2024构建数字化工厂智能制造解决方案提纲•新模式、新技术、新制造的挑战•工业4.0、工业互(物)联网•如何构建数字化工厂,实现智能制造?中国制造业面临的主要问题缺少创新质量管理丧失制造从设计到生品牌价值生产效率成本优势产变通性差赋能工业互联网平台集成中台制造的复杂性生产计划的生产工艺的及时切频繁变化换与设备的控制多样的,小批量的客户需求1、客户需求端与信息系统的连1、信息系统与生产设备连接实现生产计划的直接在设备上的接.落实.2、M2M生产设备之间连接实现生产工艺之间自动协调.2、实现订单的及时更新3、生产设备与生产人员的连接实现生产过程的随时监控和调3、产品应用的及时反馈整。4、生产设备与产品的连接实现生产的及时切换C/O。5、产品质量的自动检测和优化。智能制造是基于供应链逻辑显现产能有效利用率低(?%)以最小化整体拥订单周客户个性核心竞争力:订单及时有成本期太长化要求多?快速响应客户交付率?实现最大化客户订单延个性化要求%服务水平迟率高库存?天,JIT到货率?多品种,小批量,短周期;产品非标,按订单配置/生产;销售订单变更频繁?;未来的新技术移动互联网大数据云计算边缘计算量子通信物联网区块链AI机器人5G新技术呈爆炸式增长,数字化世界已经到来!!以上技术都不是停留在高校/科研机构实验室中的模型或者高高在上的理论,而是真实发生并已经走入工厂、企业以及每个人的生活!这些新技术正在逐渐延伸到社会各个角落,一起推动新一轮的产业革命。AI+云大物移工业4.0设计云物1计算联网智慧移动工厂互联大数据人工智能数据、信息、知识、智能工业的变革-从推式、拉式、柔性自动化、智能化客户响应按订单制造X天生产当前状态超智能服务丰田智能制造生产系统福特精益生产业务模型Kaizen改大规模生产善新制造革命:沿着旧地图走不到新世界个性化定制、服务延伸化大规模协同柔性化数字化定制制造生产生产.市场多元化.设计协同.机器柔性.数字化设计.需求个性化.计划协同.工艺柔性.数字化工厂.开发周期短.供应链协同.产品柔性.数字化管理.低成本.工厂协同.生产能力柔性.高质量大规模定制满足交期的前提下,尽可减少定制比例,增大通用比例,降低成本。标准化是模块化的基础,模块化是定制化的基础。1、采用供应链延迟技术:尽可能减少定制部份的流程。2、采用产品模块化技术:可配置,尽可能减少定制模块,增加产品通用模块。3、采用柔性化生产:可重构-尽可能减少定制的制造资源,增加通用的制造资源。工业4.0:个性化定制、服务延伸构建一个柔性或可重构制造系统。1、多个品种的变化数据、算法、知识(规则与模型)2、大小批量的波动3、快速的机动响应尤其是在产能的缺乏的情况下,设计优化的运作规则尤为重要!(订单优先级、换品时间、设备效率、成本、利润等优化),快速响应客户的变化需求。产品模块化重构能力,产能重构优化能力,商业模式的敏捷能力数字化工厂解决方案蓝图移动应用大数据统计分析物联网计划排程制造交付提供满足制造企业转型数字化工厂,打造透明企业运营层排产与优化生产执行(MES)产品出货无纸化车间的整合解决资源负荷工序计划与委外产品质量追溯方案;需求与供给ATP计划设备保养与维修条码与序列号涉及企业计划、调度、MPS计划(可选项)生产、仓库、质量管理MRP计划等多个环节的数字化与透明化运作;工厂数字化执行层端到端智能绩效分析……、计划、制造、库存、质量、资源MES可视化管理、现场电子看板、生产过程监测、质量管控基础平台数据集成数据管理流程管理权限管理数据采集智慧终端条码工厂数据采集层器整合数据汇报数据采集未来的制造模式场景-德•勤建设目标管理过程信息化解决信息靠人工传递,散落在各个环节,缺少集中管理问题实现订单录入、订单下发、工艺审核、订单生产、、外各环节工作在线执行;通过各环节监控看板,管理对应的工作内协加工、质量检验、生产入库、成品发货、开票收款,容;通过综合管理看板,实现订单信息的集中展示和管理全过程信息化管理。