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赵阿龙:加速数字化转型升级,开拓智能制造新篇章
来源:时间:2021年08月06日

现今,在愈演愈烈的智能制造时代下,越来越多的制造企业意识到数字化为企业提升长期竞争所带来的巨大潜力,面对业务多元化发展、管控精细化需求以及不断变化的内外部环境要求,全面高效的数字化转型将成为迎击智能制造升级挑战的有力武器。


今天,奥维奥云架构方案专家赵阿龙老师将为您带来关于智能制造与数字化升级的相关探讨,专业解析制造企业如何借助信息化手段完成数字化转型,优化内部资源整合,提升发展动能,昂首走向智能制造新篇章。


大家好,我是今天的主讲人赵阿龙,今天给大家分享的内容包括智能制造和企业的数字化升级,这个话题很宽泛,具体到每一处细节内容都很多,所以今天只是做一个抛砖引玉。先给大家简单讲一下智能制造的来源和背景。



智能制造背景

 


从最早出现工业到现在经历了四个阶段——机械化、电气化和自动化、信息化和数字化,以及目前已经出现的所谓的智能制造,在这四个阶段期间,我们的社会发生了重大的变化,企业的经营模式,包括生产模式也发生了很大的变化。


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关于第四个阶段,德国定义为工业4.0,美国定义工业互联网,我们也提出了自己的定义中国制造2025,具体如何定义它还是一个问号,至少目前还没有一个统一的定义,只是说大家对于发展的方向和细节还在共同的去探讨去研究。

 

我们先简单的把它定义成智能制造阶段,那SAP是如何定义智能制造的?

 

SAP是工业4.0发起者中唯一一家软件公司,是智能服务的核心供应商,制定了全面的工业4.0以及物联网制造解决方案产品战略和路线,为构建SAP工业4.0解决方案奠定了基础,其中,SAP HANA平台为企业提供了云集成、云物联网服务的基础,为企业走向“云端”实现业务创先提供了技术支持。

 

SAP定义的智能制造更偏向于企业内部,主要是生产流程上的智能化和智慧化,充分的利用软件,还有一些智能设备、机器人、智慧网关,包括其他的技术条件,实现企业的柔性生产,加快企业生产的效率,提升企业的经营指标。

 

不过目前,就我国大多数的中小制造企业而言,大家的精力还有能力更偏向于第三阶段,所以我今天主要讲的内容是从数字化开始向智能化发展,先说说偏向中小企业数字化的整体架构和综合应用是什么样的场景?



制造行业数字化系统建设



制造业数字化三驾马车


现今,数字化还是国内大部分中小企业的核心的目标,没有数字化空谈智能化是无根之木。具体到数字化建设上,制造业数字化三驾马车主要包括什么内容?


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制造行业,尤其是装备制造行业,在信息化建设阶段涉及到的企业应用管理软件相对来说是比较多的,三驾马车主要包括研发的PDM/PLM、内部经营管理的ERP、生产制造执行的MES这三套系统,互相之间也是有融合的。

 

第一个要讲的是PDM/PLM它俩涉及到研发管理的不同阶段,企业管理的颗粒度越细,需要软件的功能越强大。从PDM/PLM角度来说,绝大部分中小企业尤其是在发展初期,可能没有自己的核心技术,涉及不到研发的管理,所以没有相关的诉求。但是从企业长远发展来看,拥有自身的核心技术变得越来越重要,作为企业的经营者,需要考虑在这方面做一些投入。


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PDM/PLM指的是产品数据管理和产品生命周期管理,它们之间的差异在于基于研发管理流程延伸的长度。PDM相对来说比较简单,只是针对产品的主数据、图文档做一些简单的归集,可能会嵌入一些设计化的工具,比如说CAD,包括国内其他的设计化的软件。那PLM主要是负责哪些内容呢?包括产品的需求定义,包括产品研发的项目管控,包括产品的设计过程,最终跟ERP、MES的对接,都可以完整覆盖。作为企业来讲,如何有效的管理自己的知识产权,有效地管理自己的知识的资产,PLM是一个很核心的管理工具和管理软件。

 

第二个给大家介绍一下MES,MES是什么呢?MES是企业生产执行系统,主要关注的是生产过程,从生产计划到排产,到作业管理,其中作业管理是指产品如何从零到一、从一到一百的完整生产过程,从零部件的生产、模具的开发,到最后整个产品线的组装,都是在MES系统里做管理。


