1、智能工厂建设思路分享主讲人：航天云网数据研究院（广东）有限公司2019年9月目录二、航天云网智能制造建设思路三、案例分享四、上云上平台一、工业与互联网发展趋势01工业与互联网发展趋势工业革命发展趋势4321工业4.0工业3.0第三次工业革命工业2.0第二次工业革命工业1.0第一次工业革命机械化电气化自动化智能化18世纪末20世纪初20世纪70年代现在蒸汽时代电气时代信息时代智能时代第四次工业革命伴随着蒸汽驱动的机械制造设备的出现，人类进入了“蒸汽时代”伴随着劳动分工、电力驱动的大规模生产的出现，人类进入了大批量生产的流水线式及“电气时代”电子技术、工业机器人和IT技术的大规模使用提升了生产效率2、，进一步提高了大规模生产自动化水平基于大数据和物联网（传感器）融合的系统在生产中大规模使用，提高了智能化程度标准化(管理规范化)数字化(过程透明化)自动化(自动化信息化融合)智能化云端化(协同融合)(大数据应用)制造模式的演进20DC191319621990单件手工流水线丰田生产模式精益生产单件生产，生产率低，价格高，产量低，无法大量生产。福特1913年建立了第一条汽车装配流水线，提高了生产效率，推动了大量生产模式的发展。丰田结合日本特点探索，于1962年提出了丰田生产模式TPS，提倡准时生产、看板管理和员工参与。1985美国麻省理工学院筹资500万美元，通过国际汽车计划IMVP，用时5年对13、4个国家近90个汽车装配厂实地考察，对比TPS，于1990年出版了改变世界的机器把TPS命名为精益生产（Lean Production）。2011智能制造2011年德国提出“工业4.0”，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出。2012年11月美国通用电气发布工业互联网：突破智能和机器的界限。核心是信息物理系统的深度融合，工业革命与网络革命的双向突破。1980s1990s2000s2010s1970s融合发展ARPANET联网研究互联网应用功能：消费互联网 产业物联网工业生产模式：数字化 网络化、智能化提出Internet概念TCP/IP万维网（WWW）搜索引擎电子商务社交网络移动互联4、网云计算物联网大数据工业互联网学术研究生活服务生产服务单机数控工业使用计算机为代表的ICT工业使用以互联网为代表的ICT数控机床CADCAM/CAEERP虚拟设计智能制造远程运维云制造网络制造互联网工业制造MES工业互联网发展史企业面临的挑战01030204国际布局制造业开始在全球开启一轮新的布局产业政策宏观政策引导，制造业向高端发展技术进步大数据,人工智能,工业物联网,云制造消费升级互联网与工业制造开始深度融合，消费需求快速多方位升级全球制造业开始重新布局，中国人口红利逐渐消失，高端制造业迸发初现端倪，产业政策和金融引导逐渐向制造产业升级方向突进，技术进步日新月异，新产品、新功能频频创造，消5、费者素质不断提升，消费者价值判断愈加成熟，消费过程向制造过程渗入，互联网已开始与工业制造深度融合。制造企业面临时代的挑战。02航天云网智能工厂建设思路什么是智能工厂？数字工厂智能工厂通过大数据、智能系统、人工智能等新兴技术与工业融合，实现公司经营管理、生产制造、销售采购、服务、流程管理、协同生产的高度融合，构建一个高效节能的、绿色环保的智能工厂。透明工厂即时正确地采集生产线数据，清楚掌握产销数据、生产设备利用率、资源情况、库存数据、工厂运行效率。提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预，合理的生产计划编排与生产进度，打通设计、研发、计划、生产、销售、采购、供应链全流程。