从精益到智能制造业转型的实践解决方案（58页 PPT）

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1 从精益到智能—制造业转型的实践方案 2 愿景：中德智能制造产教融合生态体系 ① 产业赋能教育 产业学院 合作办学、合作育人、合作就业、合作发展 ② 教育培养人才 专业、教材、课程、师资、实践 ③ 人才支撑产业 人才与行业、地域、企业、岗位高效匹配 人才银行 存取 - 流动 - 升值 行业企业 招 - 培 - 用 - 留 场地 - 设备 - 师资 目 录 制造业转型的思考 01 中小企业数智化转型 02 德国双元制启示 04 实施规划与项目管理 03 现代产业学院规划 05 4 制造业转型的思考 / 01 加入星球获取更多更全的数智化解决方案 5 智能制造的核心要义 1. 人工智能赋能新型工业化，人工智能技术与先进制造技术深入融合，升华为“智能制造技术”；智能 技术是赋能技术、为主导，制造技术是本体技术、为主体；智能制造的根本任务是实现制造业数字 转型、智能化升级。 2. 智能制造是一个大概念，包含了数字化制造、数字化网络化制造和新一代智能制造三种范式。即将 到来的新一代智能制造是最高范式。 3. 智能制造是一个大系统，贯穿于产品、生产、服务等制造生命周期的各个环节，在工业互联网和智 能云平台支持下，人工智能赋能整体系统优化，集成融合成为智能集成制造系统。 4. 智能制造是第四次工业革命的核心技术，是实现制造业转型升级的主要技术路径，是制造业高质量 发展的核心驱动力。 6 智能制造演进范式 智 能 升 级 范式演进 数字化 网络化 智能化 数字化制造 数字化 网络化 智能化 数字化 网络化制造 数字化 网络化 智能化 新一代 智能制造 精益生产及生产自动化 智 能 化 改 数 造 字 化 转 型 数 字 化 企 业 产业链协同 数字资产 硬件 （连接基础） 软件 （工业软件 +ERP+ 协同） 人才体系 （架构师 + 核心中层） 管理跟上 信息化 智能 7 国家智能制造标准体系建设指南 -2024 （自感知、自决策、自执行、自学习、自适 应） 资 源 或 工 具 及 其 数 字 化 模 型 智能化改 造 研发设计软件：计算机辅助设计（ CAD ）、计算机辅助工程（ CAE ）、计算机辅助工艺规划（ CAPP ）、计算机辅助制造（ CAM ）、电子设计自动化（ EDA ）、产品数据管理（ PDM ）等； 生产制造软件：制造执行系统（ MES ）、高级计划排程系统（ APS ）、工厂物料运输管理系统（ TMS ）、能源 管理系统（ EMS ）、故障预测与健康管理软件（ PHM ）、运维综合保障管理（ MRO ） 等 经营管理软件：企业资源 计划（ ERP ）、供应链管理（ SCM ）、客户关系管理（ CRM ）、人力资源 管理（ HRM ）、资产绩效管理系统（ APM ）、项目管理（ PM ）等； 控制执行软件：工业操作系统、工业控制软件、组态编程软件等。 8 数字化转型的总体框架 1. 自顶而下的体系设计（战略制定） 2. 自下而上的实现支撑（战略实现） 3. 五个发展阶段无明显界限，以战略节点的实现为 目标。 4. 以价值为导向，业务场景为牵引，新型能力为主 线，数据要素为驱动，系统推进数字化转型 9 数字化制造全景图 物理制造 虚拟制造 设计数据接收 1 工艺分工 2 As-Planed BOM 构建 3 工艺设计 4 仿真验证 仿真验证 仿真验证 BOM 5 MRPII 生成生产计划 8 9 下达生产计 划 产品定义管理 6 订单组件 计划排程 18 生产过程监控 生产效能分析 17 16 数据采集 15 生产统计 14 10 质量管理 11 文档 管理 12 生产调度执行 13 计划完工 23 反馈生产数据 21 设备运维管理 20 人员管理 19 物料管理及追溯 As-Built BOM 22 产品研发 订单 - 工单 - 工 序 生产单元 + 生产 线 CAD CAE PDM PLM ERP MOM APS+MES+QMS+LIMS SCADA 生产现场 数字化制造 10 管理及信息化的发展演进 MRP 1970s MRPII 1980s ERP 2000s ERP Next? 