大型装备制造业数字化之道 基于模型的数字化企业 (MBE, Model Based Enterprise) 解决方案白皮书（修订版） 1 大型装备制造业数字化之道 西门子基于模型的数字化企业解决方案白皮书（修订版） 再版致辞 亲爱的各位读者： 2012 年 6 月 月我们组织出版了《大型装备制造业数字化之道 ---- 基于模型的数字化企业》解决方案白皮书，受到了广大客户的热 烈欢迎，经多次加印仍然供不应求。大家普遍反映，该白皮书中 描述的愿景代表了工业信息化的方向，对企业信息化蓝图规划工 作非常有帮助，其方案和实践部分对制定实施战略路线图提供了 很有价值的参考。鉴于近期西门子工业软件在产品组合、战略愿 景、实践案例方面又取得一系列重要进展，我们决定组织人员对 轮 工业革命中重复当年的辉煌成功！ 梁乃明 大中华区董事总经理兼首席执行官 西门子工业软件 2014 年 1 月 西门子基于模型的数字化企业解决方案白皮书（修订版） 大型装备制造业数字化之道 2 目 录 “工业 4.0”——制造业的未来 ...............

产、供应链、服务的全 价值链，实现从生产模式到价值创造方式的范式转变。这种转变的本质，是从“资源驱动”走向“数 据驱动”，从“局部改良”走向“系统优化”，从“跟随学习”走向“引领创新”。 破局之道——“积木式”数字化转型 路径选择至关重要。传统的集中式、一次性投入模式，并不适合中小企业。世界经济论坛的 研究表明，中小企业数字化转型若采取“轻量化、模块化、渐进式”的方式，更容易获得成功。这 机、打磨机构、管钳等十数类设备使用。 b. 客户挑战 图 6 企业设计与制造脱节困境 9 第二篇 · 聚焦业务场景，优选 AI 联合方案 c. 解决方案 d. 方案成效 请扫描识别二维码，获取应 用场景和解决方案更多信息 图 7 凯德柔性设计与生产解决方案 虚拟产线 提高产品良率 提高产线一次性通过率 大幅缩短调试时间 优化生产节拍 以数字化积累代替经验沉淀 图 规则”，没有 共同的语言与平台，再多的系统也终成负担。 案例 2：数据中台积木：阿丘科技 · X Data Hub 破解企业协同与数据融合困局 a. 客户挑战 b. 解决方案 请扫描识别二维码，获取应 用场景和解决方案更多信息 生产现场高度依赖一线工人的经 验与手工操作，关键业务数据在 “人脑”和“纸张”之间流转，形成 了“不及时、高成本、低智化”的 生产信息流 01 数据依赖人工

通过信息化和工业化融合实现从制造业大国向制造 业强国转变 • 布局十大重点领域，实行包括制造业创新中心建设 的工程、强化基础的工程、智能制造工程、绿色制 造工程和高端装备创新工程五大工程 2 一带一路 • 推动新的经济增长之道，消化国内过剩产能，分享 中国改革发展红利、中国发展的经验和教训 • 实现全球化再平衡。主动向西向南推广中国优质产 能和比较优势产业 • 开创新型地区合作，强调共商、共建、共享原则， 国家已经成立了专项基金鼓励企业境外投资 供服务，同时也向外部组织开放 效果和意义 数字化时代的组织和人才 适应性团队利用多样化的专业技 能，根据需求调整工作角色 新型人才倾向于选择有意义的工 作，重视工作中的环境互联 • 以用户需求引导员工发挥自助性，提 升员工自驱力 • 培养创业者心态，企业与员工共创价 值、共享利益 • 员工与企业的关系转变为“创客”及 “投资方” • 创客与小微团队双向选择，根据业 务目标灵活调整 • 以先进的利益共担和合伙分配理念 规模大 长期合作 包装行业集中度 极低 1) 高 高 中国包装产业面临最“难”的市场环境 打造终端服务能力是关键 需回答的问题 • 如何提升终端服务 能力？ • 是否通过包装厂提 升终端服务能力？ • 是否全面进入包装 业务？ • 做到多大规模？ • 什么时候进入？优 先级如何？ 资料来源：公司年报，咨询顾问分析 案例：宝钢股份得益于其与终端客户建立的服务模式 以 VSS