外协过程充分管理,外协延期能够快速识别订单成本准确核算,订单准确报价从外协发货,到外协收货,外协检验,全过程信息化管理;通通过对加工过程的实时跟踪统计,快速核算订单的加工过外协管理看板,集中展示执行中的外协任务,对临近交付日成本,为产品报价提供历史数据依据。期的外协任务进行高亮提醒。异常问题及时暴露,生产过程透明通过生产任务看板,全面管理任务的下发、报工、质检过程;对临近交期的任务进行高亮提醒;对不良品超过安全警戒的任务进行高亮提醒。未来的制造模式场景•场景:移动互联网+下单订购一个定制化的产品,制造过程按照需要,智能找原料,智能找设备、工装、组装线组合或工厂,在最短时间交给客户。•幕后八个技术支持:1、模块化设计、模块化自动化生产、模块化物流2、智能计划排产调度APS、优化算法内嵌设计、设备、工艺端CPS3、IIoT工业物联M2M4、工业大数据5、云计算6、场景化、分布式计算决策7、自组合、自适应应对多品种小批量8、社交化(非结构化数据)大数据提纲•新模式、新技术、新制造的挑战•工业4.0、工业互(物)联网•如何构建数字化工厂,实现智能制造?工业互联网与工业4.0的不同路径共用的技术IT革OT革命命互PLC自动化联网工业互联网、工业4.0、智能+05产品智能化01电子产品的大量使用服务智能化装备智能化诊断分析、全流程的智能生产线、智能车生命管理间、智能工厂0204生产方式智能管理智能化化大规模生产向小量生产、服务租赁战略、管理、模式03什么是智能化?工业4.0与中国制造2025战略关键是智能化。什么是“智能化”?1、在动态复杂环境的感知与理解。2、在动态复杂环境下的自主决策与优化能力。3、基于经验数据的学习适应能力。尤其是学习能力是典型的智能行为!什么是智能化?•智能制造是将智能技术应用在整个产品全生命周期,以达到提高灵活性、提AI四个级别:产高品质的量目、标。生产效率、节省成本、降低能耗,以及向购买者提供创新和定制化•第一代智能制造:融入自动化、管理及控制技术。1、单纯控制程•第二代智能制造:机器学习。序•第三代智能制造:深度学习。2、传统AI3、ML机器学习难点:1、开发效率低、4、DL深度学标习•德国工业4.0战略目标是2030实代、部智署个系过即CPS。2、基贵础。资源、算力稀缺昂智能是建立在一个持续连接,强大的优化算法引擎和活数据的闭环之上!实现三项集成信息物理系统(CPS)SoS系统的系统一硬一软一网一平台一硬一软一网一硬一软数字孪生、CPS与虚拟仿真、VR/AR数字孪生:可视,监控,诊断决策,自主决策,洞察预测。通过软件或仿真系统分五个级别相互影响。最终形成CPS。数字主线DigitalThread:MBD-MBE(Model-BasedEnterprise)基于模型利用3D产品数字化,将前端产品设计、工艺定义阶段的产品数据管理与后端制造阶段的生产数据管理融合,实现产品设计、生产过程、维修服务闭环协同全生命周期管理。