智能工厂是通过信息技6、术与制造业的智能工厂是通过信息技术与制造业的深度融合深度融合，将工厂内生产资源、生产要素、生产工艺、，将工厂内生产资源、生产要素、生产工艺、生产制造、管理等各环节高度协同，实现生产制造、管理等各环节高度协同，实现以订单为导向、以数据为驱动的自动化、智能化生产模以订单为导向、以数据为驱动的自动化、智能化生产模式的现代工厂。式的现代工厂。智能工厂解决什么问题？打通“线”条按照产业主工艺流程线条，将设计研发计划排产加工制造制造原理成品检查检验入库原理供应链管理各环节打通，形成若干条解决方案线条，实现全工艺流程数字化、智能化。全“面”覆盖将产业周边资源的数字化转型逐步融入到产业集群数字化总体解决方案中7、，形成解决方案向产业集群各环节、各角度的全面覆盖。单“点”攻关聚焦设计研发、计划管理、生产制造、检测检验、供、销、存、供应链管理等各个环节的实际需求和痛点，逐一攻关，形成单“点”的解决方案能力“点”。采用采用“点、线、面、平台结合点、线、面、平台结合”的方式，聚焦工业企业实际痛点和运行实际，采取有针对性的方式，聚焦工业企业实际痛点和运行实际，采取有针对性的智能化解决方案。的智能化解决方案。智能工厂解决什么问题？销售部计划部设计部门采购部供应商仓库生产车间售后部客户交期紧，无法掌握生产进度计划制订工作繁重，准确率低采购数量过高，资金占用量大生产进度无监控库存过高，库存不准确售后运维成本高l工业企8、业成本高居不下，人工成本、生产成本、坏品率高、能耗高等l现有各系统数据不互通，形成一个个数据孤岛l现有信息化软件商针对某一环节，不能为企业提供系统性解决方案l大部分企业停留在手工、纸质作业阶段，无数字化资产积累工业企业普遍面临的问题及现状工业企业普遍面临的问题及现状智能工厂建设整体规划4321需求调研方案设计精益制造建设现在开展企业智能化水平诊断从接单-交付，开展各部门的流程和需求调研结合精益制造、自动化、信息化、智能化建设思路，规划智能工厂的建设方案基于精益制造理念，规划理想的价值流程图，消除制造过程的浪费，规划合理的车间布局和标准作业流程，为智能工厂建设打下坚定基础产线和设备自动化改造和联9、网上云56基于INDICS平台的全链条的信息化系统建设（包括CRM/PLM/ERP/APS/MES/WMS/SCM等），实现各系统信息互联互通基于云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，实现具有信息深度自感知、智能优化自决策、精准控制自执行等功能自动化建设信息化建设智能化建设从生命周期层面和系统层级，对生产企业的智能化改造程度做全面评估！需求调研-智能化水平诊断图1 智能化改造成熟度矩阵图2 智能化改造成熟度评价模型架构价值流程图（VSM），调研目前从接单到交付的全流程，并规划出未来理想VSM，旨在缩短生产周期，降低成本。精益制造建设-规10、划有价值的接单交付流程七大浪费，发现并消除生产过程的各种浪费，降低生产成本。精益制造建设-消除制造浪费D制造不良无生产和检验标准，在线质量控制差，FPY低O过度加工生产工艺设计繁琐、重复测量和加工O过量生产没有规范有效的计划控制W等待由于排产不合理、工位不平衡、待料等，需要长时间等待，中断流程M动作员工需要在工位间走动，对操作定义不规范，指导不明确。I库存在制品过多，且管理不规范，对产量没有监控。T搬运产品在不合理运输，搬运频繁，路程远，搬运不符合人机工程学，劳动强度大，效率低。精益制造建设-标准化人员物料流信息流标准化操作对操作员、质检员、领班等各种生产角色进行清晰的工作定义，并将之反映到产11、线设计。通过实时KPI管理员工。MPH易执行依据MPH（Material Providing&Handling，物料供应和拾取）设计物料流，并将之贯穿产线设计始终。