所謂數(shù)字化工廠，是指以產品全生命周期的相關數(shù)據(jù)為基礎，在計算機虛擬環(huán)境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優(yōu)化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。數(shù)字化工廠需要具備高度的精益化和自動化水平，同時擁有強大和完整的信息系統(tǒng)，連接工廠內外，并靈活調整生產的各個環(huán)節(jié)。更重要的是需要配備以價值創(chuàng)造為驅動力的敏捷型組織及人才，才能充分發(fā)揮數(shù)字化工廠硬件及軟件的最大效能。
新建數(shù)字化工廠，在擴大產能的同時，企業(yè)幾乎可以不受現(xiàn)有工廠、系統(tǒng)和人員的制約，從零起步直接設計，建造出最先進的工廠和系統(tǒng)。然而，我們也發(fā)現(xiàn)，企業(yè)新建數(shù)字化工廠普遍存在著兩大挑戰(zhàn)。 首先，投資效率低?？偟膩碚f，過去幾十年中國投資新廠的效率較低，尤其是投入極大的高科技、高自動化工廠，失敗的案例屢見不鮮。其次，實施難度大。中國企業(yè)的精益化和自動化水平與先進國家相比仍有不小的差距，數(shù)字化工廠的實施難度大。據(jù)我們了解，雖然很多企業(yè)在考慮甚至計劃新建數(shù)字化工廠，但其實并不清楚如何實施。
基于麥肯錫在國內外的實踐和相關的專業(yè)知識與洞見，我們總結出新建數(shù)字化工廠時應遵循的“兩化融合，以人為本”的理念?！皟苫诤稀奔醇铀偻瓿勺詣踊c信息化的融合?！耙匀藶楸尽鄙羁陶J識到人的價值：所有的創(chuàng)新都是從人（團隊）得來，所有的產品最終也都是為了人（客戶）。如何做到“以人為本”？對內，是順應當代員工需要的激勵方法與組織形式。對外，是如何更好地為客戶創(chuàng)造價值，與生態(tài)圈實現(xiàn)共贏。具體來說，企業(yè)應從五大關鍵舉措入手建設全新的數(shù)字化工廠。
五步建設全新的數(shù)字化工廠
構建一個高效的數(shù)字化工廠，需要從總體設計、軟硬件的配套選擇、組織人員的變革、數(shù)字化業(yè)績管理和生態(tài)圈的建設等五個方面入手。
1． 設計總體路徑圖
總體路徑圖勾勒出了新建數(shù)字化工廠的大方向，它包括軟硬件的配套選擇、組織架構的設計、人員的培養(yǎng)與選拔，以及數(shù)字化的業(yè)績管理。其設計要考慮企業(yè)當前數(shù)字化水平和未來數(shù)字化需求之間的差距。
麥肯錫的“數(shù)字化制造羅盤”工具可用于判斷企業(yè)當前的數(shù)字化水平（見下圖），我們在全球其他地區(qū)已經廣泛使用，也嘗試應用于中國的制造企業(yè)，效果同樣令人滿意。
接著，梳理數(shù)字工廠各個車間、生產線對于數(shù)字化制造系統(tǒng)的功能需求，通過對工廠信息管理系統(tǒng)、生產計劃、工單執(zhí)行、人員管理、物料管理、質量管理、工藝管理、設備管理、能源管理等九大功能模塊的通盤考慮，我們就能掌握該企業(yè)的未來數(shù)字化需求。
2． 選用合適的數(shù)字化技術并落地，先易后難，先大后小
首先，分析數(shù)字化系統(tǒng)的集成框架，以保證數(shù)字化系統(tǒng)的完整有效。一般來說，數(shù)字化工廠需要包括erp系統(tǒng)（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)），mes系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）和plm系統(tǒng)（產品生命周期管理系統(tǒng)）在內的相互連接的一整套數(shù)字化管理體系。