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现在MES更强调的是智能制造,智能制造在MES软件里分了两个阶段。在数字化3.0或者2.0那个年代,MES主要关注在软件层面,偏向于企业内部管理,还没有跟最终的产线做集成。

 

什么是产线呢?产线就是最终生产产品、制造产品的那个流水线,不管是流程制造还是离散制造,是通过一个个的工作站实现产品的生产制造组装,还是说通过完整的流水线实现生产制造组装,这些都是产线。产线原来与系统、软件是没有有效的集成的,当生产计划发生变更的时候,会通过人为的手段影响产线,而不是说通过数字化的手段控制产线。

 

如今,MES下面有一个工具或者说模块儿DNC,DNC主要是用来跟生产设备、生产线做集成,也就说MES里产生的生产计划,包括排产计划,包括工艺、工序,最终怎么落在生产线、落在具体的设备上?它是通过DNC来传递所有的计划,尤其现在很多大型企业已经开始在应用机器人了,很多仓储、生产车间等场景里都已经有机器人了。对于这种自动化的设备、自动化的工具,如何跟企业的生产计划、生产管理做对接,是MES的一个未来,包括现在已经实现的核心的功能。对于企业,尤其是装备制造企业来讲,如果想实现自己的数字化,MES可能是无法避开的一个管理软件。

 

第三个就是SAP最擅长的ERP产品了。ERP在我所说的三驾马车里,应该是历史最悠久的,虽说是一个很老的概念,但是从功能和作用上来说,它的地位绝对没有一点儿下降,只不过从位置上来说可能有点下沉。

 

在企业信息化越来越完善,尤其是装备制造业的管理、管控越来越精细的情况下,一个ERP不足以支撑整个企业的经营和管理,所以ERP这个产品的功能已经慢慢下沉,变成了企业数字化的核心。


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为什么ERP是企业数字化数字化的核心?因为不管是营销端、供应链端,还是生产端,最终的数据都会汇总到ERP系统里面去。

 

营销端,不管用独立的CRM系统,还是To C的电商,获取的结果就是订单,这个订单所有的信息肯定是要到ERP里边来。

 

研发端,PDM也好,PLM也好,针对产品设计拆分出来的结果就是BOM,不管是EBOM还是PBOM,拆成生产BOM之后,到底要用哪些物料?哪些是可替代料?所有的这些数据还是要进到ERP里面去,ERP最终才能够指导生产。

 

采购端,不管是通过第三方平台采购,还是说To B的一对一的这种供应商式的采购,采购进来的所有的商品、物料、产成品、零配件等等,也是要进到ERP里面来,只有进到ERP之后,才能核算出采购的成本。

 

所有的这些数据最终汇总出来的结果就是企业经营的结果,ERP里面有个核心的模块儿是财务模块,利用财务模块可以把整个企业经营的结果展现给管理层,包括能够给企业将来生产经营提供一些决策的数据。这是除了ERP,三驾马车里没有一个系统能够给老板的结果。企业到底是赚钱还是赔钱?在哪个产品上赚钱还是赔钱?在哪个区域上赚钱还是赔钱?最终赚了多少?归集股东的权益有多少?这些都是通过ERP来解决的。


ERP与MES差异及三驾马车的集成

 

如果买了ERP之后,还要不要买MES?这个不能一概而论,不是说买了ERP就不用买MES,或者说必须要买MES,这是根据企业生产管理的颗粒度,根据企业自身诉求决定的。

 

ERP与MES的差异在哪?ERP除了进、销、存、生产、财务五大核心模块,其中有一部分就是生产,跟MES是有重合的,但是这两个产品的定位不同,ERP告诉整个信息化平台为什么要生产,MES则告诉企业生产的流程上怎么做,一个是为什么做,一个是怎么做。


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为什么呢?因为ERP对接了营销系统、研发系统,ERP知道我为什么要生产这批商品,因为我有订单,或者因为库存降低到预警值,所以我要做备货式生产,只有ERP才知道我为什么要做。

 

同时,ERP有生产计划,MES同样也有生产计划,只不过ERP的生产计划拆分的没有那么细,主要是拆分到我要生产什么样的产品、生产什么样的设备、生产什么样的商品,这是ERP核心的生产计划,包括ERP里还有MRP预算出来为了完成生产计划,我要采购什么样的原材料、我要把哪些工作委外,这些是ERP能够完成的。

