智能制造从数字化开始 ，打造全流程数字化模型 中 中车 CRRC www.crrcgc.cc 3 打造全流程数字化模型 1 挑战与机遇 2 智能制造从数字化开始 4 中车信息公司简介 中车信息技术有限公司 版权所有 2015 目录 单 C R R C 制造业发展面临的压力 劳动力成本的上升 人身伤害 技术创新 Fleet/Equipment 维修材料 智能制造是转型升级的关键措施 转 型 升 级 服务 融合 智能 创 新 驱 动 中国中车股份有限公司 版权所有 2015 单 C R R C 绿色 超常 4 3 打造全流程数字化模型 1 挑战与机遇 2 智能制造从数字化开始 4 中车信息公司简介 中车信息技术有限公司 版权所有 2015 目录 单 C R R C 数字化是智能制造的必由之路 MRO 构建全业务流程的数字化模型 ，有效、准确、有序的数据流 ， 是支撑智能制造的基础 EPR 成本结算 库存管理 销售订单 销售要求 项目计划 项目交期 主生产计划 大部件计划 MRP 运算 有限产能计划

���E�����0 人工智能赋能制造业全流程的技术及应用研究 董昊 1 刘星辰 1 曹峰 1 张发恩 2 高凌燕 2 (1. 中国信息通信研究院人工智能研究所,北京 100083; 2. 创新奇智科技集团股份有限公司,北京 100080) 摘要:在建设现代化、推进新型工业化的关键时期,人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术的兴起为制 造业转型升级提供了强大的动力,AI 技术在制造业全流程的落地已成为推动制造业领域产业升级的重 要引擎。 首先,分析 AI 技术赋能制造业的意义,从研发设计、生产制造、运营管理和产品服务等制造业 核心环节入手,深入阐述 AI 技术在全流程中融合应用的关键技术点;其次,介绍了制造业 AI 的技术应 用情况,并深入分析了 AI 赋能制造业全流程过程中的挑战;最后,展望了制造业 AI 的技术发展趋势。 的技术发展趋势。 关键词:AI;制造业;大模型 中图分类号:TP181 文献标志码:A 引用格式:董昊,刘星辰,曹峰,等 . 人工智能赋能制造业全流程的技术及应用研究[J]. 信息通信技术 与政策, 2024,50(12):42-50. DOI:10. 12267/ j. issn. 2096-5931. 2024. 12. 007 0 引言 制造业是经济增长的关键驱动力。

从 2022 年 6 月 6 日项目启动到今天，在 XX 各级领导的关心和支持下，经过项目组成员的 共同努力和辛勤劳动，顺利开展并完成了业务调研、蓝图设计阶段工作，各部门关键用户、模块 组长、流程负责人对业务蓝图进行了确认。在此， 对各位领导及项目组成员表示： 深深的敬意和衷心的感谢！ 本次项目的总体目标 总体目标： 实现 XX 产品设计、研发和供应链协同，营销及业财一体化，借助 和共享，规范企业基础数据 , 提高数据的准确性、及时性， 为业务分析及准确核算提供提供基础。 NO.1 夯实数据基础 以企业经营目标为导向，梳理优化 XX 核心业务流程，打 破局部观念，强调整体利益，提高整个企业的运营效率。 NO.2 建立核心价值链流程体系 打通研产供销业务协同，实现业财一体。 NO.3 业务财务一体化 实现精细化成本核算和库存管理，资金运作科学 有序，减少资金的积压。 NO.4 5 系统集成 满足集团财务核算、成本控制的要求。 NO.6 集团型业务管控 利用 SAP 项目机会，开展全员管理规范培训， 提升全员综合管理水平。 NO.7 人才培养 数字化 基础 流程 体系 数据 基础 业财 一体 成本 管控 人才 培养 集团 管控 系统 集成 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 本期项目范围（组织范围） 序号 实施组织范围 SAP ERP