物料需求计划 制造资源 计划 企业资源 规划 11 建立精益生产的五个步骤 价值流 流动 拉动 尽善尽美 价值 精 益 思 想 导 入 精 益 生 产 目视管理 全面品质管理 持续改善 物流：不间断连续生产 信息流：看板拉动 标 准 化 和 执 行 力 现 场 改 善 基 础 5S TPM P A D C 价值流现状图 追求价值最大化 价值流未来图 1 2 3 4 5 12 人工智能赋能（工业大模 型体系架构） 13 智能制造新型能力体系 与价值创造的载体有关的能力 产品创新能力 生产与运营管控能力 用户服务能力 生态合作能力 员工赋能能力 数据开发能力 与价值创造的过程有关的能力 与价值创造的合作伙伴有关的能力 与价值创造的主体有关的能力 与价值创造的对象有关的能力 与价值创造的驱动要素有关的能力 14 智改 数转的思考 制造业智改 数转是一项系统工程，范 围广、周期长、投入大、风险高 制造业智改 数转基于 公司战略，进行顶层设计 制造业智改 数转 需分步骤进行，每一步都需要制定详细规划 制造业智改 数转 需要高、中、基层专业员工团队支撑 企业管理水平和精益化提升是智改 数成 功的基础 相对于中小企业，大型企业在智改 数转的 过程中，具 备产业规模 优 势、政 策优势，有足够的财力和高素质的执行团队。高层更具有产业视野和全球 视野的战略高度，能够提前进行整体布局。公司拥有较高的管理水平，在 战略制定和执行上更有经验。在选择信息化、数字化产品时会选择成熟产 品，并拥有强大的研发和技术团队。 这些都是中小企业所不具 备的， 但是，中小企业要想赢得未来的市场竞争， 智改 数转 也是一个必答题！ 15 中小企业数智化转型 / 02 16 小巨人企业数智化转型调研现状 17 中小企业数智化转型的理念 客户价值为导向 精益思想为基础 数字化技术为手段 实现以人为本的智能制造 不要在落后的工艺基础上搞自动化 -- 需要补先进工艺和自动化的课 不要在落后的管理基础上搞信息化 -- 需要补建立在现代管理上的信息化的课 不要在不具 备网络化数字化的基础 时搞智能化 -- 需要补课、普及、充实、提高 18 中小企业该何去何从？ 技术落后 从清晰的价值链分析入手 寻找定位价值流动的断点与根因 从“以人管人模 式” 向 “ 基于流程的业务流转” 精益生产入手，以信息系 统、数字化、自动化辅助 从各业务单元独立向数据 流动推进 追求高效的价值流动 设备老旧 产品设计粗糙 信息化基础薄弱 人才匮乏 资金不足 供应链中呈现弱势 19 从业务出发的规划思维 以数据架构为基础，实现制造的智能模 型。 从信息架构出发，识别数据架构模 型。 从业务架构出发，推动信息架构设计。 从企业业务场景入手，梳理业务架构。 以基础架构建设，支撑数据与应用架构。 架构的原 则、 标准、 参考 模型， 是架 构质 量的保 证 20 智改 数转中小企业的思考 业务能力 基于产品、市场与价值链的分析，确定未 来三年、五年、十年的发展方向与目标。 描述企业外部的上下游关联价值链，与内 部业务流程与价值流。 基于制造能力的制造过程、供应链与运营 管理能力框架构造。 从市场的客户到场景中的用户， 企业产品最终产生价值的兑现 环节，也是企业需要认真研究 并从产品、管理到技术充分适 配的最终目标领域。 价值的载体，是企业的产品。 产品进入场景，才能为客户 带来应有的价值。 企业的核心能力，需要大量的多 维度、多层次的人才支撑，以及 管理与系统搞的建设。 战 略 价值链 产 品 市 场 21 轻规划推进法 顶层驱动 1 、战略思考 2 、厘清价值链 3 、描绘数字蓝图 4 、明确变革领域 5 、规划路线图 6 、分步项目实施 能力建设 变化洞察 战略复盘 项目迭代 22 轻规划推进法路径描述 战略思考 梳理价值链 映射数字蓝图 识别变革领域 规划路线图 分步项目实施 企业家需要不断思考 企业的未来： 1 、企业的主要产品？ 2 、企业的市场定位？ 3 、企业的主要客户是谁？ 4 、客户为什么会买我 的 产品？ 系统的分析梳理企业 本身的价值链，包括 主要的业务流程。识 别最关键的一条价值 链为主线，其余辅助。 1 、产品是如何设计出来 的？ 2 、我的产品是如何生 产 出来的？ 3 、生产产品，我需要 什 么样的产业环境协同？ 以产品为核心，分析 映射、分析企业产品 数字化元素，绘制数 字哈蓝图蓝图： 1 、产品的功能数字化。 2 、产品的应用场景数 字 化。 3 、 产品设计、研发的 数 字化。 4 、 产品的制造过程的 数 字化。（智能制造） 5 、企业的数字化整体 全 景描绘。 