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文檔簡介
智能制造產(chǎn)品解決方案單擊此處添加副標題匯報人姓名中國制造面臨的主要問題創(chuàng)新乏力人口紅利喪失制造業(yè)外遷產(chǎn)能過剩設計生產(chǎn)變通性差生產(chǎn)效率低管理不透明迭代更新加快制造業(yè)形勢嚴峻
用工荒智能化網(wǎng)絡化數(shù)字化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)4.0中國制造2025產(chǎn)品模式創(chuàng)新制造模式創(chuàng)新供應鏈模式創(chuàng)新服務模式創(chuàng)新營銷模式創(chuàng)新工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提出中國制造2025——核心目標與戰(zhàn)略規(guī)劃十大重點領域五大工程核心關鍵一條主線信息化與工業(yè)化深度融合創(chuàng)新驅動、智能轉型國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設工程國家效益:20年3萬億美元GDP增量企業(yè)效益:效率↑20%,成本↓20%,節(jié)能減排↓10%大力推進智能制造工業(yè)強基工程綠色發(fā)展工程高端裝備創(chuàng)新工程新一代信息技術高檔數(shù)控機床和機器人航空航天裝備海洋工程裝備及高技術船舶先進軌道交通裝備節(jié)能與新能源汽車電力裝備新材料生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械農(nóng)業(yè)機械裝備互聯(lián)網(wǎng)+智能制造網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺整體架構消費者供應鏈協(xié)作企業(yè)開發(fā)者設計APP生產(chǎn)APP管理APP服務APP設備狀態(tài)分析供應鏈分析能耗分析優(yōu)化…..應用開發(fā)(開發(fā)工具、微服務框架)工業(yè)微服務組件庫(工業(yè)知識組件、算法組件、原理模型組件)業(yè)務運行應用創(chuàng)新工業(yè)安全防護工業(yè)數(shù)據(jù)建模和分析(機理建模、機器學習、可視化)工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)(工業(yè)數(shù)據(jù)清洗、管理、分析、可視化等)設備管理資源管理運維管理故障恢復設備接入?yún)f(xié)議解析邊緣數(shù)據(jù)處理云基礎設施(服務器、存儲、網(wǎng)絡、虛擬化)通用PaaS平臺資源部署和管理應用層(工業(yè)SaaS)平臺層(工業(yè)PaaS)IaaS層邊緣層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造解決方案-5個維度集成1ERPMESSCADA/HistorianMachine
Layer生產(chǎn)工廠21電子商務客戶/消費者33售后服務機臺設備云55質量控制5供應商制造協(xié)同445個維度的集成
生產(chǎn)工廠到生產(chǎn)運營管理集成機臺設備互聯(lián)電子商務B2B/B2C集成生產(chǎn)供應協(xié)同設備云商業(yè)網(wǎng)絡精益數(shù)字化服務協(xié)同設計個性化定制協(xié)同供應物流優(yōu)化庫存優(yōu)化銷售優(yōu)化成本優(yōu)化車間優(yōu)化(智能互聯(lián)、智能運營、智能車間)智能制造本質的理解互聯(lián)協(xié)同質量優(yōu)化采購優(yōu)化協(xié)同制造產(chǎn)融一體分享制造平臺型企業(yè)全球資源客戶導向移動互聯(lián)網(wǎng)
邊緣計算
大數(shù)據(jù)
人工智能
物聯(lián)網(wǎng)
IOT
智能制造本質應用最新工業(yè)工程及IT網(wǎng)絡技術,重新審視企業(yè)現(xiàn)有流程與生產(chǎn)組織方式,實現(xiàn)企業(yè)在供應、營銷、設計、及制造等領域的經(jīng)營創(chuàng)新,同時借助新技術賦能新組織,實現(xiàn)管理創(chuàng)新,全面推動企業(yè)向生產(chǎn)智能、管理智能化、運營智能方向轉型,以滿足客戶敏捷、個性、服務化需要。降本、增效、保交期1智能制造整體方案—整體方案—ONE經(jīng)營分析財務分析制造分析數(shù)字營銷互聯(lián)網(wǎng)采購協(xié)同設計智能車間設計制造一體化供應鏈協(xié)同智慧財稅質量管控精細成本管理人力資源排程&調度設備資源管理生產(chǎn)過程管理云計算、邊緣計算、人工采集、云處理、物聯(lián)網(wǎng)….原物料容器具工裝CNC/DNC機器人PLCs感知儀表儀器檢驗檢測工人DCSWCSsCLOUDs質量過程控制制造物流管理能源環(huán)境管理..智能管理現(xiàn)場設備產(chǎn)業(yè)互聯(lián)數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化定制服務云服務基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能制造整體解決框架決策輔助智能分析電子發(fā)票、云通信、電子合同、IoT云流程、云表單、云打印、企業(yè)AI租戶、用戶、權限、主數(shù)據(jù)開發(fā)、運維、集成、大數(shù)據(jù)、安全云平臺基礎能力云渠道、會員、客服、市場、銷售采購云供應商管理、采購尋源、招投標、云采超市、采購協(xié)同制造云智能計劃、智能執(zhí)行智能產(chǎn)品、智能設備財務云協(xié)同云人力云營銷云企業(yè)社交、協(xié)同辦公、移動門戶、社交化業(yè)務、即時通信報賬服務、商旅服務、電子發(fā)票、實時會計、電子檔案、暢捷支付員工服務、招聘服務、人事服務、薪酬服務、社保服務、員工福利人力資源設計管理資產(chǎn)管理供應鏈管理圖文檔管理、工藝過程管理、變更管理..+組織機構、人員信息、人員變動人員合同、薪資管理、福利管理…財務管理采購管理、庫存管理、銷售管理、合同管理、內部交易、銷售信用…生產(chǎn)制造需求管理、主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃、排產(chǎn)管理、生產(chǎn)訂單管理…資產(chǎn)信息管理、資產(chǎn)使用管理、資產(chǎn)租賃管理、維修維護管理、設備運行管理…總賬、現(xiàn)金管理、應收管理、應付管理、存貨核算、企業(yè)報表、成本管理、預算管理大屏展示瀏覽器移動終端工業(yè)終端車間看板原物料容器具工裝CNC/DNC機器人DCS/PLC感知儀表儀器檢驗檢測工人SCADA邊緣層IoT組件AI技術支撐營銷分析采購分析庫存分析財務分析智能分析績效分析…網(wǎng)絡化數(shù)字化智能化+智能制造整體應用方案2實現(xiàn)路徑-中小企業(yè)智能制造實現(xiàn)路徑ONE智能制造進階路徑跑計劃看訂單提效率基礎應用精細應用優(yōu)產(chǎn)能控進度保質量智慧應用聯(lián)設備粘客戶創(chuàng)模式管理目標解決方案WMS/MES智能排產(chǎn)/APS智慧工廠/CPS智能物流智能服務C2M/設計眾包大數(shù)據(jù)/云計算車間/質量管理車間條碼/RFID工序/分項成本有限產(chǎn)能排產(chǎn)供應鏈協(xié)同平臺設計制造一體化營銷服務一體化物料清單生產(chǎn)訂單庫存條碼MPS/MRP/LRP產(chǎn)品/訂單成本成長型企業(yè)智能制造進階全景圖智慧決策智慧設計智慧計劃智慧質管智慧服務智慧成本智慧生產(chǎn)智慧供應實際成本分項成本標準成本阿米巴產(chǎn)品與客服一體化產(chǎn)品及全生命周期服務智能客戶服務標準作業(yè)條碼智能倉策立體化智能倉庫設計資料標準化設計制造一體化設計制造自動化基礎數(shù)據(jù)及事務處理統(tǒng)計分析管理監(jiān)控輔助智能決策數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場看板現(xiàn)場管理流程組織現(xiàn)場監(jiān)控高級排程透明工廠ROP/LRPMPS/MRP高級APS質量檢驗質量追溯質量保證智能化自動化系統(tǒng)化人工化3PART01-智能設計管理ONEERP平臺化改型設計需要做的標準化工作PLM標準件庫原材料庫設計師合同簽訂研發(fā)設計項目立項設計結果通用件庫專用件庫借用參照重新設計增加減少成品零件1外購件2標準件部件產(chǎn)品設計管理體系建設三步曲基礎數(shù)據(jù)管理標準化研發(fā)過程管理標準化設計制造管理一體化1234.可視化與瀏覽1.文檔管理
