数字化转型智慧工厂建设解决方案(76页-PPT)

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数字化转型智慧工厂建设方案 制造行业数字化蓝图 后台 战略绩效 商业分析 风险内控 资金管理 财务管理 人力资本 资产管理 投资项目 企业协同 集团供应链 电子商务 智能分析 业务优化 新商业模型构建 流程优化 工艺优化 配方优化 指标体系 应用模型 逻辑模型 算法模型 数据标准 数据处理 质量优化 ……. 大数据平台 外 部 数 据 运行诊断 网络资源 计算（服务器）资源 存储资源 支撑软件 信息安全 运行支撑平台 主数据 管理 集成平台 智能硬件 DCS DNC CNC SPC RFID ……. PLC 装置 设备 AGV 机器人 立体仓 计量 ……. 检测 传感器 销产协同、项目管理、质量管理、设备管理、采购管理、仓储管理… .. 预算管理 合并报表 L5— 决策管理 战略管理、商业分 析 L4-- 公司管理 ( 产、供、销、 人、财、物 ) L3-- 工厂管理 生产管理 / 控制 L2-- 产线控制 L1-- 单元控制 EMS ERP CRM SRM 数据采集 IOT OA 数据采集： IOT 3D 制造 过程仿 真优化 3D 仿真 监控 生产 作业 自动 调度 异常 管理 能源 管理 安环 管理 技经 指标 MES PLM APS LIMS EAM AGV 调度 WMS 设备层 监控层 执行层 管理层 服务供应商 分子公司 材料供应商 制造工厂 远程设计师 用户 外协制造商 工业云 大数据分析 服务协同 供应链协同 制造协同 设计协同 用户协同 内部协同 纵向与横向价值链集成 智慧工厂平台解决方案 CNC/DNC 设备传感器 计量器具 摄像设备 工业仪表 机器人 现场工人 智能数据采 集平台 智能监控分 析平台 智能运营管 控平台 生产 现场 一网到底，工厂蓝图 工业物联网 + 边缘计算 PDA CPE AGV HMI PLC 工厂数据中心 集团数据中心 数据全量采集 数据实时处理 数字孪生应用 + 互联网系统 研发中心 集团总部 数字孪生 智慧园区 数字决策 数字营销 工业边缘云 数字大脑 工业互联网平台 台式机 笔记本 平板电脑 智能手机 台式机 笔记本 平板电脑 智能手机 现场 工厂 数据集成挖掘 云边协同 混合云 工业交换机 同构混合 边端联动 集团承载网 WiFi6 物联基站 (UWB ， BLE ， RFID) 5G AI 视觉 工业边缘计算 工业物联网关 生产设备 工业交换机 TSN 工业交换机 工业防火墙 工业安全 工业安全 工业安全 机台 帮助企业实现 人、财、物、客 全面数字化 供应商 物流商 外协工厂 银行金融 工商 / 税务等 政府监管 合作伙伴 客户 消费者、会员 电商平台 经销商 / 分销商 生意平台 工作平台 • 核心人力 • 人才管理 • 企业社交 运营平台 • 智能制造 • 敏捷供应链 • 集约采购 • 全面预算 • 财资管理 • 多级管控 • 共享服务 • 管理会计 • 企业绩效 数据服务 • 工程项目 • 资产管理 管理平台 • 全渠道营销 • 智慧新零售 • 会员管理 • 客户关系管理 • 精准营销 • 员工服务 • 人力共享 • 智慧协同 多数据中心 iUAP 虚拟化 实时 精细 智能 资源池化 应用平台 开发平台 数据平台 社交平台 移动平台 云管理平台 集成平台 开放、互联、融合、智能 智慧工厂整体解决方案目录 智慧工厂 2. 智能化供应 1. 数字化研发 3. 智能化生产 4. 智能化销售 5. 