智能工厂规划设计 课件全套 第1-9章 绪论、智能制造“卓越工厂”分析与启示-LDGF4.0 智能工厂转型详细设计阶段

智能工厂规划设计1-绪论01CONTENT工业革命历程及驱动因素第一轮产业革命概述工厂的重要性及发展历程工厂规划设计的重要性与发展历程02030401工业革命历程及驱动因素1.工业革命历程及驱动因素工业革命是人类社会漫长发展进程中非常重要的组成部分每一次工业革命都对人类社会产生了深远的影响，从民主政治、工商经济、多元社会的现代化组合视角来看，工业革命所带来的是深层次的结构变革，而不仅仅是通过高新技术革新引领生产力提升而已。接下来围绕革命的历史背景、技术驱动、产业格局等方面展开介绍。1.1第一次工业革命1.工业革命历程及驱动因素珍妮纺纱机瓦特蒸汽机机器生产工厂第一阶段棉花以及棉纺织产品第二阶段煤炭、钢铁棉布由于其优良性能，在17世纪晚期成为欧洲服饰与家装的重要商品19世纪40年代，棉纺织产品的全球市场发展接近极限，市场竞争激烈，增长乏力全球市场主要围绕煤炭、钢铁这类资本货物展开随着机器生产越来越多，原有的动力如：畜力、水力和风力等已经无法满足需要1785年瓦特制成的改良型蒸汽机，提供了更加便利的动力，推动了机器普及和发展面对市场需求，传统的生产模式无法满足要求，需要新的技术以及组织管理方式“工厂”开始走向历史舞台，某种程度上讲，工厂带来了一个全新的世界，改变了人类生活与全球环境。第二阶段工厂1.2第二次工业革命1.工业革命历程及驱动因素第二次工业革命早期，钢铁已然超越纺织工业成为工业发展的核心。革命性的技创新①发电机的发明使得人类步入电力驱动时代，它不仅带来了照明，还带来了可以更加精准驾驭的动力，电力的使用使得人类可以制造更加精密的产品，可以以更加标准、低成本的方式为生产、生活提供动力。②内燃机的发明动力装备变得更加高效紧凑，从而引发了交通运输装备的“进化”，汽车、飞机开始蓬勃发展。③石油化工行业的兴起内燃机的大规模普及引发了对燃料的巨大需求。合成塑料、人造纤维等化合物，而不再依赖于动物油脂，化工行业也开始蓬勃发展并成为人类工业体系中的基石。技术的飞速发展，驱动着大量产业发展到空前的规模，工业系统越来越复杂，组织管理的模式也随之发生变化。其中最为突出的无疑是“福特主义”或者“大规模制造系统”，它在科学管理的基础上进行了更多创新性的探索，例如在汽车生产过程中，让车辆流动起来，依次经过多个专业化分工的装配作业站位，此种流水线装备大大提升了装配作业的效率，并保证了较为稳定的作业质量。1.2第二次工业革命1.工业革命历程及驱动因素主要工业国家的工业产值全面超越农业产值第一次世界大战减少了约20%的产值，阻碍了国际贸易的开展一战结束后经济虽然有所回升但又快速崩溃下探第二次世界大战产业的格局发生了一定改变，部分传统产业继续萎缩（如采矿），机电产品、化工、电子产业等则快速成倍的发展，世界经济进入一段繁荣期。两次世界大战后世界格局相对稳定，现代社会治理结构得到一定的重塑，为工业革命的继续发展创造了良好的基础。1.3第三次工业革命1.工业革命历程及驱动因素部分专家倾向于将20世纪