3.工作流管理
6.產(chǎn)品結構管理
7.變更管理2.系統(tǒng)管理工具
5.零部件管理8.項目管理11.數(shù)據(jù)集成與接口10.工藝電子圖板12.產(chǎn)品配置管理CPD.協(xié)同開發(fā)平臺9.產(chǎn)品工藝管理數(shù)字化設計數(shù)字化企業(yè)通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)倒逼設計數(shù)據(jù)管理標準化一、類、有、變、數(shù)、短、長、跳產(chǎn)、供、銷、存、委規(guī)則通過項目管理實現(xiàn)研發(fā)過程管理標準化項目子項目一子項目二……孫項目二孫項目一……………………WBS任務分解一體化不僅僅是集成而是一體化的數(shù)據(jù)和業(yè)務規(guī)劃碼頭模式傳統(tǒng)的PLM與ERP集成,好比是在各孤島間船來船往。碼頭好比集成接口,船是數(shù)據(jù)中間載體,需中間轉換,效率低,且雙向收費。大橋模式設計制造一體化,更重要的是數(shù)據(jù)和業(yè)務的一致性規(guī)范。就好比是信息孤島之間的跨海大橋——雙向互通,還不收費。設計制造一體化要實現(xiàn)的目標PLM直接查詢
物料信息,減少庫存積壓,降低產(chǎn)品成本。設計制造一體化
關鍵價值PLM互連PLM互通互連PLM
直接查閱PLM產(chǎn)品圖紙,實現(xiàn)設計生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。PLM為
提供標準統(tǒng)一物料信息、BOM結構、工藝路線和工時定額等,夯實
應用基礎。+++++++物料、產(chǎn)品結構、工藝路線等同步PLM查庫存情況產(chǎn)線調用PLM圖紙4PART02-智能計劃管理ONE訂單生產(chǎn)按用戶訂單確定的數(shù)量和交貨期組織生產(chǎn)和采購;成品基本沒有庫存Make-To-Order訂單組裝通用的零部件在訂貨前計劃、生產(chǎn)并完工入庫,收到訂單裝配成最終產(chǎn)品。Assemble-To-Order訂單設計在收到客戶訂單后開始設計,并組織采購和生產(chǎn),也被稱為專項生產(chǎn)Engineering-To-Order備庫生產(chǎn)也稱庫存生產(chǎn),在對市場需求量進行預測的基礎上,有計劃地進行生產(chǎn)Make-To-Stock智能計劃適應企業(yè)不同生產(chǎn)管理與生產(chǎn)組織模式企業(yè)計劃模式不一定單一,存在多種模式并存智能計劃滿足制造企業(yè)多場景化應用智能計劃多層次應用:從手工計劃到高級排程01LRP03APS02MPSMRP智能計劃12301LRP批次計劃02MPS/MRP主/需求規(guī)劃以“單”為中心,按“單”占用供應的批次計劃方法按時間順序對“料”進行整體供需平衡的計劃方法03APS有限排產(chǎn)基于產(chǎn)能約束限制的計劃方法+支持從簡單的批次計劃、物料需求計劃到能力約束計劃等多層次計劃方式,適應不同階段、不同層次的組織計劃要求。02-提高訂單交付率優(yōu)化計劃跟蹤、預測與齊套,保證訂單交付01-庫存下降通過優(yōu)化計劃組織模式、降低庫存、降低資金占用04-提高計劃可執(zhí)行性借助系統(tǒng)綜合科學考慮計劃各種要素,建立科學合理,強可執(zhí)行計劃03-縮短生產(chǎn)周期科學合理預測與訂單消抵機制,在庫存控制基礎上大大縮短生產(chǎn)周期企業(yè)智能計劃應用的新變化“交期優(yōu)先”模式“成本優(yōu)先”模式APS交期班次班次線性算法設備最早開工算法班次班次交期班次班次按班折返算法“雙模式”排產(chǎn)促進管理更精準1.4公司介紹明細到生產(chǎn)線/設備、工作日/班組的自動排產(chǎn)計算支持三個層面有限排產(chǎn)運算,交期預排產(chǎn)/有限產(chǎn)能主計劃/有限產(chǎn)能細排產(chǎn),支持產(chǎn)能預留排產(chǎn)計劃可視化,可以針對單元格(設備/日)的結果進行修改、生成生產(chǎn)訂單等操作產(chǎn)能負載可視化,有限產(chǎn)能主計劃后,能夠直接作為MRP運算的數(shù)據(jù)來源有限排產(chǎn):基于多約束的智能化可視化排程5PART03-智能供應管理ONE
WMS概覽WMS是一套與流程緊密結合的先進的倉庫管理系統(tǒng),結合簡單易用的Android手持系統(tǒng),將倉儲管理顆粒度細化到庫位和操作,實現(xiàn)用戶對倉庫的管理精細化,精益化要求,利用系統(tǒng)對貨品、貨架的管理和條碼平臺的應用,解決倉庫中貨品庫位管理雜亂,賬實不符,作業(yè)效率低等重點問題,顯著降低企業(yè)的倉儲運營成本,全面提升倉儲業(yè)務智能化管理水平。WMS應用深度模型WMS3:WMS項目化交付結合特定行業(yè)、領域的深度應用以及軟件系統(tǒng)與自動化立體倉庫的一體化集成應用WMS1:倉儲條碼產(chǎn)品快捷易用實現(xiàn)倉庫及倉儲作業(yè)過程的數(shù)字化管理智能高效通過復雜倉儲策略的設計和實施,實現(xiàn)倉庫及倉儲作業(yè)流程的智能化管理WMS2:WMS產(chǎn)品入庫作業(yè)出庫作業(yè)盤點作業(yè)裝箱作業(yè)條碼規(guī)則標簽設計條碼生成標簽打印多維度批次規(guī)則貨品上架規(guī)則庫存周轉規(guī)則揀貨分配規(guī)則倉儲作業(yè)管理條碼管理策略管理全面基于Android的手持端系統(tǒng)WMS1.0倉儲條碼應用模型入庫作業(yè)出庫作業(yè)盤點作業(yè)裝箱作業(yè)條碼規(guī)則標簽設計條碼生成標簽打印多維度批次規(guī)則貨品上架規(guī)則庫存周轉規(guī)則揀貨分配規(guī)則倉儲作業(yè)管理條碼管理策略管理全面基于Android的手持端系統(tǒng)
WMS2.0倉儲條碼應用模型WMS基于獨立數(shù)據(jù)平臺的多層次功能架構6PART04-智能生產(chǎn)管理ONE智能生產(chǎn)MES123條碼/RFIDMES1基礎應用資源與業(yè)務管理工時計件
現(xiàn)場質量NoSQL{}MES3高級應用智能分析監(jiān)控工控集成生產(chǎn)環(huán)境管理生產(chǎn)物流管理APS高級排程工序模具MES2中級應用生產(chǎn)流程資源實時監(jiān)控質量追溯現(xiàn)場排程MES3.0智能應用MES2.0追溯與監(jiān)控MES1.0現(xiàn)場管理MES1-2-3:根據(jù)60萬用戶實踐,按應用深度將MES系統(tǒng)劃分為基礎應用、中級應用和高級應用三個階段,簡稱MES123?,F(xiàn)場看板WMS倉儲管理全面預算管理供應鏈管理財務管理人力資本管理物流控制系統(tǒng)生產(chǎn)控制DCS/PLCGPS位置信息數(shù)控設備質檢設備能源計量系統(tǒng)射頻條碼系統(tǒng)視頻攝像頭現(xiàn)場作業(yè)系統(tǒng)平臺層行業(yè)應用層汽配行業(yè)流程行業(yè)….電子行業(yè)機械行業(yè)人機交互AGV聲光報警短信友空間操作員站W(wǎng)EBAPP業(yè)務分析層指標及績效管理工廠智能分析通用業(yè)務層工藝管理車間排程調度物料管理健安環(huán)管理電子看板物流管理,,,,,,質量追溯設備運行管理生產(chǎn)進度管理E-SOP生產(chǎn)過程監(jiān)視工裝工具管理ERP應用層MES整體解決方案人員管理大屏展示瀏覽器移動終端工業(yè)終端車間看板數(shù)據(jù)采集存儲層公共基礎檔案工業(yè)物聯(lián)中間件業(yè)務數(shù)據(jù)交換組件OPENAPI條碼/二維碼商業(yè)分析、決策支持手工/條碼IOT連接/AI組件邊緣計算|云計算關系型數(shù)據(jù)庫