其次，分析數(shù)字化系統(tǒng)各項功能需求的可行性和重要性，在兩個維度上進行高、中、低三檔的排序。此過程應邀請盡可能多的利益相關者參加，尤其是硬件和軟件供應商。
最后，根據(jù)可行性和重要性排序，制定數(shù)字化系統(tǒng)落地的實施路徑，明確短期、中期、長期的發(fā)展目標。
3． 打造敏捷組織，選拔優(yōu)秀人才
首先，為確保新工廠的高效運營，需要打造敏捷組織。它能夠使信息與決策更快地在組織上下流動，使戰(zhàn)略和結構跟上瞬息萬變的市場變化，員工具備更強的能力來解讀信息并解決復雜問題。傳統(tǒng)組織的敏捷轉型需要從組織架構、流程及人員這三個方面來打造組織穩(wěn)定主心骨及動態(tài)能力。其次，做好關鍵核心崗位（總經理）的人員選拔。可采取外招和內部選拔兩條腿走路。選拔總經理從企業(yè)和新工廠需要的特質出發(fā)，設計合理有效的考核選拔制度。內部選拔可按業(yè)績和領導力來考量。
4． 數(shù)字化業(yè)績管理
傳統(tǒng)的業(yè)績管理很難將高層和底層的關鍵業(yè)績指標完全對應，更不可能實時反饋和糾正。數(shù)字化業(yè)績管理則將關鍵指標層層分解，達到上下的統(tǒng)一和透明，并定期更新。在數(shù)字化業(yè)績管理體系下，每個人都可以直接看到生產線的運轉情況，以實現(xiàn)實時反饋和遠程解決問題。
5． 構筑生態(tài)圈，充分調動各方力量
數(shù)字化工廠的核心是實現(xiàn)整個價值鏈的端到端互聯(lián)，因此企業(yè)必須借助各種力量構筑生態(tài)圈或成為生態(tài)圈的一員，充分調動自身、外部咨詢機構、設備供應商、技術研發(fā)機構、政府機構等各方的資源。
在工業(yè)4.0大潮的拍擊和本屆政府“中國制造2025”戰(zhàn)略的鼓勵之下，數(shù)字化工廠成為實現(xiàn)跨越式創(chuàng)新的關鍵一步，對中國的產業(yè)升級具有重要的意義。建設全新的數(shù)字化工廠不失為一個選擇，但投資效率低和實施難度大是不容忽視的兩大挑戰(zhàn)。我們建議，企業(yè)應以“兩化融合，以人為本”為理念，從五大關鍵舉措入手新建數(shù)字化工廠，即總體設計、軟硬件的配套選擇、組織人員的變革、數(shù)字化業(yè)績管理和生態(tài)圈的建設。
2016年上半年，中國某車輛制造企業(yè)從零開始新建了數(shù)字化工廠，并輔之以規(guī)劃運營及組織的轉型。該企業(yè)在國內擁有十多家工廠，產品遠銷美國、澳大利亞、中東、非洲等地，其規(guī)模及技術均處于行業(yè)領先。為保持其行業(yè)領先優(yōu)勢，并進一步拓展全球市場，該企業(yè)投資新建數(shù)字化零部件工廠，并以此為模范工廠引領整個企業(yè)的數(shù)字化轉型。該數(shù)字化工廠要承擔起工業(yè) 4．0 模范工廠的重任，成為世界最優(yōu)秀的多品種小批量的車輛零部件供應商，必須在硬件上投入合適的自動化設備，在軟件上投入靈動的數(shù)字化軟件 plm、mes，在組織上向敏捷轉型， 在人才上形成卓越的數(shù)字化能力。
經過數(shù)月的努力，該企業(yè)順利完成了數(shù)字化工廠的設計、組織頂層架構的搭建、核心人才的選拔及數(shù)字化業(yè)績的管理方案，并已經與系統(tǒng)供應商達成共識，啟動了第一階段工廠爬坡計劃。根據(jù)測算，數(shù)字化制造系統(tǒng)有望將工廠的設備利用率提高15％，進而為該企業(yè)帶來每年1000萬元以上的成本節(jié)降。