智能制造的基础,工业互联网平台(云、边、端)、工业互联网平台智能服务边缘计算智能设备资产分析数据安全运营SaaS产品云APP边缘计算网关PaaS云平台APPSaaS供应链云APP企业系统大数据平台SaaS制造云APP工业互联网云平台SaaS全渠道云APPSaaS财务云局部业务快速决策设备OT全要素敏捷灵活安全可靠客户价值数字工厂的纵向集成金字塔的5大层级的一致性数字一致企业管理电子商务、ERP、CRM、工厂生产运作管理PLM工业通信操作MES、MOM—→工业控制设备执行工业以太网、总线技术(DCS、SCADA)控制器、PLC→机器人、传感器、智能设备→企业上云,突破传统金字塔架构:连接是前提,企业全生产要素在线原料供应产品设计生产制造销售渠道物流配送终端用户供应供应项目料物OB文档品产柔设计多质实全研性透备划工时渠零移移智库商协评商管管控M管一产明车管售管营动动能存用精厂理绩道订发管户准联排画营同估理控制控体线间网程协与效营理销货运理像销同追销化溯PLM上云制造上云全渠道上云供应链上云财务上云研发在线设备在线经销商在线供应商在线核算在线工厂互联与工业互联(OPCUA、TSN、5G)工业互联网平台特性:前中后台,三层一体敏捷前台共享中台稳定后台•产业前台:跨产业、•服务共享中台•准标化管理垂直产业、开发社•资源共享中台•准标化管控区•数据共享中台•准标化支持•业务前台:设计、采道购渠、、工厂……互联网+,实现企业人、物、系统之间业务互联人与人互联业务操作人员应用系统互联销售人员管理软件服务人员生产执行系统管理人员研发管理系统合作伙伴(供应商、客户)营销管理软件合作伙伴方应用系统WIFI物与物互联人与物互联零品件人与设备产成品人与物生产设备工业大数据(数据智能)工业大数据是指建立“物联网+智能分析平台+务联网”的体系,通过捕获工厂和产品两方面的大数据,运用先进的大数据分析方法建立工厂与产品的模拟仿真模型,并利用模拟仿真模型产生的数据、信息对工业实体进行场景化匹配并提供创新价值服务。工业大数据也需要云计算支持,数据存储、数据计算、数据服务分别由云计算平台基础平台IaaS、应用平台PaaS、服务平台SaaS的技术支撑。工业大数据(实时分析、批量分析、预测分析、交互分析)发运数据分析1、订单频率2、交付能力3、订货习惯4、客户集中度5、需求变化性6、从哪里发工业大数据是货指?建立“物联网+智能分析平台+务联网”的体系,通过捕获工厂和产品两方面的大数据,运用先进的大数据分析方法建立工厂与产品的模拟仿真模型,并利用模拟仿真模型产生的数据、信息对工业实体进行场景化匹配并提供创新价值服务。工业大数据也需要云计灵活的细胞Cell单元、机器人单元大批量单件流生产线切换复杂更具柔性难以应对个性化、小批量市场需求空间利用率高动态模块化柔性工厂可重构的生产线(模块化设备蜂巢布局)动态模块化工厂-制造岛(可移动)可重构的生产线MES制造执行系统协会(MESA)于1997年生产资源分配作业计划和排工艺规格标准数据采集作业员工管理产品质量管理与监控产管理过程管理设备维护绩效分析生产单元调度产品跟踪MES有三道槛1、精益生产与约束理论(TPS、TOC)2、工艺、工控自动化集成(TIA)3、数据分析、决策优化(工业智能、APS)APS供应链优化-战略、策略、规则、执行MOM(制造运作管理):制造金字塔美国国家标准与技术研究院(简称NIST)智能工厂-会思考的工厂(CPS分散式自我组1、拥有身份、织)智能与存储。•CPS2、被整合一起,能相互沟通,•数字化平处于一个智能台的环境。3、自我配置。分散的自我组织工业4.0的智能CPPS系统方与服务互联紧密案相连务联网工业SaaS管理信息系统CRMPLMAPSMESHR产品生命周期与服智慧供应ERP工业APP链务智能工厂智能产品智能料物应用程序平台纵向集成应用程序平台端到端集成应用程序平台信息物理系统移动设备横向集成(CPS)工业大数据驱动传感器执行器控制器CPPS与工业物联网紧密相连物联网信息物理生产系统-动态、-嵌入、-集成“智慧工厂”智能制造提纲•新模式、新技术、新制造的挑战•工业4.0、工业互(物)联网•如何构建数字化工厂,实现智能制造?