智能化服务 工业优化设计 产品质量管理 制造工艺优化 智慧供应链 大数据舆情 智能客服 SAP 实施服务 区块链平台 工业 AR/VR 5G 在生产制造中的应用 MES 制造执行系统 智慧仓储、生产看板 数字化营销 电商平台 数字化研发 01 1. 智能工业优化设计解决方案 两类核心问题：正向工程：快速评估设计创意；逆向工程：对于已有产品设计进行优化 汽车行业 叶轮机械 • 发动机动力总成优化设计：燃烧室喷嘴优化、活塞碗形状优化、冷却套优化、进 / 排气歧管优 化、 EGR 系统优化、空气管路优化等。性能更优的部件模型。 • 外气动优化设计：对各类汽车，如微型车、小型车、中大型车、 SUV 、 MPV 、跑车等进行外 气动优化设计。结合气动阻力分析技术，提高外形设计效率。 • 结构部件优化设计：包括白车身架构、悬臂系统、曲轴、传动系统等结构部件进行优化设计。 结合部件质量、尺寸等约束条件对部件进行强度优化设计。 • 泵、风机、汽轮机、燃机等行业优化设计：各类泵、风机、涡轮增压器及汽轮机等 各类叶轮机械产品设计，包括建模、仿真、优化；流动性能分析、空化分析、结构 强度分析、振动分析、疲劳分析、流固耦合分析以及流动噪声分析。性能更优的部 件模型。 智能工业优化设计解决方案 两类核心问题：正向工程：快速评估设计创意；逆向工程：对于已有产品设计进行优化 航空航天 船舶海工 • 飞行器外气动优化设计：各类飞行器，如歼击机、加油机、大中小型商用客机、直 升机、导弹等的外气动优化设计。大大缩短现有外气动设计的工作时间。 • 发动机关键部件优化设计：对燃烧室、喷管、涵道、二次空气系统、冷却空气系统 等发动机关键部件、系统进行优化设计。对发动机关键部件进行性能优化。 • 船舶优化设计：传统船型如散货船，邮船，集装箱船的线型优化设计；复杂船型如双尾鳍船型， 双体船，三体船的参数化建模工作及线型优化。提高航速，降低优化助力（风、伴流）。 • 螺旋桨设计：一维的传统图谱螺旋桨设计环流理论设计方法进行二维的螺旋桨设计三维的螺 旋桨设计；。考虑船机桨匹配的效率以及桨径的空间限制，设计最优的螺旋桨。 • 海洋平台 ( 钻井、采油、集运、观测、导航、施工 ) 优化：提供各类供应船及浮式装置的线型优 化工作。提高航速，降低油耗 ; 提高作业时常，增加经济效益。 智能工业优化设计解决方案 - 产品展示 汽轮机运维诊断专家系统 线上叶轮机械智能设计平台 智能泵设计软件 -AIPump 提供产品定制开发、产品 培训、产品实施等服务 智能化供应 02 2.1 智慧供应链 可以为制造型企业提供从需求预测，采购，生产，物流等端到端的智慧供应链解决方案。 供应链决策驾驶舱 供应网络端到端可视，监测与异常告警功能 销售和业务运作智慧工具集 衔接战略与战术决策流程 业务需求模块 需求感知与统计预测 库存 & 物流管理模 块 多阶库存优化 & 物流优 化 智慧排产模块 1.受限供应与无限需求计划 2.分配计划与订单重调度 2.1 智慧供应链 库存优化 仓储优化 生产计划及排程 运输优化 定价管理 2.1.1 库存优化为客户带来的关键价值 库存优化的不同层级 战略层优化：分仓网络设计 战术层优化：需求计划与库存管理 中央仓 大区域仓 大区域仓 消费者 小区域仓 门店 小区域仓 小区域仓 小区域仓 门店 门店 运营层优化：门店配补货优化 先进的需求预测引擎 提供丰富的预测模型，覆盖时间序列、机器学习 和深度学习等功能，模型可以定期重新自动调参 和迭代，实时滚动更新发布最新预测结果，并提 供丰富的报表与 KPI 展示，快速精准捕捉市场波 动。 