50年代至今的工业发展阶段定义为第二次工业革命的延续。人类基础设施能源交通通信能源的消费方式是驱动深层次革命的关键支撑工业革命快速发展的五大支柱向可再生能源转型将每一大洲的建筑转化为微型发电厂，以便就地收集可再生能源在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其它存储技术，以存储间歇式能源利用互联网技术将每一个大洲的电力网转化为能源共享网络将交通运输工具转向插电式以及燃料电池动力车JeremyRifkin《第三次工业革命》1.3第三次工业革命1.工业革命历程及驱动因素第三次工业革命延续了第二次工业革命产业结构发展的趋势，科学技术主导的新型产业持续快速发展，并取得了相当庞大的规模。第一台电子计算机冯·诺依曼计算机电子计算机的应用提供强大的算力，并革命性地改变了传统的工作方式丰田生产系统随后，互联网技术以及移动互联网技术的发展，拉动了传统行业的转型升级，航天航空技术、原子能技术、生物医药工程等也在快速发展。管理革命管理的工业化进程形成了相关的专业研究领域，如运筹学、质量管理体系、精益生产体系、供应链管理、企业架构等丰田公司通过应用精益生产系统，建立持续改进的组织与文化，通过消除浪费、连续生产，极大地提升了生产效率并改善了企业的利润水平。02新一轮产业革命概述2.新一轮产业革命概述2.1新一轮产业革命的背景与驱动因素新一轮产业变革趋势与面临挑战2.新一轮产业革命概述2.1新一轮产业革命的背景与驱动因素人类社会发展环境变化趋势2、老龄化城市化是工业革命的典型产物，是所有国家工业化进程的必然结果。部分地区的城市化并不能完全代表其工业化程度，如非洲的部分国家，凭借能源出口支撑经济发展，从而实现“城市化”，但这种城市化的基础并不牢固，高失业率、单一的产业结构均对其持续发展带来挑战。3、城市化伴随着人口增长与经济发展，人类社会需要大量的资源以支撑生产、生活等相关活动，期间会产生各种形式的污染物，对土地、空气、水源等自然环境要素造成污染。4、环境变化1、全球化双刃剑有利于促进全球范围下的资源优化配置，通过广泛的分工协作提升经济系统的效能。对发展中国家形成挑战，加剧经济发展的不均衡性，甚至部分国家被动参与到“全球化”进程中。人类生产生活环境得到了极大的改善（如饮食安全、医疗条件等），平均寿命不断延长。伴随寿命增长的是低生育率的普遍现象，在发达国家尤其突出，从而共同造成人口结构的改变。人类工业化进程的持续推进经济社会快速发展破坏生态环境威胁人类生存每年约有670万人死于空气污染20-30年内缺水人口可达15-20亿人……2.新一轮产业革命概述2.1新一轮产业革命的背景与驱动因素竞争是全球化发展的必然产物，进入21世纪，全球化的竞争将会是全方位的，涉及产品功能与性能、成本、产能、供应链稳定性等方方面面，同时贸易保护、技术封锁等不确定性因素将会依然存在。全球激烈化竞争产品的丰富性、技术的快速迭代使得产品的生命周期不断被压缩，以快速适应需求趋势的改变，这在消费电子等高科技产品市场更加突出。更短的产品生命周期，对于研发、制造等环节的压力无疑是巨大的，需要整个系统具备足够的敏捷性与柔性。更短的产品生命周期城市化创造了庞大的消费者群体，而消费者的需求、喜好、经济承受能力各异，对于产品的多元化需求较为突出。多元化的市场需求造成产品成本上升的因素较多，包括人力成本、原材料成本、运营成本等。全球化背景下，跨国企业的海外生产基地其他向成本较低的区域转移，大多拥有更低人力成本的地区则往往不具备相对稳定的社会环境、完善的供应链体系等基础条件。成本的上升伴随着世界主要经济体碳中和相关战略的提出与执行，对于制造系统的可持续、绿色环保等方面的要求将越来越高。可持续与绿色制造制造业面临的巨大挑战2018年碳排放占比统计工业制造业、电力与热力行业94%65.93%其他6%其他34.07%市场需求创造更多细分市场的发展机遇对制造企业的经营发展带来挑战如何更高效地满足多元需求2.新一轮产业革命概述2.2全球主要经济体产业转型升级战略2.新一轮产业革命概述2.2全球主要经济体产业转型升级战略中国制造2025（1）制造业现状与国家三步走战略“中国制造2025”三步走战略（2）中国制造业转型升级的必要性中国制造业转型的加速发展是内外部双重驱动因素的综合作用结果，也是必然趋势。2.新一轮产业革命概述2.2全球主要经济体产业转型升级战略中国制造2025中国制造业转型升级的驱动因素（3）中国制造业转型升级面临的问题产业变革是一个集成多学科领域知识与技术交叉融合的系统工程，也是一个持续推进的过程，因此产业变革的过程必然会遇到较多问题。2.新一轮产业革命概述2.2全球主要经济体产业转型升级战略中国制造2025产业差异与试点困境一些龙头企业和骨干企业已经初步探索了数智化转型的路径并取得了一定成效，但无法形成可规模化推广复用的规范和标准。转型方法大部分企业在转型过程中往往忽略了系统性规划的重要性，侧重从短期投资回报或局部瓶颈角度考虑转型升级，缺少长期的系统性的方法。人才培养基础劳动力红利减弱，而智能制造人才的需求与供给之间存在明显缺口，创新型人才和组织的培养成为制造业转型的关键挑战。其他除了上述四个主要问题外，还面临智能制造解决方案供应商的社会责任差异化、资金约束、产业政策导向与支持、企业自身条件不足等多方面的问题。意识理念忽略了企业生产运营管理问题及转型升级需求的重要性，造成了资源投入的浪费与转型升级效果不佳等现象。2.新一轮产业革命概述2.2全球主要经济体产业转型升级战略中国制造2025（4）企业数智化转型基本实施策略与路线1、企业数智化转型基本实施策略策略解读问题导向，价值驱动以问题为导向，不盲目追求技术的先进性，需要综合考虑转型升级的效益与收益。整体规划，阶段实施在整体顶层规划下才能做到系统性集成规划与阶段性实施的协调和统一。管理为核，技术赋能以企业生产与运营管理活动为核心，通过新一代信息技术与先进制造技术的深度融合促进生产与运营管理的变革与创新。夯实基础，保障升级扎实的数字化基础，如信息技术基础设施、网络安全、数据存储与云计算设施等，以及健全的保障体系，如全价值链的精益体系与流程优化、智能制造标准体系等。学科交叉、产教融合信息技术与制造技术的多元交叉与深度融合催生很多新业态、新模式和新岗位，推动了供给侧新工科建设以及产教融合发展，交叉学科背景下复合型人才的培养能够有效满足企业数智化转型与高质量发展需求。持续发展，保持优势在双碳背景下，企业应借助数字化技术，规划并逐步建立绿色低碳优势，破解经济增长与可持续发展的矛盾。（4）企业数智化转型基本实施策略与路线2、企业数智化转型基本实施路线2.新一轮产业革命概述2.2全球主要经济体产业转型升级战略中国制造2025制造企业数智化转型升级实施路线03工厂的重要性及发展历程3.1工业革命前的工厂3.工厂的重要性及发展历程工业革命前人类社会的主体依然是传统的农业社会特点：总体规模大，单体规模小绝大部分的制造都是以作坊、家庭为单位进行工业革命后“大规模制造”工厂出现，服务于宗教、皇权、军事等领域，工匠必须集中作业才能够完成相应的生产任务，由政府部门、工匠协会负责协调管理工程。唐宋时期的军器监“给造军器之名物及军器作坊、弓弩院诸务、诸季料藉”“作坊式制造”普遍使用的是人力，对于集中生产的工厂，通常以水力作为主要的动力方式工厂的主流动力来源被蒸汽机所取代3.1工业革命前的工厂3.工厂的重要性及发展历程鉴于工业革命前的“工厂”大多服务于“封建政权”，因此“工厂”大多也是由政权的相关责任部门负责规划、设计与建造。龙江造船厂布局示意图始建于明朝洪武年间的龙江船厂，由工部-都水司负责督建与管理船厂的布局根据造船工艺而定船厂分为前后两厂，分别有水道通向龙江，根据造船工艺需要，厂区内还设有完整的配套生产体系，诸如蓬作、旗作、细木、鼓作、铜作、铸作、舱作、铁作、索作、缆作、箍桶作等类作坊。欧洲早期的工厂，大多也遵循以工艺为核心的设计原则；18世纪后，动力源逐步成为工厂规划设计的核心要点，工厂的选址、结构设计与工艺布局均围绕动力源展开。如约翰·洛姆在英国德比郡创建的水动力丝织厂就是根据其在意大利皮埃蒙特学习的纺织机技术并结合德文特河的水力资源而设计、建造的。3.2工业革命时期的工厂3.工厂的重要性及发展历程工业革命时期里，人类社会完成了由农业社会向工业社会的伟大转变。人类社会发展历程中主要经济体GDP占比示意图工厂作为工业生产的主体，源源不断的输出现代社会运行与发展所需的产品，某种程度上“工厂”、“工业制造”定义了我们所熟知的现代社会，改变了人类的生活方式与品质、改变了生态环境、改变了人类社会与环境之间的交互关系、改变了国际格局与人类文明的发展走向。18世纪初托马斯·科切特就在英国德比郡尝试建立丝织厂，但均告失败。约翰·洛姆于1721年才成功建立人类历史上首个水力驱动机械的纺纱工厂（人类工业进程的首个工厂），开启工业化生产的序幕。3.2工业革命时期的工厂3.工厂的重要性及发展历程第一次工业革命纺织业在工业革命爆发之初及其后的数十年，纺织业无疑是工业革命的核心支柱型产业，而其中棉纺织行业则居于核心主导地位，大部分进入工业革命的国家均以棉纺织行业起点，包括英国、德国、美国等。城市化进程煤炭行业钢铁行业城市化的加速激发了煤炭行业的发展，1840年英国的煤炭消费占到整个西方世界的2/3，大量的技术创新也在不断涌现，包括蒸汽机（纽卡门发动机）、铁路等。铁路的发展激发了钢铁行业的快速工业化，钢铁冶炼的庞大需求又反向激发煤炭行业的发展。在棉纺织产品增长乏力时，成为工厂制造的主要产品。3.2工业革命时期的工厂3.工厂的重要性及发展历程第一次工业革命动力特征第一次工业革命早期

