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一、制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的中觀場景

數(shù)字化轉(zhuǎn)型實乃制造企業(yè)鑄就強大整體競爭力和謀求長遠可持續(xù)發(fā)展的核心要務與關鍵之舉。它在制造企業(yè)中的應用場景極為豐富、多元且廣泛，能夠強有力地助力企業(yè)提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量，有效降低成本并大幅削減庫存，顯著增進客戶滿意度以及顯著提升質(zhì)量管理水平，全面優(yōu)化供應鏈管理并深度強化智能決策支持等諸多方面的能力，從而全方位增強企業(yè)的整體競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。

制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應重點關注四個方向：

1.智能生產(chǎn)：實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，如利用工業(yè)機器人、自動化設備等實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、智能化物流和實時監(jiān)控。

2.數(shù)字化質(zhì)量管理：實現(xiàn)質(zhì)量管理的數(shù)字化和標準化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，如通過數(shù)字化技術(shù)對質(zhì)量數(shù)據(jù)進行實時采集、分析和處理。

3.供應鏈管理：實現(xiàn)供應鏈管理的數(shù)字化和智能化，提高供應鏈的效率和可靠性，如利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)供應商管理、采購過程自動化等。

4.智能決策支持：為企業(yè)管理者提供更加智能化的決策支持，提高決策效率和準確性，如利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)對企業(yè)數(shù)據(jù)進行分析和挖掘。

我們梳理并總結(jié)了九個中觀場景，具體如下：

場景一、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能制造：實現(xiàn)底層設備互聯(lián)互通，對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)要素進行管理，通過數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)預測和決策支持，并進行信息可視化展現(xiàn)。

場景二、基于產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對供應鏈的重構(gòu)：對傳統(tǒng)供應鏈進行數(shù)字化賦能升級，提升供應鏈效率，如根據(jù)庫存變化智能預判產(chǎn)品產(chǎn)量，輔助生產(chǎn)決策。

場景三、基于互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對客戶服務的重構(gòu)，實現(xiàn)客戶全方位全時觸達：在與客戶交互的接觸點進行全方位觸達和溝通，降低客戶服務成本并提高滿意度，通過數(shù)據(jù)分析構(gòu)建客戶畫像，提供增值服務，優(yōu)化商業(yè)模式。

場景四、流程生產(chǎn)：數(shù)字化應用體現(xiàn)在減少人工依賴、提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)，采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及對生產(chǎn)過程實現(xiàn)智能化管理和分析設備損耗情況。

場景五、研發(fā)設計：研發(fā)設計趨向“以用戶為中心”，依托大數(shù)據(jù)分析為客戶提供精準畫像，評測分析產(chǎn)品優(yōu)化所需材料和提升各環(huán)節(jié)效能技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新和迭代，3D打印、VR等新技術(shù)也在產(chǎn)品設計中得到應用。

場景六、項目管理：依托工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，CRM、ERP、SCM、APS、EOS等管理系統(tǒng)在財務管理、客戶管理、供應鏈管理等多個領域得到廣泛應用。

場景七、產(chǎn)品銷售：數(shù)字化推進工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈向服務延伸，通過建立電商渠道擴展銷售網(wǎng)絡，依托數(shù)據(jù)分析等技術(shù)進行精準營銷，并將數(shù)據(jù)反饋用于調(diào)整生產(chǎn)進度和研發(fā)創(chuàng)新。

場景八、增值服務：數(shù)字化服務用于呼叫中心、在線客服、網(wǎng)絡課堂、培訓認證、知識庫等方面，為客戶、員工、研發(fā)人員提供多方面服務。

場景九、辦公服務：應用于辦公網(wǎng)絡、辦公桌面、協(xié)同辦公、視頻會議等，提高辦公效率，減少疫情、自然災害等對辦公的影響。

二、制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的具體場景、痛點、解決方案、細化模式及案例總結(jié)

1.數(shù)字化轉(zhuǎn)型板塊：分為運營數(shù)字化、生產(chǎn)數(shù)字化、供應數(shù)字化、銷售數(shù)字化四大板塊，中小企業(yè)當前投資重點應聚焦于生產(chǎn)和運營環(huán)節(jié)以及設備的互聯(lián)互通。

2.具體場景及案例：

場景一、 智能在線監(jiān)測：

痛點需求：人工檢測效率低、監(jiān)測誤判率高、監(jiān)測數(shù)據(jù)難應用等。

解決方案：應用融合數(shù)字傳感、AI的智能監(jiān)測裝備，接觸或非接觸式在線采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自主判斷、識別和定位相關缺陷問題。

細化模式：外觀表面監(jiān)測、幾何公差監(jiān)測、裝配質(zhì)量監(jiān)測。

典型案例：某鋼廠企業(yè)基于5G + AI的鋼材表面缺陷監(jiān)測，年均降低質(zhì)量損失500萬元。

場景二、離散型工藝數(shù)字化設計：

痛點需求：過于依賴人員經(jīng)驗、實驗驗證成本高、工藝知識難固化等。

解決方案：將先進制造、知識圖譜等技術(shù)與CAD、CAE等系統(tǒng)結(jié)合，應用三維模型結(jié)構(gòu)化表達工序流程、制造信息和資源要素，開展加工、裝配、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)設計與虛擬驗證。

