制造业数字化转型全解决方案

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制造业数字化转型解决方案及应用 技术创新，变革未来 制造业数字化转型解决方案及应用 技术创新，变革未来 2 目录 2 制造行业解决方案 1 行业发展态势与机会 3 案例分享 4 制造行业方案目录 3 中国智能制造政策体系形成与落地 2015 2016 2017 2018 2015 年开始工信部每年启动智能制造试点示范工作 国标委联合工信部成立国家智能制造标准化协调推进组、专家咨询组等； 工信部在世界智能制造大会发布《智能制造发展规划（ 2016-2020 ）》； 遴选智能制造试点示范项目 60 多个。 陆续出台《增材制造产业发展行动计划（ 2017-2020 》等系列文件，多 层次协同推进体系基本建立，为加快智能制造发展提供重要政策推动力； 遴选智能制造试点示范项目 97 个。 “ 政府工作报告：要深入开展 互联网 +” “ 行动，实施 中国制造 2025” ，创 “ 建 中国制造 2025” 示范区； 遴选项目总数超过 100 个：涵盖有色、稀土、纺织、家电等传统行业和 5G 、物联网、车联网、智能交通等新兴领域 智能制造项目分布 * 摘自《 2018 年智能制造系统集成市场数据》 国内智能制造市场展望 未来我国智能制造产业年复合增值率约为 20% ， 2020 年产值有望超过 3 万亿元 《中国制造 2025 》实施以来，智能制造表现出良好、强劲的发展势头。据抽样调查显示，在全国 10 个城市 1815 家企 业中， 73% 的企业有实施智能制造的强烈意愿；又据对智能制造相关项目的调查， 2015-2017 年的 308 个项目进行智 能化改造后，生产效率平均提高 34% ，能源利用率平均提高 17.2% ，运营成本平均降低 22% ，产品研制周期平均缩短 32.4% ，产品不良品率平均降低 29.4% ；另据统计，广东、江苏、浙江等地的智能改造技术升级资金已占当地工业投资 的 70% 以上。 智能制造方案细分市场 1) 从细分智能制造系统解决方案的市场规模看 2017 年，排名前五位的智能制造系统解决方案主要有：柔性装配系 统、加工环节数字化系统、智能输送系统、智能仓储系统和企业资源计划 （ ERP ），前五位系统解决方案的市场份额为 58% ，同比 2016 年市场份额下 降 7 个百分点。 主要原因是： 受益于用户数字化建设的持续推进，用于研发、物流、 服务等环节的智能制造系统解决方案也在加强，相关环节智能制造系统解决方 案的应用比例有所提升。 2) 从细分智能制造系统解决方案的市场增速看 2017 年，市场增速较快的智能制造系统解决方案主要有：工业云平 台、工业大数据、先进过程控制系统（ APC ）、调度优化系统等，市场增速同 比 2016 年均达到 50% 以上。 主要原因是： 一方面，伴随用户实施数字化改造的持续推进，系统解决方案步演进到综合、 集成的优化。在此过程中，用户对先进过程控制系统（ APC ）、调度优化系统、 制造执行系统（ MES ）等生产过程控制系统的需求明显增加； 另一方面，伴随用户互联互通的探索实践，带动工业物联网、工业云平台、 工业大数据等智能制造系统解决方案市场实现较快发展。 * 摘自《中国智能制造系统解决方案市场研究报告》 关键技术 边缘计算、物联网、大数据、人工智能共同支撑企业智能制造转型 + + 边缘智能 PAN WAN 802.11af/ah LTE-M 丰富的网络连接能力 广泛的设备接入能力 感知 边缘计算 • 新型边缘存储与管理技术 • 边缘计算引擎与边缘计算框架 • 适合边缘场景的轻量级智能算法库 • 核心边缘计算硬件 神经 物联网 History Time-series Relational Log DB Object DB 新型时序数据库 数字孪生 智能增强的工业机理 血液 大数据 数据湖 数据建模 高级数据分析 IT Data OT Data Social Data 描述分析 诊断分析 预测分析 规范分析 后验 洞察 预见 智慧 大脑 AI 智能感知 AR/VR Computer Vision NLP Fusion Sensing 智能规划与智能决策 智能规划 智能决策 智能优化 9 目录 2 制造行业解决方案 1 行业发展态势与机会 3 案例分享 4 制造行业方案目录 智能制造解决方案全景图 10 数字化咨询服务 智能化供应 数字化研发 智能化生产 智能化销售 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 电商平台 智能客服 SAP 实施服务 工业互联网 区块链平台 工业 AR/VR 5G 在生产制造中的应用 生产看板 数字化营销 大数据舆情 11 目录 2 企业数字化转型最佳实践 3 制造行业解决方案 1 行业发展态势与机会 4 案例分享 智慧工厂解决方案 数字化咨询服务 工业互联网解决方案 5 制造行业方案目录 • 咨询将通过丰富的自身实践与深厚的行业积累，借助新兴使能技术帮助制造业企业实现智能制造转型、 推动企业管理变革和运营创新，规划发展未来新商业模式助力企业数字化战略的落地。 