第三篇 智能制造关键技术 第三章 智能服务及应用（李星）

第三章智能服务及应用目录1大规模个性化定制2网络协同制造第一节大规模个性化定制大规模个性定制是一种用户需求驱动，用户可深度参与企业全流程，零距离互联生态资源快速、低成本、高效的提供智能产品、服务和增值体验的智能制造模式。它既能满足用户的高精度，又能满足企业的高效率，可实现产品全周期、用户全周期的持续迭代。实现大规模与个性化定制融合、从产品体验与用户场景体验价值闭环，同时有效的进行资源组织，带动产业链企业变革升级的智能制造模式。第一节大规模个性化定制工业云和智能服务平台的出现，将搭建一个高度集成、开放和共享的数据服务平台，组建一个跨系统、跨平台、跨领域的数据集散中心、数据存储中心、数据分析中心和数据共享中心，工业云服务平台由专业软件库、应用模型库、产品知识库、测试评估库、案例专家库等基础数据和工具的开发集成，并能开放共享；使得生产全要素、全流程、全产业链、全生命周期管理的资源配置优化，并提升生产效率、创新模式业态，构建全新产业生态。使得产品、机器、人、业务从封闭走向开放，从独立走向系统，重组了客户、供应商、销售商以及企业内部组织的关系，重构了生产体系中信息流、产品流、资金流的运行模式，重建新的产业价值链和竞争格局。第一节大规模个性化定制构建工业云和智能服务平台，向下整合硬件资源、向上承载软件应用；与人体类比，工业云和智能服务平台构成了决策器官，可以像大脑一样接收、存储、分析数据信息，并分析形成决策。实现了跨系统、跨平台的互联、互通和互操作，促成了多源异构数据的集成、交换和共享的闭环自动流动，在全局范围内实现信息全面感知、深度分析、科学决策和精准执行。基于大数据平台，通过丰富开发工具、开放应用接口、共享数据资源、建设开发社区，加快各类工业APP和平台软件的快速发展。实现横向、纵向和端到端集成，形成了开放、协同、共赢的产业新生态，从而使得智能服务成为可能，为开展大规模个性化定制、运维服务、网络协调制造提供了强有力的基础。智能制造体系中的大规模个性化定制，主要是通过采集客户个性化数据、工业企业生产数据、外部环境数据等信息，建立个性化产品模型，将产品方案、物料清单、工艺方案通过制造执行系统（MES）快递给智能制造生产现场，进行智能生产线调整和物料准备，快速生产出符合个性化需求的定制化产品。这就需要建立用户对商品需求的分析体系，挖掘用户深层次的需求，并建立科学的商品生产方案分析系统，结合用户需求与产品生产，形成满足消费者预期的各品类生产方案等，实现对市场的预知性判断。Positive一、通用要求第一节大规模个性化定制通过已经构建的工业网络平台，实现了生产全流程、全产业链、全生命周期管理数据的可获取、可分析、可执行。通过数据驱动的服务，智能互联产品演变为一个客户需求数据实时感知的平台。形成了数据驱动的新模式，数字化模型普遍存在于生产体系各个环节，构建了面向设计、生产、运营、服务和管理的产品库、知识库、专家库，出现了个性化定制、极少量生产、服务型制造和云制造等新的生产模式。进而重构企业生产方式，围绕产品、装备、工具、客户、供应链、第三方应用等要素的数字化、网络化、智能化，逐步构建跨设备、跨产线、跨车间、跨工厂、跨企业的解决方案。Positive一、通用要求第一节大规模个性化定制我国工业企业、信息通信企业、互联网企业积极开展工业网络应用探索和模式创新，形成了智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等诸多新模式新业态。Positive二、需求交互规范第一节大规模个性化定制应用工业互联网和大数据技术，有效促进产品研发设计的数字化、透明化和智能化。数字化能有效提升效率，透明化可提高管理水平、智能化可降低人的失误。通过对互联网上的用户反馈、评论信息进行收集、分析和挖掘，可挖掘用户深层次的个性化需求。通过建设和完善研发设计知识库，促进数字化图纸、标准零部件库等设计数据在企业内部的知识重用和创新协同，提升企业内部研发资源统筹管理和产业链协同设计能力。通过采集客户个性化需求数据、工业企业生产数据、外部环境数据等信息，建立个性化产品模型，将产品方案、物料清单、工艺方案通过制造执行系统快速传递给生产现场，进行设备调整、原材料准备，实现单件小批量的柔性化生产。