制造企业智能制造顶层设计方案课件

制造企业智能制造顶层设计方案制造企制造企业业智能制造智能制造顶层设计顶层设计方案方案11.2智能制造发展从工业1.0到工业4.018世纪末期70年代早期20世纪初期今天第二次工业革命电力被广泛应用实现规模化生产（电气时代）1870年，泰勒(Taylor)认为应该将工作流程细分以达到减少浪费的目的第三次工业革命使用电子技术和IT实现生产自动化（信息时代）1969年，电脑走进工厂，也进入到设计和工作流程中，信息化与制造高度融合第四次工业革命2013年，信息物理系统、物联网+自动化（网络智能时代）日渐精进的大数据运算能力“解放了双脚”“解放了双手”“解放了神经”“解放了大脑”第一次工业革命使用水和蒸汽为动力驱动机械设备（蒸汽时代）1784年，第一台机械织布机问世1.2 智能制造智能制造发发展展从工从工业业1.0到工到工业业4.018世世纪纪末期末期721.2智能制造发展全球发展分布图1.2 智能制造智能制造发发展展全球全球发发展分布展分布图图31.2智能制造发展全球发展分布图美国工业互联网德国工业4.0日本精益制造中国制造2025再大的优势，抵不过时代的趋势1.2 智能制造智能制造发发展展全球全球发发展分布展分布图图美国工美国工业业互互联联网德国工网德国工业业44中国电子技术标准化研究院智能制造能力成熟度模型白皮书(1.0)1.2智能制造发展全球发展分布图中国中国电电子技子技术标术标准化研究院智能制造能力成熟度模型白皮准化研究院智能制造能力成熟度模型白皮书书(1.51.2智能制造发展德国CPS架构德国DKE推出工业4.0参考架构模型（RAMI4.0）1.2 智能制造智能制造发发展展德国德国CPS架构德国架构德国DKE推出工推出工业业4.061.2智能制造发展德国CPS架构DigitalEnterprise数字化企业IndustrialSoftwareandAutomationforprocessindustries流程行业的工业软件与自动化IndustrialSoftwareandAutomationfordiscreteindustries离散行业的工业软件与自动化IndustrialCommunication工业通信IndustrialSecurity工业安全IndustrialServices工业服务DigitalEnterpriseSuite数字化企业套件Productdesign产品设计Processandplantdesign工艺与工厂设计Engineering工程Operation运营Services服务Productdesign产品设计Productionplanning生产规划Productionengineering生产工程ProductionExecution生产执行Services服务ProcessIndustries流程行业DiscreteIndustries离散行业Cloud-based,openIoToperatingsystem:MindSphere1.2 智能制造智能制造发发展展德国德国CPS架构架构Digital Ente71.2智能制造发展美国IIC架构美国工业互联网联盟IIC推出工业互联网参考架构（IIRA1.8）1.2 智能制造智能制造发发展展美国美国IIC架构美国工架构美国工业业互互联联网网联联盟盟IIC81.2智能制造发展美国IIC架构1.2 智能制造智能制造发发展展美国美国IIC架构架构91.2智能制造发展中国制造2025标准体系国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）1.2 智能制造智能制造发发展展中国制造中国制造2025标标准体系国家智能制造准体系国家智能制造标标101.2.1中国制造2025解析提升产品质量推行绿色制造培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业发展现代制造服务业推行数字化网络化智能化制造提升产品设计能力完善制造业技术创新体系强化制造基础“8”项战略对策“4”大转变要素驱动创新驱动低成本竞争优势质量效益竞争优势粗放制造绿色制造生产型制造服务型制造“1”条主线-以数字化网络化智能化制造为主线中国制造2025中国制造2025顶层设计（418模型）111.2.1 