前言

人类社会的发展史就是生产力的发展史。生产工具是生产力发展水平的客观尺度，是区分社会经济时代的物质标志。从这一角度看，人类不断地通过创造新的工具（技术）来改善其生存环境。农业文明开始后最简单的农具、中国古代的冶炼技术、汉代的纺织机械、毕昇的活字印刷、公元8世纪左右波斯的风车、14世纪意大利的机械钟、18世纪的蒸汽机，以及现代的汽车、计算机……这些“超自然存在”的工具和技术越来越复杂，功能越来越强大。

自工业革命以来，人类对工具的需求淋漓尽致地表现在对自动化的追求上，看看纺织技术的演进，从纺坠、纺车、水力大纺车逐步进化到珍妮织机，而后的无锭纺纱、无梭织布、无纺织布等皆是对纺织自动化技术无止境的追求。人们总是希望其使用的工具尽可能减少甚至没有人工干预，这样的工具其实就是自动化的机械或装置。

自动化技术及应用的发展经历了三个重要的里程碑：第一个里程碑是机械控制器的诞生，核心部件是机械控制元件，代表是瓦特发明的蒸汽离心式调速器，利用飞球的离心力与角速度的比例关系达到反馈控制的效果。第二个里程碑是20世纪20年代电子管控制器的诞生，核心部件是电子管控制元件。通过各种电子式控制器在各种机械与电子装置中的广泛应用，实现了机构和系统的自动化工作。第三个里程碑是从20世纪70年代开始，计算机控制技术诞生，并逐步形成基于数字计算机控制与管理的一系列柔性自动化模式与理念。

长期以来，有形的自动化机器和装置的主要作用是替代人的体力，人的脑力能被部分取代吗？人类对“超自然存在”工具的需求显然不会止步于自动化机器和装置，自动化的发展方向势必指向不仅减轻和替代人的体力劳动，还要减轻人的脑力活动乃至扩展人的智能；不仅要有有形的机器和装置，还需要某种无形的东西，计算机及其软件的出现便是必然的。今天，软件已经成为各个领域无形的工具。办公软件大大提高了办公的效率，设计软件大大提高了产品设计的效率和质量，管理软件提升了管理水平……企业蓦然发现，数字—智能化是企业发展的基本途径。

人类社会中存在大量的信息交流。传统的信息交流除了口头，便是以纸张为载体的各种文字、图表等，其传递也依靠人。20世纪最伟大的发明——互联网为人类信息交流带来了革命性的变化，今天几乎所有的企业都离不开互联网。20世纪80年代以来，人类开始综合利用传感技术、通信技术、计算机、系统控制和人工智能等新技术和新方法解决所面临的工厂自动化、办公自动化、医疗自动化、农业自动化及各种复杂的社会经济问题，研制出柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）、决策支持系统（Decision Support System，DSS）、智能机器人（Intelligent Robot，IR）和专家（智能）控制（Expert Control）等高级自动化系统。

企业的自动化程度越来越高，生产线和生产设备内部的信息流量增加；市场的个性化需求越来越强烈，产品所包含的设计信息和工艺信息量猛增；对市场的反应速度越来越快，制造过程和管理的信息量必然剧增……这就不仅需要自动化、数字化、网络化技术，还需要智能化技术。20世纪90年代以来，随着智能技术和知识工程（Knowledge Engineering，KE）的普遍应用，现代的自动化装置及系统具有极强的环境适应能力和交互能力、复杂行为的控制能力、高智能的行为决策能力。

2017年国务院发布了《新一代人工智能发展规划》，其中指出：“人工智能成为经济发展的新引擎。人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎，重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式，引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。”

美国参议院于2021年5月通过了《无尽前沿法案》（ Endless Frontier Act ）。该法案计划投入1100亿美元发展先进技术，以维持美国科技的领先地位。《无尽前沿法案》将美国国家科学基金会改制为美国国家科学与技术基金会（National Science and Technology Foundation，NSTF），并于其下设置专责技术部门，而该部门的工作重点为推动关键技术如人工智能、高性能运算、先进制造的基础研究，以维持美国的领先地位，以及吸引更多学生去美国投入重点项目研究，而美国商务部也会依据该法案支持特定企业，使美国在关键技术领域居领导地位。另外，科学技术政策办公室、商务部、国安会将依据美国在科学、研究、创新领域的竞争力拟定发展策略，以确保美国发展无虞，继而提升国家安全。

