解读“未来工厂”，构建智造新范式

信文｜孙体忠

“未来工厂”没有终极形态，其内在要求在动态变化，内涵和外延也在不断丰富。为此，浙江省经信厅组织专家和企业代表进一步迭代研究“未来工厂”定义、内涵和架构，并按照分级推进建设的思路进一步完善了《“未来工厂”建设导则》

当前，智能制造越来越受到国内外制造业的关注，“灯塔工厂”凭借世界经济论坛的影响力，迅速渗透中国市场。在此背景下，我国科技自立自强和制造业安全可控也面临新的挑战，要实现从制造大国向制造强国的转变，必须建立中国制造的话语体系和自主可控的技术装备体系。为此，浙江省结合制造强国战略目标，率先提出了“未来工厂”建设，旨在引导企业贯彻新发展理念，使用自主可控的技术装备和软件系统，采用系统工程理论方法，打造中国特色的智能制造新标杆，构建智造新范式，形成有国际影响力的数字经济“金名片”。

那么，“未来工厂”与“灯塔工厂”有何不同？该如何建设？又将给浙江乃至全国带来怎样的变化？2021年，基于建设“未来工厂”的实践经验，并对标国内外智能制造先进技术标准，浙江发布了《“未来工厂”建设导则》。然而，“未来工厂”没有终极形态，其内在要求在动态变化，内涵和外延也在不断丰富。为此，浙江省经信厅组织专家和企业代表进一步迭代研究“未来工厂”定义、内涵和架构，并按照分级推进建设的思路进一步完善了《“未来工厂”建设导则》。

如何定义“未来工厂”

“未来工厂”的定义是随着新技术发展和产业模式演进而持续迭代更新的，经过三次迭代后，目前可以理解为：“未来工厂”是企业围绕未来发展战略，构建与产业大脑互联共生的数字化生态圈，以模型和数据驱动企业生产方式、组织形态和商业模式变革，持续追求价值链与核心竞争力提升的现代化新型组织。

“未来工厂”是持续追求的目标，根据建设水平，分为数智规范级（数字化车间）、集成优化级（智能工厂）、创新引领级（“未来工厂”）三个层级，企业可结合自身实际分级推进建设。

如何理解“未来工厂”

“未来工厂”永远在路上，企业要把握新技术发展和产业变革趋势，准确理解“未来工厂”持续变革、互联共生、自我进化、减熵增效、可持续发展的深刻内涵，抓住模型驱动、数据驱动的核心特征，持续推动“未来工厂”建设，努力提升核心竞争力，以达成企业未来愿景。

从未来视角推动持续变革。企业围绕未来发展战略，在数字化的基础上全面集成资源、技术、信息、组织和人文，从未来视角审视当前存在的问题，持续推进生产方式、组织形态和商业模式变革，提升综合经济效益和核心竞争力，以适应未来市场环境变化，掌握未来发展主动权。

与产业大脑形成互联共生。“未来工厂”与产业大脑建立互联共生关系，构建数字化生态圈，通过共享产业大脑资源和数字化能力，提高“未来工厂”建设效率。“未来工厂”形成的模型组件和行业解决方案反哺增强产业大脑能力，对外输出数字化产品和服务，促进大中小企业融通发展。

以模型驱动实现自我进化。“未来工厂”基于AI技术，创建贯穿企业设计、生产、管理、服务全过程的业务流程模型、过程控制模型、管理决策模型，来定义、执行、控制和管理企业的生产运营全过程，形成模块化、通用化、易理解、可预测的自主管理和自主优化能力，使得企业能够迅速反映市场变化、穿越经济周期、活到未来并且活得最好。

浙江省经信厅副厅长厉敏为《导则》参编单位代表授牌。

以数据驱动实现减熵增效。“未来工厂”采集产品全生命周期数据，建立企业数据集、行业数据集，并对跨区域、跨车间、跨业务系统数据进行集成管理和价值挖掘。数据与工艺技术、业务流程、组织管理相互作用后转化为知识和能力，不仅驱动研发设计、生产运营、管理决策的有序化、精益化和智能化，提高运行效率、降低运营成本，而且驱动生产流程再造和组织形态变革，激活组织活力、重构商业模式，提升企业的核心竞争力。

以先进理念引领可持续发展。“未来工厂”应以高端化、智能化、绿色化、精益化、人本化的发展理念为引领，围绕价值链向高端攀升，融合精益管理持续推动智能化升级和绿色化转型，加强企业文化和人才队伍建设，建设党建引领、以人为本、灵活高效的中国式现代化新型组织，提升员工获得感和客户体验感，以适应生产力变革并努力实现高水平的可持续发展。

如何打造“未来工厂”