工厂的主要动力来源于水力大部分的工厂都修建在水力资源丰富的区域，由水车驱动动力织机等设备进行生产。18世纪末期蒸汽机成为工厂动力来源大量工厂采用旋转式蒸汽机作为工厂动力源，工厂的选址不再受限于水力分布，甚至可以直接修建于劳动力丰富的城镇、港口之中。创建动机追求商业利益，属于典型的投资行为。例如纺纱厂的创建是源于纺织品需求快速增长背景下，纺纱效率与织布效率不平衡的能力缺口，如果能够高效、高品质的生产纱线（尤其是纬纱），则必将从中获利。工厂的管理模式相对原始粗放，关注的重点更多还是在装备与技术本身，管理科学处于酝酿发展阶段。工厂的规划设计一般由掌握制造工艺、生产设备原理的工程师与建筑设计师配合完成，工艺依然是驱动工厂规划设计的核心主线。3.2工业革命时期的工厂3.工厂的重要性及发展历程第二次工业革命动力特征主要动力来源为电力

工厂的生产设备大多由电力驱动进行生产，包括机床、传输设备（传送带）等。由于电力的传输特性，工厂的工艺布局可以采用更加灵活、更加符合制造工艺的方式进行设计，同时工厂的环境也得到了充分的改进，噪音、排放都得到了有效的控制。创建动机由商业利益驱动资产阶级与无产阶级之间的关系没有发生实质性的改变，但伴随着无产阶级的不断壮大，以工会为主要形式的工人组织开始出现，并在当时的社会环境下形成了相当规模的影响力，其中以钢铁行业尤为引人注目。工厂的管理模式科学化管理，利用系统化、科学性的思维方式管理工厂，通过观察、记录、研究，不断改进生产系统，推动生产效率的提升。工厂的规划设计规划设计方法得到总结，考虑机械装置布局、物料流动等因素；钢筋混凝土结构开始应用于工厂的建造。3.2工业革命时期的工厂3.工厂的重要性及发展历程第三次工业革命动力特征电力依然是工厂的主要动力来源

大部分的生产设备、辅助设施都是由电力驱动的。这个阶段的主要发展趋势是电力来源发生变化，伴随着各国双碳战略的提出与部署，工厂开始寻求新的能源解决方案，包括采用清洁的电力来源。创建动机由商业利益驱动伴随着劳动保护法、健康保险、失业保险、养老金等社会与工厂福利制度的发展与健全，工人可以感受到更强的“安全感”，而这种安全感来源于相对公平的待遇与劳动保障。工厂的管理模式基础工业工程相关的科学化管理方法开始不断拓展边界，与系统工程、运筹学、信息技术管理等专业进行融合。工厂的规划设计工厂规划建设按照工业门类也进行了相应的细分，如石油工业、冶金工业、机械制造、食品工业等，不同行业会采用不同的标准、方法开展相关规划与建设活动。3.3未来工厂的发展趋势3.工厂的重要性及发展历程物联网5G人工智能协作机器人云计算边缘计算……数字化智能化通信、交通、能源三个领域的深度变革是新一轮工业革命的主要领域通信的变革已领先于交通与能源领域，尤其是能源领域，在过去的50年内并未发生革命性的变革01领域变革电力凭借其便捷性以及成熟的基础设施基础，将继续作为工厂的主要动力来源，并且目前绝大多数制造装备均为电力驱动，暂时没有较为突出的替代型动力来源。02能源动力未来的工厂管理体系，将更多依赖于数据，大量的管理决策将通过模型辅助或者交由系统自动完成，这一点在自动化程度较高的工厂将更加突出。数据也将作为一类重要资产进行管理。03管理体系04工厂规划设计的重要性与发展历程4.工厂规划设计的重要性与发展历程4.1工厂规划设计的重要性工厂的定义为：“Placewherevalueiscreatedbythemanufactureofindustrialgoodsbasedondivisionoflabourwhileutilizingproductionfactors.”定义中包含几个关键的要素：Place（空间）：工厂生产活动相关的空间要素的抽象集合，不仅局限在工业企业的自有工厂，还会扩展至更大尺度的生产网络协作。Value（价值）：价值包括两个层面：1、根据市场需求，创造并传递价值；2、工业企业需要通过经营活动获取利润以支撑企业的持续发展。Industrialgoods（工业品）：工业品是工厂价值创造的主要载体，即最终被客户感知到的价值的主体。严格意义上，其还包括围绕工业品的相关服务。Divisonoflabour（劳动分工）：价值创造的过程是复杂的，涉及一系列的操作以及专业门类，需要分工协作。Productionfactors（生产要素）：价值创造需要一系列的生产要素作为支撑，包括人员、厂房、设备、物料、辅助设施等。4.工厂规划设计的重要性与发展历程4.1工厂规划设计的重要性工厂规划设计的重要性（1）通过工厂规划，指导工厂合理安排劳动分工与生产要素，更高效的创造价值，降低风险工厂规划不一定是在新建工厂（Greenfield）时才会需要，既有工厂（Brownfield）的改造中也需要。只要生产要素与劳动分工不满足价值创造的要求，我们就需要对生产系统进行调整。工厂规划不仅仅涉及到固定资产，如厂房的规划设计、设施设备的布局规划等，还包括生产系统运作的相关要素，如流程体系、信息系统规划等。工厂规划可以在制造网络、园区、车间、工作单元等不同的层级进行，Place（空间）的概念是抽象的，并不具象化为某一类具体的工厂。工厂的新建、改造往往涉及大规模固定资产投资，缺乏良好的规划可能会导致投资失败，无法达到预期的建设效果，进而影响价值的创造与企业自身发展。（2）工厂规划设计可以形成可复用的企业资产，夯实基础能力工厂规划设计一般会以项目的形式组织开展相关工作，其项目周期从目标设定开始一直到工厂的实际投产。工厂规划设计可以帮助企业全面、系统审视自身的体系，并通过可复用“构建块”的整理对相关业务过程与资源要素进行定义，支撑企业相关运作过程的转型。4.工厂规划设计的重要性与发展历程4.2工厂规划设计的发展历程VDI-5200标准关于工厂规划定义的要素框架：“Systematic,objective-oriented

processforplanningafactory,structuredintoasequenceofphases,eachofwhichisdependentontheprecedingphase,andmakesuseofparticularmethodsandtools,andextendingfromthesettingofobjectivesto