Positive二、需求交互规范第一节大规模个性化定制大规模个性化定制模式下，企业会提供一个工业网络平台，作为与用户沟通交流的门户，在该平台上，消费者可以描述其个性化需求，进行个性化设计并下单，在收到产品后可提出意见与反馈，企业据此完善该用户的个性化数据，并进一步优化针对该用户的个性化设计。在大规模个性化定制生产中，数据起到了关键作用。需要采集客户个性化需求数据、工业企业生产数据、外部环境数据等信息，从而建立个性化产品模型，将产品方案、物料清单、工艺方案通过制造执行系统快速传递给生产现场，进行生产线调整和物料准备，快速生产出符合个性化需求的定制化产品。当用户的个性化需求订单产生的时刻，依据基于工业大数据构建的需求转化机制，可对制造过程中的变动做出快速整合和调整，柔性、动态地满足用户的个性化需求。Positive三、模块化设计规范第一节大规模个性化定制大规模个性化定制解决思路第一节大规模个性化定制Positive四、应用案例第一节大规模个性化定制Positive四、应用案例第一节大规模个性化定制推出工业互联网平台COSMOPlat，形成以用户为中心的大规模定制化生产模式COSMOPlat平台共分为四层：第一层是资源层，开放聚合全球资源，实现各类资源的分布式调度和最优匹配。第二层是平台层，支持工业应用的快速开发、部署、运行、集成，实现工业技术软件化。第三层是应用层，为企业提供具体互联工厂应用服务，形成全流程的应用解决方案。第四层是模式层，依托互联工厂应用服务实现模式创新和资源共享。目前，COSMOPlat平台已打通交互定制、开放研发、数字营销、模块采购、智能生产、智慧物流、智慧服务等业务环节，通过智能化系统使用户持续、深度参与到产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节，满足用户个性化定制需求。Positive四、应用案例第一节大规模个性化定制推出工业互联网平台COSMOPlat，形成以用户为中心的大规模定制化生产模式海尔的COSMOPlat大规模定制模式是基于自主知识产权的云平台，是一种用户需求驱动，并深度参与企业全流程、零距离互联生态资源，快速、低成本、高效的提供智能产品、服务和增值体验的智能制造模式。它既能满足用户的高精度，又能满足企业的高效率，是工业大规模定制模式实践者。COSMOPlat大规模定制模式代表着广义的智能制造，是通过社群交互将用户碎片化、个性化需求合并整合成需求方案，同时设计师与用户实时交互并通过虚拟仿真不断修正形成符合用户需求的产品，同时用户参与智能制造全过程（质量信息可视、过程透明）并驱动各相关方进行升级，实现企业、用户、产品的实时连接，通过场景定制体验创造用户价值，使得用户需求不断迭代，实现智慧生活的生态，同时将用户变为企业的终身用户。Positive四、应用案例第一节大规模个性化定制推出工业互联网平台COSMOPlat，形成以用户为中心的大规模定制化生产模式智能制造通过COSMOPlat的端到端的信息化融合，实现IT和OT的融合，将大规模和个性化融合，通过大规模的高效率、低成本实现了定制的高精度、高品质。通过COSMOPlat——IM模块，实现用户定单直达工厂、设备及生产管理人员，实现用户深度参与制造过程，实现用户与工厂的零距离。智能制造的全过程可通过微信、网络进行线上交互、质量全过程的数据透明，同时基于现场RFID、传感器等，实现了用户定单实时可视，随时随地可知产品的状态。大规模个性化定制模式示意第一节大规模个性化定制Positive四、应用案例第一节大规模个性化定制推出工业互联网平台COSMOPlat，形成以用户为中心的大规模定制化生产模式海尔COSMOPlat互联工厂要解决一个大规模和个性化定制的矛盾，形成大规模和个性化定制融合。衡量这个的标准就是“生产的每台产品都是有主的”，不需要原来传统的营销，衡量它的标准就是不入库率。从社群交互，到新品首发，再到个性化需求、大规模集成，是体现高精度，是怎么能连上用户。再加上模块化、数字化，高精度加高效率，来解决大规模个性化定制的矛盾。既要满足用户的体验，企业还要赚钱，要高增长、高份额、高盈利。大规模个性化定制的应用效果第一节大规模个性化定制Positive四、应用案例第一节大规模个性化定制推出工业互联网平台COSMOPlat，形成以用户为中心的大规模定制化生产模式海尔互联工厂模式为制造业从大规模制造向大规模定制转型提供了借鉴和示范的作用。将以企业为中心的传统经济模式转换成以用户为中心的互联网经济模式，高效率、高精准地满足用户最佳体验。