走向智能信息化自动化ERP精益化PLMMESIIoT数字化智能化智能制造程度与三种基本范式的关系高业界智努力能的化方向6自适应价精益数字化网络化5可预测值4透过大数据、透明运用AI技术监督学习,实现未来AI等获取数据,仿真与预测进行自主分析与学习,实现自主决策与调整3采用云计算、大数据连接等技术,对业务数据消除系统孤岛,可视进行实时分析与监控,业务全面贯通2将原有的手工作业务数据实时呈实现数字化运营业系统化,业务现,目视化管理,系统间未必连接可进行实时分析1计算机化智能制造三种基本范式之间没有严格的界限区分灵活性高“智能制造”之路1、透明化-集成、数据管理透明化ERP、设计透明化PLM、车间透明化MES、需求透明化(全渠道营销)、服务透明化MRO2、柔性化-用户主导流程灵活、Cell设备布局、模块化布局、柔性自动化、JIT/JIS物流、柔性供应、个性化定制3、智能化-优化智能计划排产指挥系统、智能仓储物流、智能设备、大数据精准营销、智能服务数字工厂-六大系统、两大协同门户内部协同门户外部协同门户•任务发起、审核、•直送等协同交付/数据展现服务PLMFinance&ControllingERPSourcing/WMS财务&控制Procurement产品生命周期管理DigitalProductPlanning企业资源计划管理货源寻找/采购物流管理Reporting/Busi.数字化产品规划WarehouseMasterDataMaterialResourceQualityManagementInboundInspection质量管理来料检验DigitalProductDesign报告/信息仓库Admin.Planning数字化产品设计主数据管理物料需求计划Delivery/ReturnMaterialStorageMakeProcesses交货/退货物料入库制作流程WarehouseDigitalProductValidationAPSManagement数字化产品验证仓库管理DigitalProductKanbanManufacturingManagement数字化产品制造看板管理EnterpriseBOM&Change工单管理过程数据设备管理现场工艺物料管理management系统集成采集机器界面管理FinishedGoods报表与看Storage企业级BOM和变更管理追踪管理质量管理板成品入库EnterpriseProjectmanagementOutboundDelivery企业级项目管理成品发货PCS集成自动MES生产执行系化焊接冲压数控机床统喷涂检验设备机器人AGV探伤设备IIoT和工业大数据、小数据、实时数据分析工厂监控安全预质量监控能耗监控生产监控生产单元效率生产进度警设备运行监控设备OEE工业平台工业ERP数据设备分析边缘计算盒质量分物料JIT产能分析OEE/预测析库存优计划排产维修化优化三色灯CNCPLC智能电数字化工具表生产信息中国制造2025目标工业4.0智能制造,达到智能服务互联网+Cloud计算+(商业互联网、工业互联网)实现用户价值实现智能制造自动化改造、机器人少人化益精(生产、数字化工厂)搞精益的认为在先消除浪费;搞硬件传感器的认为先机器连接;切入点搞供应链的认为60%的机会在工厂外;搞管理流程模式转变可省下多少;搞IT的认为数字化才是根本;企业数据大数据洞察搞算法人工智能就问"智能"何来?实际上智能制造是系统工程,企业根据自身情况逐步实现!