實時數(shù)據(jù)庫執(zhí)行效率提升30%與ERP流程打通,任務驅動無紙化執(zhí)行,賬實同步過程實時監(jiān)控任務協(xié)同減少信息錯誤90%倉庫數(shù)字化、物料條碼化生產(chǎn)條碼化,信息智能采集圖紙、文件、視頻工位電子化無紙化時效性提升90%PDA/掃碼搶/自動采集數(shù)據(jù)出入庫單據(jù)自動生成到ERP在線任務處理移動掃碼自動生單減少人為失誤99%任務校驗,出入庫防錯先進先出、上料防錯流程防錯,文件防錯過程防錯提高拆包效率80%智能判斷,自動拆包一鍵移動打印提高拆包標識效率自動拆包移動打印提升數(shù)據(jù)采集效率30%待檢任務流程驅動檢驗標準、文件在線自動調用移動檢驗數(shù)據(jù)錄入、拍照取證在線檢驗提升揀貨效率30%PDA智能揀貨建議FIFO入箱入托集中掃碼掃碼自動下架快速揀貨實現(xiàn)過程追溯100%條碼批次出入庫追蹤生產(chǎn)過程采集數(shù)據(jù)追蹤產(chǎn)品質量數(shù)據(jù)追蹤全程追溯縮短生產(chǎn)周期30%流程協(xié)同任務驅動執(zhí)行執(zhí)行數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計異常監(jiān)控分析縮短周期提升良品率流程防錯,執(zhí)行過程防錯QC質檢保障提升良品率代替2-3人/AGV激光智能導航小車實時任務協(xié)同代替人工搬運AGV代替人數(shù)據(jù)采集提升90%集成設備PLC接口加裝數(shù)據(jù)采集器加工數(shù)據(jù)實時采集與設備監(jiān)控設備聯(lián)網(wǎng)注:具體量化效果數(shù)據(jù)因項目基礎而定,此處僅為參考。系統(tǒng)預期效益產(chǎn)品良率提升30%供應鏈模式創(chuàng)新營銷模式創(chuàng)新制造模式創(chuàng)新生產(chǎn)無紙80%制造周期縮短30%防錯不良降低30%在制擠壓減少30%OLE提升30%產(chǎn)能提升30%OEE提升30%全程追溯100%數(shù)字創(chuàng)造客戶價值管理提升減少存貨資金占用信息共享任務協(xié)同進度追蹤任務監(jiān)控突發(fā)應對改善品質提升計劃可量化可預見的收益ERP與MES集成控制流程ERP()MES工序資料資源檔案部門/人員檔案存貨分類/檔案基礎數(shù)據(jù)銷售預測銷售訂單MPS/MRP采購/委外工廠設置生產(chǎn)流程工作班組生產(chǎn)調度生產(chǎn)訂單訂單信息生產(chǎn)調度批次拆分生產(chǎn)工單材料入庫材料出庫生產(chǎn)現(xiàn)場倉(MES)材料收發(fā)參照調撥出庫材料耗用投料站...基礎數(shù)據(jù)同步生產(chǎn)過數(shù)站品質檢驗站產(chǎn)品追溯檔案OQC/FQC/IPOC/MRB產(chǎn)成品入庫產(chǎn)成品入庫單物料消耗/批次信息倉庫()有限排產(chǎn)成本管理工序報工數(shù)據(jù)工序轉移單工時記錄單MES應用統(tǒng)一接口WebService關鍵應用-智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)場景示意圖實時數(shù)據(jù)庫防火墻流量計/電表SCADA串口服務器DCS/PLCDNC服務器移動應用服務器質檢設備數(shù)控機床物流設備AGV/RGV攝像頭以太網(wǎng)I/O電子看板條碼/射頻個人終端電子秤地磅閃燈/蜂鳴/按鈕移動終端視頻服務器SCADA串口服務器物聯(lián)網(wǎng)中間件自動反饋執(zhí)行數(shù)據(jù)采集處理數(shù)據(jù)業(yè)務建模應用服務提供IOT連接:生態(tài)合作,標準api,企業(yè)規(guī)則機械人GPS服務器MES部分關鍵應用-生產(chǎn)執(zhí)行管理MES部分關鍵應用-全程質量管控追溯按生產(chǎn)日期/產(chǎn)品條碼進行產(chǎn)品數(shù)據(jù)質量追溯。產(chǎn)品所有工序的生產(chǎn)數(shù)據(jù)全部記錄生產(chǎn)追溯、問題分析,系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐MES部分關鍵應用-不良趨勢分析MES部分關鍵應用-現(xiàn)場電子看板MES部分關鍵應用-工廠仿真監(jiān)控、電子看板實時監(jiān)控7PART05-智能質量管理ONE制造企業(yè)質量管理體系的業(yè)務解讀質量檢驗與控制管理主要包括來料、生產(chǎn)制程、完工、銷售發(fā)退貨、在庫等業(yè)務過程檢驗行為;質量分析與改善管理主要是基于外部(客戶或用戶)或內部(生產(chǎn)等部門)質量問題反饋,進行質量分析并提出改善意見,事后進行改善檢查及分析;質量追溯管理主要是針對質量改善、索賠管理要求等而實現(xiàn)實物來源的追蹤管理,一般分為質量溯源和流向追蹤管理兩部分;產(chǎn)品質量管理產(chǎn)品質量管理體系的系統(tǒng)架構ERP系統(tǒng)質量檢驗標準設置質量管控標準設置業(yè)務處理與質量檢驗管理采購到貨完工下線銷售發(fā)退貨在庫不良管控質檢結果與業(yè)務處理倉庫出入庫作業(yè)條碼應用與管控業(yè)務與物控管理質量分析與改善管理質量追溯管理供應商考核管理生產(chǎn)訂單管理車間管理工序檢驗管理WMS系統(tǒng)MES系統(tǒng)從生產(chǎn)業(yè)務到車間現(xiàn)場管理從倉庫業(yè)務到現(xiàn)場管理工序檢驗與數(shù)據(jù)采集管理PLC設備集成與工序質量管控生產(chǎn)制程的加工工藝標準與品質管控標準執(zhí)行控制行動計劃生產(chǎn)制程的設備、班組、加工工藝信息等生產(chǎn)制程的物控管理SPC分析與改善管理生產(chǎn)制程不良品管理質量追溯信息提交智能質管1:面向業(yè)務與制程的質量檢驗體系質量檢驗標準設置業(yè)務檢驗類型檢驗方式檢驗規(guī)則檢驗嚴格度檢驗指標檢驗水平檢驗環(huán)境檢驗圖紙檢驗儀器和設備質量檢驗方案供應商存貨對照表質量管控標準設置客戶存貨對照表存貨檢驗計劃質量檢驗方案對照表業(yè)務處理與質量檢驗管理采購到貨接收生產(chǎn)完工下線銷售發(fā)退貨在庫不良管控自動報檢樣本量信息維護或采集手工維護EXCEL導入檢驗設備直聯(lián)檢驗自動判定破壞檢驗損失處置是否合格采購入庫供應商承擔企業(yè)承擔在庫不良凍結完工入庫銷售發(fā)貨出庫及退庫在庫報檢解凍Y不良品評審處理N降級報廢退貨分揀返工返修改制自定義業(yè)務處理MES系統(tǒng)與制程質量檢驗管理生產(chǎn)制程的工序加工工藝標準與品質管控標準工序巡檢管理工序點檢管理生產(chǎn)制程的工序派工與制程數(shù)據(jù)采集加工、檢驗設備與PLC工控管理終端數(shù)據(jù)采集管理檢驗判定是否合格工序流轉YN工序不良品評審處理降級報廢返工業(yè)務處理ERP系統(tǒng)與業(yè)務質量檢驗管理智能質管2:面向業(yè)務與制程的質量追溯體系追溯方案追溯分類追溯內容追溯要求樣機試制、小批產(chǎn)階段批量生產(chǎn)轉換階段PPAP評審階段精確追溯批次追溯一般追溯生產(chǎn)制程技術參數(shù)記錄嚴格業(yè)務批次與質量管控標準業(yè)務范圍追溯查詢追溯內容(批次、質量檢驗信息、生產(chǎn)工藝狀態(tài)等信息)配套條件(工裝、藝夾具、轉運等)追溯管理與(業(yè)務、質量)的服務關系質量管理體系倉庫作業(yè)管控生產(chǎn)制程管控售后服務管理智能質管2:面向業(yè)務與制程的質量追溯體系零部件加工組裝加工鑄造機加熱處理組裝線產(chǎn)品序列號與零部件序列號、批