商业模式行业研究计划专栏 | 海尔，中国灯塔工厂的先行者

顾问自述：

在全球工业4.0的浪潮下，制造业正经历着前所未有的变革。其中，灯塔工厂作为智能制造转型的领军者，成为了行业关注的焦点。海尔作为国内家电行业的巨头，其灯塔工厂的转型实践具有广泛的参考价值。本文将深入剖析海尔的灯塔工厂建设过程，以期为国内制造业的转型升级提供借鉴。

本文属于原创，转载请注明。资料来源：海尔网站，咨询报告等本文约4500字左右。

一、什么是灯塔工厂？

1.1 灯塔工厂的定义

灯塔工厂（Lighthouse Factory）是在2018年由世界经济论坛（WEF）和麦肯锡联合发起的一个全球性项目，旨在推动制造业的数字化转型（资料来源：百度百科）。灯塔工厂被视为工业4.0的标杆，图1是工业发展阶段（资料来源：头豹）。

通过应用先进技术实现生产流程的数字化、网络化与智能化。它们不仅是技术和创新的领导者，还为其他企业提供了转型路径和最佳实践。图2 是灯塔工厂的发起组织世界经济论坛&麦肯锡。

其特点有四：技术领先性、自动化与智能化、数据驱动、可持续性。灯塔工厂是工业4.0的标杆，不仅为其他企业提供了转型路径和最佳实践，同时也为整个制造业的转型升级提供了宝贵的经验和启示。

1.2 核心要素

灯塔工厂的核心要素主要包括数字化生产流程、先进技术集成、灵活性等。

● 数字化生产流程：数字化生产流程是灯塔工厂的核心要素之一。通过引入先进的工业物联网技术和数字化工具，工厂实现了从产品设计、生产计划、生产执行到产品交付的全流程数字化管理。数字化生产流程提高了生产效率，降低了成本，并使得实时监控和优化生产过程成为可能。

● 先进技术集成：灯塔工厂通过集成先进的技术，如工业互联网、大数据分析、人工智能、机器学习等，实现了生产过程的自动化、智能化和柔性化。这些技术的应用提高了生产效率和产品质量，降低了能耗和排放，推动了制造业的转型升级。

● 灵活性：灯塔工厂强调灵活性，能够快速响应市场的变化和个性化需求。通过数字化和智能化的生产流程，工厂能够实现小批量、多品种的生产，满足客户的定制化需求。此外，灯塔工厂还具备高度的可扩展性，能够随着市场需求的变化进行快速调整。

此外，核心要素包括人才与组织文化、持续创新与合作，通过不断探索新的技术和商业模式，推动制造业的创新发展。它们积极参与国际合作与交流，分享最佳实践和经验，为全球制造业的转型升级提供支持。

1.3 灯塔工厂的评分标准

灯塔工厂的标准是有世界经济论坛与麦肯锡，结合工业4.0标杆企业，经过多次沟通确定的标准。这个标准包括5大项15小项，其中自动化和数字化程度30%、技术创新和应用25%，可持续发展和社会责任20%，供应链管理15%，客户价值与市场竞争力10%。图3是灯塔工厂评分标准。

1.4 全球分布与趋势

自2018年1月WEF公布第一批灯塔工厂到2023年12月，全球共有153座“灯塔工厂”中，中国有62座，是全世界“灯塔工厂”最多的国家，反映了中国在制造业领域的强大实力和竞争力。其中2023年一年，就增加21家灯塔工厂，中国有11家，包含了光伏、汽车、新能源等高科技企业。图4 2022年全球灯塔工厂分布，图5 2023年中国灯塔工厂。

从趋势上看，全球灯塔工厂的数量呈现出快速增长的趋势。越来越多的企业开始意识到智能制造转型的重要性，并积极投身于数字化、网络化与智能化的升级中。灯塔工厂不仅在传统的汽车、电子、机械等领域有所分布，还涉及到新能源、新材料、生物医药等新兴领域。

二、中国灯塔工厂的先行者：海尔的转型之旅

作为全球家电行业的领军企业，海尔自2015年起开始实施智能制造转型战略，致力于打造灯塔工厂。下面将详细分析海尔灯塔工厂的背景、实施过程、核心技术应用以及取得的成果和效益。

