世界经济论坛(WEF)联合麦肯锡开展的“灯塔工厂”评选项目，用智能制造和数字化的最高标准，以榜样的力量为第四次工业革命投石问路。伴随着最新一批灯塔工厂名单出炉，全球灯塔工厂数量达到132家，中国以50家的数量持续排名全球第一。
其中，美的集团(000333)以5座灯塔工厂的数量在国内名列前茅，这5座工厂分别为美的家用空调广州工厂、微波炉顺德工厂、洗衣机合肥工厂、冰箱荆州工厂和美的厨热顺德工厂。
身处相对传统的家电制造行业，美的集团为什么能够成为灯塔工厂的先行者?近日，证券时报采访团走进美的厨热顺德工厂，从一台台洗碗机的诞生，深入探寻美的集团数字化的秘诀。
数字孪生
重塑生产管理流程
2022年10月，美的厨热顺德工厂入选“全球灯塔网络”，成为美的集团旗下最新的灯塔工厂成员。这座工厂的洗碗机年产量达600万台，产销规模全球第一;产品销往全球145个国家和地区，中国洗碗机约80%的出口份额就来自于这里。
WEF评价，美的厨热顺德工厂为了满足在更短交货期内交付高质量产品的需求，在“端到端”价值链中应用了人工智能、数字孪生和其他第四次工业革命技术，使单位生产成本降低了24%、交付时间缩短了41%、研发时间缩短了30%、缺陷率降低了51%。
走入工厂，门口的巨大屏幕上就显示着数字孪生工厂全景图。在这里，每一条产线的生产状态，每一台洗碗机的生产数据都在实时跳动，为管理者决策提供最直接的参考。进入工厂内部，一排排醒目的橙色库卡机械臂挥舞转动，忙碌地开展各道工序，脚下的各类AGV物流小车穿梭行驶，甚至头顶也建有轨道物流系统，将零部件物料依次投喂到自动化产线上……
美的厨热顺德工厂总经理刘玉龙告诉证券时报记者，这座工厂的数字化改造始于五六年前。改造完成后，提质增效降本得到充分体现，产能增加超过一倍，工人数量则减少近半。目前该工厂的万人机器人保有量达到700台，在世界范围内处于领先地位。以钣金车间为例，该车间80%的工作均由机器自动完成。
灯塔工厂并不意味着生产线完全没有工人。在一项零配件的质检环节，几位工人一字排列，顺次对流水线上的产品进行检查。刘玉龙介绍，这一环节共有5项标准操作，借助工人头顶装配的具备AI识别功能的摄像头，能够有效识别工人是否合规完成了操作，如果其中某项操作遗漏或者不规范，流水线将暂停并报警，提醒工人及时纠正。
参观接近尾声，刘玉龙指向了一间不起眼的成品仓库。这座仓库原先是按照200万台(洗碗机)年产能的标准建设，储存空间只有1.8万台;如今工厂年产能已经增至600万台，这间仓库却在没有扩容的情况下一直沿用至今，这背后就是数字化物流和仓储系统立下的汗马功劳。
美的集团EDP(企业数字平台)部长陈俊指出，美的厨热顺德工厂在灯塔工厂的评选过程中，全流程的数字孪生系统成为了一个非常关键的加分项，这项技术也对整个工厂的生产管理流程带来了巨大的改变。具体而言，数字孪生的效果主要体现在两个层面，一是模拟仿真，二是数据采集。
“过去，当一款产品批量生产之前，我们需要做大量的试制、试错工作，不断调整优化工厂的布局、产线的配置、物流规划等等，这就会耗费大量的资源和时间成本。但如今借助数字孪生模拟仿真工具的使用，只需要在计算机中进行虚拟试验，在无数个方案中找出最优解，不仅能极大地降低试错成本，还能大幅提高效率。”
关于数据采集，陈俊介绍，过去在工厂例行的检讨会上，都必须要用到一块黑板，每位工人都会把各自生产过程中所收集到的数据写到黑板上，大家从这些数据中找出问题并讨论给出改进的方法。现如今，这块黑板换成了一块大屏，生产线上的传感器会自动采集所需要的各种数据，实时地显示在大屏上。
“整个数字孪生系统的建立，给我们的工作方式带来了极大变化。过去是靠人靠电话来传递数据和信息，现在所有信息都在大屏上一目了然。过去我们是‘人找事’，需要工人到现场主动巡检发现问题;现在是‘事找人’，系统通过传感器发现了问题，将会在几秒钟之内传递到大屏上，甚至还能同步计算出最优的解决方案，为生产管理提供参考，可以说重塑了整个生产管理流程。”陈俊表示。
最佳实践复制
“灯塔”经验快速推广
在陈俊看来，灯塔工厂的要求和美的集团十多年前就启动的数字化转型战略方向是一致的，灯塔工厂的荣誉只不过是公司多年数字化转型投入下水到渠成的结果。
在转型过程中，美的集团强调“一个美的、一个标准、一个体系”的中心指导思想。换言之，灯塔工厂中所应用的诸多技术手段和工具，在美的集团旗下所有工厂都会得到推广。
“公司很早就已经启动了健全的复制机制，内部称之为BKMC(最佳实践复制)。”陈俊表示，“这项机制促使我们每段时间都会把所有工厂的转型成果和经验拿到一起来学习评比，在集团内部形成一种‘比学赶帮超’的氛围，这就使得灯塔经验的复制和推广变得相对简单和快捷，经过验证的灯塔实践可以快速在其他工厂复制。”