次關聯(lián)管控零部件序列號、批次與生產(chǎn)設備關聯(lián)管控零部件序列號、批次與作業(yè)人員關聯(lián)管控產(chǎn)品及零部件關鍵工序加工工藝信息的采集、管控MES系統(tǒng)與生產(chǎn)制程管控倉庫作業(yè)物控與條碼、WMS系統(tǒng)管理1423+收貨與倉儲管理+采購入庫+其他入庫+上架管理+貨物盤點+領料與配送管理+下架揀貨+生產(chǎn)調撥+看板配送+其他出庫+完工與入庫管理+完工裝箱+完工入庫+倉庫裝箱+其他入庫+發(fā)貨與出庫管理+下架揀貨+發(fā)貨裝箱+銷售出庫+其他出庫MES系統(tǒng)管理智能質管3:面向業(yè)務與制程的質量保證體系智能化的生產(chǎn)設備設備數(shù)據(jù)采集智能化機械手智能器具管理中央控制室現(xiàn)場Andon現(xiàn)場監(jiān)視裝置智能加工中心、生產(chǎn)線與設備數(shù)據(jù)直聯(lián)智能化倉儲、物流與質量管控和追溯應用智能化生產(chǎn)制程與質量管控智能化生產(chǎn)控制中心智能化質量保證體系自動化倉庫AGV小車/傳送帶資源定位系統(tǒng)高級計劃排程執(zhí)行過程調度數(shù)字化物流管控數(shù)字化質量檢測質量保證管理最終需求目標:基于智能物流和智能生產(chǎn),質量檢驗與質量管控、質量追溯一體化整合和集成應用;多業(yè)務維度的產(chǎn)品質量分析管理業(yè)務檢驗分析與管控來料檢驗分析管理產(chǎn)品檢驗分析管理發(fā)退貨檢驗分析管理在庫檢驗分析管理供應商考核管理生產(chǎn)制程品控分析管理客戶投訴記錄質量事故記錄供應商準入管理供應商評估方案供應商績效評分管理供應商績效分析管理PCS分析管理PPM分析管理FTQ分析管理質量分析管理8PART06-智能成本管理ONE智能成本管理總體解決方案
ERP-成本管理解決方案CFO/生產(chǎn)主管成本會計成本主管CEO/CFO角色戰(zhàn)略部署業(yè)務執(zhí)行職能協(xié)作成本戰(zhàn)略生產(chǎn)制造管理供應鏈管理固定資產(chǎn)管理薪資管理總帳管理MES、條碼成本預測成本核算成本戰(zhàn)略目標控制分析成本規(guī)劃績效評價成本分析成本控制成本報表統(tǒng)計數(shù)據(jù)協(xié)同事情預測訂單、產(chǎn)品成本預測成本計算成本結轉成本管理利潤考核阿米巴經(jīng)營構成分析差異管控精細核算實際成本分項成本標準成本`成本控制成本計劃成本分析成本核算成本考核成本決策供應鏈財務智能制造基礎應用平臺智能制造二級智能制造一級智能制造三級智能化成本管理-模式變革驅動管理創(chuàng)新車間作業(yè)管理質量管理委外管理車間管理計件工資MES、WMS計劃管理需求規(guī)劃生產(chǎn)訂單物料清單財務業(yè)務一體化總賬/UFO/應收/應付薪資/固定資產(chǎn)/成本管理采購/銷售/庫存/存貨成本管理預算管理商業(yè)智能訂單成本單品成本實際成本、分項成本標準成本作業(yè)成本工序成本智能化成本管理-漸進傳導推動精益核算智能化成本管理-面向多事業(yè)部、多工廠利潤考核對外財務報表報表匯總報表匯總采購部門A采購部門B采購部門C銷售部門A工廠A工廠B工廠C制造一部制造二部公司(法人)內部結算內部結算銷售部門B銷售部門C內部結算內部結算利潤考核
A、B、C利潤考核
一、二部利潤考核A、B、C9PART07-智能決策管理ONE探索數(shù)據(jù):從“制造”到“智造”大數(shù)據(jù)運營規(guī)劃及架構architecture數(shù)據(jù)集成產(chǎn)品DI移動分析BQMobile商業(yè)分析產(chǎn)品BQ加速引擎產(chǎn)品AE企業(yè)私有部署PC平板手機互聯(lián)網(wǎng)公有云服務本地業(yè)務系統(tǒng)本地業(yè)務系統(tǒng)云端業(yè)務系統(tǒng)……互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口電視其他……數(shù)據(jù)整合多租戶BQCloud多端無縫融合……自助10PART08-智能服務管理ONE服務的智能化遙測數(shù)據(jù)傳感器運營數(shù)據(jù)地理空間數(shù)據(jù)診斷事件性能指標電池狀態(tài)商業(yè)數(shù)據(jù)銷售合同信息維修/服務史客戶配置文件經(jīng)銷商資料成本和風險其他數(shù)據(jù)結構化和非結構數(shù)據(jù)e.g.天氣預報產(chǎn)品設計改良設備運營監(jiān)控設備出錯預警優(yōu)化維保計劃優(yōu)化零部件管理業(yè)務對標預防保修分析跟進行動監(jiān)控與分析服務的智能化體現(xiàn)在兩個方面:一是企業(yè)如何高效、準確、及時挖掘客戶的潛在需求并實時響應;二是產(chǎn)品交付后對產(chǎn)品實現(xiàn)線上線下(O2O)服務,線上收集產(chǎn)品的運行狀況和可能存在的問題,線下實施有針對的服務。服務的智能化(感知、預測、行動)智能服務的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:敏捷的售后服務、解決方案供應商、制造即服務(MaaS)敏捷的售后服務解決方案供應商制造即服務為了實現(xiàn)敏捷的售后服務,需要企業(yè)實現(xiàn)客戶關系管理(CRM+ERP)應用,客戶關系管理是智能服務演進的基礎。實現(xiàn)業(yè)務服務一體化(CRM+ERP+PLM)的全面整合,企業(yè)實現(xiàn)由產(chǎn)品制造商向解決方案供應商的轉型。實現(xiàn)用戶需求高效、準確、及時挖掘、識別和滿足,產(chǎn)品服務全面O2O基于智能化產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云、遠程服務管理……服務的智能化行動路徑謝謝智能制造系統(tǒng)全景圖分析機械/計算機/電新/通信資料來源:《工業(yè)4.0》,,輕軟英泰,平安證券研究所智能制造系統(tǒng)全景圖數(shù)據(jù)庫(信息空間)實時數(shù)據(jù)研發(fā)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)訂單數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)工藝數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)設備數(shù)據(jù)運行數(shù)據(jù)售后數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有線通信無線通信控制層(多為嵌入式,是軟硬結合之處):操作面板,PLC,其他類型控制器,傳感器硬件網(wǎng)絡(物理空間)智能裝備 產(chǎn)品CRM客戶管理市場管理SCM供應商管理庫存管理WMS物料識別物料傳輸倉儲管理自動分揀PDMBOM管理工藝數(shù)據(jù)管理SCADA/DCS現(xiàn)場監(jiān)測過程報警設備控制數(shù)據(jù)處理人機界面事故追憶執(zhí)行生產(chǎn)并實時數(shù)據(jù)下達生產(chǎn)指令軟件PLMPlatform(信息空間)企業(yè)層下達生產(chǎn)指令反饋生產(chǎn)情況操作層ERP財務管理采購管理主數(shù)據(jù)管理交貨管理人事管理流程制作MES任務分解生產(chǎn)統(tǒng)計設備管理能源管理質量管理KPI分析調度排產(chǎn)報表看板要點總結制造業(yè)升級,大國行動刻不容緩:隨著我國人力成本不斷上升、制造業(yè)增長動力持續(xù)放緩,且面臨著日益縮短的產(chǎn)品創(chuàng)新周期,以智能制造推動制造業(yè)升級已經(jīng)刻不容緩。針對智能制造的大課題,制造業(yè)大國們予以國家戰(zhàn)略層面的重視,美國提出先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃,日本提出工業(yè)價值鏈計劃,德國提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略,中國也于2015年發(fā)布了《中國制造2025
