华为制造行业数字化转型工业互联网智能制造解决方案

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华为制造业智能制造解决方案 目录 • 智能制造产业洞察 • 整体架构以及原则 • 华为制造业解决方案 • 智能制造典型案例 • 生态与合作伙伴解决方案 2 3 理系统（ Cyber-Physical System) 相结合 的 手段，将制造业向智能化转型。 美国工业互联网战略旨在将智能设 备、人和数据连接起来，并以智能的方式 利 用这些交换的数据，促进物理和数字世 界的 融合。新型工厂将通过互联网，实现 内外服 务的网络化，向互联工厂的趋势发 展。 中国制造 2025 是中国政府实施制造 强 国战略第一个十年的行动纲领。旨在强化工 业基础能力，提高综合集成水平，完善多层 次多类型人才培养体系，促进产业转型升级， 培育有中国特色的制造文化，实现制造业由 制造业数字化转型 数字化平台 ① 网络化 …110101.. ① 能化 ① 字化 第四次工业革命 -> 网络化、数字化、智能化 德国工业 4.0 战略旨在通过充分利用 信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物 运维 工业信息化系统（ IT ） 数据域 应用域 工业生产运行系统（ OT ） 工业领域当前典型架构 业务运营 控制域（含 IoT 边缘计算） IT 基础设施 大数据分析 （含 ML ） 硬件基础设施与 IaaS 现场设备（含传感器） 智能应用开发与系统集成 终端 芯片 传感 OS器 终端 网络传输 联接管理 oT 平台 德 美 I 应用使能 PaaS （ 含 开 发 者工具） PLC 控制器 传感器、工业机器人 工业 4 0 工业 3.0 M E S CPS SCADA ABC 技术深度融合，驱动制造业升 级发展 工业互联网目标架构 BI ERP 商业智能 趋势一 : 工业制造从 2.0 、 3.0 向 4.0 时代“两化融合”演进，物 联 网和云计算是支持演进的关键技术  工业物联网和云计算是实现两化融合的关键技术  工业互联网的大趋势是推动 IT 集中化、数据集中化与分析洞察、支撑业务敏捷与创新。 4 趋势二 : 打破产业链大数据孤岛，数据驱动企业运营和业务模式 创新  以消费者为中心，倒逼和促进新型的价值协同网的形成，基于互联网正在汇聚、分类、呈现、对接大量分散个性化需求；  C2M 模式，需要 IT 资源敏捷、弹性、可扩展、快速支撑，才能满足柔性生产的要求。 产业大数据分析云平台 生产信息纵向集成 产业链横向集 成 采集感知 -> 分析洞察 -> 协同研发设计、生产 -> 业务创新 ( 互联网 ) ( 物联网 ) + One-Sided Platform 大规模定制 个性化定制 协同研发设计 智能制造 产品智能服务 N-Sided Platform 产品数据、消费者 画像数据 厂设备运行数 据、生产数据 企业经营数据 产业链生态链 数据 5 趋势三 :C2B 模式兴起，柔性生产是实现 C2B 的关 键 以消费者为中心， 倒逼和促进新型的价值协同网的形成， 基于互联网正在汇聚、分类、呈现、对接大量分散个性化需求 “ 生产制造 + 商贸流通” 的互联网化进程 前向供应链 后向供应链 原材料 - 生产 - 品牌商 - 分销 / 渠道 - 零售 - 消费者 个性定制、小批量生产 机器人换人 逆互联网化 客户导向 精益生产、敏捷业务 供应量协同 C2B 对 IT 的诉求是敏捷、弹性、可扩展、快速支撑 C2B 业务系统满足柔性生产的要求 6 7 探究什么是智能制造？ 互联网 + 制造 两化 融合 先进制 造 + 互 联网 ? 智能制造 企业数 字化转 型 制造 + 大数据 +AI 无人工 厂 / 黑 灯工厂 机器人 + 自动 化 数字化、智能化 “运营” “ 生产”自动化、智能化 “ 产品”智能化 企业驱动力：数字技术实现制造企业的新能力构建 重要性 新的数字化技术是实现新型能力的重 要手段 在线诊断等新业务模式的能力 客 户 互 动 和 敏 捷 服 务 能 力 产品生命周期追溯 服务 成本 研发 能力 在线 市场 技术研发能力 渠道建设能力 规模化生产能力 质量检验能力 传统能力 实时 个性化定制生产能力 全产业管控能力 产品 质量 数字化转型 信息化 新型能力构建 8 9 CAD CAltair