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1、让 数 据 用 起 来工厂数字大脑建设与应用工厂数字大脑建设与应用演 讲 者:汪 国 强数澜科技 智能制造部总监 目录C O N T E N T S让 数 据 用 起 来从灯塔工厂看数字大脑从灯塔工厂看数字大脑Looking At The Digital Brain From The Lighthouse Factory01数字大脑的建设路径数字大脑的建设路径The Construction Path Of Digital Brain02数字大脑的应用场景数字大脑的应用场景Application Scenarios of Digital Brain03未来工厂展望未来工厂展望The Futur
2、e of the Digital Brain04让数据用起来01从灯塔工厂看数字大脑从灯塔工厂看数字大脑From Lighthouse Factory To Digital Brain 让 数 据 用 起 来让 数 据 用 起 来2022工业增加值33.2%GDP中国工厂总数中国智能工厂总数万分之三,9808亿中国灯塔工厂总数全球132家灯塔工厂中国工厂数字化和智能化前路漫漫让 数 据 用 起 来灯塔工厂灯塔工厂关注重点关注重点汽车行业汽车行业端到端价值链打通 柔性制造 商业模式创新 机器人替代人提高效率医药医药成本控制 生产效率提升快捷交付 质量控制工业机械工业机械柔性生产模式 缩短交付周期
3、提高生产效率 实时排程运维钢铁石化钢铁石化成本下降、精益生产能耗/排放减少消费品消费品产品敏捷开发、个性化定制、快捷交付库存管理电子行业电子行业设备自动化水平 柔性生产模式 绿色发展不同的“灯塔工厂”的建设侧重点有所不同,以服装、日用品、食品饮料为代表的消费品行业,注重产品敏捷开 发、个性化定制、快捷交付、库存管理;以钢铁、石化为代表的流程行业“灯塔工厂”更关注精益生产,提高能源使用 效率,实现可持续发展;电子行业“灯塔工厂”关注设备自动化水平、柔性生产模式和绿色发展;医药行业倾向于通过 数字化智能化技术降低成本,提高生产效率,打通端到端价值链促进快捷交付,使用突破性技术降低质量波动。不同灯塔
4、工厂关注重点不同让 数 据 用 起 来冶金化工汽车及零部件电子设备医药制造机械装备制造其他成飞集团成飞集团众多制造企业选择建设智能工厂或灯塔工厂三一集团三一集团让 数 据 用 起 来 富士康富士康(成都成都)数字化赋能的人机匹配 劳动生产效率 200%端到端实时供应链可视化平台 包装材料 40%基于历史和传感器数据的预见性维护数据整合 设备综合效率 17%物联网赋能的制造质量管理 质量警报时间 99%利用高级分析优化生产计划 库存 25%三一重工三一重工(北京北京)数字化赋能的自动加叫料系统 生产库存 35%人工智能引导的机器人性能优化 生产效率 100%协作机器人与自动化 模型更改时间 83
5、%基于5G的双台重型物流AGV 平均运输时间 50%人工智能引导的机器人性能优化 机器效率 31%灯塔工厂切实降本增效,实现精益生产灯塔工厂通过部署多样化用例改进生产,有的侧重于 工厂内部的数字化生产工厂内部的数字化生产,有的侧重于 打通端到端的价值链打通端到端的价值链。工厂内部的生产数字化用例包括:数字装配与加工、数字设备维护、数字化绩效管理、数字质量管理、数字化可持续发展;端到端价值链用例包括:供应网络连接性、端到端产品开发、端到端规划、端到端交付、客户连接性。通过拓展合适的用例,企业生产效率,产品质量、交付速度、节能等指标有了大幅改善。让 数 据 用 起 来工厂升级进化路线信息化信息化工
6、业工业4.04.0计算机化计算机化链接链接可视化可视化透明化透明化预测预测自适应自适应传统工厂传统工厂数字工厂数字工厂智能工厂智能工厂正在发生什么了解现状发生的原因什么理解现状将会发生什么防范未然如何实现自我响应自我进化214365多数制造企业所处阶段领先制造企业已开始先行先试让 数 据 用 起 来智能工厂的核心科技智能设备智能设备泛在感知的工业互联网泛在感知的工业互联网业务流程信息系统业务流程信息系统大数据开发管理平台大数据开发管理平台工厂数字大脑工厂数字大脑让数据用起来02数字大脑建设路径数字大脑建设路径The Construction Path Of Digital Brain让 数 据
7、 用 起 来让 数 据 用 起 来工厂升级遇到的种种挑战让 数 据 用 起 来故障预测产品数据工艺参数能耗数据排班数据经营数据管理数据物流数据设备数据关键因 素识别路径优 化图像质 检库存分 析良率预 测荐健康指 数监测实时参 数推荐工艺组 合推荐设备故 障预警产能效 率分析多维参 数分析关键参 数监测设备效 率监测制成品 性能分 布预测工艺参 数推荐运行异 常预警图像质检参数推荐排产优化调度优化异常预警供应链优化销售计划工厂数字大脑需要具备数据整合与应用的能力让 数 据 用 起 来工厂数字大脑架构工 厂 数 字 大 脑工 厂 数 字 大 脑统一数据采集平台统一数据采集平台统一数据开发平台统一