》,核心都是通過數(shù)字化轉型,提高制造業(yè)水平。由德國提出的工業(yè)4.0概念,是最具有歷史觀、落地方案最具體的概念。工業(yè)4.0兩大核心概念,信息物理融合系統(tǒng)(CPS)、產(chǎn)品全生命周期管理(PLM):CPS和PLM是工業(yè)4.0中最核心的兩個概念。CPS,是由具備物理輸入輸出,且可相互作用的單元組成的網(wǎng)絡;新技術的發(fā)展使得硬件和軟件之間的界限逐漸弱化,人機交流成本大大降低。PLM,是指對一個產(chǎn)品的整個生命周期進行管理,從最初的生產(chǎn)設計和生產(chǎn)規(guī)劃,到生產(chǎn)工程的建設和生產(chǎn)(包括物流),再到產(chǎn)品的使用和服務。典型的智能制造系統(tǒng)與人體系統(tǒng)有很大相似性:典型的智能制造系統(tǒng)由3大部分組成,分別是信息空間、物理空間、通信系統(tǒng),這個系統(tǒng)與人體結構有很大的相似性,信息空間負責信息的存儲、處理、決策,類似人類的大腦/小腦;物理空間類似于人類的四肢軀干,負責具體動作執(zhí)行生產(chǎn);通信系統(tǒng)類似人類的神經(jīng)纖維,負責軟件與軟件、軟件與硬件、硬件與硬件之間的信息傳輸。軟硬件齊頭并進,國產(chǎn)替代大有可為:在中國由制造大國向制造強國轉變的過程中,智能制造領域的軟硬件均在逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)替代。2019年我國工業(yè)軟件市場規(guī)模達1949億元,同比增長16%,預計2021年將超過2631億元,用友、廣聯(lián)達、寶信、東軟等國內供應商已在各細分產(chǎn)品賽道躋身前列。作為智能裝備的代表,2018年國內工業(yè)機器人銷量超過15萬臺,占全球36.5%,其中內資品牌銷量4.1萬臺,市占率達27%,埃斯頓、埃夫特等公司成為國產(chǎn)替代的排頭兵。目錄
Content工業(yè)4.0智能制造概述典型的智能制造系統(tǒng)市場規(guī)模和競爭格局要點總結制造業(yè)升級,大國行動刻不容緩資料來源:,平安證券研究所美、日、德、中四國制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制造業(yè)升級是所有制造業(yè)大國面臨的共同課題:(1)如何將高毛利留住的同時,將制造業(yè)留在本國;(2)如何保持自身制造業(yè)的優(yōu)勢,而不是轉變成劣勢;(3)如何克服逐漸升高的人力成本。各國高度重視,均有相應戰(zhàn)略出臺:(1)美國,先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命(GE提出);(2)日本,工業(yè)價值鏈計劃;(3)德國,工業(yè)4.0戰(zhàn)略;(4)中國,中國制造2025。核心都是通過數(shù)字化的轉型,提高制造業(yè)的水平。中國制造2025:2025年制造業(yè)重點領域全面實現(xiàn)智能化資料來源:《中國制造2025》、《中德合作行動綱要:共塑創(chuàng)新》
,平安證券研究所2015年5月19日,《中國制造2025》:為中國制造業(yè)未來10年設計頂層規(guī)劃和路線圖,實現(xiàn)中國制造向中國創(chuàng)造、中國速度向中國質量、中國產(chǎn)品向中國品牌三大轉變。2014年10月10日,
《中德合作行動綱要:共塑創(chuàng)新》:工業(yè)4.0對于未來中德經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義,該進程應由企業(yè)自行推進,兩國政府應為企業(yè)參與該進程提供政策支持。緊密圍繞重點制造領域關鍵環(huán)節(jié),開展新一代信息技術與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應用。到2020年,制造業(yè)重點領域智能化水平顯著提升,試點示范項目運營成本降低30%,產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短30%,
不良品率降低30%。到2025
年,制造業(yè)重點領域全面實現(xiàn)智能化,試點示范項目運營成本降低50%,
產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短50%,不良品率降低50%中國制造2025新一代信息技術生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械新材料農(nóng)機裝備電力裝備節(jié)能與新能源汽車先進軌道交通裝備海工裝備航空航天裝備高檔機床和機器人中國制造2025的十大領域和五大重點工程國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設智能制造工業(yè)強基綠色制造高端裝備創(chuàng)新智能制造發(fā)展的三大背景:人力成本上升,制造業(yè)動能走弱,創(chuàng)新周期縮短我國制造業(yè)平均工資(元/年)不斷上升的人力成本:2018年我國制造業(yè)平均工資為6.46
萬元/年,
2013-不斷放緩的制造業(yè)增長動力:
上一個階段中國的快速發(fā)展,
受益于全球制造業(yè)分工中的制造業(yè)轉移,中國制造業(yè)占全球GDP的比例快速上升。2010
年之后,我國的制造業(yè)增長逐漸趨緩,制造業(yè)對GDP增長的貢獻率逐漸走低。不斷縮短的產(chǎn)品創(chuàng)新周期:各國布局科技創(chuàng)新,搶占高附加值環(huán)節(jié),創(chuàng)新周期不斷縮短。0%1%2%3%4%5%中國制造業(yè)GDP占全球GDP的比例
%我國各產(chǎn)業(yè)對GDP增長的貢獻率600005500050000450004000035000300002018
五年復合增長率8.5%。
6500070000我國制造業(yè)平均工資
年
元我國制造業(yè)平均工資
年
元中國制造業(yè)占全球GDP比例(%)資料來源:
wind,
《工業(yè)4.0》
,平安證券研究所1009080706050403020100-10GDP累計同比貢獻率:第二產(chǎn)業(yè)
季
%GDP累計同比貢獻率:第一產(chǎn)業(yè)
季
%GDP累計同比貢獻率:第三產(chǎn)業(yè)
季
%1784年,瓦特發(fā)明蒸汽機用于織布機1866年,西門子發(fā)明大功率發(fā)電機1969年,第一個可編程邏輯控制器,Modicon0842012年,德國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究聯(lián)盟提出CPS概念最具歷史觀的定義:工業(yè)4.0資料來源:《工業(yè)4.0》
,平安證券研究所工業(yè)4.0是最具歷史觀的概念:歷史上共發(fā)生過3次工業(yè)革命,分別以機械化、電氣化、自動化為主要特征。三個工業(yè)階段被稱為工業(yè)1.0,工業(yè)2.0,工業(yè)3.0,工業(yè)4.0時代正在到來。工業(yè)4.0不僅僅是工業(yè)3.0
的延續(xù):計算機的發(fā)明,及在工業(yè)中的應用,已經(jīng)可以實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化,即工業(yè)3.0,但它主要強調中樞控制單元對運動單元的控制能力,對運動單元對中樞控制單元的反饋和反應、各運動單元之間的交流較少觸及,因此必然無法生成決策。從從業(yè)1.0,到工業(yè)4.0第一次工業(yè)革命機械化第二次工業(yè)革命電氣化第三次工業(yè)革命自動化第四次工業(yè)革命智能化工業(yè)4.0的核心概念之一:CPS,信息物理融合系統(tǒng)資料來源:蘭光創(chuàng)新,平安證券研究所信息物理融合系統(tǒng):CPS,Cyber-Physical