thestartofproduction.”系统性（Systematic）：由于工厂是由各类生产要素构成的复杂系统，因此工厂的规划设计也必然需要遵循系统性的原则与相关方法。目标导向（Objective-oriented）：工厂存在的意义是为了创造并传递价值，价值主张将转化为企业相应战略目标，而这些目标则是工厂规划设计中最核心的要素，所有的规划设计工作都将围绕目标展开。流程（Process），工具方法（Methodsandtools）：工厂规划设计的过程由一系列的步骤组成。各步骤的实际操作会使用到相应的工具与方法；不同类型、不同规划层面的工厂规划项目，流程及其工具、方法都会有所差异。延续阶段（From-To）：工厂规划的延续阶段从目标确定，到工厂生产正式结束。根据企业的实际需求，工厂规划项目会在企业发展的不同阶段发起。4.工厂规划设计的重要性与发展历程4.2工厂规划设计的发展历程工厂规划设计的发展历程4.工厂规划设计的重要性与发展历程4.2工厂规划设计的发展趋势（1）工厂规划设计与工厂运营融合，延续价值工厂规划设计的交付物将发生改变，由传统的方案、图纸转变为可以在企业运营阶段复用的模型、数据。在工厂规划设计的标准框架下，规划设计过程中使用到的相关方法与工具需要沉淀下来，形成企业可以复用的知识，只有复用才能够使价值得到延续。（2）面向具体行业的工厂规划设计数字化平台需求定义、概念设计、详细设计、施工管理、交付使用等阶段使用的各类数字化设计与仿真工具可以通过统一的平台进行协同，包括统一模型构建、图文档管理以及工作流管理。平台的使用，对于VDI5200框架的落地至关重要，复杂的多专业协同需要依赖于数字化工具的辅助。行业的差异性会导致难以出现适用于所有行业的普适性平台，因此面向行业的数字化平台将成为重点。这些平台将首先出现在半导体、汽车、消费电子等热门行业。行业中工厂规划与设计沉淀的资源、工作方法将通过平台实现数字化封装与复用，提升行业在工厂规划设计方面的效率。THANKS智能工厂规划设计2-智能制造“卓越工厂”分析与启示01CONTENT“卓越工厂”整体概述“卓越工厂”典型实施目标与模式分析“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析“卓越工厂”实施启示02030401“卓越工厂”整体概述1.1“卓越工厂”内涵1.“卓越工厂”整体概述新一轮科技革命与产业变革趋势企业的研发、制造、运营管理模式卓越工厂重塑试点困境无法充分发挥转型升级的全部潜力与价值无法取得企业或集团规模效益以”塑造先进制造和生产的未来”为核心进行数智化转型可规模化推广整合典型的智能制造场景及用例创建转型升级的最小可行产品生产制造智能装备生产系统知识、智慧的应用与创造1.2“卓越工厂”建设现状1.“卓越工厂”整体概述国际上“卓越工厂”的构成主要可参照由世界经济论坛公布的“灯塔工厂”名单，根据2025年最新数据显示，共17家工厂新入选，其中7家位于中国。由此可见，无论是在电子、汽车、消费品等大体量产业还是在其他产业，各个行业的制造企业都在努力以打造“卓越工厂”为目标来促进企业数智化转型，提升企业竞争力。“卓越工厂”行业分布情况我国以智能制造为主攻方向，在产业模式、企业形态等方面进行着深刻变革。实施数智化转型可以帮助企业提质降本增效、加速产品迭代、提升智能化水平等。因此，作为提升核心竞争力的重要途径，数智化转型势在必行。“卓越工厂”的建设是企业数智化转型的重要体现和手段。02“卓越工厂”典型实施目标与模式分析2.1实施目标分析2.“卓越工厂”典型实施目标与模式分析“卓越工厂”在建设过程中，通过部署应用案例来实现企业的转型升级，在全球三百余家“卓越工厂”中共部署近200个应用案例，遵循两种独特互补的发展路线——生产制造创新和端到端价值链创新。2.1实施目标分析2.“卓越工厂”典型实施目标与模式分析在生产制造创新路线下，聚焦绿色可持续发展的“卓越工厂”应用场景的企业案例将会持续增加。适应快速变化的市场环境。综合对现有“卓越工厂”的案例分析，“卓越工厂”需具备四个方面能力，并在发展过程中逐步实现以下五个目标。2.2典型实施模式2.“卓越工厂”典型实施目标与模式分析半导体制造行业航空航天行业轨道交通行业食品饮料行业家用电器行业汽车制造行业电气装备制造行业工业装备制造行业产业链涵盖材料、设备、芯片设计、芯片制造、芯片封测等，对产品智能化生产制造有着更高的要求。这些半导体行业的发展需求与目标促使企业向卓越制造型转变。产品具有战略地位重要、制造技术复杂、安全防护严格、测试环境严峻、维护服务困难、产品价格昂贵等特性。内在因素和外在环境的共同要求，使得向卓越制造导向型转变的需求极为迫切。轨道交通装备制造业作为高端装备制造的代表，产品正在向安全保障、装备轻量、保质保寿和节能环保等方向发展。这使得卓越制造模式正成为轨道交通行业数智化转型的主要手段。工业化进程较慢，自动化水平较低，前沿技术应用范围较窄。企业需加强数字化生产管理水平，打造数字化生产体系，以实现生产效率与产品质量的提升，并通过对市场需求的精准预测，实现快速交付。随着新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，家用电器行业面临世界范围内新一轮工业革命的历史性机遇，给行业带来了新的发展目标最终形成以用户为中心的大规模定制生产模式，实现需求实时响应。产业链复杂、产业规模大、影响范围广、带动效应强、产品种类多、质量要求高、涉及体系庞大、产品需求多元化等特点。汽车行业必须建立一个高度灵活个性化、数字化、一体化的产品生产与服务体系。目前主要发展方向为提高产品智能化制造水平，促使产品标准化、模块化以及参数化。通过建设自动化物流、智能化生产线、数字孪生工厂等，实现数字化赋能产品全生命周期管理。产品同质化竞争激烈，下游用户选择余地大，进而造成单一依赖提供设备获得的营收增长乏力。企业针对当前的自身需求与市场需要，应在提供工业设备的基础上，从产品全生命周期出发，构建卓越产品导向型体系。模式一：卓越制造导向型模式二：快速交付导向型模式三：大规模定制生产导向型模式四：卓越产品导向型03“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析智能工厂亮点场景用例与应用企业生产制造环节场景分析与端到端价值链环节场景分析3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析机器视觉驱动的柔性生产利用机器视觉和5G技术，快速识别零部件在生产制造过程中的状态信息，通过对待加工件相关图像的采集、传输、分析等，提取部件特征并与加工工艺匹配，进行工艺快速选择，减少系统响应时间，并为产线的快速重构提供支撑，实现快速换线。博世（苏州）建设成效：缩短交货期提升产线柔性保证生产过程可追溯节拍时间降低30%制造成本降低15%不合格零件检出率为100%3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析基于XR技术的智能生产通过拓展现实（ExtendedReality,XR-VR/AR/MR）技术，结合人工智能与物联网技术，为公司持续改进提供良好的基础。利用虚拟现实技术（VirtualReality,VR），辅助产品工程师进行产品快速原型设计；基于VR技术进行员工培训，降低培训风险，提高员工的操作技能。基于增强现实技术（AugmentedReality,AR），提供远程技术支持，并且通过构建结构化专业知识库体系，智能调取三维可视化的设备信息等，实现智能远程操控。建设成效：降低研发与培训成本提高培训过程的安全性提高设备远程维护能力博世（无锡）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析基于数字孪生的定制生产构建数字化工艺体系，实现工艺数据从产品到物理再到现场的可视化过程，并且利用数字化的虚拟仿真验证工艺的经济性和可行性。采用IMAP系统实现装配工人、自动化设备及生产对象的协同，并且将客户订单的工艺信息、车辆配置信息及物料信息，高效、准确地传递到制造现场。上汽大通（南京）