基于自身大规模定制成功经验在COSMOPlat平台打造交互定制、精准营销、模块采购、智能生产、智慧服务等解决方案套件，快速赋能其他行业用户。第二节网络协同制造企业在数字化转型过程中需要构建五类工业互联网核心能力：泛在感知智能决策敏捷响应全局协同动态优化基于泛在感知、全面连接与深度集成，在企业内实现研发、生产、管理等不同业务的协同，探索企业运行效率最优；在企业外实现各类生产资源和社会资源的协同，探索产业配置效率最优，最终建立全局协同的能力。工业互联网的能力架构第二节网络协同制造网络协同制造：基于先进的网络技术、制造技术及其他相关技术，在统一的设计平台和制造资源信息平台上，集成设计工具库、模型库、知识库及制造企业生产能力信息，不同地域的企业或分支机构可以通过工业互联网网络访问设计平台获取相同的设计数据，也可获得同类制造企业闲置生产能力，实现多站点协同、多任务并行、多企业合作的异地协同设计与制造要求。可最大限度缩短新品上市的时间和生产周期，快速响应客户需求，提高设计和生产的柔性。Positive一、定义及意义第二节网络协同制造1、2、3、建有网络化制造资源协同云平台，具有完善的体系架构和相应的运行规则。通过协同云平台，展示社会/企业/部门制造资源，实现制造资源和需求的有效对接。通过协同云平台，实现面向需求的企业间/部门间创新资源、设计能力的共享、互补和对接。第二节网络协同制造网络协同云平台的主要作用及意义：4、5、6、通过协同云平台，实现面向订单的企业间/部门间生产资源合理调配，以及制造过程各环节和供应链的并行组织生产。建有围绕全生产链协同共享的产品溯源体系，实现企业间涵盖产品生产制造与运维服务等环节的信息溯源服务。建有工业信息安全管理制度和技术防护体系，具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。第二节网络协同制造网络协同云平台的主要作用及意义：Positive二、应用案例第二节网络协同制造船舶是体现工业和科技水平的综合性高端装备产品，其制造主尺度大，产业链与制造周期长，涉及资源种类繁多。当前我国船舶行业发展迅速，量大面广，但仍然存在人工成本大、协同效率低、融资交付困难等痛点问题，急需通过工业互联网的应用改变传统生产制造模式与组织方式，带动形成新应用和新能力。船企通过应用工业互联网打造船舶行业产业链协同优化等典型场景，实现了船东、船级社、设计院、船厂、配套厂等产业链主体在生产计划、制造进度、资源能力、物流配套、质量控制等方面的实时共享与协作，助力面向跨地域、跨企业的研发设计、生产制造并行实施。船舶产业链协同场景业务视图第二节网络协同制造船舶产业链协同优化实施框架船舶产业链协同优化场景的实施以传统船舶制造体系的层级划分为基础，按“设备、边缘、企业、产业”四个层级展开，以平台实施为核心，指导船舶企业实现产业链协同优化应用部署。第二节网络协同制造船舶产业链协同优化场景的工业互联网平台将进行分层次部署实施，包括产业协同优化平台、企业工业互联网平台和边缘系统三部分。该平台体系以“产品模型+数据”为核心，实现产业层产业链资源组织、企业层企业管理、边缘层和设备层复杂设备接入。同时，将船舶制造业整个产业链的各个环节封装成独立的服务节点，然后通过船舶产业协同优化平台按需进行优化组合，形成虚拟企业或虚拟生产线、虚拟供应链，开展设计协同、制造协同和供应链协同应用。第二节网络协同制造实施要素与关键技术：船舶产业链协同场景平台实施框架第二节网络协同制造产业层企业层边缘层和设备层基于企业在产业链条中的位置开展业务管理、风险控制等应用，提高企业相关链条的运营效率。其主要系统包括供应商管理、采购管理、物流管理、仓储管理、综合展示平台及供应链金融等相关模块，集成打造产业链管理能力。围绕企业内特定场景开展数据智能分析应用，驱动企业智能化发展。其主要系统包括工业PaaS建设和工业APP应用开发，面向运营数据、市场数据、生产信息等有效信息进行收集和共享，生产计划、生产设备状态、物料需求状态、产品物流状态，产品建造进度等数据的集成与管控，打造解决方案。实现对生产现场的实时优化和反馈控制应用需求。其主要系统包括边缘智能分析和边缘-云端协同等部分，前者通过智能手段加强数据分析应用效果，后者通过平台端同步更新模型算法进一步提升优化能力。第二节网络协同制造产业链协同优化应用成效第二节网络协同制造一是实现精准纳期，通过产业协同优化平台以及标识编码体系