System,由具備物理輸入輸出,且可相互作用的單元組成的網(wǎng)絡。強調各硬件單元之間的相互交流,進一步的,可由交流衍生出決策。工業(yè)3.0和工業(yè)4.0區(qū)別在于自動決策的層級:工業(yè)3.0中,控制單元僅對動作的執(zhí)行做控制,人仍要向控制單元發(fā)出指令;工業(yè)4.0中,軟件將替代大部分人類的決策過程,由中樞控制軟件向受控單元網(wǎng)絡發(fā)出指令,安排資源調配、時間分配等,并接受受控單元網(wǎng)絡的反饋。各個階段物理空間和信息空間之間的關系工業(yè)4.0工業(yè)3.0工業(yè)2.0工業(yè)1.0工業(yè)4.0的核心概念之二:PLM,產(chǎn)品全生命周期管理資料來源:《工業(yè)4.0》
,平安證券研究所利用軟件系統(tǒng)對產(chǎn)品的全生命周期進行協(xié)同管理產(chǎn)品全生命周期管理:PLM,Product
Lifecycle
Management,對一個產(chǎn)品的整個生命周期進行管理,從最初的生產(chǎn)設計和生產(chǎn)規(guī)劃,到生產(chǎn)工程的建設和生產(chǎn)(包括物流),再到產(chǎn)品的使用和服務。PLM是一種企業(yè)信息化的商業(yè)戰(zhàn)略:它實施一整套的業(yè)務解決方案,把人、過程和信息有效集成在一起。生產(chǎn)規(guī)劃生產(chǎn)工程生產(chǎn)服務生產(chǎn)設計軟件數(shù)據(jù)算法目錄
Content工業(yè)4.0-智能制造概述典型的智能制造系統(tǒng)市場規(guī)模和競爭格局要點總結資料來源:《工業(yè)4.0》,,輕軟英泰,平安證券研究所典型的智能制造系統(tǒng):信息空間、物理空間、通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(信息空間)實時數(shù)據(jù)研發(fā)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)訂單數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)工藝數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)設備數(shù)據(jù)運行數(shù)據(jù)售后數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)有線通信無線通信控制層(包括嵌入式,是軟硬結合之處):操作面板,PLC,其他類型控制器,傳感器硬件網(wǎng)絡(物理空間)智能裝備 產(chǎn)品CRM客戶管理市場管理SCM供應商管理庫存管理WMS物料識別物料傳輸倉儲管理自動分揀PDMBOM管理工藝數(shù)據(jù)管理SCADA/DCS現(xiàn)場監(jiān)測過程報警設備控制數(shù)據(jù)處理人機界面事故追憶執(zhí)行生產(chǎn)并實時數(shù)據(jù)下達生產(chǎn)指令軟件PLMPlatform(信息空間)企業(yè)層下達生產(chǎn)指令反饋生產(chǎn)情況操作層ERP財務管理采購管理主數(shù)據(jù)管理交貨管理人事管理流程制作MES任務分解生產(chǎn)統(tǒng)計設備管理能源管理質量管理KPI分析調度排產(chǎn)報表看板附注:典型的智能制造系統(tǒng)中部分英文縮寫專有名詞解釋匯總表資料來源:《工業(yè)4.0》,,百度百科,wiki百科,輕軟英泰等,平安證券研究所縮寫英文全稱中文譯名解釋CPSCyber-PhysicalSystems信息物理融合系統(tǒng)一個綜合計算、網(wǎng)絡和物理環(huán)境的多維復雜系統(tǒng),通過3C(Computation、Communication、Control)技術的有機融合與深度協(xié)作,實現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實時感知、動態(tài)控制和信息服務。CRMCustomer
RelationshipManagement客戶關系管理企業(yè)用來管理與客戶之間關系的軟件系統(tǒng)DCSDistributedControlSystem集散控制系統(tǒng)以微處理器為基礎,采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調的設計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。ERPEnterprise
ResourcePlanning企業(yè)資源計劃一種主要面向制造行業(yè)進行物質資源、資金資源和信息資源集成一體化管理的企業(yè)信息管理系統(tǒng),以管理會計為核心提供跨地區(qū)、跨部門、甚至跨公司整合物資資源管理(物流)、人力資源管理(人流)、財務資源管理(財流)、信息資源管理(信息流)等信息。MESManufacturingExecution
System制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng),為操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態(tài)。PCPersonal
Computer個人電腦PDMProduct
DataManagement產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理一門用來管理所有與產(chǎn)品相關信息(包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結構、權限信息等)和所有與產(chǎn)品相關過程(包括過程定義和管理)的技術。PLCProgrammable
LogicController可編程邏輯控制器專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),是一種軟件和硬件的結合體。PLMProduct
LifecycleManagement產(chǎn)品生命周期管理對一個產(chǎn)品的整個生命周期進行管理,支持產(chǎn)品全生命周期信息的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應用的一系列應用解決方案軟件。SCADASupervisory
ControlAndData
Acquisition數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)以計算機為基礎的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng),可以對現(xiàn)場的運行設備進行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調節(jié)以及各類信號報警等各項功能。SCMSupply
ChainManagement供應鏈管理執(zhí)行供應鏈中從供應商到最終用戶的物流的計劃和控制等職能。WMSWarehouseManagement