建设成效：提升订单信息传输的效率与准确性每套模具在线调试时间节省30小时轨迹调试时间缩短70%焊装实施过程一次性通过率提升至98%自动工位现场调试时间缩短60%生产准备提前期总体降低35%3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析高度柔性的自动化产线采用工业物联网技术，搭建工序及产线设备数据采集控制平台实现自动采集、过程监视及生产控制，支持大规模定制的柔性制造。基于激光二维码自动识别和智能视觉识别技术，实现生产系统对复杂工业的快速响应，实现敏捷制造。运用机器人及智能物流、配送系统多种技术组合，采用全混线生产模式，降低切换时间。运用洁净生产、烘烤分离等生产模式，缩短生产周期。

建设成效：减少生产批量交付时间缩短37.9%生产成本降低33%设备综合效率提升21.4%能源使用效率提升39%中信戴卡（秦皇岛）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析数字化赋能的可变生产节拍时间采用制造执行系统，考虑到爱科集团产品种类众多且采用脉动式生产线进行生产，制造执行系统可以为生产人员提供关于生产的一系列信息，包括当前产品信息，生产节拍以及操作指导等，帮助生产人员完成工作。建设成效：生产良品率提高产线柔性提高生产周期降低60%爱科3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析人工智能技术赋能人机协作采用机器视觉与人机协同技术，利用手柄操控机器人进行装配，通过力学和视觉反馈，充分融合人的灵活性和机器人的大负荷双重优势，并通过人工智能技术训练机器人分析最优方式，实现机器人免编程自动柔性装配，提升人机协同作业效率.建设成效：提高产品加工速度减少不合格品数量生产周期减少77%三一重工（北京）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析制造过程智能管理与决策平台利用物联网技术、高级分析技术，将专家知识不断融入制造过程控制软件系统及平台中，对数据信息进行模型化和高级分析，构建统一智能管理与决策分析平台，实现制造全过程智能化，使制造过程具有更完善的判断与适应能力，提高产品质量与生产效率；利用安灯系统将分析结果可视化展示，并对设备异常、质量异常、物料异常提供方便快捷且直观的报警功能，相关人员根据报警信息快速进行反应，提高生产现场对异常状况的反应速度；利用目视化管理，对生产进度、生产执行情况等现场信息通过LED大屏幕展示，提高产线透明度。建设成效：提高企业核心竞争力实现制造过程智能化加强生产过程的管控能力产品在线时间缩短41%订单交付率提升30.9%潍柴3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析人工智能驱动的过程控制采用中央智慧工艺感知控制系统，将车间内与涂布机相关的设备及仪器相连，配合人工智能技术进行自动管理，实现涂布参数实时调整，解决品质管控难、人工操作复杂等问题。采用增强现实技术/虚拟现实技术，将生产操作现场与指挥后台的前后端信息实时同步交互，指导者可以远程协助进行智能辅助检修、智能培训、在线指导等，提升操作现场的工作能力与效率。