订单不同步、会员数据分散在多个平台、促销活动难以跨渠道协同 —— 这些痛点的本质，是企 业需要一套更灵活、更敏捷的信息系统，用极简架构支撑复杂业务。对于有一定体量的企业，" 简单即高效" ：技术栈越简洁，运维成本越低，业务响应速度越快。 随着业务复杂度指数级上升，我们对 IT 架构提出了 "4A" 诉求 ——Anytime（全时响应）、 Anywhere（全域覆盖）、Anydevice（全端适配）、Anyone（全员协同），但这绝不能以成 斯凯奇以“一盘货”管理将 1200 个逻辑仓压缩至 100 个。 这些实践印证了一体化云数据库从“成本中心”向“增长引擎”的质变——它不仅是技术架构升级， 更是企业构建数据驱动智能化的战略基石。当零售竞争升维至“秒级决策效率”与“厘米级用户 洞察”的层面，OceanBase 愿以极致弹性、实时融合与 AI 原生的数据底座，助力企业跨越传统 架构的“数字鸿沟”，在智能化浪潮中赢得制胜未来。 核心观点 升级为“价 值枢纽”，支撑实时决策与业务创新闭环。 一体化云数据库已在零售核心场景产生显著价值 一体化云数据库已在海底捞、泡泡玛特、李宁、斯凯奇、雅戈尔等众多头部零售企业落地。除了 在技术运维场景显著优化 IT 总拥有成本外，一体化云数据库在消费者服务、企业内部运营等方 面的核心业务场景已发挥重大价值。很多零售企业基于一体化云数据库构建“千人千面”精准营 销、智能库存调配等关键智能化应用，实现业务高质量增长。

这些应用将极大地帮助制造业提升效 率、降低落地门槛。 在设计研发阶段,大模型可以根据客户需求自动 设计制造原型,提高产品开发效率。 通过大量的制造 业设计数据,大模型可自动生成一系列详细的设计效 果图和三维模型,涵盖产品外观、用户界面、交互体验 等多个方面。 此外,大模型还能进行材料结构预测,帮 助选取更加适宜生产的原材料。 同时,大模型可以自 动生成制造业代码,特别适用于重复性高、逻辑简单的 任务 [J]. 中国软科学, 2021(S1):277-286. [8] 姚锡凡, 雷毅, 葛动元, 等 . 驱动制造业从“互联网+ “走向“人工智能+“的大数据之道[J]. 中国机械工程, 2019, 30(2):134-142. [9] 刘斌, 潘彤 . 人工智能对制造业价值链分工的影响效 应研究[J]. 数量经济技术经济研究

15/141 图表 5 智能焊接机器人不同传感器类型特点对比 视觉传感 激光传感 基本原理 利用结构光投影或相机捕捉图像，通过 图像处理算法识别焊缝特征，提供焊缝 三维信息，辅助机器人进行路径规划。 基于激光三角测量法发射激光束并接收 反射光，实现焊缝的高精度测量，提供焊 缝深度、宽度等信息。实时监测焊接位置 和状态，能够自动调整焊接路径。 所需硬件 目前主要的实现方式分为视觉传感、激光传感等。 视觉传感器的成像原理与 3D 结构光相机类似，通常采用红外 LED 或者红外激光器作为 外部光源，向物体表面投射特定的图案，通过外部光源进行投影的方式提取焊缝的三维特征 信息。基于 3D 结构光相机提供的信息，可以优化焊接路径，减少不必要的移动，提高焊接 效率。 激光传感器的基本原理是基于激光三角形测量法，激光器发射线激光照射到工件表面， 然后经过漫反射后，激光轮廓在 巨来科技等 广东 库卡 华数 尔必地 智哥 越疆等 中集飞秒 库卡 智流形 超准视觉 深视智能 如本科技 视科普 新维焊接 麦格米特 必高 宾采尔 维密科技 库卡 华数 智流形 中集飞秒 佳士科技 启玄科技 瑞凌等 北京 配天 珞石 遨博 思灵 敏越科技 敏越科技 创想智控

04 平台展示 01 方案简介 05 服务案例 03 创新优势 02 技术方案 统 间的透 性 互通互联 充 准 技 规范 统加 建 行 升 采用 统 结 量 智慧仓储 通过 频分 过滤 用 频 量 用 过滤 手持终端 PDA 基于仓储三维监控系统 ， 可在触摸屏前完成所有出入库指令操作 ，且可通过三维模型实时反馈货物状态 ，存放临期、 小车电量及车况、 位置等。 实时监控每一个货位、 设备状态 ，建立货位异常 ， 货物超储短缺等预警机制 ，精准全 息追溯 ， 实现智能化管理 ，数字化监控。 软件平台 - 三维实时监控系 统 利用物联网、 室内定位与大数据分析 技术 ，实现实 物 流、单据流、数据流同步统一 ，支 撑仓库精益化管理运营 信息识别技术和配套软件实现仓库信 息化管理 ，多维度多策略库存出入 合理科学 助力工厂仓储管理数字化转型 信息化管理 三维可视化 ，资产数字 化 仓库高利用率 利用率高 ，承载总量 大 精益化管理 管理数据沉淀运营资产 智能交通动态 精准存取 ，快速调 度 05 01 02 03 04 06 柔性设计