多方关系难以协调 功能模块规划难 MES 功能模块多，模块之间先后顺序、 重要程度的判断比较困难 各类数据采集难 MES 需要收集生产过程中的各类数据，如 生产运行、工艺流程、物料、设备状态等， 数据来源多且分散，设备开放程度不同 复合型人才缺乏 系统边界难以区分 MES 与 ERP 、 QMS 、 EMS 等系统在功能上 存在 部分重叠，企业往往对一些需求通过哪些 将供应商的解决方案及特色功能，直接 拿来作为自己的需求，组织招标选型， 往往与企业实际情况存在差距 需求宽泛，缺乏针对性 企业所提需求常缺乏针对性，将目标 与需求混淆，比如有追溯管理需求， 但对具体追溯流程和机制缺乏描述 用 IT 语言描述需求 需求要关注业务关联性和具体业务场 景，明确要解决的问题，然后再对应 到系统、数据库、功能界面 注重功能，不关注平台化 MES 个性化强，常常会面临定制化 将自动化控制系统联网，自动采集生产过程的数据，实现企业生产 信息集成，建立实时和历史数据库，是流程行业企业实现 MES 应 用 最基础、最核心的任务。 离散制造行业产品种类多，既有按订单生产，也有按库存生产， 既有批量生产，也有单件小批量生产，企业普遍比较关注生产计 划的制定和生产的快速响应。 MES 需求分析需要关注行业差异 性 流程 制造 离散 制造 行业 MES 应用个性化需求 电子 (1)

目录 Table Of Content  总体方案概览  典型案例分析  总体方案概览 在 SAP 中实施一个标准销售订单录入流程 开具 发票 生成 订单 订单跟踪 订单 变更 配送 计划 信用 更新 收货 确认 收款 客户 需求 录入 订单 系统信用 审核 打印出货单 收货确认 结算 开发票 催款 签收 收货单 发货 结束 客户 业务管理部 市场部 交货计划行 1 行项目 2 交货计划行 1 交货计划行 2 在一个工厂实施 SAP 标准销售订单输入流程的步骤 明确经营目标 • 企业经营战略 • 企业愿景目标 • 企业文化和经 营习 惯 • … • 现有标准订单输入 流程蓝图设计 • 现有流程优缺点 分 析 • … • 定价策略 • 信用管理 • 可用性检查：生产准 备期、捡配准备期、 用数 据、销售数据、采 购 数据、库存数据、 生 产数据、财务数据 等 • 配置 SAP 组织架构 • 配置流程参数 • 编写用户出口程序 • 编写打印程序 • … 分析现有标准订 单输入流程 未来 SAP 标准订单 输入流程设计 定义 SAP 主数据结 构 系统实施 • 编制上线计划 • 编写切换数据收集计划 • 编写数据上载和系统切 换计划

工单管理模块 ERP 联机管理模块 现场实时看板模块 生产过账信息 管理层 执行层 控制层 标准查询与报表产生器 原材料入出库管理模块 机台设备保养维修系统 设备综合效率模块 流程卡管理模块 批量管制在制品模块 质量管理模块 Real Time SPC 条形码管理模块 整合机台联机系统 作业站信息收集模块 作业警示模块 重工管理模块 进料检验管理模块 仓储管理系统 功能覆盖面 n IQC 检验作业 ( 含良品销退 ) n 仓库备料／发料／退料流程 n 半成品／成品出入库流程 n 转仓作业流程 n 报废作业流程 n 杂项领发料作业流程 n 杂项缴回作业流程 n 出货与销退回转作业流程 n 借出／缴回作业流程 n 采购退回作业流程 n 年度盘点作业流程 n 库存冻结／解冻作业流程 管理目标 1. 电子化透明仓库 2. 实物与账务一致 3. 物料拉动速度提升 1. 运用立体化仓储设备，合理安排储位、密集存储 2. 结合 FIFO 管理，有效控制库龄，避免超期物料 3. 快速导引物料路线，加快出入库搬运效率 4. 标准化作业流程， 降低人员处理工时 5. 结合物流设备 ( 如： AGV ／物流线体 ) ，智能化物料拉 动管理 12 智能仓库管理平台 产线实时

工单管理模块 ERP 联机管理模块 现场实时看板模块 生产过账信息 管理层 执行层 控制层 标准查询与报表产生器 原材料入出库管理模块 机台设备保养维修系统 设备综合效率模块 流程卡管理模块 批量管制在制品模块 质量管理模块 Real Time SPC 条形码管理模块 整合机台联机系统 作业站信息收集模块 作业警示模块 重工管理模块 进料检验管理模块 仓储管理系统 功能覆盖面 n IQC 检验作业 ( 含良品销退 ) n 仓库备料／发料／退料流程 n 半成品／成品出入库流程 n 转仓作业流程 n 报废作业流程 n 杂项领发料作业流程 n 杂项缴回作业流程 n 出货与销退回转作业流程 n 借出／缴回作业流程 n 采购退回作业流程 n 年度盘点作业流程 n 库存冻结／解冻作业流程 管理目标 1. 电子化透明仓库 2. 实物与账务一致 3. 物料拉动速度提升 1. 运用立体化仓储设备，合理安排储位、密集存储 2. 结合 FIFO 管理，有效控制库龄，避免超期物料 3. 快速导引物料路线，加快出入库搬运效率 4. 标准化作业流程， 降低人员处理工时 5. 结合物流设备 ( 如： AGV ／物流线体 ) ，智能化物料拉 动管理 智能仓库管理平台 智能仓库 自动化仓储 1 2