細化模式：三維工藝設計與仿真驗證、基于知識的快速工藝設計、設計工藝制造一體化協(xié)同。

典型案例：某軌交裝備企業(yè)基于PDM平臺進行離散型工藝數(shù)字化設計，實現(xiàn)研發(fā)綜合周期縮短20%。

場景三、智能倉儲：

痛點需求：傳統(tǒng)以人工為主，效率低下；信息管理粗放，庫存成本較高；難以適應敏捷柔性生產(chǎn)需求。

解決方案：AI、射頻識別、智能傳感與倉儲設備、倉儲管控系統(tǒng)融合；物料自動出入庫和信息自動記錄；倉儲可視化管理和自適應優(yōu)化。

細化模式：自動化物料存取、協(xié)同聯(lián)動物料存取、實時拉動式物料存取。

典型案例：某電子信息企業(yè)建設立體倉庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)物流轉(zhuǎn)運費用降低30%。

場景四、人機協(xié)同作業(yè)：

痛點需求：傳統(tǒng)模式限制產(chǎn)能進一步提升，人單方面操作機器，人機作業(yè)內(nèi)容幾乎分離，操作防護不當易造成人員傷害等。

解決方案：應用融合機器視覺、智能傳感等技術(shù)的智能裝備，機器自主適應要素變化，識別人類意圖，開展溝通交互，人機由從控制輔助向共生協(xié)同方面轉(zhuǎn)變。

細化模式：輔助物料識別、抓取與移動、輔助零件識別、定位于裝配、輔助加工作業(yè)規(guī)劃于自執(zhí)行。

典型案例：某工程機械企業(yè)搭建15個模塊化的人機協(xié)同機器人工作站，實現(xiàn)小型挖掘機下車架裝配效率提升50%。

場景五、質(zhì)量精準追溯：

痛點需求：未實現(xiàn)全流程質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)的采集，各階段質(zhì)量數(shù)據(jù)孤島嚴重，無法有效關聯(lián)，全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)與實物產(chǎn)品間未實現(xiàn)綁定。

解決方案：以數(shù)字化手段采集全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)，依托質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺匯集、集成和打通各環(huán)節(jié)質(zhì)量數(shù)據(jù)，依托條碼、標識和區(qū)塊鏈等實現(xiàn)質(zhì)量與產(chǎn)品關聯(lián)匹配。

細化模式：從原料到成品全流程質(zhì)量追溯、從零部件到整機全系統(tǒng)質(zhì)量追溯、從研發(fā)到運維全生命周期質(zhì)量追溯。

典型案例：某電子信息企業(yè)打造質(zhì)量管理系統(tǒng)，對供應鏈、生產(chǎn)等過程中的不良問題實時追蹤，實現(xiàn)產(chǎn)線良率提升10%。

場景六、在線運行監(jiān)測與故障診斷：

痛點需求：人工巡檢難以發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患和細微壽命衰減，設備運維依賴于人員經(jīng)驗，故障診斷效率低，對快速劣化和突發(fā)性故障響應效率低，易造成安全風險。

解決方案：通過數(shù)字傳感實時采集設備運行數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)，融合工業(yè)機理和數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)設備運行狀態(tài)可視化，監(jiān)控運行效率和性能綜合分析。

細化模式：設備可視化監(jiān)控于性能分析、設備健康監(jiān)測于異常報警、故障診斷、策略決策和維修聯(lián)動。

典型案例：某電子信息企業(yè)打造質(zhì)量管理系統(tǒng)，對供應鏈、生產(chǎn)等過程中的不良問題實時追蹤，實現(xiàn)產(chǎn)線良率提升10%。

場景七、產(chǎn)線柔性配置：

痛點需求：傳統(tǒng)以固定產(chǎn)線為主，資源配置與需求動態(tài)響應能力較差，產(chǎn)線配置周期長，工作量大，投入成本高。

解決方案：應用成組工藝、柔性裝夾、5G設備組網(wǎng)、智能控制等技術(shù)柔性生產(chǎn)線，精準配置人、機、法等要素，快速組織生產(chǎn)和響應需求。

細化模式：快速重構(gòu)設備布局實現(xiàn)工序柔性、自適應切換加工程序和工裝實現(xiàn)作業(yè)柔性、動態(tài)調(diào)整產(chǎn)線物流路徑實現(xiàn)過程柔性。

典型案例：某汽車制造企業(yè)應用多機型混合柔性裝配線，數(shù)顯產(chǎn)品父互周期縮短25%。

場景八、車間智能排產(chǎn)：

痛點需求：傳統(tǒng)多為人工排程調(diào)度，準確性較低，生產(chǎn)周期較長，難以實時匹配或預測產(chǎn)能開展排程計劃；生產(chǎn)穩(wěn)定性較低，難以實時響應任務延遲、緊急插單和故障等生產(chǎn)擾動。