网口采集设备数据 配 4 核处理器 无风扇设计 工业级 17 寸电阻屏 集成读卡器、扫码枪 · 支持本地保存，保证数据完整性。 打印机 扫码枪 二维码 SHUYILINK 双数据 服务器备份 无线网络 边缘数据层 | 现场示 例 SHUYILINK 智能终端 PAD PDA 实时获取员工计件 / 计时工资。 5S 管理 精益 5S 管理线上化， 5S 管理闭环 应用提升现场 5S 水平。 益 异常快速响应 数 字 化 ANDON 系 统 ， 提 升 异 常 的 反馈效率，异常柏拉图自 动 生成。 ☑ 看板管理 有 效 的 利用 业务 数据 形成 运营 管理 看板，提升运营效率，快速决策。 工装模具管理 实 现工 装 寿 品 库存 呆滞 预警 ，库 存 管 理成 本自 动 计算， 有效降低库存周转周期。 2 提 案 管 理 依 据简 单原 则， 有效 推 动 全 员参与 现 场改 善 ， 提 升 生产 效率、降低生 产成本。 目 计划报工管理 实 现计 划的 精准 下发 ， 获取实时的 产 量数 据， 实 现 有效 的计 划 进 度监 控。 凹 工艺管理 实时记录生产节拍数据，工艺程序，

交付项目预算编 制及下达流程 研发项目预算编 制及下达流程 交付类项目预算 变更流程 研发类项目预算 变更流程 固定资产项目预 算编制及下达流 程 固定资产项目预 算变更流程 项目进度计划维 护流程 项目进度计划变 更流程 研发类项目业务 执行流程流程 固定资产类项目 业务执行流程 生产物料预测 流程 主生产计划运行 流程 物料需求计划流 程 采购计划流程 采购订单创建流 财务统计分析等造成困难。 SD 模块与 L2C 及 OA 系统为上下 游关系，相关业务分散在三个系统 中，上下游接口较多，自动化程度 和实时性要求高，某一环节问题可 能导致整个流程运作不畅，存在一 定的运维风险。 客户主数据维护是否及时准确，完 整且不重复，对未来业务的工作会 产生很大影响。 做好前期规划，上线后严格按设计要求进 行业务处理。 业务场景考虑全面，接口开发测试严谨。 加强用户培训，宣贯重要性。 调试生产订单 按生产订单进行 生产加工 异常日清日结 生产管理 (PP)-4 、核心业务方案 4 （工序外协管理） 工序 外协 相关 数据 准备 • 固定工序 外协在工 艺路线主 数据中维 护； • 临时工序 外协直接 在生产订 单中新增 外协工序； • 供应商协 助返修定 制件，直 接下工序 委外采购 申请并绑 定生产订 单； 工序 外协 订单 下达

核心业务及灾备系统，包括 ERP 、 MES 、 PLM 、业务中台等 核心具备高性能且高可靠， RPO = 0 ， RTO 达到分钟级 控制器架构有性能瓶颈，成本高昂且运维复杂 云原生应用，即运行在容器环境、需要 快速迭代的各类现代化应用 可构建弹性且按需分配的资源池，具备快速上线、安全防 控能力 资源分配和回收慢，虚拟机安全配置复杂且效果差 对于大型制造业企业，现代化 IT 基础架构需要满足以下要求： 1. 性能和可靠性满足核心业务的需求，且得到市场的充分验证。 2. 采用统一架构承载各类业务，包括核心稳态业务和创新敏态业 务，并可降低管理运维的复杂度和风险。 3. 对于各类业务，可实现资源的快速响应和按需投资。 4. 满足不同业务的灾备建设需求，包括双活和远程容灾。 5. 合理降低机房资源占用率，以便满足未来的业务发展需求。 6. 具备足够的开放性，支持主流的软硬件并可整合至现有环境中。 7. 符合国产化趋势（特定行业）。 8. 可支持 AI 应用并提升资源利用率。 对于中小型制造业企业，则需要满足以下要求： 1. 稳定性能够满足各类业务需求。 2. 运维管理简单。 3. 方案经济，成本可控，能够节省机房空间等使用成本。 4. 能够按需投资，满足未来的业务发展需求。 不同规模企业对 IT 架构 的 要求 制造行业 IT 基础架构转型方案与实践