需求驱动的智能补货决策 在需求预测的指导下，针对不同仓库网络类型和 商品特性，我们均可为企业提供定制化的智能补 货策略，包含动态安全库存补货、长尾品补货、 易腐品补货、促销活动补货等，帮助企业在提升 服务水平的同时降低库存积压。  更精准快速的销量预测  更低的库存占用成本  更高的库存周转率  更有效的部门间协同计划 2.1.1 库存优化解决方案技术架构 打通分析、预测、补货、库存的全链条、可扩展的模块组合 商品数据 促销数据 销售数据 季节气候 人口数据 舆情数据 地理数据 商圈数据 需求计划 智能补货 …… 业 务 应 用 层 中 台 组 件 层 外 源 数 据 数 据 层 需求预测 需求管理 预测模型管理 工作流管理 补货建议 库存分配建议 库存调拨建议 采购数据 库存数据 供应商数据 BOM 数据 算 法 引 擎 机器学习 深度学习 运筹学 分布数式计 算 配货优化 补货优化 网络优化 库存优化 库存仿真 历史库存仿真 算法结果与历史结果 对比 KPI 分析报表 库存健康监测 库存监控 BOM 拆分 需求分类 多层级预测结果 预测报表 智能预测配补货技术架构 适配多种主流业务系统，大数据的分布式计 算架构，基于容器的可扩展快速部署体系 技术特色 人工智能预测算法、分布式计算、概率预测 的动态安全库存算法、多种库存策略、运筹 学库存优化算法 服务特色 提供城市地理大数据服务，支持门店级需求 预测 提供独立的预测和补货算法 API 服务 可根据客户场景定制算法和系统功能 2.1.1 库存优化功能概览 服务水平优化 需求预测 补货计划 促销优化 多级库存优化 帮助权衡更高的服务水平与额外库存 成本的关系，通过敏感性分析指导企 业在指定库存需求的情况下达到最合 理的服务水平，找到最佳的经营模式 结合传统时间序列与 AI 算法，充分 利用企业内外部数据，为多种类别 的商品提供更精准的需求预测，同 时也将新品、促销等特殊场景纳入 考量，对补货及库存优化提供支持 基于需求预测对常规品、长尾品、易腐 品、促销品等不同类别的商品采用针对 性的补货建议，在保证满足率的情况下 降低库存水平 为了应对节假日、促销事件、新品上市 或旧品退市等重要的事件导致的销量“异 常”波动，我们会针对客户场景定制化建 立异常识别机制与异常事件处理机制， 保证促销期间预测补货稳定性 通过建立多级分仓网络，企业可以 把热销货品前置到区域仓，并通过 调拨实现总仓和前置仓之间的货物 分配，使货物集中运输，降低运输 成本，同时提高货品的运输时效， 提升用户体验 库存管理解决方案 功能概览 2.1.2 仓储优化的关键优势 收货作业 补货作业 装车作业 拣货作业 交叉转运 上架作业 库存盘点 基于人工智能 + 运筹学的仓储大 脑 基于人工智能及优化运筹算法，突破传统标准业 务规则下的效率瓶颈，动态配置上架策略、补货 策略、波次策略、拣货路径优化策略及任务分配 策略，大幅提升库内整体作业效率。 多样化的功能配置 算法具有高度的扩展性与灵活性，结合行业特 性与业务特色，为企业量身定制智能、轻量、 可配置的仓储算法优化解决方案，最大化仓库 内各业务流程的效率同时协同合作 。 