8、数据开发平台统一数据统一数据治理平台治理平台统一数据服务平台统一数据服务平台SCADA数据传感器数据IOT数据信息化系统数据(LIMS MES ERP等)关系型数据存储宽表数据存储搜索数据存储键值数据存储图数据存储文档存储图片/视频存储时序存储对象存储事件存储结构化半/非结构化湖仓一体湖仓一体手动上传数据外部数据研发数字大脑研发数字大脑客户需求分析设计分析产品健康评估仿真建模测试分析 制造数字大脑制造数字大脑能耗分析计划排产智能排程智慧供应链质量溯源物料管理 决策数字大脑决策数字大脑销售分析产能分析供应链分析双碳分析产品分析人效分析产品健康监控数据标准管理数据数据治理治理体系体系元数据管理数据
9、质量管理数据治理组织数据治理机制数据治理规划数据治理PDCA让 数 据 用 起 来人脑运作机制参考人脑神经网络神经元让 数 据 用 起 来关键一:通过指标体系构建“神经网络”,建立感知能力关键指标经营绩效风险预警成本指标库存指标采购指标质量指标车间指标人力指标生产日报库存日报质量月报设备OEE报表能耗报表人效主题模型产供销主题模型质量主题模型采购主题模型成本主题模型仓储主题模型战略目标及决策战略目标及决策业务运营层业务运营层反馈反馈监控监控运营管理层运营管理层工厂决策层工厂决策层战略目标战略目标运营策略运营策略让 数 据 用 起 来关键一:工厂数字化运营管理指标体系计划类计划类物料类物料类成本
10、类成本类质量类质量类工艺类工艺类设备类设备类效益类效益类计划完成率订单合格率销售订单兑现率计划延迟率产销率产能利用率材料消耗率物料收得率产量损失率工序产量在制品数投入产出比单位成本日成本陈本差异率质量成本采购成本产品合格率一次通过率工序返工率产品返工率SPC分析投诉类分析工艺合格率关键工艺指标值工时准确率工时利用率停机时间分析停机原因分析备件库龄分析巡检执行率维修及时率维保计划执行率设备效率人员效率一次通过率关键设备OEE数字工厂指标体系数字工厂指标体系能耗类能耗类能耗标煤能耗成本单品能耗万元产值能耗单项能耗占比能耗同环比让 数 据 用 起 来研发生产研发生产过程积累的海量多维数据过程积累的海
11、量多维数据AIAI智能算法智能算法随机森林算法随机森林算法贝叶斯贝叶斯神经网络神经网络聚类分析聚类分析深度学习深度学习无监督学习无监督学习高阶智能场景高阶智能场景关键二:通过AI智能算法实现自我进化让 数 据 用 起 来数据数据:从数据到资产从数据到资产FromFrom DataData toto AssetAsset应用应用:数据能力的表现数据能力的表现PerformancePerformance ofof DataData CapabilityCapability 平台平台:大数据能力的基础大数据能力的基础 TheThe FoundationFoundation ofof BigBig D
12、ataData CapabilityCapability关键三:工厂数字大脑需要基础夯实的基建工厂数字新基建工厂数字新基建让 数 据 用 起 来物联感知数据实时数据源关键三:基于数据生命周期实现数据价值应用集团数据湖工厂数据湖IOT数据采集采集汇聚汇聚分析分析共享服务共享服务数据源数据源实时营销数据实时物流数据 数据来源数据采集平台开发与治理开发与治理物联感知数据离线数据源数据共享服务数据应用MESPLMERPERPCRMWMS主数据业务系统财务数据线下数据外部数据 物联感知数据实时采集消息CDCAPI 物联感知数据离线采集文件数据库接口补录填报 物联感知数据实时区实时数据预处理实时标准数据实
13、时指标计算物联感知数据汇聚区(ODS)从库或备库(高可用)结构化数据生产数据销售数据质量数据产品数据设备数据 物联感知数据基础区半/非结构化数据视频图片文档 客户员工供应商物料产品BOM设备工艺项目设计生产销售物流库存品控财务人事 物联感知数据主题区物联感知数据集市区物料主题质量主题生产主题销售主题库存主题 物联感知数据资产体系区标签体系指标/报表知识图谱One-BOM物料拉东质量溯源供应链全周期产能监控产供销一体化能耗双碳监控车联网数据分析 集团实时区物联感知数据集团数据汇聚从库ODS集团基础区集团主题区集团资产体系区集团集市区关系型数据库对象存储数据库指标服务API标签服务API报表服务A