在人类生产力发展的历史进程中，灯塔是与航海密不可分的一种工具。没有灯塔的指引，船只将濒临险境，一个又一个新大陆的商业贸易与工业革命也将不复存在。亨利·戴维·梭罗（Henry David Thoreau）曾经说过：“灯塔是所有目光的焦点。”每当进入未知的领域，人们总会聚焦目光，在黑夜中点亮象征意义的灯塔，成为后续探索的指向标。面对全球市场的狂风暴雨，“灯塔工厂”势必更加引人瞩目。全球层面的一系列事件正在改变航行的本质，因此，灯塔工厂的任务也变得更为艰巨。唯有最强的光才能刺破浓厚的雾霭，照亮前路。

数字—智能化创新已逐渐成为企业的必经之路。市场环境日新月异，充满挑战，唯有大规模实现第四次工业革命（Fourth Industrial Revolution，4IR）创新的企业（能够灵活适应环境变化的企业）才能蓬勃发展，进而拉大行业先行者与其他制造商之间的距离。灯塔工厂“勇者无畏”，充分挖掘第四次工业革命的潜力，在危机中把握机遇，并脱颖而出。

为了缩小行业先行者与跟随者之间的差距，并加快先进制造技术的普及，2018年世界经济论坛（World Economic Forum，WEF）携手麦肯锡公司（McKinsey&Company）启动了全球“灯塔工厂”网络项目（Global Network of Lighthouse Factories）。在使用第四次工业革命技术推动工厂、价值链和商业模式的转型方面，该网络中的制造商均展现出了卓越的领导力，斩获了业绩、运营和环保方面的傲人回报。

灯塔工厂旨在遴选出在本行业运用了先进技术并产生了规模化效益的先进工厂，总结其转型路径和技术模式等经验，使其发挥灯塔效应，为该行业的数字—智能化转型带来借鉴意义。灯塔工厂由来自各行业的工业4.0专家小组严格评选，基于多项标准，可以简要概括为四个要素：赋能者（Critical Enablers）、实际影响力（Significant Impact Achieved）、整合用例（Use-cases Integrated）和技术平台（Technology Platform）。全球灯塔网络欢迎不同行业的新成员积极开展跨行业学习，生成和分享有关最佳用例、路线图和组织变革的洞见，以便在大规模部署先进技术的同时，向着以人为本、兼收并蓄、可持续发展的方向转型。

事实证明，达尔文的进化论思想除了可以解释自然界的发展，在商业世界也是适用的。如果一个组织不能迅速地适应不断变化的商业环境并不断提升自己以应对数字—智能化技术带来的剧变，将无法长期生存下去而注定被淘汰。

全球制造业在技术变革的推动下，从工业3.0迈入工业4.0新时代。但中国制造业由于面临产业环境、客户需求、产业政策、技术基础、人才发展等多方面机遇和挑战，使中国制造业转型升级站在新的十字路口，未来充满不确定性。与此同时，中国制造企业转型升级的需求愈发强烈，实现端到端价值链优化，产业价值提升和高质量发展成为中国制造业在新时代的一大愿景。沿着精益化、自动化、数字化、智能化主线优化制造运营系统，实现极致的降本增效；打造订单、产品全生命周期管理平台，实现跨产业链协同研发；创新业务模式，实现产业升级。灯塔工厂依赖这些有力的支撑，为迷雾中的中国制造业指明方向。

然而，数字—智能化转型不是一个简单的技术采购，而是一个长期的过程，是一种新能力的获得，需要通过跨部门、跨业务、跨层级的业务集成与协同优化，实现业务数字—智能化发展，以实现数据驱动的业务运行和资源配置方式变革。

灯塔工厂也不是企业转型的终点，而是一个从生产网络、端到端价值链、支持性职能等多方面持续改进的过程。因此，中国制造业应以“灯塔”为契机，打造更多的灯塔工厂，建设灯塔网络，打造灯塔企业，赋能灯塔行业，让灯塔经验能帮助更多的产业实现转型升级，引领更多的中国制造企业点亮灯塔之路。

我们用制造见证了人类时代的变迁，未来的本质是数字创新，我们正在以全新的姿态迈向数字化经济时代。

杨汉录
2022年2月于深圳龙华园区