以数据包为基础建立追溯机制 生产现场不能机动地应付变化快速并难以预测的订单式生产型 态，无法灵活机动实现现场任务派工 竞争压力下必须将黑箱作业透明化，公开、 及时并准确地反映 出制造流程中的各项数据 , 实现全流程中的数据控制 生产准备、齐套性只能依靠人员手工进行操作，相关信息无法 共享需要频繁的电话沟通造成资源浪费 xxxx 下设机加、电装、总装、焊接、热表处理以及试验等多种 业务，目 设计工具无缝集成，实现机电软跨专业协同 工艺提前介入，实现跨部门协同 一体化 BOM 集成，实现结构化工艺设计协 同 上下游系统集成，实现跨应用系统数据协同 模板、规范梳理，固化设计研发标准 梳理图文档深浅规则，流程标准固化 设计、工艺、生产业务梳理，固化业务标准 生产过程体系梳理，固化生产作业标准 企业级的设计 / 工艺资源库，知识重用 集成的 PMI 标注体系，标注信息数据重用 打通设计 / 工艺 全程采用同一产品模型，提高研制效率 生产业务过程优化，提升制造效率 产品信息数据库存储，提高检索效率 现场问题线上反馈，提高问题处理效率 系统完成非增值劳动，减低人力成本 设计、制造水平改进，降低研制成本 电子化协作流程，降低时间成本 一体化项目计划管理，研发过程透明 企业级的制造过程监控，生产过程透明 对设备和人员的监控，资源负载透明 Page 11 6/27/2022 目录 第一部分：业务现状与需求分析

建立专家组基础，以实现可配置供应链的自动化和 数 字化 从两个方向对供应链体系进行优化 4 供应链管理人员 数据和 IT 专家 1 2 流程优化 1 内容 意义 自动审核规划指令 基于快速响应的自动化实施流程 • 降低流程成本 • 提高业务的效率和精准性 • 促进人员价值观念转型 柔性和动态协调 内容 • 多模式多标准应对变化 ( 机器学习 ) • 新技术赋能 意义 • 重视决策资源 • 打造柔性快速和高效的供应链 • 优化管理提高效率 5 内容 意义 构架设计 运作模式定义 • 流程和技术 • 角色和职位描述 • 管控 高水平发展道路与全景 • 提高质量和效率 • 工作单元更好的交互 • 团队中新技能 1 2 现状 发展动力 新模式的建立 技术专家 进一步的优化 自动化速赢 运作模式 3 2 3 • 供应链管理 • 业务流程优化 • 技术专家 流程优化人员和业务结果 规划和配置 供应链 参数优化 & 数据 的管控人员 的更新 员和运作人员 即 IT 、自动化、人工智能、大 数据分析 • 风险管理 • 运作的决策人员 • 流程的跟进 • 功能的优化和运行性能 • 决策支持系统的建立 • 网络校准 新的供应链体系需要三种类型的人员

................................................................................ 106 5.3.1 MES 选型流程................................................................................................... 深度。很多企业用 MES 完成 ERP“未尽的事业”。 2. 行业法规的追溯要求促进了 MES 系统的广泛应用。 3. 制造企业广泛采取两级计划体制。车间需要制定详细的作业计划，并付诸实施。 4. 流程行业信息化的五级模型，确立了 MES 的地位。 5. 制造企业精细化管理的需求，管理的粒度更细。 MES 系统具有很强的行业特性。不同行业、不同生产模式的企业，对于 MES 的需求有 Research 认为，一套 MES 系统应该具有：可配置性、可扩展性、可靠性、实时 性和可视性等基础要求，具体要求如下： 配置性：系统自带流程建模工具（配置性工具），可以在系统内根据企业的生产特 点，灵活设置生产工作流程，并根据不同权限进行流程驱动，与系统消息机制绑定， 驱动预警管理机制（如备料的预警、缺料的预警、单据审批超期限的预警等），按 照用户指定的通知方式发送预警信息，如短信、邮件等。