CAE 3 D 打 印 -Microsoft CRM ERP 供应链管理 物流管理 设备管理 库存管理 融资管理 固定资产管理 NSYS 工业行业云转型，聚焦七大场景 网站 展厅 营销 电商 渠道 销售 设计 管理 工业云平台 (GE Predix/MindShpere ， etc) 网络课堂 呼叫中心 在线客服 服务 培训认证 知识库 …… CAD 、 CAE PLM 、 MES on Cloud HPC IoT on Cloud IaaS ( 计算、存储、网 络 ) Data Center 制造 ERP on Cloud HPC 创新 车 联 网 设备检测 能效管理 监控系统 安全监管 智能抄表 H o n e y w e I 办公网络 办公桌面 办公 协同办公 视频会议 工业 PON/ 工业以太网 厂区无线 eLTE MES PDM PLM 数字工厂 可视化生产线 10 目录 • 智能制造产业洞察 • 整体架构以及原则 • 华为制造业解决方案 • 智能制造典型案例 • 生态与合作伙伴解决方案 11 智能化生产 协同化组织 个性化定制 服务化转型 虚 拟 仿 真 预测运维 良率诊断 弹性控制 智能制造 智 能 管 理 协同设计 众包众创 供 应 协 作 协同制 造 云制 造 供需匹配 模块化产 线 产品溯源 远程监测 诊 断 其它领域 车联网 能源互 联 网 … 云计算 +IoT+ 大数据 + 行业生态，构建先进的智能制造云 实现 结果 工业互联网是支撑智能制造的关键综合信息基础设施，也是互联网在工业全领域、全产业链、全价值链中的融合集成应用。 通过对工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析，形成智能决策与控制，驱动整个制造业的智能化发展。 12 生态 传感器、处理器、控制器等单 点 业 工 智能器件【 EC- IoT 】 智能机器、机器人、 3D 打印机 互 等成套智能终 端 工业云计算 【 Cl 云 端 管 新型工业互联网 络 【 IoT 】 模型、算法、分析 与 工业软件 oud 】 / 工业 大 数据【 Bigdata 】 联 支撑 网 工业基础创新 先进材料 轻金属、碳纤维、复合材料 先进工艺 纳米制造、生物制造 其它领 域 基 础 13 工厂基础环境 IT 架构与软硬件 工业安全 技术维度 人工 生 产 供 应 管 控 链 一 一 体 体 化 化 云计算 大数据 移动应用 生命 周期 设计 运营 一体 化 管控运营模式 以人为本的工作环境 标准体系 管理维度 管理体制机制 工业互联 网  连接和计算的 四大基础  五大支撑技术  两大技术引擎 知 识 自 动 化 工 厂 信 息 安 全 技术体系 Digital Twins 智 智 能 能 生 装 产 备 两大技术体系保障智能制造云成功 两个体系：技术支持体系和标准体系。在技术支持体系中，工业物联网、云计算、移动应用、工业大数据是连接和计算的 基 础，优化生产、智能装备、智能服务、工厂信息安全、知识自动化是五大支撑技术，数字双生与人工智能是面向未来的 两大 牵引技术。 在标准体系中，依据工业制造特征，构建智能工厂标准体系三维模型，包括管理维度、业务维度和技术维度。其中，管理 维 度以采用国家标准和自建为主；业务维度与石化行业业务紧密度高，具有行业特色，主要以自建为主；技术维度以采用 国家 标准为主。 业务维度 智能制造“五化” 智能工厂渗透到企业生产经营各个环节，支撑创新的业务新模式。企业的智能 化主要体现数字化、集成化、模型化、可视化、自动化五个方面。 数字化 • 物料、产品、设备、环境、人员的全面数字化 集成化 • 信息集成、服务集成、应用集成； • 工艺过程集成、业务流程集成、上下游各环节集成 模型化 • 基于工艺模型、业务模型、机理模型、优化模型、设备三维模型、专家知识的预测预警、模拟、分析和优化 可视化 • 工厂的二、三维全方位视图，移动终端、仪表盘等多种展现方式，实体工厂与虚拟工厂的融合 自动化 • 对生产过程和环境的自动控制、自诊断、自学习、自适应 1 2 3 4 5 14 工业企业数字化转型三要、三不要原则 智能制造的“三不要”观点在 2015 年 1 月 17 日北京香山举办的中国智能制造百人 会筹备会上由北京航空航天大学教授、百人会专家委主任刘强老师首次提出 智能制造的“三不要”： ① 不要在落后的工艺基础上搞自动化 ② 不要在落后的管理基础上搞信息化 ③ 不要在不具备网络化数字化的基础上搞智能化。 