建设成效：提升操作现场的工作能力与效率生产成本降低42%每组电池生产节拍低至1.7秒劳动生产率提高75%宁德时代（宁德）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析数字化生产中控管理系统基于物联网等技术，对厂房系统及设备运行数据进行自动获取，实现数据的互联互通，系统化的厂务设施管理平台帮助实现厂房系统安全可靠、高效节能、绿色低碳运行。基于全局最优化算法，计算当前负荷条件下系统总能耗最小时的各子设备的运行参数，实现主动式优化控制。采用AI视觉检测系统，自动学习和提取材料缺陷特征，在模切分条、卷绕等多环节提升检出率；使用无人驾驶物流车、电动叉车等，实现供应商工厂、原料仓库、加工工厂、成品仓库、客户工厂之间零碳运转。建设成效：降低生产能耗减少碳排放线速提升17%产量损失降低14%宁德时代（宜宾）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析基于人工智能的工业互联网平台与过程控制利用人工智能技术，融合边缘计算、物联网、5G等打造机器人加工自动化方案并建设工业互联网平台，为生产自动化奠定基础.利用大数据、智能仿真及人工智能等技术打通制造过程智联管理的价值链，实时管控到生产的各个环节，实现智能机器人规划、生产过程的监控、智能故障检测与诊断、自动加工系统的智能控制等环节，并加强生产过程决策的智能化，使工业机器人能够自主地实现生产目标。建设成效：提高企业核心竞争力提升生产自动化加强生产过程的管控能力次品率减少76%设备综合利用率提高20%美的（合肥）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析五位一体智能生产模式基于大数据、数字孪生等技术，快速响应混流生产需求，实现238种高端型号混流生产，满足用户快速交货.采用AGV无人配送体系，实现生产现场物料的实时精准自动匹配。应用视觉AI检测等新技术，落地10类场景5G技术、36类AI装配及检测场景技术，实现生产检测无人化。建设成效：周转效率提升80%检测精度提升49%订单单响应提前期缩短35%生产效率提高35%质量绩效提高36%海尔（青岛）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析人工智能及物联网技术赋能设备维护采用人工智能和物联网技术，对桩机工厂数据进行分析和建模，实现了全厂设备互联，设备预测性维护，关键设备动态参数调节和优化，并基于工厂上千台设备及仪表，识别重点故障设备，实现设备的精细化管理。建设成效：设备作业率提升20.4%平均故障时间缩短58.5%三一重工（北京）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析数字化设备性能实时监控系统利用物联网技术周期性采集产品运行数据，通过移动网络把运行数据传送到监控服务中心，根据故障知识库对收到的设备运行数据进行分析，诊断产品运行状态，实现对异常状态进行及时预警。采用关键参数分析和机器学习的方法，分析相关数据，判定故障原因并给出相关维修方案建议。利用数字可视化技术，设计基于移动智能终端的可视化交互应用，使操作人员快速了解产品状态。建设成效：实现异常状况快速响应完善设备异常状态知识库缩短设备故障维修时间提高生产效率潍柴3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析用于监控设备综合效率的数字看板利用物联网技术，采集生产数据及设备端多项参数，构建数字看板，监控设备综合效率（OverallEquipmentEffectiveness,OEE），快速发现生产问题，协助管理决策。建设成效：提升生产过程可视度OEE提升66%采用生产数据及设备状态信息采集分析管理（ManufacturingDataCollection&StatusManagement,MDC）系统监控设备的实时状态来分析设备的OEE，实现机器设备的状态实时感知，并通过优化管理流程，提升设备的利用率。建设成效：提高生产效率设备利用率提升15%京东方（福州）富士康3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析用于远程质量优化的高级分析平台利用数字技术，将制造过程数据进行可视化处理，并通过人工智能算法、高级分析等技术打造高级分析平台对流程质量进行改善。建设成效：提高生产效率流程质量提升13%西门子3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析智能化质量管理采用人工智能技术，充分挖掘原始数据的价值，并进行分析建模，建立生产现场质量监测管控系统，将质量风险防范前置。采用多种数字化管理方法，在质量管理过程、管理体系及运营的全价值流等方面用智能化驱动卓越质量。凭借“Q4.0质量管理模式”，打通上下游数据，驱动从供应商到客户的全供应链实现协同质量管理和优化。建设成效：实现产品质量的全流程可追溯提高企业经济效益提高企业核心竞争力产品合格率提升10%博世（苏州）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析数字质量管理采用数字化生产防错与纠正系统，AGV配送到指定位置后通过信号灯指引员工正确取料，以解决因零件繁杂产生的问题，防止配置错误并减少后期质检工作量，同时结合机器视觉技术，搭建集成现场实时车辆信息的视觉防错系统，可自动并提前识别来料，降低错误率。采用数字化质量管理体系，将法规文件和车辆绑定，扫描车辆识别码自动生成需要检测的法规文件，匹配到“消费者到企业”商业模式订单配置信息，并对质检数据进行追踪。建设成效：质检效率提升停线率降低质检数据全线追踪生产效率提升30%零缺陷率提高30%上汽大通（南京）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析智能故障诊断与服务平台利用大数据技术，打造基于制造服务大数据的智能故障诊断平台，通过对产品全生命周期数据进行分析，建立产品故障指标体系和故障诊断知识库，实现智能化故障检测和基于优化资源调度的维修与服务，开发故障诊断与服务系统，并面向装备制造行业进行应用示范。建设成效：提高工作人员的工作效率加强生产过程稳定性返工率由3.8%降至1.2%故障率由14.9%降低至0.88%潍柴3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析人工智能驱动的光学检测主要措施：采用人工智能技术、机器视觉技术，获取待测物体的图像或者信息进行产品的检查，利用电脑编程算法取代人脑进行影像处理、分析以及质量检定，大幅提高检测的速度与精确度。建设成效：提高产品一次通过率产品质量偏差率降低40%美光科技（台中）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析人工智能驱动生产能源管理系统采用自研的AI驱动生产能源管理系统加速推进生产转型。结合客户需求及预测、生产计划、天气情况、温湿度等多项业务及环境因素，滚动给出未来7天内产线级的能源使用预测及生产排产。利用AI技术，对能源需求侧进行管理，降低整体运营成本和碳排放水平。利用AI智能算法，提供优化的停机管理和精确的能耗异常检测，将节能减排深入到各个环节。建设成效：提高能源利用可持续性实现负荷识别及多用户协调控制耗电量减少18%二氧化碳排放量降低14%博世（长沙）3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析工业物联网实时能源数据管理平台采用智慧能源管理平台，通过基于传感器的工业物联网技术实时分析关键设备能耗数据，并结合生产策略设计出最高效的能源解决方案，从而进一步减少电池制造的碳排放，为可持续性价值链做出贡献，包括利用太阳能、风电、水电、核电或其它清洁能源进行生产等。建设成效：实现集团一体化能源管理每年单位能耗降低10%碳排放量降低57%宁德时代3.1“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析生产制造环节场景分析数字孪生驱动的生产能源管理系统利用数字孪生技术“克隆”虚拟车间，形成“数字副本”，能够实时映照、监控、诊断和控制洗衣机生产线设备，对生产线进行可视化过程模拟，管理关键设备的健康状态，对车间能耗进行多维分析和优化，提高生产效率并降低运营成本。建设成效：加强生产过程的能源利用率公用资源消耗率降低25%二氧化碳排放量降低9.6%美的（顺德）3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析数字化自动物料呼叫系统博世（苏州）采用网络传感器技术对工厂物料资源标识，实现了物料资源的虚拟化，赋予了物流人员、物流设施、物流容器的快速响应能力与被感知特性。采用E-box系统使得生产区域所有工位原料均处于有序管理状态，排产系统实现设备自动叫料，机器人准确定位自动派料。通过实时数据与系统相结合，实现机器与机器之间的互相通讯，让信息来触发自主的物流行为，让工厂整个物流行为变得更加高效，更加透明。建设成效：实现物料消耗自主计算自动发送生产物料需求缩短物料配送响应时间由数据驱动物料自主运输减少35%生产库存3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析产品设计与测试协同管理平台采用基于产品数据管理（ProductDataManagement,PDM）系统的研发协同管理平台，集成CAX软件等设计工具，由各模块设计工程师同步在线进行产品的三维设计工作，并借助CAE软件对三维模型虚拟样机进行模拟验证，通过大数据与人工智能算法求解最优设计方案，并基于三维模型驱动生成的物料清单（BillOfMaterial,BOM）和技术文件自动同步到ERP系统或制造执行系统MES系统，支持产品生产，保证产品质量。建设成效：减少产品开发过程中对物理样机的需求降低研发成本提高终端产品质量研发周期减少50%宁德时代（宁德）3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析智能仓储及物料管理博世（无锡）基于条码扫描技术和库位管理系统实现准确的物料收货、储存和发货，实时接收与发货系统处理，确保ERP系统的数据及时性和准确性。利用无线网络技术和移动扫描技术，建立包括原材料、半成品和成品的入库、储存和出货过程等详细信息，实时查询其存储的货位，同时基于货位库存信息自动分配货位或动态定义货位。建设成效：实现仓储物料的动态分配提高物料分拣与储存的防错能力实现了仓储物料管控的无纸化操作能力人员成本降低20%耗材成本降低30%3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析智能动态调度京东方（福州）利用人工智能和先进分析技术，依托自动化设备，构建“动态排程-自动派工”系统，根据订单需求和生产情况智能核算排产计划，使人、机、料、法、环生产要素协同高效周转，实现精准生产。建设成效：缩短排产时间减少在制品数量生产效率提升87.5%循环时间缩短11%3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析基于先进系统的生产流程优化运用高级计划与排程（AdvancedPlanningandScheduling,APS）与SCADA等系统，对生产流程的状态信息进行实时监控，并通过APS进行计划排产，根据产线状态实时进行计划调整，提高计划的精度与准确度。富士康建设成效：提升设备利用率优化加工工艺提高生产效率3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析数字跟踪和追溯通过在制造过程中植入针对电池系统的T-BOX终端，收集电池管理系统采集到的关于电池系统的售后运行状态数据，在达到特定阈值或条件时直接触发对应的异常报警，建立基于已知模型对电池系统进行预测性维护，同时打通了制造过程和售后过程的大数据接口。采用智能物流调度系统，实现物流终端控制、商品入库存储、搬运、分拣等作业全流程自动化；通过接入超过200台5G-AGV设备，配合先进智能导航技术，实现电芯自动上线、模组自动转运、线边物料循环配送，实现全流程数据可追溯。建设成效：实现对产品数据跟踪与追溯提升配送精准度和库存周转率提高累计数字资产量提升数据可追溯年限物流人力成本降低80%美的（合肥）3.2“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析端到端价值链环节场景分析以用户为中心的大规模定制使用户全流程参与产品设计、制造等过程，整合用户碎片化需求，实现个性化定制，通过智能设备自动读取用户定制信息，进行定制化生产。海尔（沈阳）建设成效：提升用户满意度营业额上升3.3《智能制造典型场景参考指引》3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析智能制造典型场景是智能工厂的基本组成单元，面向产品全生命周期、生产制造全过程和供应链全环节核心问题，通过新一代信息技术与先进制造技术的深度融合，部署智能制造装备、工业软件和系统，实现具备协同和自治特征、具有特定功能和实际价值的应用。根据十余年来我国智能制造探索实践，结合技术创新和融合应用发展趋势，总结为15个环节的40个智能制造典型场景。5.工艺数字化设计6.可制造性设计工艺设计7.生产计划优化8.智能排产调度计划调度1.工厂数字化设计与交付2.数字孪生工厂运营优化工厂建设3.产品数字化研发设计4.虚拟验证与中试产品设计9.产线柔性配置10.人机协同作业11.工艺动态优化12.先进过程控制13.数智精益管理生产作业3.3《智能制造典型场景参考指引》3.“卓越工厂”典型智能制造场景及用例分析14.在线智能检测15.质量追溯与分析改进质量管控16.设备运行监控17.设备智能运维设备管理18.智能仓储19.精准配送仓储物流20.危险作业自动化21.安全一体化管控安全管控22.能源智能管控23.碳资产全生命周期管理能碳管理24.污染在线管控环保管理25.智慧营销管理26.产品智能运维27.智能客户服务营销与售后28.供应链计划协同优化29.供应商数智化管理30.供应链物流智能配送供应链管理31.先进工业网络应用32.工业信息安全管控33.工厂数据资源管理信息基础设施34.数据驱动产品研发35.大规模个性化定制36.网络协同制造37.研产供销服深度集成38.弹性供应链39.全员数字化管理40.可持续制造多环节模式创新04“卓越工厂”实施启示4.1“卓越工厂”实施启示4.“卓越工厂”实施启示企业内外协同产业链协同工业大数据基于知识和模型驱动“研-产-供-销-维”的智能运行与决策优化工业互联网平台研发设计生产制造供应链模式创新制造物联技术工业软件系统集成协同面向产品和生产订单全生命周期重点提升核心工艺装备的数智化水平以点带面数智化转型以价值与问题为导向搭建可持续升级体系数智化转型应以价值与问题为导向，不断夯实数智化转型升级基础、人才发展体系与智能制造实施体系，逐步构建面向全价值链的精益体系并实现业务流程持续优化。以点带面，重点提升核心工艺装备的数智化水平，并在关键生产环节部署工业软件系统，通过制造物联技术实现重要生产环节的集成与协同。面向产品全生命周期和生产订单全生命周期进行系统集成和内外部协同，实现全流程的敏捷响应。在实现企业全要素互联互通的基础上，积极构建并部署工业互联网平台，实现企业内外部的协同与产业链协同，促进研发设计、生产制造、供应链等模式创新。基于大量的工业数据沉淀，深入挖掘工业大数据内在价值，基于知识和模型驱动“研-产-供-销-维”的智能运行与决策优化。针对智能制造的系统性实施、高质量和持续性发展等特点，搭建可持续的数智化转型升级体系，为企业建立持续的竞争优势。THANKS智能工厂规划设计3-企业数智化转型战略与方法01CONTENT企业数智化转型理念与方法企业数智化转型技术引擎企业数智化转型管理引擎020301企业数智化转型理念与方法1.1智能制造参考模型1.企业数智化转型理念与方法1.1智能制造参考模型1.企业数智化转型理念与方法

