命：制造业技术创新之光前言执行摘要1.“灯塔工厂”：第四次工业革命的领跑者曙光乍现：第四次工业革命领跑者的巨大飞跃识别“灯塔工厂”2.“灯塔工厂”网络概述3.了解“灯塔工厂”：特征、差异和成功因素“灯塔工厂”特征人力资本注入器重设标准的行业领导者开放的创新者和协作者大企业和小公司来自新兴和发达经济体用最少的设备替换，实现较大的影响4.“灯塔工厂”如何实现大规模影响？路径绘制：两条路径产生大规模影响的价值驱动因素扩展推动因素“灯塔工厂”现状在生产中推广第四次工业革命技术并克服“试点困境”的3种工具5.大规模部署的成功案例：解读两家“灯塔工厂”宝洁（捷克拉科纳）：成本领先型增长工厂历史包容性愿景五大用例成就、影响和未来Rold（意大利切罗马焦雷）：在中小企业实施第四次工业革命革命性变革：今昔对比关键推动因素五大用例成就、影响和未来6.行动呼吁行动原因打破生产率的停滞状态来自各方的压力机遇和挑战并存必要行动增加员工能力，而非取而代之通过投资来提升能力，并实现终身学习跨地区广泛推广新技术，海纳中小企业提升网络安全，保护企业和社会在第四次工业革命的开放平台上协作，妥善处理各种数据利用第四次工业革命技术应对气候变化挑战568881014141414151515161717181818192020202020212222222223242424242424242425252525目录4第四次工业革命：制造业技术创新之光行动主体拥有“灯塔工厂”的组织缺乏“灯塔工厂”的组织技术提供商、新创公司和高等院校打造全新的全球学习平台附件：一窥“灯塔工厂”–内部视角1.价值驱动因素大数据决策博世汽车（中国无锡）ChristopheChapdelaine，博世汽车柴油系统（无锡）有限公司，制造和质量管理高级副总裁BaburOzden，Maana公司创始人兼首席执行官生产车间的科技民主化NatanLinder，TulipInterfaces公司首席执行官兼联合创始人MeloneeWise，FetchRobotics公司首席执行官敏捷工作模式FastRadius公司（美国芝加哥）LouRassey，FastRadius公司首席执行官博世汽车（中国无锡）最小化增加用例产生的增量成本微软生产基地（中国苏州）DarrenCoil，微软商业战略总监MeloneeWise，FetchRobotics公司首席执行官新商业模式某欧洲消费电子产品制造商（匿名）2.扩展推动因素第四次工业革命战略和商业案例宝马集团ChristianPatron，宝马集团生产系统创新和数字化负责人；MarcelEigner，宝马集团战略数字化和智能数据分析生产系统负责人用于扩展的物联网基础设施惠普公司ChenLinchevski，Precognize公司联合创始人兼首席执行官获取新技能以增强能力塔塔钢铁（荷兰艾默伊登）HansFischer，塔塔钢铁欧洲首席执行官DaianePiva，塔塔钢铁能源效率改进顾问员工参与施耐德电气（法国勒沃德勒伊）LilianAube，施耐德电气勒沃德勒伊工厂工会代表SophieGrugier，施耐德电气全球供应链运营高级副总裁贡献者项目团队尾注252525252526262626272727272828282929292930303030323232323333333434353535353536373738目录5第四次工业革命：制造业技术创新之光前言灯塔与航海密不可分，它发出的强光可以刺破迷雾，照亮黑暗，保卫行船的安全。在瑞士达沃斯–克洛斯特斯举行的“2018年世界经济论坛”上，公私领域的领导者决定纵观各行各业，挑选出在第四次工业革命创新中起到引领作用的制造企业。