考虑适度的自动化设备运用，以提高效率。清晰智能根据标准化的信息将人员、物料、设备综合管理起来，以数据表示生产状态，以状态驱动标准流程，以流程指挥人员和设备运行。持续改善柔性与扩展性依据LADM(产线结构设计)标准方法，满足未来产能扩展、产品多样化的需求，同时需要着重兼顾方便产线改善的要求。自动化建设用信息技术和机械电气设备实现生产企业的物流、信息流和组装/加工过程的自驱动、自管理运作。物流自动化生产过程自动化流程自动化用数字化表示实12、物、状态和流程，用流程表示过程和管理，用流程驱动人、设备、物料和方法的。库房管理系统立体库房AGV数控机床机器人流程驱动物理设备实现自动化的基础设施Kanban管理系统DNCMESAndonPDMERPAPSVMS图纸管理质量管理数据分析实施精益改善，辅以信息系统，实现企业生产管理流程标准化，以数据和流程来驱动人、设备、方法的适度自驱动、自管理。SIM通过物料流转、生产过程和流程的自动化，结合信息化系统，全面提升企业的自动化水平自动化建设-设备互联设备接入工具产线接入工具MESSCADA产线PLC产线ERPPLM业务智能工厂应用接入工具 产能开放与共享 工业智能驱动的（计划、质量、工艺）优化 13、数据驱动生产线运营设备设备/产品PLC/传感器 设备能力共享 数据驱动的设备/产品运营 智能互联设备/产品 构建企业生态 基于MBE的协同制造 数据驱动的智能企业设备联网，实现设备运行状态实现监控和分析，设备维保系统化作业；产线联网，通过大数据分析实现计划、质量和工艺的优化；为实现数字化工厂打下坚定的基础。SAP B1，帮助成长型企业端到端地管理从生产到销售的各个环节，以效率提升换取利润增长信息化建设-企业资源管理系统销售销售业务业务流程流程客户客户档案档案管理管理订单处理订单处理价格价格管理管理库存库存查询查询交期交期确认确认订订单单下下达达产产销销协协调调生生产产管管理理发发货货确确认认应14、收应收账款账款结算结算销销售售计计划划PLM，服务于产品研发上下游企业的集成协同研发管理平台，帮助企业基于云端的产品研发项目管控、产品数据全生命周期管理、企业设计应用和工程资源体系管理，实现跨企业、跨地域、跨部门的全面设计协同。信息化建设-产品全生命周期管理系统产品数据管理数据状态管控数据收发客户协同APS，考虑订单交期、设备资源、工艺路径和标准工时等约束条件，为客户实现一键排产信息化建设-智能排单系统WMS+AGV，基于计划排程，通过WMS+AGV，AGV小车自动从刀模库领取刀治具从仓库领取物料，配送到对应的工作中心，可以实现自动配送信息化建设-物流配送系统5.5.送至工作中送至工作中心心信15、息化建设-智能生产管理系统智能生产管理系统，通过自动排程、生产过程管理、工艺管理、质量管理、设备管理和人员管理等功能模块，实现生产过程透明可控，提高生产效率和品质，降低生产成本。仓储管理系统WMS，实现进料、检验、零件入库、配送、成品入库、出货的全流程系统作业信息化建设-仓储管理系统Step 01Step 02Step 03Step 04Step 05Step 06Step 07Step 08Step 09在途物资原料赋码原料采购订单确认批量入库来料检验分拣上架库存管理下架出库全流程管理智能物流运输管理系统TMS，在车辆上插入OBD车辆监控终端，实现移动用车申请、实时位置监测、车辆调度、电子围16、栏、行车轨迹、违规预警、用车统计、年检年审、司机管理等功能，促进企业车辆管理信息化、智能化，保障人、车、货安全信息化建设-智能物流运输管理系统智能工厂目标以订单为导向、以数据为驱动的自动化、智能化生产模式客户下单生产计划研发设计物料采购生产排程物流配送生产制造产品入库产品出货设计要求销售订单销售订单BOM和工艺资料物料需求生产计划物料入库生产进度BOM和图纸BOM、图纸、工艺产品入库物料配送产品出货经营管理客户管理供应商管理流程管理资源管理金融服务融合仓储管理运输管理能耗管理03案例分享XXX模具智能工厂建设东莞XXX模具主要业务为设计、制造、销售各类精密汽车冲压模具，加工汽车零件，2017年17、销售收入2亿元，用户包括一汽、奔驰、宝马等国内外大客户。