精益为核

技术赋能

----企业数智化转型双擎驱动理念该数字化精益理念要求基于技术赋能实现制造过程物料流和信息流的自动化，并从系统工程的角度对企业的生产活动进行全面持续不断的分析与整体优化，旨在消除浪费、创造价值与优化生产运营指标。1.企业数智化转型理念与方法数字化精益功能映射1.2企业数智化转型双擎驱动理念1.3企业数智化转型双擎驱动架构蓝图1.企业数智化转型理念与方法1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法企业数智化转型过程中的十项核心举措数智化整体实施路径业务维发展是企业转型升级的核心，卓越制造型企业更加关注“研-产-供”等维度的智能制造能力建设，业务维整体的发展阶段具备五个明显特征：

单元级的信息化与数字化管理系统1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法数智化转型关键实施路径0102030405产品设计与服务以及生产模式的创新基于工业互联的数据价值挖掘与模型驱动的智能优化决策全业务流程集成与内外部协同重点生产环节的内部集成和协同1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法数智化转型关键实施路径（1）研发业务维关键实施路径1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法数智化转型关键实施路径（2）生产业务维关键实施路径1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法数智化转型关键实施路径（3）供应链业务维关键实施路径1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法数智化转型关键实施路径（4）销售业务维关键实施路径五大发展阶段05基于工业互联的智能优化决策04业务流程集成与内外部协同03全业务流程集成管理02销售全过程管理01单点业务管理1.4企业数智化转型双擎驱动路径1.企业数智化转型理念与方法数智化转型关键实施路径（5）运维业务维关键实施路径02企业数智化转型技术引擎2.企业数智化转型技术引擎2.1先进制造技术先进设计技术与系统（1）计算机辅助设计利用现代科学技术成果，支持产品设计、开发和优化的技术体系。它涵盖了从概念设计到详细设计的全过程，旨在提高设计效率、优化产品性能、降低成本并缩短开发周期，广泛应用于机械、电子、建筑等领域。研发Research生产Product供应Supply销售Sale运维Maintenance切削工具选择与优化多轴加工优化数控加工路径生成加工参数优化加工过程仿真自动化编程智能工厂集成加工参数优化加工过程仿真自动化编程加工过程仿真2.企业数智化转型技术引擎2.1先进制造技术先进设计技术与系统（2）逆向设计通过分析和测量已有的产品或部件，重建其设计模型的过程。逆向设计是从产品制造的终点（成品）回到起点（设计模型）的过程，旨在获取产品的三维几何数据、结构信息和功能特性，以便进行产品改进、复制或数字化存档。研发Research生产Product供应Supply销售Sale运维Maintenance质量控制仿制设计产品改进复杂零件设计产品改进复杂零件设计质量控制仿制设计2.企业数智化转型技术引擎2.1先进制造技术先进设计技术与系统（3）计算机仿真设计计算机仿真设计是利用计算机科学与技术的成果建立仿真模型，并在特定实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术，是创建和运行数字孪生的核心技术之一，也是实现数据交互与融合的基础。计算机仿真设计能够使模拟过程更加安全、成本更低、更加灵活。研发Research生产Product供应Supply销售Sale运维Maintenance设计方案可行性验证生产系统能耗管理数字工厂仿真优化制造资源调度数字化工艺仿真生产瓶颈分析与优化制造资源调度生产系统能耗管理数字化工艺仿真数字工厂仿真优化生产系统能耗管理制造资源调度设计方案可行性验证2.企业数智化转型技术引擎2.1先进制造技术先进设计技术与系统研发Research生产Product供应Supply销售Sale运维Maintenance产品结构与配置管理协同设计管理客户需求管理产品数据管理客户需求管理（4）产品生命周期管理（PLM)将孤岛化的产品数据在进行集成调用，优化了企业的管理流程并提高企业效率，降低了生产和管理的成本。工程变更管理项目管理工作流管理2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造工艺与智能装备（1）增材制造技术俗称为3D打印技术，是由三维数据驱动，直接制造产品的科学技术体系，体现了“设计引导制造”理念。复杂结构产品设计提供较高设计自由度，支持复杂几何形状的创建，助力个性定制化设计，提高设计效率。设计原型快速生产在产品设计初期，能够快速生产概念模型和功能原型，进而缩短产品研发周期、优化产品设计。快速开模用于样品开模，制作模型成品，取代将新产品投放至模具厂进行成批量生产或单独开模的途径，降低成本。快速试制与测试在产品安全性测试环节可将部分非关键部件用3D打印产品替代，加速产品概念测试验证流程，降低成本。零部件一体化制造通过分层制造打印零部件，一体成型，无需组装，充分使用耗材，除去繁杂组装工序，节约人力物力，缩短工期。支持制造传统工艺无法实现的复杂结构零件，在保持效果的同时，采取特殊材料，减轻零件质量，如点阵结构、一体化结构、异形拓扑优化结构等，助力零部件轻量化制造。零部件制造将产品中部分零部件采用3D打印的制造方式，利用高度集成的3D打印设施，精简工厂设施，缩减工厂规模，同时利用一体成型技术，充分使用耗材，缩短物料供应时间。磨损部件快速修复在损坏件基础上添加材料进行修补，修复效果优于原始材料，较传统维修技术，提升零部件性能，加速零部件修复。损坏部件快速供货通过分布式服务中心，快速修复产品损坏部件