中国制造中国制造2025解析提升解析提升产产品品质质量推行量推行绿绿色制造培养色制造培养1.2.1中国制造2025解析2015年制造业规模全球第一世界制造业大国2025年缩小差距重点突破迈入制造强国行列2035年巩固地位提升层次居于制造强国中位2045年创新引领实现跨越迈入制造强国第一方阵制造强国“三步走”战略121.2.1 中国制造中国制造2025解析解析2015年年 1.2.1中国制造2025解析推进信息化与工业化深度融合强化工业基础能力提高国家制造业创新能力大力推动重点领域突破发展积极发展服务型制造和生产性服务业深入推进制造业结构调整加强质量和品牌建设全面推行绿色制造提高制造业国际化发展水平131.2.1 中国制造中国制造2025解析推解析推进进信息化信息化强强化工化工业业提高国家制提高国家制1.2智能制造发展中国制造2025引导政策中国制造2025积极推进“互联网+”行动指导意见关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见1.2 智能制造智能制造发发展展中国制造中国制造2025引引导导政策中国制造政策中国制造20141.2智能制造发展中国制造2025引导政策智能制造发展规划（2016-2020年）智能制造工程实施指南（2016-2020年）智能制造试点示范2017年工业转型升级(中国制造2025)资金(部门预算)项目指南的通知1.2 智能制造智能制造发发展展中国制造中国制造2025引引导导政策智能制造政策智能制造发发展展151.3科技发展趋势未来是什么？未来就是趋势硬趋势未来的定数（一定会发生）人工智能软趋势未来的变数（可能会发生）移居火星科技进步是硬趋势引自：丹尼尔伯勒斯理解未来的7个原则结论：未来30年，科技是推动这个时代进步的最大公约数1.3 科技科技发发展展趋势趋势未来是什么？未来就是未来是什么？未来就是趋势趋势 161.3科技发展趋势2016年Gartner新兴技术成熟曲线1.3 科技科技发发展展趋势趋势2016年年Gartner新新兴兴技技术术成熟曲成熟曲171.3科技发展趋势2017年Gartner新兴技术成熟曲线1.3 科技科技发发展展趋势趋势2017年年Gartner新新兴兴技技术术成熟曲成熟曲181.3科技发展趋势旧基础设施水电高速公路机场新基础设施大数据工业云人工智能旧经济新经济出口投资消费供给侧改革1.3 科技科技发发展展趋势趋势旧基旧基础设础设施水施水电电高速公路机高速公路机场场新基新基础设础设施大数施大数191.3科技发展趋势大数据摘自：中国工业大数据技术与应用白皮书传统大数据3V特征：Volume(海量)Velocity(速度)Variety(多样性)工业大数据3B特征：BelowSurface(隐匿性)Broken(碎片化)BadQuality(低质量)1.3 科技科技发发展展趋势趋势大数据摘自：中国工大数据摘自：中国工业业大数据技大数据技术术与与应应用白用白201.3科技发展趋势大数据罗-罗Rolls-Royce压气机部件的整体叶盘设计减轻15%的重量油耗降低10%，每年每架飞机节省250万美元卡特彼勒Caterpillar通过预测性维修设备停机时间从900小时降低到24小时通过备件预测减少约10%的备件库存花费壳牌Shell通过泄漏事件预警，每个油站平均每年节省成本4000美元精确定位潜在客户，实现高达70%的客户转化率宝马BMW在涂装环节实现节水30%，节能40%，减排20%相比传统液压机，高速冲压机生产效率提升超过70%，节能50%1.3 科技科技发发展展趋势趋势大数据大数据罗罗-罗罗Rolls-Royce 卡卡211.3科技发展趋势大数据动力透平设备智能运维基于透平工业的大数据管理平台提供：产品的全生命周期管理支持;智能化故障远程运维平台，利用统计学和机器学习算法自动识别故障，并及时进行预警;面向透平设备的健康评估模型，为客户提供全面的设备健康状况诊断服务。