仓内优化的关键环节  更高的出库效率  更均衡的仓内任务负载  更低的仓库运营成本 2.1.2 物流规划实施方法及规划方案 - 详细规划方 案 物流规划的关键是 : 物流调度系统规划方案 发料通知 调拔通知 拣货单 打印清单 生产订单 备料订单 原材仓库下架确认 原材仓库备料区 人工分拣备料工装车 拆包扫码、打码 时点配送工 业看板 时点分拣上架 工业看板 移动打印机 生产前 N 分钟 自动配送工位、线边仓 根据不同半成品、成品配置 半成品加工处理 AGV 调拨 盘点 移库位 装箱 / 拆箱 收料识别、防错控制 现场载、具隔离标识 线边仓入库 车间存放区 AGV 成品装配处理 AGV AGV 缴库通知 PDA 、邮件成品入库单 pdf 产品入库 扫码交接 成品待入库区 AGV 时点入库 上架工业看板 积放链 积放链 2.1.2 仓储优化技术架构图 智慧仓储技术架构 通过 API 的方式和客户的 WMS 系统进行交互， 从而实现传统 WMS 在业务规则层上的优化 技术特色 大规模整数规划 近似算法 启发式算法 解决的业务问题 • 基于 AI 和优化算法，在上架过程中即可动条 调整 sku 的最优摆放 • 对于上架、拣选任务，考虑不同类型设备， 给出最优路径规划，提升效率 • 通过 API 的方式实现与传统 WMS 的对接 TMS 系统 ERP/MES/OMS 系统 WMS 系统 智慧算法 API 布局优化 路径优化 任务均衡 波次优化 拣选优化 补货优化 上架策略 作业分区 PLC AS/RS shuttle AGV 自动化设备 WCS 系统 2.1.2 仓储优化算法功能概览 上架优化 路径优化 × 布局优化 收货完毕，在考虑相关性及热度的智能分布和 最优上架路径实时计算出每一板货的最优上架 货位 库存管理优化 布局优化 × 补货优化 对 sku 的相关性及热度分析给出最优初始布局， 并在每日运作中做动态调整 任务管理优化 人力、设备、路径、时间的均衡 在考虑多变量的情况下，用算法强大的数据整合 能力均衡仓库内所有任务和相应资源（人，设备， 路径，时间点）的匹配 波次优化 订单批组 均衡仓库作业量，用动态的时间点及任务量对多 订单进行整合 货到人拣选优化 路径优化 × 任务分区 × AGV 匹配 × 任务调 度 将传统的播种拣选用 AGV 在算法指引下选用最优 路径和任务均衡，减少人工多次来回行走的路径， 提高拣货效率 人到货拣选优化 布局优化 × 路径优化 在波次优化的结果下，针对个 sku 及订单特性并 结合路径优化结果产生最优拣选列表任务 入库 存储 出库 2.1.3 智能排产排程解决方案的关键优势 当业务流程及生产场景复杂度不断提升，确保计划可执 行的同时降低各项生产成本，优质的功能与丰富的场景 支持，正是企业所需要的能够带来显著效益端改善的解 决方案。解决方案可帮企业实现：  多工厂协同，打通供应链信息，实现全局透明化管理  计划排产一体化，日 / 周 / 长期计划完全掌握  最小化总成本，保证订单交付满足率（平均提升 15% ）  可实现复杂生产要求  支持更多元的生产模式  更加智能的处理急单插单（响应速度提升 3 倍）  支持多场景模拟，提供多种决策建议  智能推送订单交付报告与采购建议 排产计划 产能规划 生产上线 信息化建设 生产建模 Gap1 ：忽视企业自身数据 需求及质量与生产建模的满 足性关系 结果：导致建模结果输出与 实际考虑逻辑差异大，输出 计划与实际执行差异大 Gap2 ：生产建模与实际业 务规则及复杂度不匹配，复 杂业务场景无法考虑 结果：导致建模结果输出范 围有限（如多工厂、复杂物 料规则等） Gap3 ：隔离式的排产计划未协 同 / 充分考虑物料 / 产能的实际情 况及约束 结果：排产计划沟通成本未能有效 降低，输出结果执行率低 Gap4 ：缺乏 MES 系统或实际 执行的生产反馈环节，或者实时 性响应效率低 结果：造成生产问题的积压，进 一步影响计划执行率 综合提升整体生产环节的制造柔性 定制化、多场景、智能化的 排产排程解决方案 2.1.3 智能生产计划及排程界面展示 计划看板提供直观可视化数据展示，一站式了解未 