智能制造“三要” ① 一要标准规范先行 ② 二要支撑基础强化 ③ 三要 CPS 理解全面 误区 • 智能制造就是建立无人工厂、黑灯工厂 • 智能制造就是机器人换人，提升自动化水品 • 智能制造要产业升级，放弃中低端市场 • 智能制造一定是“互联网 + 先进制造” • 智能制造 = 人工智能 (AI) + 制造 • 智能工厂不是目的， 其目的是提升产品竞争力与质量 • 智能工厂无法一蹴而就， 需要企业长期的努力和变革 • 智能工厂不是简单地自动化改造， 而是运营模式的变化 • 多品种、小批量企业不要盲目推进“无人化工厂” • 信息化是智能化的基础与核心 15 智能制造三步走原则 补能力 • 信息化 • 自动化 • 管理体系 • 流程制度 • 技术储备 • 人才体系 1 2 建平台 ERP on Cloud CAD 、 CAE HPC HPC PLM MES on Cloud Bigdata/AI 企业数字、服务总线 工业云平台 (eg: OceanConnect 、 GE Predix/MindShpere ， etc) Cloud ( 计算、存储、网络 ) 智能应 用构建 3 智能运营 智能化生产 柔性生产 网络化协同 服务化延伸 16 目录 • 智能制造产业洞察 • 整体架构以及原则 • 华为制造业解决方案 • 智能制造典型案例 • 生态与合作伙伴解决方案 17 制造业数字化转型聚焦场景化、服务化、智能化 创新 设计与仿 真 生产制造 市场与营销 服务 核心竞争 力 研发 分析 设计 仿真 成产 质量 市场 销售 交付 支持 商业场景 设计 生产制造 测试 电商 物流 商业敏捷 (IT) (CAD / CAE / HPC) (Industrial IoT) (Big Data) (Web & Mobile) (Delivery) 数据分析 (Big Data) 工作协同 (Desktop) 管理 (ERP) 供 应链 (SCM) 市场营销 (Big Data) 服务延生 . (IoT & Big Data) 解决方案 大数据、 AI 桌面 工 业仿真云 SAP/MES on Cloud 电商、渠道 IoT 物联网 18 解决方案 - 移动互联云，助力制造业企业“互联网 +” 转型 AZ1 地域 1 专线接入 5 安全与监控 AntiDDoS +WAF 应 用 集 群 EC 应 用 集 群 EC DRDS 备 备 ECEC S 电商 B2B B2C B2B2C C2C O2O 移动 用户经营 内容经营 智慧 生 活 移动办公 1 华为云 分布式高可用架构 Interne t 国 网站 门户 网站 博客 论坛 搜索 海量 用户 接入 承载 能力 业务 快 速 资源 相应 能力 创新 业务 拓展 低成 本诉 求 系统 高可 靠、 高安 全性 性 基于 海量 数据 的额 分析 能力 Z 载 2 均衡 弹性扩展，应付流量高峰 3 负 载 均 衡 4 DRDS 主 主 海量数据存储、结构化、非结构化数据 EC RDS 高可用 DNS 授 权 1 0 0 % EC EC 地域 2 2 AntiDDoS +WAF AZ1 EC S EC S 弹性伸缩 弹性伸缩 主 主 OBS 负 载 均 衡 19 20 21 解决方案 -IoT 平台 & 边缘计算物联网，引领制造云创 新 I ① ② 工业级设计、适应复 杂环境下可靠联接 开放 API ，接口丰富、 适配多种行业应用场 景，构建行业生态圈 云管理 联接 NB-IoT I 终端 & 传感 Open API 2G/3G 工程机械 IoT Platform 联接管 MBB LPWAN … ① 端云协同保障可靠性、 VPN 、 TPM 安全芯片 ② 分布式部署，可无缝 扩展到 1000 万终端管 理 SIM 卡管理 安全认证 策略控制 设备管理 数据采集 AR502EG-L 20+ 物联网协议接口 边缘计算 机床 数字 工厂 实时：工业响应 <10ms 智能：应用本地部署，数据预分析 数据聚合：工程机械 >10G/ 天， 无效信息本地过滤 工业洗衣机 安防 … 监 控 行业应用 仓库 管理 开放 API 业务编排 预测性 维护 业务使能 Cloud managed 能耗 管理 理 Big Data 通信模块 eLTE/PON 解决方案 - 大数据、 