那些被视作“灯塔”的模范工厂可以借世界经济论坛这个平台相互对接，从而开启一场利于生产环境的独特学习之旅。最近10年，制造业生产率停滞不前，需求愈加分散，创新更是姗姗来迟。少数企业已成功跨越试点阶段，在实践中大规模推广第四次工业革命带来的创新。它们以最小的员工取代数实现了效率的空前提升。然而，多数企业似乎仍深陷“试点困境”中。如果企业和政府能够齐心协力，大规模推广第四次工业革命技术，全球范围内的财富便能实现可观增长，为所有人民带来福祉。对公私领域众多领导者而言，制造业的第四次工业革命仍是重中之重。它对价值链、各行各业和商业模式具有颠覆性影响。物联网(IoT)产生的经济价值中，有三分之一都来源于制造业1，因此，在这场正在进行的革命中，工厂是重心所在。虽然制造业仅占全球GDP的16%2，但其在全球研发开支中的占比却高达64%3。不过，工业革命带来的变化如果得不到妥善处理，人员的工作可能会大范围被机器取代。利益相关者必须加强合作，这样才能充分预判前路的未知，顺利实现转型。“灯塔工厂”是“数字化制造”和“全球化4.0”的示范者，它们拥有第四次工业革命的所有必备特征。此外，它们还验证了一个假设，即生产价值驱动因素的全方位改进可以催生新的经济价值。这些驱动因素包括：资源生产率和效率、灵活性和响应能力、产品上市速度及满足客户需求的定制能力。改进传统企业的生产系统、创新设计价值链、打造具有颠覆潜力的新型商业模式等举措都能创造价值。“灯塔工厂”凸显了制造业的全球化特征。例如，某德国企业可能将工厂设在中国，某美国公司可能将工厂设在爱尔兰。这表明，创新不分地区，也不分背景。从采购基础材料到加工工业，再到解决特殊需求的高端制造商，行业千差万别，包罗万象。不过，这也证明各种规模的公司都有实现第四次工业革命的潜力，既可以是立足全球的蓝筹企业，也可以是员工不到100人的本地公司。“灯塔工厂”重视协作，每年都向成千上万的来访者敞开大门。因为它们知道，协作文化带来的益处要远超竞争带来的威胁。它们能为其他企业带来灵感，帮助制定战略、提高劳动者技能、与参与革命的其他企业展开协作，并且管理贯穿整个价值链的各种变化。虽然他们规模各异，所处行业和地区也各不相同，但仍能总结出9个共同特征。这些特征为本报告带来了许多启示，行业和政府领导者也能据此采取行动。我们鼓励政府、高校、科技提供商和企业使用这一独特的网络，以引导和加快技术的全面拓展。制造业的第四次工业革命成为经济增长新引擎，它引入了许多机会，帮助我们以全新的方式来学习和嵌入价值。若能本着包容性的态度去善用技术，以打造一个更美好的世界，我们的社会将会变得更强大、更清洁、更互联。HelenaLeurent，“塑造先进制造和生产的未来”项目负责人、世界经济论坛执行委员会成员EnnodeBoer，麦肯锡全球董事合伙人兼制造业全球负责人，常驻美国分公司6第四次工业革命：制造业技术创新之光执行摘要很多企业都尝试在制造部门推广第四次工业革命技术，但很少有企业能够实现技术的大规模整合，也因此错失可观的经济和财务效益。世界经济论坛与麦肯锡合作，近距离观察了1000多家顶尖制造企业。随后，我们又对项目作了延伸拓展，前往造访最先进的工厂，将为数不多的几家列为第四次工业革命中真正的指路明灯，它们被统称为：“灯塔工厂”。这些工厂在大规模采用新技术方面位居前沿。作为世界的灯塔，这些工厂将会帮助我们探寻能够推动全球经济增长的生产方法。它们验证了一点：对科技的前瞻性运用可大幅提升制造业的效率，从而创造更美好、更清洁的世界。与此同时，它们还向世人证明：通过大规模推广第四次工业革命技术，人类的劳动技能可以得到提高和更有效的发挥，从而尽可能减少被取代的员工数。由此，工作的本质也会得到改变。