来计划下订单、产能、物料、成本情况，让决策者 提早做出应对 智能计划排产引擎有能力对企业各个生产环节、要素建模，以领先 的求解能力同步考虑各方面多重限制和优化目标，产出实时最优生 产计划，并模拟不同目标导向下的生产计划，一键应用，轻松切换 全盘生产计划 2.1.3 智能生产计划及排程功能概览 智能排产排程解决方案 功能概览 数据平台 智能排产 模拟引擎 生产监控 扩展功能 基于产线状况、员工绩效等指标合理 预测产线产能情况，实现数据的标准 化流程，为排产引擎提供良好的数据 源，构建产能数据平台 基于多种生产排程业务需要，通过 基础排产引擎生成排产计划，加速 排产过程，实现提高产能利用率， 降低订单延误率 基于基础排产引擎，通过调整不同参数 或加入不同业务约束（换线次数限制， 交期提前，部分交期优先满足）进行模 拟排产，提高排产决策效率 每天实际生产中，可通过排产平台，监 控生产状况，产出延误预警，分析缺料 情况，推送优先缺料警报，提供补料建 议，提高各个环节响应与决策效率 基于基础排产引擎，增加可视化、紧 急插单、生产重排功能，模拟产能推 迟情况，在损失最小的情况下，重新 安排生产计划 2.1.3 MES 制造执行系统 执 行 层 计划管理 一级计划 二级计划 产线计划 计划调整审核 计划下达 计划监控 生产管理 生产调度 生产派工 生产开工 生产报工 工单扫码 托盘扫码 异常管理 异常配置 异常提报 异常处置 异常监控 异常分析 托盘扫码 质量管理 质检项目 质检模板 工序抽检 视觉检验 检验分析 质量追溯 手工管理 模式切换 物料呼叫 物流呼叫 空托呼叫 生产报工 质量追溯 系统集成 ERP EMS QMS WMS 检测设备 物流设备 生产设备 管 理 层 统计报表 班组统计 产线统计 人员统计 产量统计 效率分析 趋势分析 生产设备 在制品监控 在制品查询 工序查询 在制品展示 资 源 层 人员班组 人员管理 班组管理 考勤管理 技能管理 设备管理 设备台账 设备维修 设备巡检 设备分析 模具管理 模具管理 模具查询 模具追溯 工具管理 工具台账 工具领用 托盘管理 托盘标识 程序管理 程序管理 版本管理 程序切换 能源管理 设备监控 能耗流向 超限报警 能耗趋势 1 、模式切换：自动报工、人员报工 2 、智能生产：连接智能仓储、物流系统、生产系统，实现智能化生产 3 、人工参与：人工叫料、人工物流调度、人工报工 4 、模具管理：模具查找、模具追溯 5 、系统集成：与 ERP 、 QMS 、 EMS 、 DT 系统集成 6 、数字呈现：进度、产量、人员 2.1.4 定制化智能运输解决方案 国内运输调度现状 智能运输解决方案 • 人工调度作业效率低下，难以满足日益增长的业务量需求 • 完全依赖调度人员人工经验无法挖掘潜在的成本节约机会 • 无法自动考虑国内复杂多变的运输 / 配送环境和现实约束 • 有限的运输资源，多变的客户需求，激烈的行业竞争，都给运输配送环节 带来极大挑战 • 可支持基于特殊客户需求场景的定制化开发 • 通过独有的高效优化算法，为企业提供多维度、多目标、多场景的配送任 务分配以及路线规划建议 • 在考虑多种业务约束同时，全局统筹资源，减少运输成本，提升业务响应 速度 • 可应用于同城运输 / 支线运输 / 干线运输 / 人员拜访等多种调度场景 • 可支持 SaaS 产品 /API 接口等多种服务方式 2.1.4 运输智能调度方案功能及收益 潜在收益  提升调度方案落地可执行性  减少人为干预工作量  提升调度工作效率 运输调度方案 基础功能 基于既定运输网络 + 客户订单输