EI ，构建企业数字引 擎 企业智能（ EI ） 行业服务 Voice 语音 Graph Analysis 图分析 通用 服务 Vision 视觉 NLP 自然语言理解 Search 搜索 单据识别 10 倍 录入效率 DDS DWS RDS RDS DCS MRS UQuery CloudTabl DIS DBSS USearch DPS MLS CSS CDM for DRS 平台 服务 (LibrA) (Derecho) (Taurus) e MongoDB for Redis 异构计算 敏捷 基于行业实践，提供丰富的行业算 法及一站式机器学习服务 AI 能力与现有业务系统敏捷融合 使能 细粒度的 AI 基本能力 规模的 AI 实践经验，使能企业快速 步入智能时代 开放 开放平台，兼容业界主流深度学习 及机器学习平台，开放 API ，支持 企业二次定制及第三方 AI 能力集成 x86 GPU FPGA AI 芯片 智能装箱 6% 集装箱利用率 解决方案 - 工业设计仿 真 云 CAD aaS CAE aaS Workspace 服务 (with vGPU) HPC 云服务 (with Infiniband) + 安全：云上设计比分散到每个桌面的工作站更安全 协同：解决跨地域协同设计问题 业务弹性：自动资源伸缩，及时满足业务快速增长的需求 从 Capex 到 Opex ：降低 PLM 设计仿 真 的 IT 总成本  开放架构，基于 OpenStack API 深度集成，通用 于公有云、私有云、混合云场景；  高性能 HPC 方案，支持 100G IB( 业界最 快 ) ， NVidia M60 最高端 GPU ；  Security ，满足苛刻安全要求，比如 OTC 满足德 国安全法规要求及数据安全服从性； 设 计 CAD( computer- aided design ) ： 产 品 的 建 模 仿 真 CAE( Computer- aided engineering) ： 对 设 计 产 品 的 仿 真 验 证 PLM( Product Lifecycle Management) ： 是 整 个 产 品 研 发 流 程 的 集 成 平 台 23 24 解决方案 -ERP 企业管理云（ SAP on Cloud ） + 快速敏捷 (Fast and agility) Business Suites Workspace From ECC SAP S/4 HANA Traditional SAP Datacenter All-in-One To BW/4HANA SAP Cloud Platform Business Objects Cloud Backup & Recovery SAP HANA Application On Public Cloud • 大幅缩短交付周期，业务上线时间从数周缩短到几个 小时 • 提供 IaaS 到 SAP 的管理服务，满足客户的灵活便捷部 署要求 节省成本 (Cost Saving) • 重塑 IT TCO/ROI 的结构， CAPX 转 OPEX 模式 • 整体 TCO 成本降低 40-60% 99.95% IoT 、大数据、 AI 的业务创新 数据安全性 Data Security ： 100% 满足本地合规性以及数据安全的要求 , SLA 服务保障 • • R&D 高性能、灵活可扩展性（ High Performance ） • 56G 高性能 InfiniBand 网络 • 支持最大 4T 的大颗粒度虚拟主机， 并支持最大 8 节点的集 SAP system replication Test QA Huawei 群， 满足客户按需弹性扩展的需求 Cloud Family SAP HANA Appliance(s) R&D, Testing, Quality 业务创新 (Innovation) • 协助用户连接，转型，再造业务，配合 SAP HANA Huawei Cloud Family 特 性 迎 接 Io T 的 业 务 并发需求 支持 SAP Cloud Platform 平台， 全面加速企业基于 解决方案 - 混合云 企业传统应用 Existing market, low growth rate 企业创新应用 Cloud Native Emerging market, high growth rate Mostly d