2.1 背景：海尔为什么要做灯塔工厂？

随着中国制造业成本上升和环境压力增大，海尔意识到传统制造业的局限性，开始寻求转型。为了提升效率和竞争力，进一步巩固和提升其市场地位和品牌形象，海尔决定向智能制造转型，建设灯塔工厂。2018年，青岛海尔中央空调互联工厂成为中国首批，也是空调行业第一座“灯塔”。

2.2 实施过程：通过人单合一串联起来

● 流程优化与再造。海尔以客户需求为切入点，对原有的业务流程进行了重新思考和再造。通过优化供应链，强化企业的市场应变能力，大大提升了海尔的市场快速反应能力和竞争能力。

● 技术引进与创新。海尔与国内外先进技术供应商合作，引入机器人、自动化设备、物联网等技术，实现了生产流程的数字化、网络化与智能化。

● 人才培养与组织变革。为了适应智能制造转型的需求，海尔加强内部培训和外部引进，培养一支具备数字化技能的人才队伍。同时推动组织文化的变革，以适应快速变化的市场环境。

● 跨部门协同与数据共享。海尔打破部门壁垒，采用用人单合一模式，实现研发、生产、销售等部门之间的数据共享和协同工作，提高工作效率和决策水平。图6海尔人单合一模式。

2.3 关键技术应用

海尔在灯塔工厂中广泛应用了以下关键技术：

● 工业物联网技术：提高生产过程的透明度和可控性。

● 大数据分析技术：提高产品质量和降低成本。

● 人工智能与机器学习技术：提高生产效率和降低故障率。

● 数字化平台技术：提高生产效率和决策水平。

● 自动化与机器人技术：引入自动化设备和机器人，实现生产线自动化和智能化生产。

海尔在建设过程中，发展了自己的卡奥斯COSMOPlat互联网平台，这种平台链接客户-企业-资源，以用户为中心，推动生产方式由大规模制造向大规模定制转变，以全要素、全价值链、全产业链的场景化应用，实现高精度下的高效率（资料来源：
https://www.cosmoplat.com/platform）。图7 卡奥斯COSMOPlat。

2.4 成果与效益

通过灯塔工厂的建设，海尔在生产效率、产品质量、个性化定制等方面取得了显著提升。同时，还大幅减少了能耗和排放，实现了绿色可持续发展。海尔灯塔工厂实现了：

● 生产效率提升：通过自动化和智能化生产，减少了人工干预，提高了生产效率。根据数据统计，海尔灯塔工厂的生产效率比传统工厂提高了28%。

● 质量保证：通过精准控制和实时监测，降低了产品缺陷率，提高了产品质量。同时，通过数据分析和预测性维护，减少了设备故障率。

● 个性化定制能力提升：借助数字化平台和柔性生产线，实现了快速响应市场需求和个性化定制生产。客户可以根据自己的需求定制产品，满足个性化需求。

● 能耗与排放降低：通过优化生产和节能技术应用，减少了能源消耗和排放，实现了绿色生产。同时，采用环保材料和回收利用技术，降低了对环境的影响。

● 竞争力提升：通过智能制造转型，提高了海尔在全球市场的竞争力。在智能制造领域取得领先地位，成为制造业转型升级的标杆企业。

截止到2023年底，海尔已经拥有9家灯塔工厂，全国第一。从唯一入选到数量第一，海尔的“灯塔网络”不断壮大。图8 合肥灯塔工厂（图片来源：中安在线）。此外卡奥斯COSMOPlat平台的出现，帮助中国其他企业建设各自领域的灯塔工厂，图9是采用卡奥斯COSMOPlat平台的青岛啤酒灯塔工厂。

案例1：

海尔合肥空调互联工厂以用户需求的变迁为导向，带动空调行业从分体式到集中式的产业升级。在生产过程中，工厂引入了先进算法、数字孪生和知识图谱等技术，融入家庭中央空调的研发、生产和测试等环节，实现产品不良下降58%，人均效率提升49%，单台制造费用下降22%。