System倉庫管理系統(tǒng)通過入庫業(yè)務、出庫業(yè)務、倉庫調撥、庫存調撥和虛倉管理等功能,綜合批次管理、物料對應、庫存盤點、質檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能綜合運用的管理系統(tǒng),有效控制并跟蹤倉庫業(yè)務的物流和成本管理全過程,實現(xiàn)完善的企業(yè)倉儲信息管理。典型的智能制造系統(tǒng)由3大部分組成,分別是信息空間、物理空間、通信系統(tǒng):信息空間:由數(shù)據(jù)庫和工業(yè)控制軟件兩部分組成,它們共同的特點是,它們的存在和呈現(xiàn)依附于實物(比如說計算機和硬盤),但它們的變化并不依托于實物的運動。工業(yè)控制軟件:在現(xiàn)階段,主要起到輔助人類梳理信息、做出規(guī)劃和決策、并發(fā)出指令;數(shù)據(jù)庫:一切有效決策必然是基于已知信息,信息、基礎設施和規(guī)則,構成了數(shù)據(jù)庫。物理空間:主要是指用于工業(yè)加工的設備及其他硬件,多數(shù)自動化設備不僅包含執(zhí)行運動的單元,也包括PLC、傳感器等非運動單元,此二者常集成在設備上,其中PLC負責控制設備的運動,在功能上PLC等是信息空間的一部分;傳感器負責生產(chǎn)過程中的信息采集,功能上是通信系統(tǒng)的一部分。通信系統(tǒng):工業(yè)4.0和工業(yè)3.0相比,最重要的特點之一,就是不僅軟件和設備之間可以進行信息的交流,軟件與軟件之間、硬件與硬件之間,也存在信息的交流。通信系統(tǒng)是信息傳遞和交流所依賴的載體,按照通訊范圍常用的通信方式包括內網(wǎng)、局域網(wǎng)、外網(wǎng)等。通信系統(tǒng)也包括一些硬件的基礎設施,包括路由器、電纜/光纜、信號發(fā)生器/接收器等。內網(wǎng):僅能實現(xiàn)系統(tǒng)內各單元之間的相互通信;外網(wǎng):可實現(xiàn)與系統(tǒng)外(包括市場、其他公司等)的相互通信;局域網(wǎng):允許系統(tǒng)訪問外網(wǎng),但不允許外網(wǎng)訪問系統(tǒng)。信息空間+物理空間+通信系統(tǒng)=完整的CPS系統(tǒng)資料來源:《工業(yè)4.0》,,平安證券研究所典型的智能制造系統(tǒng):信息空間、物理空間、通信系統(tǒng)智能制造系統(tǒng):巧合的仿生學資料來源:等,平安證券研究所數(shù)據(jù)庫軟件通信系統(tǒng)PLC傳感器傳感器智能裝備大腦記憶思考運動控制小腦四肢神經(jīng)纖維信號采集人體系統(tǒng)智能制造系統(tǒng)神經(jīng)末梢軸樹突信號傳輸運動/勞動智能制造系統(tǒng):巧合的仿生學資料來源:等,平安證券研究所典型的智能制造系統(tǒng)的基本結構與人體系統(tǒng)有很強的相似性,智能制造系統(tǒng)是在工業(yè)1.0、工業(yè)2.0、工業(yè)3.0的基礎上逐步演化而來,所以整體的仿生學設計可能并不存在。這種相似性也許是由于人類認知的局限導致的。數(shù)據(jù)庫類似于大腦的記憶功能:已知的信息,無論對于智造系統(tǒng)來說,還是對于人體來說,都是做出決策的基礎。工業(yè)軟件類似于大腦的思考決策功能:工業(yè)軟件主要是基于已有數(shù)據(jù)信息,輔助人類梳理信息、做出規(guī)劃和決策、并發(fā)出指令。通信系統(tǒng)類似于神經(jīng)纖維:人類的神經(jīng)纖維主要起到傳輸人類大腦和各肢體器官中的電信號的作用,肢體器官靠電信號向大腦反饋感覺,大腦靠電信號向肢體發(fā)送指令。智能裝備類似于人的軀干:當前常用的機械手,無論是外部形態(tài)和內部結構,都與人類手臂有很大相似性。典型的智能制造系統(tǒng)結構大腦思考VS工業(yè)軟件資料來源:輕軟英泰,UFC通力,北京工業(yè)自動化研究所,搜狐網(wǎng),制信網(wǎng)等,平安證券研究所就像人類大腦的不同區(qū)域,有語言、動作、情感等不同分工一樣,智能制造的過程也涉及不同的功能板塊,對應的由不同的工業(yè)軟件進行管理,常見的工業(yè)軟件包括PLM、ERP、MES、WMS、PDM、SCM、CRM、SCADA等,整個軟件系統(tǒng)大體分為三個層次:規(guī)劃層(企業(yè)層):PLM為基礎,ERP為核心,制定總的生產(chǎn)計劃,負責資源的調配,并將生產(chǎn)計劃的命令下達給操作層;由于PLM涉及研發(fā)過程,通常PLM平臺上會集成CAD等研發(fā)類軟件。操作層(車間層):以MES為核心和平臺,集成所有生產(chǎn)中所需要的功能操作模塊,包括SCADA、WMS等,分解和細化規(guī)劃層下達的生產(chǎn)計劃,將生產(chǎn)命令下達給控制層??刂茖樱ńK端層):以PLC為代表,是集成了軟件的硬件,接受操作層的指令,并直接控制設備運動??刂茖硬皇峭耆能浖?,也是硬件設備的一部分。規(guī)劃層、操作層、控制層之間的關系 主要工業(yè)軟件所在的坐標軸規(guī)劃層操作層命令命令反饋反饋控制層設備命令反饋工業(yè)軟件:數(shù)字孿生,打破物理空間和信息空間的界限隨著智能制造的發(fā)展,越來越多的新理念開始出現(xiàn),如數(shù)字孿生技術等,物理空間和信息空間的界限正在逐漸弱化。數(shù)字孿生車間主要由物理車間、虛擬車間、車間服務系統(tǒng)、車間孿生數(shù)據(jù)四部分組成。數(shù)字孿生系統(tǒng)示意圖物理車間資料來源:蘭光創(chuàng)新,平安證券研究所虛擬車間資料來源:工控網(wǎng),平安證券研究所大腦的運動控制VS設備運動控制器(以PLC為代表)分類定義特點下游運用PLC可編程邏輯控制器,
指在可編程的存儲器里存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)等指令,控制工作機械或生產(chǎn)過程的控制裝置。系統(tǒng)簡單,
可靠性高、體積小、環(huán)境適應性強,但不支持某些先進的、復雜的算法紡織機械、包裝機械、
EMS專用控制器專用控制器早期主要用于機床領域,被稱作計算機數(shù)字控制系統(tǒng)(CNC),隨后在包裝機械、紡織機械、機器人等行業(yè)大范圍使用。集成度較高,一般滿足某個特定行業(yè)使用,價格較高工業(yè)機器人、機床、包裝機械PC-Based運動控制器PC-Based
運動控制器價格比傳統(tǒng)的專用控制器優(yōu)惠,功能上比
PLC
能夠實現(xiàn)更為復雜的運動控制;此外,
PC-Based
提供底層函數(shù)的二次開發(fā)功能,客戶尤其是
OEM
廠商可以選用
PLC
語言、
C++、BASIC
等電腦語言進行編程。系統(tǒng)通用性強,
可拓展性強,能夠滿足復雜運動的算法要求,抗干擾能力和開放性強半導體、工業(yè)機器人、包裝、電子、EMS運動控制:運動控制指通過對電動機電壓、電流、頻率等輸入電量的控制,改變工作機械的轉矩、速度、位移等變量,使得工作機械按照人們的期望運行。運動控制器分為三類:運動控制器是絕大多數(shù)智能裝備的大腦。運動控制器分為三類:PLC、專用控制器和PC-Based
運動控制器。運動控制器的主要類型大腦記憶VS數(shù)據(jù)庫資料來源:用友網(wǎng)絡官網(wǎng),平安證券研究所數(shù)據(jù)庫是“按照數(shù)據(jù)結構來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫”。是一個長期存儲在計算機內的、有組織的、有共享的、統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)集合。每一種工業(yè)軟件對應的都有自己的數(shù)據(jù)。云技術的誕生和發(fā)展,使得工業(yè)軟件和數(shù)據(jù)庫的基礎設施變成了一種公共設施,大大降低了企業(yè)的成本,有力的促進了工業(yè)軟件和數(shù)據(jù)庫技術在工業(yè)中的應用。用友網(wǎng)絡的云平臺架構示意圖IaaS:InfrastructureasaService,這種云平臺只將IT基礎設施作為一種服務通過網(wǎng)絡對外提供PaaS:PlatformasaService,把服務器平臺作為一種服務。SaaS:Softwareasa
