前言

人類社會的發展史就是生產力的發展史。生產工具是生產力發展水平的客觀尺度，是區分社會經濟時代的物質標志。從這一角度看，人類不斷地通過創造新的工具（技術）來改善其生存環境。農業文明開始后最簡單的農具、中國古代的冶煉技術、漢代的紡織機械、畢昇的活字印刷、公元8世紀左右波斯的風車、14世紀意大利的機械鐘、18世紀的蒸汽機，以及現代的汽車、計算機……這些“超自然存在”的工具和技術越來越復雜，功能越來越強大。

自工業革命以來，人類對工具的需求淋漓盡致地表現在對自動化的追求上，看看紡織技術的演進，從紡墜、紡車、水力大紡車逐步進化到珍妮織機，而后的無錠紡紗、無梭織布、無紡織布等皆是對紡織自動化技術無止境的追求。人們總是希望其使用的工具盡可能減少甚至沒有人工干預，這樣的工具其實就是自動化的機械或裝置。

自動化技術及應用的發展經歷了三個重要的里程碑：第一個里程碑是機械控制器的誕生，核心部件是機械控制元件，代表是瓦特發明的蒸汽離心式調速器，利用飛球的離心力與角速度的比例關系達到反饋控制的效果。第二個里程碑是20世紀20年代電子管控制器的誕生，核心部件是電子管控制元件。通過各種電子式控制器在各種機械與電子裝置中的廣泛應用，實現了機構和系統的自動化工作。第三個里程碑是從20世紀70年代開始，計算機控制技術誕生，并逐步形成基于數字計算機控制與管理的一系列柔性自動化模式與理念。

長期以來，有形的自動化機器和裝置的主要作用是替代人的體力，人的腦力能被部分取代嗎？人類對“超自然存在”工具的需求顯然不會止步于自動化機器和裝置，自動化的發展方向勢必指向不僅減輕和替代人的體力勞動，還要減輕人的腦力活動乃至擴展人的智能；不僅要有有形的機器和裝置，還需要某種無形的東西，計算機及其軟件的出現便是必然的。今天，軟件已經成為各個領域無形的工具。辦公軟件大大提高了辦公的效率，設計軟件大大提高了產品設計的效率和質量，管理軟件提升了管理水平……企業驀然發現，數字—智能化是企業發展的基本途徑。

人類社會中存在大量的信息交流。傳統的信息交流除了口頭，便是以紙張為載體的各種文字、圖表等，其傳遞也依靠人。20世紀最偉大的發明——互聯網為人類信息交流帶來了革命性的變化，今天幾乎所有的企業都離不開互聯網。20世紀80年代以來，人類開始綜合利用傳感技術、通信技術、計算機、系統控制和人工智能等新技術和新方法解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫療自動化、農業自動化及各種復雜的社會經濟問題，研制出柔性制造系統（Flexible Manufacturing System，FMS）、決策支持系統（Decision Support System，DSS）、智能機器人（Intelligent Robot，IR）和專家（智能）控制（Expert Control）等高級自動化系統。

企業的自動化程度越來越高，生產線和生產設備內部的信息流量增加；市場的個性化需求越來越強烈，產品所包含的設計信息和工藝信息量猛增；對市場的反應速度越來越快，制造過程和管理的信息量必然劇增……這就不僅需要自動化、數字化、網絡化技術，還需要智能化技術。20世紀90年代以來，隨著智能技術和知識工程（Knowledge Engineering，KE）的普遍應用，現代的自動化裝置及系統具有極強的環境適應能力和交互能力、復雜行為的控制能力、高智能的行為決策能力。

2017年國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》，其中指出：“人工智能成為經濟發展的新引擎。人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，并創造新的強大引擎，重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式，引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。”

美國參議院于2021年5月通過了《無盡前沿法案》（Endless Frontier Act）。該法案計劃投入1100億美元發展先進技術，以維持美國科技的領先地位。《無盡前沿法案》將美國國家科學基金會改制為美國國家科學與技術基金會（National Science and Technology Foundation，NSTF），并于其下設置專責技術部門，而該部門的工作重點為推動關鍵技術如人工智能、高性能運算、先進制造的基礎研究，以維持美國的領先地位，以及吸引更多學生去美國投入重點項目研究，而美國商務部也會依據該法案支持特定企業，使美國在關鍵技術領域居領導地位。另外，科學技術政策辦公室、商務部、國安會將依據美國在科學、研究、創新領域的競爭力擬定發展策略，以確保美國發展無虞，繼而提升國家安全。