打造“未来工厂”，重在体系建设，需整体规划、系统推进。为此，应从体系上整体改善，从系统中总结模型，结合实际情况进行建设与探索创新。

在体系架构上，“未来工厂”贯彻高端化、智能化、绿色化、精益化、人本化的发展理念，企业基于产业大脑数字化生态圈的赋能，融合应用新一代信息技术和先进制造技术，按照基础设施层、平台数据层、场景应用层进行搭建，同步推进技术标准体系、质量管理体系、安全防护体系、文化与组织保障建设，持续提升企业核心竞争力。“未来工厂”的基础设施层包括厂房（园区）设施、网络基础设施、数字基础设施和装备设施。平台数据层基于工业互联网采集研发、生产、销售、物流、财务、供应链等数据，建设数据平台，并基于AI模型、知识图谱、工具组件等构建企业大脑，实现对生产制造和运营管理的智能管控与智能决策。场景应用层按照数智规范级、集成优化级、创新引领级三个层级，建设相应层级和水平的应用场景，包括数字化设计、智能化生产、绿色化制造、精益化管理、高端化产品、模型化发展、智慧供应链、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等十大场景。

此外，“未来工厂”应建立完善技术标准体系、质量管理体系、安全防护体系，建立与“未来工厂”相适应的企业文化、组织结构和制度规范。应坚持开放合作、生态赋能，积极融入产业大脑、行业（区域）工业互联网平台等外部数字化生态圈，融合应用好新一代信息技术、先进制造技术等。

“未来工厂”是一个复杂系统，建设“未来工厂”应使用系统工程理论方法进行整体规划和建设，宜采用“V”字模型方法对核心业务进行拆解、分析和重塑，集成应用软件定义的方法将行业应用技术和经验进行总结，完成模型的定义和设计，转换成可复用、可封装、通用化的行业应用模型、设备模型、功能模型、决策模型等，通过模型化设计和模型化发展形成自我进化的核心能力，耦合产业大脑,可以面向行业进行共享输出和定制推广。

对于企业来说，应结合自身实际情况，定位选择建设数智规范级（数字化车间）、集成优化级（智能工厂）或创新引领级（“未来工厂”）。如果定位为数智规范（数字化车间），应围绕数字化设计、智能化生产、绿色化制造、精益化管理、高端化产品五大场景进行建设。如果定位为集成优化级（智能工厂），除满足数字化车间能力要求外，还需进一步提升建设水平，实现对多车间的集成优化，在个性化定制、网络化协同、服务化延伸等新模式方面进行探索应用。如定位为创新引领级（“未来工厂”），需在建设智能工厂的基础上，进一步在典型场景建设、模式创新、新型组织建设等方面开展创新性探索，建设智慧供应链，推进模型化发展，实现对企业的系统集成和一体化运营管理，并在新模式新业态创新方面形成示范引领。

“未来工厂”领航智造方向

“未来工厂”代表着先进的生产方式、新型的组织形态和新的业态模式，通过与产业大脑的耦合共生，形成“产业大脑+未来工厂”的新范式，突破关键共性技术引领创新发展，或赋能行业企业数字化转型，或提升产业链供应链韧性和稳定性，或链通市场催生新模式新业态。考虑企业的整体利益和长远发展，建设“未来工厂”需根据企业未来发展战略，结合自身条件和行业特点选择适合的类型进行建设。

创新突破领航型“未来工厂”以具有先进生产制造水平和大规模生产能力的领航企业为主，在技术突破和场景创新方面具备引领性特征。应在工艺装备、工业软件等关键共性技术方面有重大突破，在生产制造、智能服务等模式创新方面打造标志性场景，具备大规模、柔性化、智能化的生产制造能力，成为行业智能制造的典范。

集群示范头雁型“未来工厂”以产业集群（行业）头部企业为主，具备模型化凝练和行业示范带动的特征。应围绕生产制造关键环节和运营管理难点，通过技术创新解决行业共性问题，输出新技术新装备新应用，形成易复制可推广的数字化产品和服务，为产业集群和细分行业提供经验模式和成功路径。

协同共生链主型“未来工厂”以产业链链主企业和关键环节企业为主建设，具备产业链协同共生的特征。应建有产业链供应链协同平台，立足企业所在产业链条，推进全产业链要素资源集聚和动态优化配置，面向产业链上中下游企业提供专业化服务，实现强链补链，并带动大中小企业融通发展。

业态变革平台型“未来工厂”以平台型和服务型企业为主建设，具备平台化运营管理或服务延伸的新兴业态特征。应构建安全可控的制造业数字化平台，深化制造业与互联网融合发展，实现对企业集团跨地域生产运营的平台化、智能化管理；或打通生产端、服务端、消费端，为客户提供产品延伸服务，引领新兴业态和新商业模式变革。