除了现场参观的厨热顺德工厂外，美的集团另外4座灯塔工厂也各有千秋：空调广州工厂将劳动效率提高了28%，单位成本降低14%，订单交付期缩短56%;微波炉顺德工厂将内部综合效率提高了28%，产品品质指标提升15%，订单交付期缩短53%，端到端渠道库存占比下降40%;冰箱荆州工厂将劳动生产率提高了52%，交期缩短了25%，质量缺陷降低64%，客户满意度提升11%;洗衣机合肥工厂将交付周期缩短了56%，成品库存周转率提升125%，下线直发率提升50%，人均效率提升51.6%，每年节省的物流成本将近1000万元。
美的集团智能制造研究院院长付旭表示，每家灯塔工厂的评选都要求是行业首创的案例，美的灯塔工厂的认证评选，是一个不断超越的过程。“前面灯塔工厂的成功经验肯定会在集团其他工厂进行复制。但更重要的是，新评选的灯塔工厂是在原来灯塔工厂成功经验的基础上，针对工厂面临的新的问题、新的需求、新的业务痛点，结合最新一代的数字化、智能化技术，实现的新的灯塔工厂案例。”
“灯塔工厂的评选过程，很大程度上需要依靠评选专家的主观判断，其实并不存在一个所谓的标准答案。”陈俊说，“现在外界看到的5座灯塔工厂，是公司内部遴选后认为相对比较好的案例，并进行主动申报后的结果。但我认为公司做得好的工厂远远不止这5座。”据了解，美的集团目前还有多家工厂正在申报灯塔工厂的评选。
据了解，灯塔工厂评选设立之初，主要设立了“端到端灯塔工厂”和“制造灯塔工厂”两个类别。其中，“端到端灯塔工厂”是指打通了端到端价值链的工厂，在供应链、产品、服务等方面实现了端到端的数字化和智能化;而“制造灯塔工厂”指将自动化、数字化和智能化有机结合，显著提升产品品质和效率等。2021年，WEF又新设立了“可持续发展灯塔工厂”，将其授予在可持续发展方面有卓越表现的工厂。
截至目前，全球已经有13家“可持续发展灯塔工厂”，在中国本土企业中只有海尔的一座工厂获评此称号。“可持续发展灯塔工厂对低能耗、ESG(环境、社会与治理)等方面的要求更高，这也符合美的绿色制造的发展战略，相信我们未来能够在这一方向取得突破。”陈俊说。
灯塔工厂不是终点
加速部署对外赋能
在美的集团看来，灯塔工厂是一项不可多得的荣誉，但不是强制追求的目标，也不是公司数字化转型的终点。
“我们希望以灯塔工厂为激励和对标，促使大家不断提升自己的数字化潜力，最终的目的还是回归到工厂的本质，即对整个生产端的品控、成本控制、交付效率带来大幅提升。我们的目标是希望在2025年旗下所有工厂都成为行业内数字化水平领先的工厂。”陈俊表示。
在灯塔工厂评选问世之前，美的集团已经是中国制造业中数字化程度最高的企业之一。一组数据显示，美的集团自2011年到2021年在数字化转型上投入的金额累计超过170亿元，期间公司营业收入增长了154%，净利润增长了333%，存货占比从17.6%下降至11.8%，资金周转天数从26天下降至1.4天。
在一系列的数字化软硬件的改造进程中，美的集团旗下的库卡发挥了非常关键的作用。作为德国工业4.0的典型代表，库卡在包含人工智能、视觉、力控等工业机器人的高难度场景下，均有着较多沉淀与技术优势。
陈俊表示，库卡机器人的大规模应用提升了生产的柔性化和品质的稳定性，是提高生产效率和少人化生产的最重要手段。“可以说，库卡是我们整个智能制造的基石。”
另外，美的集团独创的“T+3”全价值链数字化运营体系，更是将家电企业的运营效率提升到了一个新的高度。据介绍，“T+3”是指将供应链分为集单(T)、备货(T+1)、生产(T+2)和物流(T+3)四个环节，通过数字化的手段，将每个周期由七天缩短到了三天以下，最终实现“以销定产”，减少订单交付时间，供应链快速流转。
“灯塔工厂代表了全球智能制造的最高水平，能够折射出企业高端制造能力的大小。美的集团近年来全方位推进企业变革，国际化、高端化是企业变革的两大总目标。制造端推进智能化、无人化工厂建设，可视为美的为实现国际化、高端化目标在制造端所做的铺垫，5家灯塔工厂获得认证，可以视为国际机构对美的制造升级的大验收。”家电行业资深观察人士刘步尘如是评价。
除了对集团内部工厂进行数字化、智能化改造以外，美的集团近年来也在加速部署对外赋能。
2016年，美的集团成立子公司美云智数，作为美的工业互联网对外输出的载体。依托美的“灯塔工厂”的实践，并结合十多年的数字化转型经验，美云智数已经可以形成一整套灯塔工厂建设“方法论”，从灯塔工厂的“顶层规划”到“落地建设”，联同生态合作伙伴，为国内制造企业打造“从0到1”的一站式“交钥匙”解决方案。
据了解，自成立以来，美云智数先后赢得40多个细分行业、1000多家企业的认可，包括长安汽车、比亚迪、华为、隆基股份、铁骑力士、古井贡酒、爱玛电动车、永辉超市等众多行业龙头，并在汽车汽配、电子半导体、农牧食品、家居建材、日化与短流程等垂直行业提供领先的数字化解决方案，助力中国制造业整体数字化转型升级。