在人類生產力發展的歷史進程中，燈塔是與航海密不可分的一種工具。沒有燈塔的指引，船只將瀕臨險境，一個又一個新大陸的商業貿易與工業革命也將不復存在。亨利·戴維·梭羅（Henry David Thoreau）曾經說過：“燈塔是所有目光的焦點。”每當進入未知的領域，人們總會聚焦目光，在黑夜中點亮象征意義的燈塔，成為后續探索的指向標。面對全球市場的狂風暴雨，“燈塔工廠”勢必更加引人矚目。全球層面的一系列事件正在改變航行的本質，因此，燈塔工廠的任務也變得更為艱巨。唯有最強的光才能刺破濃厚的霧靄，照亮前路。

數字—智能化創新已逐漸成為企業的必經之路。市場環境日新月異，充滿挑戰，唯有大規模實現第四次工業革命（Fourth Industrial Revolution，4IR）創新的企業（能夠靈活適應環境變化的企業）才能蓬勃發展，進而拉大行業先行者與其他制造商之間的距離。燈塔工廠“勇者無畏”，充分挖掘第四次工業革命的潛力，在危機中把握機遇，并脫穎而出。

為了縮小行業先行者與跟隨者之間的差距，并加快先進制造技術的普及，2018年世界經濟論壇（World Economic Forum，WEF）攜手麥肯錫公司（McKinsey&Company）啟動了全球“燈塔工廠”網絡項目（Global Network of Lighthouse Factories）。在使用第四次工業革命技術推動工廠、價值鏈和商業模式的轉型方面，該網絡中的制造商均展現出了卓越的領導力，斬獲了業績、運營和環保方面的傲人回報。

燈塔工廠旨在遴選出在本行業運用了先進技術并產生了規模化效益的先進工廠，總結其轉型路徑和技術模式等經驗，使其發揮燈塔效應，為該行業的數字—智能化轉型帶來借鑒意義。燈塔工廠由來自各行業的工業4.0專家小組嚴格評選，基于多項標準，可以簡要概括為四個要素：賦能者（Critical Enablers）、實際影響力（Significant Impact Achieved）、整合用例（Use-cases Integrated）和技術平臺（Technology Platform）。全球燈塔網絡歡迎不同行業的新成員積極開展跨行業學習，生成和分享有關最佳用例、路線圖和組織變革的洞見，以便在大規模部署先進技術的同時，向著以人為本、兼收并蓄、可持續發展的方向轉型。

事實證明，達爾文的進化論思想除了可以解釋自然界的發展，在商業世界也是適用的。如果一個組織不能迅速地適應不斷變化的商業環境并不斷提升自己以應對數字—智能化技術帶來的劇變，將無法長期生存下去而注定被淘汰。

全球制造業在技術變革的推動下，從工業3.0邁入工業4.0新時代。但中國制造業由于面臨產業環境、客戶需求、產業政策、技術基礎、人才發展等多方面機遇和挑戰，使中國制造業轉型升級站在新的十字路口，未來充滿不確定性。與此同時，中國制造企業轉型升級的需求愈發強烈，實現端到端價值鏈優化，產業價值提升和高質量發展成為中國制造業在新時代的一大愿景。沿著精益化、自動化、數字化、智能化主線優化制造運營系統，實現極致的降本增效；打造訂單、產品全生命周期管理平臺，實現跨產業鏈協同研發；創新業務模式，實現產業升級。燈塔工廠依賴這些有力的支撐，為迷霧中的中國制造業指明方向。

然而，數字—智能化轉型不是一個簡單的技術采購，而是一個長期的過程，是一種新能力的獲得，需要通過跨部門、跨業務、跨層級的業務集成與協同優化，實現業務數字—智能化發展，以實現數據驅動的業務運行和資源配置方式變革。

燈塔工廠也不是企業轉型的終點，而是一個從生產網絡、端到端價值鏈、支持性職能等多方面持續改進的過程。因此，中國制造業應以“燈塔”為契機，打造更多的燈塔工廠，建設燈塔網絡，打造燈塔企業，賦能燈塔行業，讓燈塔經驗能幫助更多的產業實現轉型升級，引領更多的中國制造企業點亮燈塔之路。

我們用制造見證了人類時代的變遷，未來的本質是數字創新，我們正在以全新的姿態邁向數字化經濟時代。

楊漢錄

2022年2月于深圳龍華園區