全球“灯塔”工厂正在彻底改变可持续制造业——但它们究竟是什么？

• 全球灯塔网络于2018年启动，是世界经济论坛与麦肯锡公司合作发起的倡议。

• 该网络持续展示第四次工业革命技术改造制造业的真正潜力。

• 截至2021年9月27日，全球灯塔网络共包括90个站点。

这些制造商组成的全球灯塔网络（GLN）已成为第四次工业革命（4IR）的标杆，并适应了四大持久转变，即朝向敏捷性与以客户为中心、供应链韧性、速度与生产力，以及生态效率的转变。其中，生态效率尤为突出，并处于领先地位，这得益于全球对人类活动环境影响日益增长的关注。联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯将政府间气候变化专门委员会（IPCC）2021年8月发布的报告称为“人类的红色警报”。

我们质疑环境责任与生产力、进而与盈利能力天然对立的观点。相反，基于数字化与分析工具的第四次工业革命转型不仅能够增强绿色技术，还能通过提升效率来改进现有生产方式。通过拥抱第四次工业革命驱动的转型，一种切实可行的生态效率得以实现，其中可持续发展与竞争卓越不仅相互兼容，而且紧密交织。

生态效率是第四次工业革命技术的成果：当这些技术用于解决商业问题时，能够同时提升生产力与可持续性。这一效率概念包含三个维度。首先，它涉及数字技术，使生产及端到端价值链中的行动能够以数据为依据。其次，它体现为成本、敏捷性、便利性和质量等绩效指标的可衡量改善。最后，它通过减少消耗、资源浪费和排放，推动可持续性提升。

组织必须首先认识到生态效率所蕴含的影响潜力，才能实现这一效率。如果企业不去寻找、更谈不上衡量，就可能无法充分把握隐藏在其第四次工业革命转型过程中、尚未被利用的可持续发展机遇。这些机遇确实存在：自本项目启动以来收集的数据显示，超过五分之三的灯塔工厂报告称，其在第四次工业革命转型所取得的成果中包含可持续发展影响。

除非企业将可持续发展纳入其商业议程，否则很难想象如何应对“人类的红色警报”。此外，灯塔工厂的经验表明，不同行业中技术、生产力与可持续发展努力之间会产生协同效应，也表明其他企业如何能够加速其数字化进程。

那些通过承诺并付诸相应行动、真正致力于环境管理的企业，正在为可持续发展树立标杆。那些将这一承诺与第四次工业革命转型的全部力量相结合、实现阶跃式影响水平的企业，正以身作则并赢得“可持续发展灯塔”这一新称号。

全球灯塔网络认可行业领袖

全球灯塔网络于2018年启动，全球灯塔网络是世界经济论坛与麦肯锡公司合作发起的倡议。构成该网络的领先企业持续展示第四次工业革命技术从根本上改变制造业本质的真正潜力。第90座灯塔工厂近期获得认可，使网络规模较启动时增长了逾五倍（见图表1）。

截至2021年9月27日，全球灯塔网络共包括90个站点。Image: 麦肯锡公司

网络的影响力已通过数千小时的现场考察（包括线上与线下）得以增强。这些现场考察揭示了迄今分享的450个已投入应用的先进用例背后的奥秘。关于赋能要素的深入演示以及来自车间一线的评论，提供了这些数字化转型的端到端视角。在工厂层面及跨价值链层面，当企业结合大胆的愿景、富有想象力的领导力和敏捷的工作模式，以最大化新兴数字技术的力量时，灯塔工厂展示了可能性。

随着网络持续扩大，第四次工业革命转型在不同地域和不同行业中均可实现，这一点愈发清晰。此外，证据不断积累，进一步印证了这些持久转变正在多样化的情境中展开。这些是当今的趋势：从截然不同的行业、从事迥异业务的企业，正在适应相同的转变。在此过程中，领先企业正在展示成功的核心所在。

对灯塔工厂成功案例的详细考察表明，投资第四次工业革命技术的组织，正在实现生产力、可持续性、运营成本、定制化和上市速度方面的提升。通过数字化转型推动竞争性效率的企业，能够使每一千瓦时都物有所值、每一种自然资源都得到重视，并将每台设备和每平方英尺的生产空间都充分利用、发挥其最优潜力。

第四次工业革命提升可持续性与生产力

《巴黎协定》旨在遏制本世纪全球气温上升，将其限制在工业化前水平以上低于2°C的范围内；此外，该协定还要求以更积极的力度努力将升幅限制在低于1.5°C。截至2020年，83个国家和欧盟共报告了700项与可持续消费和生产相关的政策，以实现上述目标。

与此形成对比的是，截至2020年，仅有40个国家报告了可持续公共采购政策或行动计划，这些政策或计划旨在鼓励环境效率更高的产品、促进更具社会责任感的采购实践，并提升供应链的可持续性。正是这种差距使生态效率处于持久转变的前沿（见图表2）。