咨询业务 业务需求 管理需求 咨询 人 财 物 数据 产品 客户 服务 生产 智能 制造 供应链网络 管理 无缝 营销 研发 服务 数字化生态 新生态 新 趋 势 新 挑 战 新模式 关键使能技术 物联网 移动互联 大数据 人工智能 云计算 ……. 数字化咨询服务总览 13 数字化平台咨询 数字化战略咨询 数字化业务咨询 智能制造咨询 • 智能制造规划 • 数字化改造与选型 • 生产过程改进 • 工艺过程优化 • 供应商管理 • 采购与物资 • 智能排产 • 库存与交付 • 客户识别与洞察 • 客户体验与发展 • 客户价值与提升 • 用户精准营销 • 数字化资产管理 • 多渠道整合营销 • 数字化媒体分析 • 合作伙伴管理 • 产品服务化转型 • 服务数字化改进 • 智能化客服 • 反欺诈 • 数据变现 • 业务模式创新 • 价值链重构 • 构建生态体系 1 2 3 稳态 IT 系统微服务化咨询（规划、应用、与选型） 稳态 OT 系统微服务化咨询（规划、应用、与选型） 企业级数据中心规划 基础设施全球化规划 云架构（公 / 私 / 混合）规划 基础设施与云 数字化技术咨询 智能供应链 数字化客户经营 数字化整合营销 智能化服务转型 数字化新业务模式 大数据应用规划 数据体系与数据湖架构 物联网应用规划 物联网与边缘计算架构 AI 业务应用规划 企业级 AI 平台架构 特定业务系统智能化重构 统一数字化平台架构 数据治理 平台治理 IT 系统架构 数字化组织文化与管理变革 数字化成熟度评估 企业数字化转型战略规划 与时俱进的方法体系 —— 从实践中不断沉淀与更新知识资产，始终保持行业前沿 电力投资信息化能力模型 基于工信部工业互联网白皮书 以及行业实践形成具有可落地 性的工业互联网能力框架 从 11 个（离散型） /10 个 （流程型）关键能力，对企业 全面进行智能制造成熟度评估。 基于企业实际现状构建集团级 云计算能力，并制定相关的行 动路线图 工业互联网能力框架 智能制造成熟度评估模型 云计算能力框架 数字化转型方法论 START 集团级企业数字化转型方法 论帮助企业实现数字化转型 升级 稳态 + 敏态双态 IT 架构帮助 企业应对不同的信息化支撑与 运营管理需求 多维度体系化帮助企业评估现 有的信息化能力与信息化资产 双态 IT 架构设计方法论 集团级微服务能力框架，帮助 企业从评估，拆机，重构等多 阶段构建企业微服务能力 微服务能力框架 基于行业实践与积累，形成 了电力投资领域的信息化能 力模型 企业信息化评估方法论 15 目录 2 制造行业解决方案 1 行业发展态势与机会 3 案例分享 智慧工厂解决方案 数字化咨询服务 工业互联网解决方案 4 制造行业方案目录 智慧工厂解决方案 16 智慧工厂 智能化供应 数字化研发 智能化生产 智能化销售 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 生产看板 数字化营销 电商平台 17 1. 数字化研发 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 智能工业优化设计解决方案 - 潜在客户 汽车 叶轮机械 航空航天 船舶海工 • 东风 • 长安 • 广汽 • 上汽 • 吉利 • 长城 • 奇瑞 • 江淮 • 日本丰田 • 日本本田 • 各类新能源汽车 • 201 所 • 70 所 • 中国水科院 • 沈鼓 • 上海成套院 • 624 所 • 606 所 • 608 所 • 609 所 • 703 所 • 704 所 • 西控 113 厂 • 南方泵业 • 振华泵业 • 中国电建 • 601 所 • 一院一部 • 四院四部 • 三院 31 所 • 29 基地 • 一院十四所 • 602 所 • 603 所 • 801 所 • 806 所 • 商飞 • 成飞 • 三院三零一所 • 航天四十二所 • 航天四十一所 • 中集来福士 • 大连船厂 • 广船国际 • 701 所 • 702 所 • 708 所 • 719 所 • 上海船舶研究设计院 • 江南船厂 • 武船 • 武汉船用机械 • 广东海洋装备 22 2. 智能化供应 23 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 24 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 25 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 26 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 27 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 28 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 29 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 30 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 31 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