14、PI数据检索服务API知识图谱服务API风控预警服务API数据安全服务API文件共享API订阅/编排 管理驾驶舱财务资金全链供应链控制塔智能排产产能预测质量溯源供应商画像客户标签画像预测性维护 数据应用数据应用让 数 据 用 起 来关键三:基于数据中台架构支持多种数智场景经营分析领导驾驶舱智慧供应链知识图谱质量溯源 研发人力ERP招采供应链财务运营售后销售成本冲压/焊接涂装/总装IOT物联电池MES系统产线设备APS排产BOM车间其他质检数据源数据资产价值输出ODSDWDDWSADS集团数据集团数据各工厂端数据各工厂端数据制制造造数数据据中中台台架架构构数据汇集数据服务数据共享数据清洗数据治理
15、数据资产化资产管理数据安全指标模型标签 让数据用起来03数字大脑应用场景数字大脑应用场景Application Scenarios of Digital Brain让 数 据 用 起 来让 数 据 用 起 来让 数 据 用 起 来工厂级驾驶舱管理让 数 据 用 起 来车间级驾驶舱管理车间生产日报车间生产日报纵深专题分析纵深专题分析(工程工程、品控品控)厂区能耗监控厂区能耗监控设备健康度画像设备健康度画像调度分析调度分析让 数 据 用 起 来产线级驾驶舱管理让 数 据 用 起 来设备级驾驶舱管理运行异常预警运行异常预警,设备状态检测设备状态检测,健健康康指数指数分分析析,参参数曲数曲线线分析分析
16、,设备设备综综合效合效率率分析分析让 数 据 用 起 来能耗动态监控让 数 据 用 起 来能耗动态监控让 数 据 用 起 来碳排放动态监控让 数 据 用 起 来端到端价值场景|基于订单OneID实现端到端拉通营销部营销部生产部生产部采购部采购部生产生产过程过程材料仓材料仓总车间总车间品控部品控部成品仓成品仓船务部船务部工程部工程部PLMPLM:开发开发、更改更改ERPERP:接单接单、跑单跑单PLMPLM:新品新品、更改更改APSAPS:计划计划、排产排产MESMES:车间反馈车间反馈ERPERP:接单接单、下单下单WMSWMS:接单接单、退货退货ERPERP:接单接单MESMES:排产排产、
17、采集采集WMSWMS:接单接单、提货提货WMSWMS:接单接单、递货递货智能仓库智能仓库:管理管理货位系统货位系统:管理管理APSAPS:排产排产ERPERP:领料领料、退货退货MESMES:采集采集、录入录入PLMPLM:资料核对资料核对QMSQMS:品质管理品质管理ERPERP:管理管理货位系统货位系统:管理管理智能仓库智能仓库:管理管理条码系统条码系统:管理管理ERPERP:下单下单PLMPLM:新品新品、更改更改装箱单系统装箱单系统:出货出货ERP下单ERP成品入库MES自动推送入库MES检验发送APS:配送时间ERP配送清单WMS:送货安排WMS:送货安排ERP下单PLM-ERP对接
18、One-Order数据中台数据中台让 数 据 用 起 来端到端价值场景|基于产品全生命周期的质量溯源PLMPLM 系统系统质量数据分散在各系统中MESMES 系统系统QMSQMS 系统系统TPMTPM 系统系统RMARMA 系统系统CRMCRM 系统系统WMSWMS 系统系统TMSTMS 系统系统DMSDMS 系统系统 让 数 据 用 起 来端到端价值场景|事前-事中-事后质量闭环管理PLMMESERPLSMSRMDMS其他事后分析事后分析良率趋势分析FTA分析缺陷地位检测特征相性分析根因分析 特征参数筛选研判规则定义特征类型筛选质量知识图谱管控区间定义 黄金参数符合性评价批次定义预测性维护符
19、合性监控 事中监测事中监测事前控制事前控制制造质量大数据湖制造质量大数据湖设计质量数据设备数据/生产数据管理过程质量数据实验室质检数据供应链质量数据客户反馈缺陷数据其他质量数据相关性分析模型孤立森林模型决策树模型SPC异常模型超时序分析模型批次符合模型让 数 据 用 起 来端到端价值场景|质量分析预警让 数 据 用 起 来端到端价值场景|工艺参数推荐工艺参数推荐算法流程工艺参数推荐算法流程:可调参数推荐正负样本标记参数重要性排序潜在类别分析参数推荐AB TEST4大维度,32项指标综 合信息收集推荐参数组推荐参数组1 1 良率最高 温度较高 生产成本中等推荐参数组推荐参数组2 2 良率较高 温
20、度中等 生产成本低 低用电功率让数据用起来04未 来 工 厂 展 望未 来 工 厂 展 望The Future of the Digital Brain让 数 据 用 起 来让 数 据 用 起 来新工具新工具智能算法检测工艺参数优化设备画像规则引擎预警系统新模式新模式运营模式 人才模型人机协作数据驱动C2M模式新组织新组织数据分析人才算法建模人才专业领域人才新兴业务人才新能力新能力态势感知自动决策事前预测事中控制柔性生产新业务新业务个性化定制跨领域生产创新尝试数字大脑助力工厂开启全新征程让数据用起来智造中台智造中台,制造未来制造未来让 数 据 用 起 来THANKS演 讲 者:汪 国 强 数 澜 科 技 智 能 制 造 部 总 监