制造企业数字化系统建设方案 以数字化制造应对工业4.0时代下的挑战

01 制造业面临的挑战

制造业环境正在不断变化，制造业不再只关注产能、成本和生产率，而是在控制成本和质量的同时，关注对客户需求变化和环境变化的快速应对能力。

新趋势的出现带来了复杂的挑战，不仅让供应链管理成为制造型企业成功的核心，也使它成为公司战略的关键差异化因素。客户需要个性化的、可持续发展的产品，制造商就需要小批量地生产更加智能的产品，同时还要在不稳定的、竞争激烈的市场中保持高水准的产品质量。随着产品的生命周期变得越来越短，企业要以更快的速度进入市场，以保持竞争力。同样地，商业模式也从销售产品转变为提供完整的解决方案和产品服务。

与此同时，巨大的价格和利润压力要求制造商在提升效率、增加收益的同时，优化资源的利用。生产过程不断地改进，以支持市场中不断变化的需求。除了劳动力、生产率和资产利用率，工厂通过将生产系统和业务系统进行端到端的有效连通，才能实现业绩的飞跃。

02 以数字化制造应对各种挑战

（1）韧性供应链服务于本地需求

为了减少风险并更好地服务全球客户，许多全球制造商正在重新思考公司的发展战略，使供应更接近客户。他们将工厂产能分布在全球各地，确保制造商在供应链体系受到全球冲击时，单个地区生产能得到保护。

（2）自动化助力制造业数字化转型

随着工业 4.0 技术的发展和推广，建设成本在下降，同时技术性能不断提高。世界各地的制造工厂对自动化的应用也在逐渐增加。因此在更靠近终端客户的地方建设小型工厂的成本也在降低，这样制造型企业就能够更快、更灵活地转向新产品，从而快速响应当地市场的需求。但是我们需要注意到自动化并没有完全消除人工干预和产品决策的需求。在数字化转型的生产运营中，人在很多方面仍然发挥了重要的作用，例如，安排生产计划或调整计划以满足需求的变化，管理和维护设备资产以确保设备运行等等。

（3）充分利用工业 4.0 技术

物联网(IoT)、机器学习、人工智能、机器人技术、数字孪生、3D 打印、区块链和 5G 等工业 4.0 使能技术的使用是制造业数字化的关键基石。其中，连接进物联网的设备可以提供无可比拟的信息和洞察。这些数据可以被机器学习和预测分析所利用，从而提高生产力，优化操作，并将质量预测和维护流程注入到制造过程的每个相关步骤中。

（4）跨设备类型的连接

对于企业而言，把不同类型的设备连接起来，为整个工厂提供各个操作系统的实时可见性是非常重要的。将面向流程制造的生产流程与企业系统连接起来，借助一个灵活的 IT 平台作为信息枢纽来提取和处理不同来源的数据。这些集成的数据可用生产运营的评估，帮助查看、衡量和比较具有不同自动化基础设施的工厂和资产的性能。它可以对工厂活动进行实时的和历史性的分析，以调整制造过程的绩效。车间系统和顶层业务系统之间的这种互操作性使得来自任何集成车间的数据可视化，并得到可统一衡量的 KPI。

（5）跨工厂运营的可视化和控制

随着重复性生产操作的自动化，操作人员被解放出来，可以专注于更具挑战性和附加值的活动。同时还可以帮助这些员工，基于他们各自角色的权限，快速的获取足够丰富的信息，帮助他们管理，控制和优化制造过程和车间运营。这种可视化提供了从 “车间到顶层” 的数据，使人们能够深入了解关键绩效指标，例如：

• 计划生产与实际生产

• 实际排放量和浪费与可持续发展目标的对比

• 提高整体设备利用率（OEE）

• 可执行的制造分析

• 产品生产以及使用材料的可追溯性

（6）完整的产品可追溯性以及产品谱系

数字经济发展的步伐也提高了市场对整个供应链的创新速度、响应能力和可追溯性的期望。企业可以通过系统性了解从产品设计到交付的所有生产步骤、物料流动和运营决策来掌控供应链。企业交付的产品在从原材料到半成品再到成品的各个阶段都可以被追踪到。在产品谱系的帮助下，产品的组装可以追溯到整个生产制造过程。企业不仅可以实现监管合规，而且还可以创造机会分析和改进任何一个工厂在任何一个时间时间生产的任何一种产品的生产过程和质量。

（7）实时的绩效仪表盘

实时数据的价值只有在转化为对企业提供可操作的洞察和决策的工具时才能实现。为员工提供基于角色的信息，以帮助他们能实时地在工作节点上做出关键决策，使他们在提升自身工作效率的同时提高生产率。这反过来又创造了一个可持续改进的环境。例如，工厂经理需要对单个工厂所有生产线的运营性能进行综合分析，而 COO 则需要掌握所有工厂的情况，实时分析所有设备资产的生产力、吞吐量、效率和质量。

（8）制造过程的可持续发展

优良的制造运营也可以在建设可持续发展的环境、减少碳排放、消除浪费以及提供安全工作场所等方面发挥关键作用。数字化制造通过端到端的业务集成，可以快速追踪企业整个商业过程中的碳排放信息，利用数字化技术，使用绿色能源，减少纸质文件的使用，进行碳交易的管理等等。

03 利用 SAP 制造企业数字化系统实现商业价值

数字化革命不再只是一个流行语，它已经进入了众多行业，不论离散行业还是流程行业。通过物联网平台和企业系统的交互，我们可以数字化地绘制出从设计的初始阶段到中断用户交付的整个产品生命周期。

随着客户对有助于可持续循环经济的更灵活、以服务为导向和个性化产品的需求不断增加，风险也越来越高。这就需要一个数字化制造系统，使关键利益相关者能够分析全球和工厂级的制造绩效，并通过直观的、预配置的过程控制和决策支持分析来实施标准化。

提高来自不同制造操作和自动化系统的数据的可见性和报告的一致性是非常必要的，这是通过集成多个系统和基于标准的接口来实现的。基于云解决方案的公司可以从根本原因分析、进阶算法和机器学习中获得更快、更一致的见解，从而推动持续的业务改进。

生产制造过程以及工厂生产进度的可见性帮助实现更好、更透明的生产管理流程以及相关指标，以评估和解决生产效率的问题，同时降低保修和赔偿责任的风险。

SAP数字化系统建设方案可以帮助您满足 “一个市场” 的需求，处理特殊的产品变化，并保持生产效率、利润和质量水平。它还可以通过优化制造资源来帮助提升客户满意度，同时提高质量、效率并降低设备停机时间。

04 专业的SAP系统咨询、实施、运维全流程服务公司

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