推动第四次工业革命范式发生转变的主要动力为三大科技趋势：互联化、智能化和灵活的自动化。有些工厂已先人一步，主动拥抱这三大趋势，它们都见证了业绩的大幅提升。从第四次工业革命技术的普及程度来看，这些“灯塔工厂”已经走过了试点阶段，开始大规模整合，因而也摆脱了“试点困境”的魔咒。然而，很多企业仍深陷其中。仅需看一眼这些“灯塔工厂”，一些不实的谣言就会不攻自破。这些广为流传的谣言和误解阻碍了创新技术的大规模采用。什么样的特征、差异因素和成功元素能够实现技术的大规模应用？这些“灯塔工厂”自有解答。–“灯塔工厂”是人力资本注入器。他们并没有直接用机器取代员工，而是改变了工作形式，减少重复性劳动，让工作本身变得更有趣、更多样、更富有成效。–“灯塔工厂”是重设标准的行业领导者。过去几十年来，制造型企业一直在不断改进，但“灯塔工厂”已跳出这一范畴，向前更进一步，重设了行业标准。–它们是开放的创新者和协作者。企业、政府和社会（包括学界）也齐心协力，组建了一个多边体系，共同推进创新。–这些工厂既代表大公司，也代表小企业。第四次工业革命创新不仅为大企业独享，中小企业也同样可以从中获益。–发展中经济体和发达经济体中都存在“灯塔工厂”。即便是在那些获益于低劳动力成本的地区，第四次工业革命技术也可以带来回报。–“灯塔工厂”以最少的设备替换，实现了高效益。这些效益多数通过对现有工厂的运营进行转型提升来实现。通过优化现有基础设施，并借助新机器进行强化，工厂可以获得客观的效益。实现规模效益的方式不止一种。世界经济论坛指出了制造业先锋在规划未来时，可供选择的两条扩展路径。它们并非水火不容，而是相辅相成：–创新生产系统：通过卓越运营来扩大竞争优势。–创新端到端价值链：通过改变运营经济性来催生新业务。受5种价值因素的推动，“灯塔工厂”善用第四次工业革命技术，实现大规模影响。它们展现出的4种独特能力，可被视为向前的助推因素。本白皮书的附件从“灯塔工厂”视角出发，通过实例来阐明这些价值驱动因素或助推因素。这些价值驱动因素包括：–大数据决策–在生产车间实现科技民主化–敏捷工作模式–最小化新增用例的成本–新商业模式这4大扩展推动因素包括：–战略和商业案例–可扩展的物联网基础架构–能力提升–员工参与7第四次工业革命：制造业技术创新之光除附件中提供的内部视角外，本白皮书还深入分析了两家规模迥异的公司所经营的两个“灯塔工厂”。一个是宝洁的拉科纳工厂，它代表着大型跨国公司。另一个叫Rold，由一家总部位于意大利的中小型企业所经营。每一个工厂的变革故事都是一笔宝贵的财富，能让我们一窥制造环境的广泛变革。世界经济论坛呼吁各方采取行动，打破生产率停滞不前的现状，解决当今世界面临的重大挑战，如气候变化、资源短缺和劳动力老化等。世界经济论坛推荐了6项基于原则的行动，以确保制造业的第四次工业革命能为社会带来最积极的影响：–增强一线员工能力，而非取而代之。–通过投资来提升能力，并实现终身学习。–跨地区广泛推广新技术，海纳中小企业。–提升网络安全，保护企业和社会。–在第四次工业革命的开放平台上协作，妥善处理各种数据。–利用第四次工业革命技术应对气候变化挑战。公私领域应共同肩负起行动的责任，世界经济论坛也鼓励“灯塔工厂”的广泛参与，加入这场独特的学习之旅。若是所有“灯塔工厂”都能践行这些研究结果，各大组织和政府便可实现第四次工业革命在制造业蕴含的巨大潜力。本着保护环境和对社会负责的态度去善用这些知识和技术，能够或多或少地引领下一波经济增长，推动整个社会向着更加光明的未来前进。8第四次工业革命：制造业技术创新之光曙光乍现：领跑者实现巨大飞跃推动第四次工业革命范式发生转变的主要动力为三大科技趋势：互联化、智能化和灵活的自动化（见图1）。主动拥抱这些科技趋