解決方案：依托調(diào)度排程系統(tǒng)，應用融合智能算法的調(diào)度模型，實時預測車間產(chǎn)能，響應動態(tài)擾動，進行交期、產(chǎn)能和庫存等多約束條件下的車間排程優(yōu)化。

細化模式：優(yōu)化工序安排為目的的離散生產(chǎn)排程、優(yōu)化生產(chǎn)連續(xù)性為目的的流程生產(chǎn)排程、應對異常擾動為目的的動態(tài)排程調(diào)度。

典型案例：某鋰離子電池制造企業(yè)建設高級計劃排程系統(tǒng)，實現(xiàn)訂單預測、產(chǎn)能平衡分析、生產(chǎn)計劃制定、實現(xiàn)排程實踐降低42%。

場景九、精益生產(chǎn)管理：

痛點需求：人、機、料等要素難以實時感知和精準管控，利用率不高；生產(chǎn)管理決策依賴于經(jīng)驗決策，滯后且不準確；難以對各類活動的績效進行準確評價，無法支撐生產(chǎn)改善。

解決方案：建立車間管控系統(tǒng)，進行人、機、料等全要素實時感知；應用六西格瑪、6S和TPM等先進精益管理方法，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的全流程精益生產(chǎn)管理。

細化模式：全要素透明化看板管理與精準決策、數(shù)字化關鍵績效評價與改善、標準化作業(yè)改善。

典型案例：某食品制造企業(yè)將MES系統(tǒng)與ERP、WMS、LIMS等集成，進行生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)字化透明化管理，實現(xiàn)生產(chǎn)效率提升30%。

場景十、生產(chǎn)計劃優(yōu)化：

痛點需求：生產(chǎn)計劃制定和產(chǎn)能、庫存采購、銷售等脫節(jié)明顯；對訂單異常情況無法實時響應處理，訂單交付延期嚴重；無法有效預測需求變化、供應鏈波動、產(chǎn)能異常等。

解決方案：打通ERP系統(tǒng)與采購、庫存、生產(chǎn)、銷售等過程；應用約束理論、尋優(yōu)算法各大數(shù)據(jù)分析等，結(jié)合需求預測和產(chǎn)能評估自動生產(chǎn)計劃。

細化模式：基于訂單拉動的生產(chǎn)計劃優(yōu)化、基于銷售預測的生產(chǎn)計劃優(yōu)化、基于項目交付的生產(chǎn)計劃優(yōu)化。

典型案例：某醫(yī)藥制造企業(yè)打通采購、庫存、市場需求信息流，應用自動尋優(yōu)算法優(yōu)化生產(chǎn)計劃，實現(xiàn)運營效率提升20%。

場景十一、基于ERP的業(yè)財融合：

痛點需求：傳統(tǒng)的財務核算體系下，業(yè)務完成后業(yè)務數(shù)據(jù)交給財務進行財務核算，財務只能進行事后的核算與監(jiān)管。

解決方案：用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)財務融入業(yè)務，財務由傳統(tǒng)的事后監(jiān)管變成事前預測、事中控制，全程參與，業(yè)務活動最終為財務指標服務，從而實現(xiàn)企業(yè)的利潤最大化。

細化模式：打通各個業(yè)務系統(tǒng)和流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)端到端流動和關聯(lián)分析支持決策，通過信息可視化展現(xiàn)助力運營決策。

典型案例：某五金制造企業(yè)打通企業(yè)的數(shù)據(jù)和信息流，基于ERP完成業(yè)財一體化，實現(xiàn)企業(yè)利潤最大化，實現(xiàn)企業(yè)利潤提升20%的目標。

總而言之，數(shù)字化轉(zhuǎn)型無疑是制造企業(yè)提升運營水平、邁向新增長模式的關鍵路徑。企業(yè)必須緊密立足自身的實際情況，從長遠規(guī)劃的角度出發(fā)，將提升發(fā)展質(zhì)量、增強發(fā)展?jié)摿σ约按龠M可持續(xù)發(fā)展設定為明確的目標。不同的行業(yè)特質(zhì)以及處于各異發(fā)展階段的企業(yè)，對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求會有較大的不同，這就要求我們企業(yè)經(jīng)營者充分認識到自身企業(yè)的特點和需求，深入了解行業(yè)發(fā)展趨勢和數(shù)字化技術(shù)的應用場景，制定出符合企業(yè)實際情況的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。同時，企業(yè)經(jīng)營者還需要具備創(chuàng)新思維和變革勇氣，積極推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實施，加強團隊建設和人才培養(yǎng)，提升企業(yè)的數(shù)字化能力和競爭力。此外，企業(yè)經(jīng)營者還應密切關注市場動態(tài)和客戶需求的變化，及時調(diào)整數(shù)字化轉(zhuǎn)型的策略和方向，以確保企業(yè)能夠在數(shù)字化時代中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。