通过设备健康运维服务，一套用户机组维护成本从89万降低到45万，降低约50%通过缩短非计划停机时间和正常检修工期，一套机组每年产生的业务收益增长约300万通过预知性维修、远程专家支持，使维护和服务团队人员减少约50%，效益提升约40%1.3 科技科技发发展展趋势趋势大数据大数据动动力透平力透平设备设备智能运智能运维维 通通过设备过设备健健221.3科技发展趋势工业云网络主机VPC私有网络负载均衡VPN虚拟机管理映像虚拟机防火墙容器IaaS物联网平台设备管理大数据服务数据库与缓存数据采集消息推送告警管理ETL引擎HadoopSparksqoopHiveMySQLRedisMongoDBPaaSHbaseKalfka集成管控应用服务无码工厂三维工厂MOM物流追溯协同商务SaaS定制APP大数据BI容器管理备份管理ERPCRM1.3 科技科技发发展展趋势趋势工工业业云网云网络络主机主机VPC私有网私有网络负载络负载均衡均衡V231.3科技发展趋势工业云1.3 科技科技发发展展趋势趋势工工业业云云241.3科技发展趋势工业云1.3 科技科技发发展展趋势趋势工工业业云云251.3科技发展趋势工业云1.3 科技科技发发展展趋势趋势工工业业云云261.3科技发展趋势工业云降低企业运营成本专注企业运营迅速准确支持决策动态灵活扩展便捷远程维护充分利用所有资源，包括价格昂贵的服务器以及各种网络设备，人员技能的共享，大大降低企业成本使客户能够专注于增加在其职权范围内的核心价值，而不是建立和维护IT基础设施云计算可以为用户更快的提供决策相关大数据分析云服务能顺利、有效地按照峰谷规模灵活扩展，更加满足即用即付成本效益云计算在程序部署，升级，运维上优势明显1.3 科技科技发发展展趋势趋势工工业业云降低企云降低企业专业专注企注企业业迅速准确迅速准确动态动态灵活灵活271.3科技发展趋势1.3 科技科技发发展展趋势趋势281.4三大范式两化融合1.4 三大范式三大范式两化融合两化融合291.4三大范式两化深度融合逐步探索形成管理体系标准引领两化深度融合发展的新路径抓标准大力推进制造业与互联网融合发展，进一步激发制造企业“双创”活力抓双创普及两化融合管理体系标准，创新企业组织管理模式抓管理以两化融合为主线协同推进两个强国建设抓主线加快构建基于工业互联网平台的新型工业体系抓平台充分发挥中国两化融合服务联盟的桥梁纽带作用，健全联盟间合作机制抓生态两化深度融合1.4 三大范式三大范式两化深度融合逐步探索形成管理体系两化深度融合逐步探索形成管理体系标标准引准引领领两两301.4三大范式第一阶段第二阶段第三阶段智能制造三阶段发展趋势智能化网络化数字化摘自：周济关于中国智能制造发展战略的思考三者并举重点突破弯道超车1.4 三大范式摘自：周三大范式摘自：周济济关于中国智能制造关于中国智能制造发发展展战战略的思考略的思考 311.4三大范式1.4 三大范式三大范式322.1智能制造成熟度2.1 智能制造成熟度智能制造成熟度332.1智能制造成熟度摘自智能制造能力成熟度模型白皮书（1.0）2.1 智能制造成熟度摘自智能制造能力成熟度模型白皮智能制造成熟度摘自智能制造能力成熟度模型白皮书书（1342.2现场演示2.2 现场现场演示演示352.3智能制造评估总结2.3 智能制造智能制造评评估估总结总结363.1何为顶层设计效果反馈顶层设计战略规划落地实施智能制造顶层设计不是孤立存在的是企业战略规划的重要一环3.1 何何为顶层设计为顶层设计效果反效果反馈顶层设计战馈顶层设计战略略规规划落地划落地实实施智能制造施智能制造373.1何为顶层设计顶层设计是企业战略实现的路径选择现状评估了解自身状况现状梳理问题，理清优先顺序问题项目推动，提升企业水平提升通过系统固化项目成果，提升企业运行标准标准战略目标3.1 