金蝶智能制造解决方案移动大数据智能物联网应用分析交付研发计划制造架体整构中三大核心:企业营运协同、营销与需求排程工厂智能化与执行层、工厂连接自动互联营网销企业运营协同层需求与供给排产与优化生产执行(MES)产品出货化层;三层包括六类智能化指标;企业商城ATP计划多工厂协同工序计划与委外产品质量追溯产品生命周期APS计划资源负荷条码与序列号基础平台核心是提供一致性管理,实O2O定制化设计MRP计划设备保养与维修现模块化设计多工厂计划系统间数据集成和设备自动化集成;个性需求工艺移动应用、大数据、智能分析以及物联网等先进技术与企业价值链上的不同工程变更流程中,支持实时智能工厂运转;全面质量管理与物料管理工厂智能化与执行层端到端智能绩效分析……、订单、计划、制造、库存、质量、资源MES可视化管理、现场电子看板、生产过程监测、设备监控、质量管控基础平台设备集成数据集成数据管理流程管理权限管理工厂连接自动化层机台设备自动化数据采集触摸屏机联网与监控仓储系统器整合数据汇报益精透明可视PART1:精益透明管理模式精益基础主要问题:交货期的价值流分析与改善标准化可视化设备布局与库存的布局优化VSM产品交付周期价值流图等待弯管制消组装发运搬储存I运检验时间成品毛料=增值时间=非增值时间(浪费)口增值时间仅是交付周期的很少一部份口传统降低成本仅着眼于增值项目口而精益思想则着重于非增值项目分析和改善当前状况TaktTime=58.6物流布局浪费废库品存缓区冲检验返修重检返修库压力存推动停机一笔画工厂布局与设备布局一笔画整体工厂布置将机群式布局改为流程式布局采用U字形生产线将长屋形变为大通铺形将单独隔离生产线改为生产线集中布置超级透明:连接客户、供应商、内部员工客户A客户B客户C销售主管财务经理生产主管产品特征、性能、在流程审批之前对柴油价格等机的价格,客户状态,交付时间等事项沟通销售生产发货结算销售员销售经理计划员生产主管库管员发货员财务核算电商门户对50KW发电柴油机客户信关键件到货时间、装配车间生产入库,质检通过后通发票、订单、发货单数量用状况、价格折扣等沟通产能等进行沟通,确认整体知销售员不一致沟通确认计划财务经理销售主管采购员生产主管外部协同合作内部流程审批质检员销售员销售员财务核发货员算内部协同合作全渠道需求透明整合线上线下营销资源和销售通路,更关注消费者体验工厂互第三方电子商务电子营销中心(WEB/移动)商务总部订单中心动单商企业电子商务门店专(WEB/移动)卖反品牌代理KA订电馈专营直卖销售中中百零货售心心微信商城综合商超协同设计与制造一体化概念规划设计计划采购服务制造可视化概念阶段产品模板研发立阶项段阶段服务阶段设计规范制造阶段产概念研制详高阶细开设发计品概念设计电气制造……机械询源项目……软件…制造采购PBOMMBOM工艺路线产品结构ERP/计划编制询源制造发货售后MES采购仓库互联互通-车间生产过程信息可视化过程质量控制生产统计设备状态监控质量统计成品检验生产计划与调度来料验收上架产品出货指引智能物料配送现场异常呼叫电子作业指导可视化云服务生产看板供应商设备实时信息生产零件定位工艺参数下发大数据计算预知设备状态PDA原料库内物流工序1工序2工序3工序4备料看板备料信息发运定位车辆物耗信息统计物流全流程与条码、RFID、手持终端集成原材料入库原材料出库生产领料/入库包装单调拨单数据提交手持终端打印堆垛卡并粘贴扫描出库打印包装单扫描移库、确认实现全程的质量追溯管理销售出库发货检验成品检验销售订单生产订单原料采购供应商送货原料入库收货检验生产加工生产领料涵盖企业质量管理核心基础业务,并与采购、生产、车间、库存等业务紧密衔接,有效支撑供应链、生产制造业务,构成了面向供应链、制造企业的全流程的质量管理框架。结合条码应用提供全方位多层次、多组织的质量追溯管理。