1项目特点：大型冲压模具类产品生产。2改造亮点：无人化生产柔性化制造：实现标准化精密工装、刀具、工件智能配送、管理和加工过程柔性化制造；协同化制造复制推广（XXX模具云制造运营系统图）（南方日报：横沥镇与航天云网展开线上线下协同创新模式）3改造效果：车间人工数量：由93人降为10人；加工设备利用率：由40%提升至80%；研发设计时间缩短50%，产品质量提高30%以上，生产效率提升50%以上，产能提高100%以上，企业生产成本降低30%以上。XXX模具智能工厂建设信信息息化化系系统统整整体体框框架架XXX模具智能工厂建设搭建数控加工中心为核18、心的零件无人化生产车间：通过六关节机器人、AGV、回转式自劢刀具管理系统、传感器、网关等，联接起48台立式数控加工中心，实现中小型工件物流智能化、刀具配送智能化和工件加工柔性化；通过重载AGV及船坞技术、回转式自劢刀具管理系统、传感器、网关等，联接16台大型数控龙门加工中心，实现重型工件（30000KG）物流智能化、刀具配送智能化和重型工件加工柔性化。冲压模具零件产线建设 面向多品种、零批量产品的工艺布局，实现柔性加工生产 智能一拖三生产单元，实现工件的上下料及设备自动加工 智能船坞实现重载AGV与龙门铣床的自动对接，实现全流程物流自动化 RFID与Smart IOT技术应用，自动获取加工过程19、产品、加工参数等信息冲压模具零件生产过程航天电器智能工厂建设贵州航天电器公司主要从事高端继电器、连接器和组件线缆的研制生产和技术服务，是我国电子元器件行业高端领域、高端产品研制生产的主要企业之一。1项目特点：高端连接器产品装配，多品种、小批量，按单生产。2改造亮点：CPDM云设计工艺协同VR虚拟工厂及产线仿真。AR装配指导3改造效果：产能：30万件/年提升到50万件/年；生产效率提高40%以上，运营成本降低21%以上，产品研制周期缩短33%以上，产品不良品率降低56%，能源利用率提高21%，自动化率提升至60%（航天电器云制造运营系统图）（产线规划，VR产线仿真，CPDM，工艺分析，预防性维20、护）04上云上平台政策解读总体目标：2020年，支持1万家工业企业“上云上平台”，促进工业企业进一步“降本增效提质”。培育200家技术和模式领先的工业互联网供应商。形成20家具备较强实力、国内领先的工业互联网平台。为贯彻落实广东省深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网实施方案及配套政策措施（粤府201823号），特制订本工作方案。政策解读支持工业企业依托工业互联网平台商和服务商，围绕研发设计、生产管控、经营管理、售后服务等核心业务环节，进一步降低经营成本、提升生产效率、提高产品质量、降低能耗排放、优化产业协同。工作重点重点面向生产制造环节。提升透明化管控和数据决策水平。重点面向中小工业企业。21、重点解决广大中小工业企业面临的共性痛点和需求。重点面向初级应用阶段。鼓励企业采用新技术、新工具，通过数据建模、分析、优化实现预测预警和辅助决策。智能生产管理系统智能生产管理系统，通过自动排程、生产过程管理、工艺管理、质量管理、设备管理和人员管理等功能模块，实现生产过程透明可控，提高生产效率和品质，降低生产成本。