何何为顶层设计顶层设计为顶层设计顶层设计是企是企业战业战略略实现实现的路径的路径选择现选择现状状评评估估383.2顶层设计交付物3.2 顶层设计顶层设计交付物交付物393.2顶层设计交付物顶层设计智能工厂系统集成智能制造整体解决方案企业智能制造战略分析智能制造顶层架构设计智能制造系统集成方案智能制造项目推进计划企业数据资产分析规划智能工厂布局优化智能工厂虚拟仿真数字车间设计规划智能产线设计实施智能物流设计实施物联网平台设计实施智能制造项目集管理自动化实施与集成智能供应链系统实施集成智能决策系统实施集成智能研发系统实施集成3.2 顶层设计顶层设计交付物交付物顶层设计顶层设计智能工厂系智能工厂系统统集成智能制造整体解集成智能制造整体解40业务战略智能制造战略项目方向三大业务战略三大核心能力五大维度四大目标新技术研发人力资源创新研发协同供应链一体化营销服务智能研发智能生产智能管理智能服务高品质低成本高效率快周期两个基础标准化体系智能物流营销发展人才培育体系3.2顶层设计交付物业务战业务战略智能制造略智能制造战战略略项项目方向三大目方向三大业务战业务战略三大核心能力五大略三大核心能力五大维维度度41客户视角快速下单CRM+BI及时掌握客户需求，优化产品建议WMS+CMR+BI快速报价PLM-DFC销售视角研发视角标准化-模组化-定制化PLM-DFM+BI提高齐套率快速采购下单APS+PLM+SRM计划视角快速确认订单CRM+ERPXBOM集成转化PLM自动排产。APS+PLM+MES仓库视角优化调度自动运输WMS生产视角供应商视角采购视角快速采购。SRM规模化的采购策略制度化的采购方式ERP+SRM+BI柔性自动化生产透明化生产现场制造大数据分析大MES设备视角高可用设备降低设备维护费用。EAM+BI质量视角智能分析质量波动。QMS+BI针对性的质量保证措施。流程的采购流程稳定的采购规模SRM快速的交付能力SRM全程质量追溯体系QMS根据发货计划，及时进行发货安排LMS全程了解生产进度和发货进度快速进行收货确认和支付。CRM3.2顶层设计交付物客客户视户视角快速下角快速下单单CRM+BI及及时时掌握客掌握客户户需求快速需求快速报报价价PLM-42三大业务板块提升方向系统支撑供应链平台计划反馈控制要迅速APS+MES物料周转速度低，降低仓储成本WMS提高物料齐套性WMS+ERP绩效管理不精细HR+MES缺乏系统追溯与防错，降低质量成本QMS设备缺乏预防管理EAM规模采购降低采购成本SRM能耗分析不够细化EMS研发平台零件标准化率需要提高，降低总体成本PLM图文档+BI产品数据在企业内部快速传递PLM集成+ESB产品变更管理一致性提高CMII变更管理研发项目管理系统化PLM项目管理面向成本研发、面向制造研发DFC+DFM+BI营销售后平台加快对客户定制化需求的反应速度CRM+PLM支持快速报价CRM+PLM+ERP+SRM提高预测准确率CRM降低物料齐套周期CRM+WMS售后服务通过系统进行流程和数字化CSP服务记录数字化进行分析CSP+BI3.2顶层设计交付物三大三大业务业务板板块块提升方向系提升方向系统统支撑供支撑供应链应链平台平台计计划反划反馈馈控制要迅速控制要迅速A434大目标品质成本效率环保5大维度智能管理智能装备智能供应链智能生产9大支柱安全保障标准体系建设物联网数字化大数据云平台自动化信息化互联互通XXX智能工厂智能服务人才培育体系3.2顶层设计交付物4大目大目标标品品质质成本效率成本效率环环保保5大大维维度智能管理智能装度智能管理智能装备备智能供智能供应链应链智智44管理决策制造执行与控制自动化设备层BPMERP技术支柱大数据工业机器人3D打印工业网络安全智能研发SRM云计算工业物联网MDM知识工作自动化虚拟现实人工智能横向集成纵向集成端到端集成运营管理门户移动应用数据整合数据仓库数据分析商业智能数字营销智能制造智能供应链智能产品/服务产品生命周期管理计算机辅助设计工艺仿真MESAPS设备管理SCADA生产数据采集WMSWCS客户协同平台供应商协同平台服务生命周期管理产品追溯系统生产设备物流设备检测设备传感器3.3顶层设计层级管理制造管理制造执执行自行自动动化化设备层设备层BPMERP技技术术支柱大数据工支柱大数据工业业机器机器45工具箱控制室驾驶舱ERP、PLM、WMS、OASCM、CRM云平台大数据BI集成管控平台三维智能工厂生产线工业智能终端跨平台应用工业网络通讯企业服务总线ESB工业网关3.3顶层设计层级工具箱控制室工具箱控制室驾驶舱驾驶舱ERP、PLM、WMS、OASCM、C46自动化工艺改进智能部件升级关键核心设备开发产线升级换代减少人力成本，提高产能效率缩短生产周期，确保生产品质3.3顶层设计层级自自动动化化工工艺艺改改进进智能部件升智能部件升级级关关键键核心核心设备设备开开发产线发产线升升级换级换代减代减47机器换人机器换人零件铸造切割安装拆卸修复上下料搬运码垛点焊弧焊机械加工涂装点胶喷漆人力/手工方案对比VS成本效率质量机器人机器人喷涂机器人装配机器人焊接机器人搬运工业机器人产线应用3.3顶层设计层级机器机器换换人零件人零件铸铸造安装上下料点造安装上下料点焊焊机械加工涂装人力机械加工涂装人力/手工方案手工方案对对比比48到货码垛机入库物料传送至车间成品入库成品出库发货通过“信息化+自动化”打通从物料到成品的全流程智能生产物流3.3顶层设计层级到到货码垛货码垛机入机入库库物料物料传传送至送至车间车间成品入成品入库库成品出成品出库发货库发货通通过过“信息化信息化494.1智能制造八大创新模式大规模个性化定制产品生命周期数字一体化柔性制造互联工厂产品全生命周期可追溯全生产过程能源优化管理网络协同制造远程运维服务实现产品模块化设计、构建产品个性化定制服务平台和个性化产品数据库,实现定制服务平台与企业研发设计、计划排程、供应链管理、售后服务等信息系统的协同与集成服装、纺织、家居、家电等消费品领域航空装备、汽车、船舶、工程机械等装备制造领域应用基于模型定义(MBD)技术进行产品研发、建设产品全生命周期管理系统(PLM)等铸造、服装等领域实现生产线可同时加工多种产品/零部件,车间物流系统实现自动配料,构建高级排产系统(APS),并实现工控系统、制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)之间的高效协同与集成石化、钢铁、电子、家电等领域应用物联网技术实现产品、物料等的唯身份标识,生产和物流装备具备数据采集和通信等功能,构建了生产数据采集系统、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)并实现这些系统之间的协同与集成食品、制药等领域让产品在全生命周期具有唯一标识,应用传感器、智能仪器仪表、工控系统等自动采集质量管理所需数据,通过MES系统开展质量判异和过程判稳等在线质量检测和预警等打通企业运营“信息孤岛”为核心以质量管控为核心石化化工、有色、钢铁等行业提高能源资源利用率为核心通过MES采集关键装备、生产过程能源供给等环节的能效数据,构建能源管理系统(EMS)或MES中具有能源管理模块,基于实时采集的能源数据对生产过程、设备、能源供给及人员等进行优化航空航天、汽车等领域以供应链优化为核心建设跨企业制造资源协同平台,实现企业间研发、管理和服务系统的集成和对接,为接入企业提供研发设计、运营管理、数据分析、知识管理、信息安全等服务,开展制造服务和资源的动态分析和柔性配置等动力装备、电力装备、工程机械、汽车、家电等领域让智能装备/产品具备数据采集和通信等功能、建有智能装备/产品远程运维服务平台、专家库和专家系统以及实现运维服务平台与产品全生命周期管理系统（PLM）、客户关系管理系统（CRM）、产品研发管理系统的协同与集成等提高设备使用率为核心以满足用户个性化需求为核心以缩短产品研制周期为核心快速响应多样化市场需求为核心4.1 智能制造八大智能制造八大创创新模式大新模式大规规模个性化定制模个性化定制产产品生命周期数字品生命周期数字50