云生产运营看板移动工厂,清晰洞察灵活柔性PART2:柔性管理模式多工厂间计划协同柔性客户总部供应商销售订单配套厂MPS/MRP总装厂M总P装S/M厂RP委外厂商配套厂支持集中、分层计划,内置支持MTO模式;支持分层计划,解决组织内及组织间计划协同;通过预留功能,支持插单、选单计算。多工厂间生产协同柔性委外厂商配套厂客户总部总装一厂总装二厂总装一厂总装二厂产品委托配套厂采购协作云化供应商门户公告信息供应商A供应商B采购部仓管部询报价供应商C二维码交货协同计划协同险订单协同交货协同对账信息灵活的细胞Cell单元、机器人单元大批量单件流生产线切换复杂更具柔性难以应对个性化、小批量市场需求空间利用率高超级柔性:现场快速、预防、预测维修1↓发现问题1、维修过程监控维修状态:待接收-处理中2-维修完成更换2、维修过程处理确定维修缺陷-维修替换件3↓返回产线-确定维修工艺-维修报工3、缺陷分析缺陷统计-维修时间-人员1、智慧终端汇报不良;2、扫描产品SN,显示不良,实现快速定位;3、材料更换,记录维修过程,实现追溯;4、防止不良品流入下一工序;智慧演进PART3:智慧管理模式智慧:工厂的核心大脑自适应排产开放的算法体系结构•现场实时反馈的进度偏差•有限产能•数据模型•逻辑模型•算法模型动态优先级WMS物料智慧上架•时间紧迫系数•最近拣货需求••数量负荷系数历史物料消耗频率•客户权重•物料属性:重量预留模型WMS亮灯拣货•强预留/弱预留•最近拣货需求•向上/向下资源、需求追溯•历史物料消耗频率数据采集•条码•PLC、传感器APS+MES闭环-数字化孪生现实空间生产指示虚拟空间生产计划【未来】MES生产计划将来的KPIIOT(APS)控制对象生产实绩生产实绩计最适合的设置数值划•安全库存数量•批次数量统计解析人工智能•生产时间大数据•设置时间云平台工作・品质分析报告【过去】控制板【现在】供应链APS控制塔体系销售实时感知智能计划指挥中心销售大数据驱动滚动预测数据高级计划从上到下供应商交货排程车间一排程车间二排程总装排序交期承诺瓶颈车间四排程从下到上齐车间三排程套拉高级排程ATO按单推装配APS高级排程体资源负荷系库存数据产品设计工艺路线产能数据生物设能员工产料备工装产能技模具四大约状库态存束生产任务APS计划与排操作任务模拟仿真操作任务派工单设备维护任务任务更改分估析评管理产Advanced加权多物控平台planning目标优Scheduling化生任生设按产务产备时策略更改成优时利交本先间用单级率率制定计划策略智能WMSWMS智慧仓储:历史大数据分析ABC、FMRAPS小数据MO指令实时数据现场智能防错规范工件在现场的流转顺序工艺防错上料的品种、数量自动校验上料防错机器所有程序自动匹配文件防错图纸与任务自动下发图纸防错数据驱动:“大数据+AI”洞悉关键①绝密信息严禁泄露79工业互联网+构建数字工厂顶层设速度、客户价值计ERP、PLMMES、MOMIIoT采集与边缘计算云制造智能工厂优化:产品、流程智能智能产品数据无所不在的信息主动采取行动▲大数据系统视觉化,交互实时分析和数据合并进一步的认识新模式、新技术下的数字化工厂转型与重塑1、商业模式:拉平价值微笑曲线底部并延伸价值链到服务2产3、、管技理术模创式新::智C能2B研、发C创2M新、平多台品种、小批量按从型单三电个定子方化面制、进生行IT突信破息:化向数字化转4、品牌:互联网粉丝营销1、价值管理。5、成本:精益管理、阿米巴、人单合一降低成本2、创新管理。3、变革管理。数字化转型四个战略转型方向。6、资金:互联网金融、众筹资金改变。87、、工质艺量::数精字益化6联西网格、玛知、识工库业、大模数拟据仿提真升工监艺控、1质2机量、、改变。9、人才:新型人才的培养3、IT与OT运的改变。4、营产品的改变THANKYOU