 

MES是企业整个生产工序、工艺的一个大的汇总和集成,从ERP里接到生产计划之后,把生产计划拆得更细,拆到多细呢?拆到具体由哪个车间、哪个工位来生产,甚至于由哪个班组、哪个人去执行哪些生产动作,专业里指的是工序和工艺,我要用什么工艺?我是用哪道工序?比如说我生产一个产品,我要生产哪些零部件,哪几个零部件生产完之后,我才能走到下一个工序去做组装等等,所有做的这些都是生产的过程,都是靠MES来管理和处理的,这也是ERP和MES关于生产的一个核心差异。


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关于这三驾马车的集成,主要是说在企业完整的信息化规划里具体要集成什么内容。

 

PDM传递给ERP的数据,主要包括工时、工序、工艺这些核心的基础数据,以及产品的BOM,PDM自己产生的叫设计BOM,不能够被ERP或者MES直接使用,它需要转成生产BOM后进入ERP,这是最核心的一部分内容。其实工时和工艺,如果生产不是太复杂的话,可能还没有那么重要。但是BOM对于ERP来讲,因为它最终能拆到具体物料级别,所以不管是用来做生产计划,还是用来做采购、销售,甚至对于财务核算来说都是十分重要,。

 

ERP跟MES之间所集成的主要就是生产计划,ERP的生产计划传递给MES之后,由MES进行详细拆分到车间、工位,拆分到具体的班组、人,包括要使用什么样的工艺、工序,最终什么时间能够完成?这个完成的时间要反馈到ERP,用来做交货的凭据,因为ERP要反馈给销售端订单在什么时间能够执行完毕交付到客户现场。

 

这是这三个产品核心的集成内容,具体到集成细节,甚至于集成的字段、单据,这个可能会到每个项目、每个企业逐一定义,而不是说在我们现在这个阶段就能够把它定义的很清楚。今天主要是说这三个产品集成的一个方向,不是为了介绍某一个产品,而是为了讲企业的智能制造,企业未来生产上的数字化升级,数字化升级大概往哪个方向上走?这三个产品从企业的发展阶段来说不是必须的,不是从起步就必须要有的,但是如果企业从3.0往4.0升级,那就是必不可少的。



SAP数字化升级

 


下面给大家介绍SAP从3.0到4.0主要的产品内容,基于工业4.0和工业互联网思想,结合中国智能制造2025这个想法,SAP所有的发展方向主要是四个转型战场。


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第一个,企业间,第二个,企业内,第三个,用户侧,第四个,产品侧。这四个方面跟今天主题有关的主要是产品侧,所谓的产品侧就要提到智能化、服务化、服务化的延伸,SAP在自己的数字化核心的基础上,根据自己的技术能力,包括技术方向,通过机器学习、通过区块链,以及其他的技术储备,在这四个方面均有自己的产品。


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SAP在数字化的方向来说,还包括几个业务领域,首先是以客户为中心的,客户这一侧的业务领域,那对于客户来讲有两个方面,第一个完整的实现客户的业务流程,第二个加强客户体验的改善。其次基于以客户为中心和客户个性化定制,再有基于产品生产和供应链,最后基于SAP的服务和业务模式创新,SAP都有自己的解决方案。


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SAP一直在讲数字化,包含了五个维度的互联——车间层到业务层、M2M车间横向集成、互联客户、制造协同互联、设备互联,SAP针对这五个维度互联完整的搭建了一个从企业的客户端到供应端以及内部制造协同的完整的业务场景,基于智能制造,基于未来数字化的升级创新,SAP提供的产品越来越丰富,技术越来越先进。

 

今天给大家讲的主要内容就这么多,可能技术方面的朋友会觉得今天的内容相对来说比较宽泛,的确,今天毕竟不是讲某一个产品,我们讲智能制造和数字化升级,这个概念本身就很宽泛,而且目标本身就很大,它不是具体解决企业的某一个问题,而是关系到企业未来发展的一个核心问题,是任何一个企业的经营者不得不考虑或者不得不面对的一个问题。将来你的企业还能否在大环境里,在社会上有自己的核心价值,有自己的竞争能力,取决于能够跟上现在数字化升级的大形势。


今天我的分享就到这儿,感谢关注。

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