Service,通過網(wǎng)絡提供軟件服務。根據(jù)服務內容不同,云平臺可分為三類:神經(jīng)末梢感受器VS傳感器資料來源:傳感器網(wǎng)等,平安證券研究所傳感器是一種檢測元件,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代智能制造要求傳感器具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化等特征。按照用途傳感器可分為壓力敏和力敏傳感器、位移傳感器(包括各類位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等)、液位傳感器、能耗傳感器(包括電流傳感器等)、射線輻射傳感器、熱敏傳感器(熱電偶等)等。微型化數(shù)字化智能化網(wǎng)絡化系統(tǒng)化多功能化現(xiàn)代智能制造對傳感器的要求壓力傳感器傳感器的常見種類(按功能分)位移傳感器 液位傳感器電流傳感器輻射傳感器熱敏傳感器神經(jīng)纖維VS工業(yè)通信網(wǎng)絡資料來源:等,平安證券研究所工業(yè)通信網(wǎng)絡類似人體神經(jīng)纖維:工業(yè)通信網(wǎng)絡類似人體的神經(jīng)纖維。人類的神經(jīng)纖維主要起到傳輸人類大腦和各肢體器官中的電信號的作用。工業(yè)通信網(wǎng)絡主要負責雙向傳輸生產(chǎn)制造、物流倉儲等眾多環(huán)節(jié)的大量信號和數(shù)據(jù)。工業(yè)通信網(wǎng)絡分為有線和無線通信兩類:(1)有線通信應用于實時監(jiān)控生產(chǎn)流程,包括現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、TSN(時間敏感網(wǎng)絡)等;(2)無線通信目前主要應用于工業(yè)數(shù)據(jù)的采集,
是對有線通信的補充,
包括短距離通信技術(
RFID/WIFI等)、蜂窩無線通信技術(4G/5G/NB-iot)等。未來隨著5G技術的推廣,無線通信可能在更多場景替代有線通信?,F(xiàn)場總線:用于傳遞控制器、智能儀器儀表等現(xiàn)場設備之間,及這些現(xiàn)場設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息,是連接智能現(xiàn)場設備和自動化控制系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。工業(yè)以太網(wǎng):是現(xiàn)場總線的一種,以太網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議,運用于工業(yè)現(xiàn)場后,單幀數(shù)據(jù)量更大,主從站控制延遲更短,不僅具備基礎的控制監(jiān)控功能,還可通過時間戳實現(xiàn)主從站間的同步控制。TSN:對現(xiàn)場總線的補充的一種網(wǎng)絡,更適用于復雜的,多主從站結構,實現(xiàn)不同類型的設備、不同類型的通訊。NB-IOT(窄帶物聯(lián)網(wǎng)):基于蜂窩網(wǎng)絡的寬帶,具有功耗低、覆蓋廣、速率快、成本低、架構優(yōu)等特點。適用于工廠外智能產(chǎn)品、大型遠距離移動設備、手持終端的網(wǎng)絡連接等。工業(yè)通信網(wǎng)絡有線通信無線通信現(xiàn)場總線工業(yè)以太網(wǎng)TSNNB-iot…常用的工業(yè)通信網(wǎng)絡資料來源:先導智能、ASML等官網(wǎng),平安證券研究所四肢運動VS智能裝備智能裝備類似于人體四肢軀干:智能裝備是實現(xiàn)智能生產(chǎn)的基礎設備,大致分為通用設備和專用設備兩類。通用設備:廣泛用于多類產(chǎn)品的自動化設備,如數(shù)控機床、工業(yè)機器人等。專用設備:專門用于某一類產(chǎn)品自動化生產(chǎn)線上的設備,如半導體設備、鋰電池設備等。智能制造系統(tǒng)對智能裝備提出更高要求:具有一定的思考能力:優(yōu)異的控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)更高效、更精密的生產(chǎn)。強大的可拓展性:便于和其他智能裝備兼容實現(xiàn)智能生產(chǎn)。符合柔性生產(chǎn)要求:智能生產(chǎn)未來將朝著多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式升級。智能裝備通用設備專用設備工業(yè)機器人光刻機卷繞機數(shù)控機床智能裝備分為通用和專用兩類目錄
Content工業(yè)4.0-智能制造概述典型的智能制造系統(tǒng)市場規(guī)模和競爭格局要點總結工業(yè)軟件市場規(guī)模:預計2021年將超過2631億元資料來源:賽迪顧問,平安證券研究所研發(fā)設計類,
8.5%生產(chǎn)控制類,
17.0%信息管理類,
17.1%嵌入式軟件,
57.4%2019年,我國工業(yè)軟件市場空間近2000億元:賽迪顧問統(tǒng)計,2019年我國工業(yè)軟件市場規(guī)模達1949億元,同比增長16%,預計2021年將超過2631億元。進一步的,賽迪將工業(yè)軟件分為四類,研發(fā)設計類、信息管理類、生產(chǎn)控制類、嵌入式軟件四大類,在2018年市場份額中分別占8.5%、17.1%、17.0%、57.4%。研發(fā)設計類(規(guī)劃層):PLM、PDM及其集成的CAD、CAE等研發(fā)設計軟件;信息管理類(規(guī)劃層):以ERP為核心,及周邊的CRM、SCM等軟件;生產(chǎn)控制類(操作層):以MES為代表,及其周邊的DCS、DCADA等;嵌入式軟件(控制層):以PLC為代表的數(shù)控系統(tǒng),及工業(yè)通信等其他嵌入式模塊。我國工業(yè)軟件市場規(guī)模(億元) 2018年我國各類工業(yè)軟件市場占比(%)17%16%15%14%13%12%11%10%050010001500200025003000我國工業(yè)軟件市場規(guī)模(億元)YoY(%)-右軸工業(yè)軟件競爭格局:本土供應商正在迎頭追趕資料來源:賽迪顧問,平安證券研究所2018年研發(fā)設計類國內前五:廣聯(lián)達、Dassault、西門子、神州軟件、Synopsys。2018年信息管理類國內前五:用友、SAP、Oracle
、東軟、浙江大學。2018年生產(chǎn)控制類國內前五:西門子、國電南瑞、寶信軟件、GE、施耐德。2018年嵌入式軟件國內前五:h公司、西門子、國電南瑞、ABB、中興。廣聯(lián)達,14%Dassault,13%西門子,
12%神舟軟件,
10%Synopsys,
7%其他,45%用友,16%SAP,14%Oracle,11%東軟,7%浙江大華,
7%其他,45%西門子,12%國電南瑞,9%寶信軟件,
9%GE,
6%施耐德,6%其他,58%h公司,
16%西門子,
9%國電南瑞,
7%ABB,
5%中興,
3%其他,60%2018年研發(fā)設計類工業(yè)軟件市占率(%) 2018年信息管理類工業(yè)軟件市占率(%)2018年生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件市占率(%)2018年嵌入式類工業(yè)軟件市占率(%)工業(yè)機器人市場規(guī)模:
2018年國內銷量超過15萬臺,占全球36.5%資料來源:IRF、睿工業(yè),平安證券研究所工業(yè)機器人是智能裝備代表,2018年國內銷量15.4萬臺,占全球36.5%:進一步的,工業(yè)機器人分為六軸多關節(jié)機器人、SCARA機器人、DETAL機器人、協(xié)作機器人等。-50%0%50%100%150%200%180000160000140000120000100000800006000040000200000銷量:工業(yè)機器人:中國
年
臺
YoY(%)-右軸45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%中國銷量占全球比例
(%)中國銷量占全球比例
(%)76543210全球工業(yè)機器人平均價格(萬美元/臺)全球工業(yè)機器人平均價格(萬美元/臺)六軸多關節(jié)機器人,
69%SCARA,23%全球工業(yè)機器人價格多年來降幅有限我國工業(yè)機器人銷量(臺) 我國工業(yè)機器人銷量占全球比例(%)2018年我國各類工業(yè)機器人銷量占比(%)協(xié)作機器人,
4%DETAL,
4%工業(yè)機器人競爭格局:國產(chǎn)替代,任重道遠資料來源:IRF、睿工業(yè),平安證券研究所2018年外資品牌占比超
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