智能排单系统实时ATP订单追踪产能投资决策试算APS Cloud 排程引擎投入数据产品基本数据订单基本数据现场资源状况派工逻辑物料库存资料设备基本数据设备加工工时现场报工资料现场派工规划现场投料规划物料进料规划实时派工规划剩余产能投产建议产出结果APS Cloud客户业务制造V仓管生管接22、单、生产状态查询 订单交期追踪全厂产能规划生产排产优化排程结果采购、备料生产报工、出货再次合作采购$老板智能排单系统APS，考虑订单交期、设备资源、工艺路径和标准工时等约束条件，为客户实现一键排产设备资源管理系统设备资源管理系统有效减少非计划停机时间l 更长的维护间隔，更少的维护工作量l 更低的维护成本l 维护更具针对性设备寿命延长l 早期发现问题，有效避免致命故障发生l 更科学保养，设备使用寿命更长备件更明确l 基于长期历史数据，智能统计分析故障规律l 更有效备件，提高备件利用率l 有效节省备件成本编号 功能模块功能说明1设备台帐实现车间设备的统一台帐管理，为企业提供更好的资产管理、查询。223、状态监控实时采集设备的运行状态信息，便于统计设备稼动率，提高设备利用率和车间产能。3设备告警实现设备报警信息的实时反馈，便于企业及时发现并采取有效措施解决。4设备点检实现设备点检的线上运行，为企业提供一套合理的巡点检办法，以电子化替代纸质化，规范设备点检工作。5异常处理实现设备异常处理的记录及历史查询，通过异常处理分析提升企业异常处理能力。6维护计划为企业提供线上设备维护计划，实现设备定标准定周期定人的维护跟踪，并可查询历史维护记录。7保养管理为企业提供线上设备保养管理，实现设备定标准定周期定人的保养，并可查询历史保养记录。8效率分析实现企业设备的综合效率分析和查询，为企业数据分析和决策提供依24、据。9数据看板提供实时和历史数据看板，企业提供透明化的数据展现10文档管理基于企业现有文档，通过文档上载功能，实现文档线上数据分析和文档追溯。（以下功能模块仅供参考，具体根据项目实际情况而定）设备远程运维设备远程运维服务，实时监控设备运行状态、统计设备运行效率、科学开展设备维保管理和备品备件管理、实现设备智能诊断。巡检/保养计划定期自动生成保养工单大数据积累根据点检/保养/维修工单处理结果，形成机理模型智能诊断利用机器学习分析设备运行趋势，智能诊断故障工单流转操作员手机接单并记录企业资源计划管理系统企业资源计划管理系统，专为中小型企业量身打造，价格合理、易于实施的综合业务管理解决方案。这套完整25、的解决方案包含运营不断增长的业务所需的所有核心功能包括管理、财务会计、银行业务、销售、采购、客户关系管理、库存控制、制造、管理会计核算和报告。n云服务模式，让企业能够以敏捷的行动来应对不断变化的市场趋势，快速部署并迅速扩展所需功能，加速企业实现价值，显著提高竞争优势。n随着企业需求的变化，可匹配并扩展符合特定行业和其他需求的解决方案，帮助企业适应并从容地拓展业务，实施企业发展战略。高科技/电子行业服装鞋帽行业能效监控能效监测云平台设计仿真力基于云资源的设计与仿真服务目标客户目标客户石化化工节能环保电子信息风力发电工程机械航空航天汽车行业对于具有研发设计业务的企业，CAD设计和CAE仿真是产品结构性能优化的必要手段。工业互联网的发展，使得在线使用CAD/CAE仿真服务成为可能。随时、随地地使用这些服务，帮助企业摆脱了永久许可、软硬件绑定的困局。CAE仿真求解任务，需要大规模的HPC硬件支持，在线调用国家超算中心资源，可以极大减少求解时间，加快研发速度依托INDICS平台，整合国家超算数据中心资源、尖端虚拟化技术、国内外主流商业设计仿真软件，形成云化设计仿真服务为中小型工业企业提供 云化设计（CAD）仿真（CAE）工具和资源任何时间、任何地方、任何人、按需使用