图表2

生态效率是第四次工业革命历程的核心。Image: 麦肯锡公司

在应对这一紧迫号召时，制造商可以从中获得鼓舞：除了可再生能源采购等更为直观可见的绿色举措之外，能够带来积极投资回报率的同类数字化转型工作，同样能带来一系列可持续性收益。例如，一家石油和天然气公司部署人工智能驱动的过程控制，使该工艺的能源强度降低了10%以上。而随着工业企业在其承担的工作中变得更加高效，它们能够发现双赢之道：在实现更高运营绩效的同时，切实履行其对环境管理的承诺。

随着气候变化压力逐年增加，一个令人振奋的经验已然浮现。虽然最大的环境效益来自核心绿色可持续举措（如可再生能源承诺），但第四次工业革命技术使可持续发展变得更加容易。因此，能够在解决商业问题的同时减少浪费、消耗和排放等环境负面影响的企业，正处于第四次工业革命可持续发展的前沿。

多数灯塔工厂报告称，其第四次工业革命转型改善了可持续性

近三分之二，即64%的灯塔工厂报告称，其第四次工业革命转型带来了可持续发展影响，这些影响既来自直接用例（即旨在实现可持续发展影响的用例），也来自间接用例（即为其他目的设计、但同时取得了可持续发展成果的用例）（见图表3）。例如，在流程行业的14座灯塔工厂中，29%报告称直接用例带来了可持续发展收益，如部署可持续发展数字孪生（即整个运营的可持续性先进模型）；50%报告称间接用例带来了可持续发展收益，包括利用先进分析工具提高产出质量并减少因废品造成的浪费。

图表3

第四次工业革命的数字化转型为企业带来了同时推动可持续发展与运营服务的机遇。Image: 麦肯锡公司

同样，在12座消费品（CPG）灯塔工厂中，25%表示直接用例带来了可持续发展影响。可持续发展数字孪生在该行业同样显示出显著影响，使能源消耗降低逾三分之一，用水量降低逾四分之一。此外，50%的消费品灯塔工厂报告称，其影响源自间接用例，即旨在解决商业问题的第四次工业革命举措，例如利用人工智能驱动的过程控制降低缺陷率，同时也减少了浪费。因此，我们得出结论：第四次工业革命举措——无论是直接旨在影响可持续性的举措，还是出于完全不同目的的举措——都正在对环境产生积极影响。

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当然，仅实现可持续发展影响或仅实现效率提升，并不等同于实现生态效率。要真正应对“人类的红色警报”，二者缺一不可。为此，企业必须使可持续发展成为其商业议程的推动力。灯塔工厂再次表明，领先企业正在这样做。

生态效率的先行者：可持续发展灯塔

全球灯塔网络的设立旨在为制造业各领域的第四次工业革命转型指明方向，其90个领先站点已在规模化成功实现第四次工业革命转型方面树立了新的标杆。这些领先企业也具备条件，引领向可持续发展迈出更高层次的推进。

在2020年世界经济论坛年会上，工业企业领袖委托全球灯塔网络承担一项任务：探究各站点及端到端价值链如何通过技术实现自身更可持续的发展。此外，该网络还被鼓励识别那些特别体现可持续发展影响、可为其他企业树立榜样的成员组织。

“可持续发展灯塔”这一新称号的设立，旨在表彰这些领袖。可持续发展灯塔除了具备其他灯塔工厂所特有的卓越第四次工业革命成熟度外，还通过所部署先进用例的意图、影响与规模，展现了对环境可持续发展的模范承诺。

可持续发展灯塔的认定基于灯塔工厂在初始申请中所分享的既有信息。对90个成员站点现有数据的仔细审查，有助于确定其中哪些站点最有可能启发未来的可持续发展灯塔。鉴于64%的站点报告了可持续发展影响，还需进一步分析以识别真正的领先者。有16座灯塔工厂重点展示了旨在实现可持续发展影响的专门先进用例，但其中三座因其在第四次工业革命技术方面的应用以及在环境类别中实现的阶跃式影响，经由独立专家小组脱颖而出：爱立信（美国德克萨斯州刘易斯维尔）、汉高（德国杜塞尔多夫）和施耐德电气（美国肯塔基州列克星敦）（见图表4）。此外，网络中所有成员，无论是新获认可者还是现有成员，未来均有资格被考虑认定为可持续发展灯塔。

图表4

“可持续发展灯塔”称号彰显了推动可持续发展影响的数字化先行者。Image: 麦肯锡公司

可持续发展灯塔正致力于对环境可持续性产生宏伟影响，并因此取得了极为显著的成就。它们明确地将可持续发展目标及具体时间表纳入其第四次工业革命历程之中。它们所取得的成果涵盖多个环境类别，并达到了阶跃式改善的水平。

气候行动的全球使命十分明确。实现这一使命需要创新、决心与合作，而全球灯塔网络的力量恰恰体现在这些特质之中。灯塔工厂在持续推进第四次工业革命历程的同时，相互分享见解、彼此学习，并不断激励其他企业。这种协作关系形成了创新的“气流效应”，使有抱负的灯塔工厂能够追随其路径，加速自身转型。