案例2：

青岛啤酒厂采用COSMOPlat平台，完成“灯塔工厂”项目改造后，品种转化时间降低70％，整体生产线效率提升了30％。图8青岛啤酒灯塔工厂。（资料来源：经济日报）

2022世界经济论坛评价道：“面对日益增长的定制化设计、快速交付和高品质的需求，海尔冰箱工厂借助大数据、数字孪生和先进视觉检测技术，加快研发、升级制造流程和物流调度模式。订单响应周期缩短了35%，生产效率提高了35%，质量性能提高了36%。”

三、灯塔工厂的模式及影响

3.1 灯塔工厂的模式

灯塔工厂在商业模式中主要体现在定制化生产、数字化转型、创新驱动、产业链整合和组织结构优化等方面，这些属于商业模式的后端，是企业内在能力的体现，最终目的是提高企业的生产效率和产品质量。在可持续发展上（收入、成本、利润等）处于次要位置，前端客户价值匹配上处于最后。

在灯塔工厂的五项标准：自动化和数字化程度30%（后端）、技术创新和应用25%（后端）、可持续发展和社会责任20%（可持续/环境）、供应链管理15%（后端），客户价值与市场竞争力10%（前端）。即标准中前端占10%，后端占70%，可持续/环境占20%。如图10所示，灯塔工厂商业模式价值。

3.2 灯塔工厂对传统制造业的影响

● 产业升级：如何通过灯塔工厂推动制造业的技术进步和产业升级。

● 竞争力提升：企业如何借助灯塔工厂增强国际竞争力。

● 环境与可持续发展：智能制造对环境友好和可持续发展的影响。

四、顾问观点：中国灯塔工厂的未来发展与挑战

4.1 未来发展

● 灯塔工厂代表工业4.0的方向。制造业经历了机械化、电气自动化、信息化三个阶段。此后，正迈入一个更加智能化的时代，涉及的关键技术包括云计算、人工智能、量子技术、3D打印、5G等。第四次工业革命的核心是数字智能化，而灯塔工厂就是第四次工业革命的产物与优秀践行者，是第四次工业革命的领路者。

● 政策提供外部发展环境支持。决定大国兴衰的不是GDP，不是经济规模，而是制造业，尤其是高质量的制造业发展。为此，政府出台一系列政策支持制造业的发展，特别是如《中国制造2025》，支持制造业创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。

● 企业竞争力提升要求。企业发展越来越需要不断技术进步和产业升级，灯塔工厂为企业提供了方向和学习复制的标杆。灯塔工厂能够帮助企业在技术上领先，提升企业的效率，最终体现在市场上的竞争优势。

4.2 面临挑战

● 灯塔工厂行业分布不均。截止到2023年，中国有灯塔工厂62家，占比41%，数量上足够，但是分布上极不均匀。中国灯塔企业集中在先进工业上，在医疗领域仅有1家，流程工业2家，而医疗、流程是中国工业需要突破的关键领域。同时，数量众多的传统消费品领域，灯塔工厂数量少，且许多是国际公司在华的分支机构，迫切需要转型升级。图11中国灯塔工厂行业分类（资料来源：头豹）

● 资源与能力短缺。建设灯塔工厂需要大量的资金投入，初期高投入的压力。另外存在技术瓶颈和人才短缺，这些都是制约灯塔工厂的障碍。

● 风险性增大。灯塔工厂有依赖先进技术的风险，对设备维护、系统升级的要求较高。一旦出现技术故障或问题，可能会对整个生产造成较大影响。有数据安全风险，随着数据的应用越来越广泛，数据安全和隐私保护成为重要的问题。工厂需要采取有效的数据安全措施来防止数据泄露和被攻击的风险。其他如对外部合作依赖等风险。

灯塔工厂是智能制造时代的产物，为传统制造业带来了新的发展机遇。通过剖析海尔的灯塔工厂建设经验，本文旨在为国内制造业的转型升级提供有益的启示和借鉴。面对全球竞争格局的变化，虽然面临挑战，但是中国制造业必须紧紧抓住智能制造的发展趋势，加快向灯塔工厂迈进的步伐，以提升产业的核心竞争力。

“不谋全局者，不足以谋一域”，工业4.0是中国大国崛起的根基，灯塔工厂是方向、旗帜与标杆。