，及时维护以保持系统正常运行，满足客户需求，提升客户满意度。增材制造技术主要功能及描述零部件轻量化制造复杂结构产品设计零部件制造2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造工艺与智能装备（2）精密加工技术精密加工技术通过高精度机床和加工工艺，实现微米级甚至纳米级的加工精度，广泛应用于高精度零件的制造。高精度零件加工利用精密加工技术制造高精度零件，确保其尺寸和形状的精确性。在电子制造中，工程师使用精密加工技术制造半导体芯片的封装零件，确保其高精度和可靠性。光学元件加工通过精密加工技术制造光学元件，如透镜、棱镜等，确保其表面光洁度和形状精度。在光学仪器制造中，工程师使用精密加工技术制造高精度透镜，确保其光学性能。医疗器械加工利用精密加工技术制造高精度的医疗器械，如人工关节、牙科种植体等。在医疗器械制造中，工程师使用精密加工技术制造人工关节，确保其与患者骨骼的完美匹配。模具加工通过精密加工技术制造高精度的注塑模具、冲压模具等，确保模具的尺寸精度和表面质量。在汽车制造中，工程师使用精密加工技术制造车身覆盖件的冲压模具，确保其高精度和耐用性。精密加工技术主要功能及描述2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造工艺与智能装备（3）数控加工技术数控加工技术通过数字化信号控制机床运动和加工过程，实现复杂零件的高精度、高效率加工。复杂零件加工利用数控加工技术制造复杂几何形状的零件，确保其高精度和高效率。在航空航天中，工程师使用数控加工技术制造飞机发动机的复杂叶片，确保其高精度和轻量化。模具加工通过数控加工技术制造高精度的注塑模具、冲压模具等，确保模具的尺寸精度和表面质量。在汽车制造中，工程师使用数控加工技术制造车身覆盖件的冲压模具，确保其高精度和耐用性。多轴加工利用数控加工技术实现多轴机床的加工，支持复杂曲面的加工。在医疗器械制造中，工程师使用五轴数控机床加工人工关节，确保其复杂曲面的加工精度。批量加工通过数控加工技术实现批量生产，确保产品的一致性和高效率。在电子制造中，工程师使用数控加工技术批量生产电路板，确保其高精度和可靠性。数控加工技术主要功能及描述2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造工艺与智能装备（4）特种加工技术特种加工技术是指不属于常规加工范畴的加工工艺,如高能束加工(电子束、离子束、激光束)、电加工(电解和电火花)、超声波加工、高压水射流加工、多种能源

的复合加工、纳米技术及微细加工等。电火花加工利用电火花加工技术制造难加工材料和高精度零件。在模具制造中，工程师使用电火花加工技术制造高精度的注塑模具，确保其复杂几何形状的加工精度。激光加工通过激光加工技术实现高精度的切割、焊接和表面处理。在电子制造中，工程师使用激光加工技术切割高精度的电路板，确保其尺寸精度和表面质量。超声波加工利用超声波加工技术实现脆性材料和复杂形状的加工。在医疗器械制造中，工程师使用超声波加工技术制造高精度的人工关节，确保其复杂几何形状的加工精度。水射流加工通过水射流加工技术实现高精度的切割和表面处理。在航空航天中，工程师使用水射流加工技术切割高强度的复合材料，确保其尺寸精度和表面质量。特种加工技术主要功能及描述2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎柔性自动化技术与智能装备（1）工厂机器人在智能工厂中，工业机器人作为一种集成多种先进技术的自动化装备，具备高效易用等优势，能够代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，常用于汽车制造、电子产品、轨道交通等行业自动化生产线，能够减少劳动力、提高生产效率、保证产品质量、增加生产柔性，避免危险和劳累作业带来的风险。2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎柔性自动化技术与智能装备（2）智能检测与监控技术智能检测与监控技术通过传感器和数据分析工具，实现生产过程的实时监控和质量检测，广泛应用于质量控制和生产优化。2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎柔性自动化技术与智能装备（3）自动化控制

自动化控制技术通过集成传感器、控制器和执行器，实现生产过程的自动化控制，广泛应用于生产线和设备控制。2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎柔性自动化技术与智能装备（4）无人化搬运技术

无人化搬运设备指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，常用于机械制造中代替人完成物品装卸搬运的工作，能够有效减少劳动力、提高工作效率。2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎柔性自动化技术与智能装备（5）智能仓储技术在自动化与计算机集成技术时代，仓储系统将自动化过程和计算机系统有效结合起来，在人工不直接干预的情况下，能够自动地存储和取出物料，具有自动化、计算机化以及高利用率等特点。2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎柔性自动化技术与智能装备（6）柔性生产技术柔性生产技术作为智能制造的系统化组织能力，需要通过柔性物流、柔性控制、柔性调度、柔性生产计划的协同统筹，并在此基础上完成柔性生产，从而提升企业生产线和供应链的反应以及协同速度。缩短产品变化时间快速适应市场需求停工率较低柔性生产技术特点2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造管理技术与系统（1）精益制造精益制造通过消除浪费、优化流程和持续改进，实现生产过程的高效和灵活，广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。流程优化通过精益制造技术优化生产流程，消除浪费，提高生产效率。在汽车制造中，精益制造技术能够优化车身焊接流程，减少生产时间和资源浪费。库存管理利用精益制造技术优化库存管理，减少库存积压和浪费。实现按需生产，减少原材料和成品的库存积压。质量控制通过精益制造技术实现生产过程的全面质量控制，减少不良品率。通过实时监控和反馈，确保产品质量的稳定性。持续改进利用精益制造技术实现生产过程的持续改进，提升生产效率和质量。通过员工参与和持续改进活动，优化生产流程和设备利用率。精益制造应用场景及描述2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造管理技术与系统（2）制造执行系统（MES）

制造执行系统MES

能通过信息的传递，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理，对工厂发生的实时事件，及时做出相应的反应和报告，并用当前准确的数据对进行相应的指导和处理。MES系统应用功能2.1先进制造技术2.企业数智化转型技术引擎先进制造管理技术与系统（3）企业资源管理系统（