结合价值链与数字化 蓝图，甄别价值链的 主要断点以及企业核 心竞争力，确定变革 领域： 1 、 企业应该确立的最 核 心的竞争力在那些领 域？ 2 、 完整的价值链 中，那 些环节是我需要 尽快提升 的？ 3 、 数字化在这些变革 领 域中的作用有什么？ 4 、那些数字化系统是 我 需要建设的？ 综合分析，设计企业 变革路线图： 1 、变革领域之间的相 互 关联关系是什么样的？ 2 、那些领域的变革能 够 最大化的促进业务发展？ 3 、当下，我最需要直 接 入手的，是什么样的变 革？ 企业变革管理与治理： 1 、变革项目的立项与 管 理要点，有那些？ 2 、衡量一个项目成功 的 指标，如何确定？ 3 、如何判断项目方案是 否满足我的短期与长期需 求？ 4 、项目过程中的甲乙 方 协同，如何协调管理？ 企业的战略思考对路线图和实施计划的影响，如何进行复盘与调整？ 如何建立企业对整个变革过程管理的组织与人才结构？ 怎样建立战略复盘与调整的基本能力？ 23 数智化转型本质上是一场文化变革 企业数智化转型一定要进行顶层设计 1. 从一把手开始，必须要有坚定的战略意识，把数智化真正作为企业的长期战略，要有战略定力，而且这种战 略定力必须转化为整个高层领导和所有员工的共识和行动力，所以数智化的共识文化本身就是企业文化很重要的 一个组成部分。 2. 变革创新的文化，除了理念、知识的升级刷新外，甚至要进行利益关系的重大调整，权力的重新分配。 3. 再一个要开放包容，企业数字化以后，所有东西都透明了，大家要学会在阳光照耀下工作，尊重流程、尊重 数据，改变老板的思维习惯，改变高层的智力习惯和管理习惯，包括授权体系，都是一场深层次的变革，所以顶 层设计要达成共识是非常重要的。然后要进行系统设计，要有策略，有重点，有突破口，渐进式的推进，在迭代 的过程中去升华。 4. 加大对数字化部门的人才、设备等的投入。在企业积极完成顶层设计的基础上，积极与外脑合作，制定推进 步骤、时间计划和推进策略，并由数字化部门来主导推进。 24 实施规划与项目管理 / 03 25 德国工业 4.0 战略—三项集成 纵向集成：可根据产品特点不同，自动 进行调整的、有弹性的、可重新编程构 建的生产场景。（打通企业内部的管 控） 横向集成：跨越企业边界的一体化网 络，分享产品设计、企业模 型 以及工 艺细节。（打通企业之间的合作） 端到端集成：实现从价值链上游生产 系统规划到最终产品消费整个价值链 的端到端的数字化工业设计开发。 产品交付不仅仅是实物产品的交付，也包含数字模 型、设计 图、以及生产工艺的数字化交付 26 数据治理的整体架构 数据是企业的战略资产 政策 指引 公司数据管理总纲 数据源 管理 信息架构标准 数据质量管理 组织 数据 Owner 各数据管理部 信息架构专家组 流程 管理信息架构 管理数据质量 管理数据分析 IT 平台 数据集成 数据服务 规范设计 数据开发 数据质量 数据资产 数据安全 数据 架构 标准 管理 数 据 质 量 管 理 基于主业务流的信息价值链综合治理（数据 / 流程 /IT ） : 纵横打通 + 数据清洁 战略到执行 信息价值链拉通 业务交易到核算 信息价值链拉通（ CRM+/ISC+ ） 产品创意到生命周期管理 信息价值链拉通（ IPD+ ） 存量管理到问题解决 信息价值链拉通（ CRM+ ） 数据打通是变革项目的关键交付 主 数 据 在 交 易 打 通 维 度 数 据 在 报 告 打 通 1. 制定数据管理政策指引； 2. 设计统一、完整的信息架构； 3. 落实数据质量管理机制； 4. 完善公司数据管理的组织； 5. 开发“管理数据”流程； 6. 建设数据管理平台工具 。 建设内容 27 业务价值流梳理和信息化数据流梳理 28 市场数据争夺与数据开放流通同步进行 29 2024 年数字化转型主要场景需求 30 智改 数转 诊断 31 产品 / 解决方案供应商选择及实施过程的主要顾虑 32 智改 数转产业链 情况 33 转型场景紧迫性 PLM/DT MES/APS/QMS CRM/ERP/OA OPS SRM/SCM DMS 规划 / 诊断 34 智改 数转 供应商图谱 35 大模 型 落地的主要场景及市场玩法 • 企业数字化转型的 AI 应用， 应围绕需求痛点，聚焦业务场 景进行应用部署，而不是堆砌 通用功能 • 在 AI 应用部署过程中，垂直 行业模 型 可与大模 型 相融合， 基于企业客户实际情况进行私 有化部署，并利用企业数据进 行训练，提升 AI 应用效率与 价值。 • 垂直行业 AI 模 型的 训练与应 用，需要构建贯穿企业业务的 开放数据生态，实现跨系统数 据联动（例如财务、制造、研 发数据的联动）、打破数据孤 岛。 • 应用软件厂商通常无需自研 AI 大模 型， 可以依托垂直行业认 知、挖掘高价值场景，将 AI 融入特色软件产品。 36 智改 数转 供应商趋势及实施选择 关于数字化转型供应商趋势  具 备 垂直行业深度服务能力的数字化供应商，能通过成熟解决方案与专 业化服务构建竞争壁垒，有望更能获得市场的青睐。  数字化服务供应商尤其需要平衡成本与个性化定制之间的关系，通常可 通过灵活配置模块化产品、低代码适配等方式实现，一般标准化产品覆 盖 80% 需求，通过零 / 低代码进行定制剩余的 20% 。  垂直行业的数字化供应商可与头部企业共创解决方案，探索形成最佳实 践经验后，快速复制面向中长尾客户，通过专业化的数字化服务提升竞 争实力。 关于制造业数字化市场格局  制造业数字化市场“马太效应”初显，但“小而美”的应用软件厂商仍可利用 差异化细分市场，依靠专业化能力占据一席之地。  数字化平台服务厂商预计将会进一步向应用层延伸业务布局，但专业细 分领域的数字化深度依赖行业认知和专业化解决方案，预计将仍由独立 应用软件厂商主导。  数字化服务头部企业将持续输出行业通用能力，在促进行业成熟的同时 也加剧了市场竞争，专业应用软件厂商应注重打造更通用的解决方案， 并将专业化产品融入客户数字化生态中。 智能化解决方案供应商与数字化发展历程类似 成熟解决方案和专业化服务是选择的关键 37 项目管理—成功的关键要素 38 智改 数转的项目理念 合适的软件产品及解决方案 既懂业务又懂智改 数转的 甲方负责人！ 高水平的项目经理和咨询、实施团队 该花的钱一定花到位（硬件、软件、 人） 项目管理 39 产教融合：德国双元制启 示 / 04 39 40 默克尔 :“ 双元制”职业教育为德国社会经济贴上了成功的标签 德国人是全世界平均工作时间最短的国家 全世界近 3000 家“隐形冠军” 1/3 以上在德国（ 1307 家） 科尔：经过良好职业培训的青年，是德国的最大资本，是经济稳定的保障。 德国是世界上青年就业率最高的国家 41 产教融合支撑高质量发展成为国家战略 2019 年 7 月，中央深改委第九次会议，明确产教融合是 推进人力人才资源供给侧结构性改 革 的战略性任务，在全国统 筹开展产教融合型城市、行业、企业建设试点。 2018 年 11 月 15 日，中央深改委第五次会议 , 明确了职业教 育是和普通教育是不同类型、同等重要的两类教育。 职业教育中职 - 高职 - 本科 - 硕士 - 博士各层次贯通。 42 双元制人才培养目标 个人愿望 未来有更多职业机会和发 展空间 社会需要 有自身和社会责任感的成 员 企业需要 既有专业能力又有工匠精 神的员工 43 德国研究：小学开始分流的教育系统 Berufstätigkeit 从业 Aufstiegsfortbildung (Meister, Techniker u.a.) 高级职业培训 ( 工长 , 技术员等 ) Fachhochschule 应用技术大学 Hochschule, Universität, BA 普通高校或 双元制大学 2. Bildungsweg (FOS, BOS usw.) 第二培训途径 （专科高中，职业高中 等） Berufliche Erstausbildung 初级职业培训 Gymnasium (Oberstufe) 完全中学 ( 高中阶段） 10.Klasse 十年级 Realschule 实体中学 Gymnasium 完全中学 Hauptschule (Mittelschule) 主体中学 Grundschule 小学 Alter 年龄 18 16 10 8 44 Betrieb 企业 / 跨企业培训中心 (Ausbilder) （培训师） 63 万 德国研究：双元制职业教育运行模 式 Ausbildungsordnung 《职业培训条例》 Pruefungsanforderungen 考 试 要 求  Auszubildende 学生  Berufsschulpflicht  义务职业教育 Rahmenlehrplan 《职业教育教学大纲》 Lehrplaene 教 学 计 划 Berufsbezogene Th