如何利用SAP ERP系统打造数字化工厂加速智能制造

数字化工厂是基于全业务流程进行顶层规划，利用自动化、数字化、信息化、物联网等新兴技术，主要完成工厂建模、工艺流程仿真、高端数控设备运用，智能物流、智慧能源管理等系统。从而完成“数字化研发、数字化供应链、数字化生产、数字化运营” 整体数字化工厂建设。

数字化工厂的主要内容

1. 工厂设计数字化

企业数字化工厂设计主要包括三大块：以订单为核心的运营平台，包括客户需求管理、销售订单活动、供应链管理、生产计划管理等；以产品为中心的研发平台，包括产品研发、服务等；以及生产管控平台，其核心基础是数字化车间。数字化车间是基于生产设备、生产设施等硬件设施，以降本提质增效、快速响应市场为目的，在对工艺设计、生产组织、过程控制等环节优化管理的基础上，通过数字化、网络化、智能化等手段，在计算机虚拟环境中，对人、机、料、法、环、测等生产资源与生产过程进行设计、管理、仿真、优化与可视化等工作，以信息数字化及数据流动为主要特征，对生产资源、生产设备、生产设施以及生产过程进行精细、准确、敏捷、有效地管理与控制。

2. 产品设计数字化

需要企业提升数字化设计和产品开发能力，重视知识产权的保护，在CAX和PLM等方面持续进行软硬件投资，建设以CAX为主的基于3D环境结构设计平台、仿真软件开发平台，提升产品设计手段，实现了全数字化产品建模。为降低技术创新风险和新产品研发成本，缩短产品研制周期，一方面将扩大仿真软件应用，满足仿真分析的要求，建立多领域协同仿真平台，一方面将进一步实现研发数据集成与过程管理，规范设计过程和设计标准，包括数据、文档、业务流程、操作规范等标准，提升产品数据管理及数据复用能力。

3. 制造过程装配数字化

需要企业采购国内外先进的数控加工生产设备和检测设备，应用自动化集成化、数字化的软硬件技术，分别在零部件生产、组装、测试等工艺实现数字化的自动化管控；关键工作站采用MES系统进行生产过程管控，在生产过程，物料配送采用AGV小车进行物料的移转，可根据仓库和生产线的需求信息，实现生产过程的物料移动。过程管理信息化，生产过程采用MES系统，集成人、机、料、法生产要素，对生产进度、现场运行、质量检验、设备状态等信息，进行自动采集和分析，实现生产调度自动化，过程管理信息化，生产监控无人化。采用数字孪生技术，实时呈现生产设备的运行状态，实现虚拟世界与现实物理的动态映射。

4. 制造过程管理信息化

导入和建设生产执行管理系统，以MES系统为核心对各生产要素实现数字化管理，整合企业已有的ERP系统的业务流程与数据，实现敏捷供应链与柔性生产。通过制造执行系统的实施，实现企业计划层与车间执行层的双向信息流交互，提高车间生产和响应的敏捷性，帮助企业实施完整的闭环生产。通过企业资源计划ERP系统，涵盖供应链、物流、成本等企业核心管理功能，整体实现业务与财务一体化管控，并在此基础上进一步优化供应链体系与流程，推进供应链协同平台SCM的建设，集成实施高级益模APS、物料需求计划MRP、供应商管理SRM，实现动态、柔性、智能的三计划模式，提升交付水平，降低成品及材料库存，打造有效、协同的供应链运营体系。通过集成生产过程和业务过程中的数据的应用，为构建工业大数据平台夯实基础，进一步通过数据的智能分析为决策提供支持，驱动企业降本增效与业务创新。

5. 物流配送信息化

基于客户需求拉动，集成物流与信息流，实现物流信息、物料信息、库存信息互联共享、相互反馈、标准化执行的现代化智能物流配送系统。工厂内部能够基于车间、车间实际需求拉动物料准确配送；工厂外部根据客户和产品需求调整目标库存水平，实现精益物流管控。达到减少物流搬运，降低在制品、成品库存目标。

6.能源资源利用集约化

建立能源综合管理监测系统，实现主要耗能设备的动态监测与控制。建立产耗预测模型，水、电、气（汽）、煤、油以及物料等消耗实现动态监控、自动分析，实现能源资源的优化调度、平衡预测和有效管理。

7. 数据互联互通

建立企业设备物联网SACADA平台，实现生产设备之间、能源设备之间的数据采集与监视控制，有效的解决“聋哑”设备，提升设备利用率、设备管理能力和能源使用效率。采用工业以太网、工业无线网技术，搭建覆盖全企业的 OT、IT 网络。通过企业交互集成，使ERP、MOM、CRM、PLM、SCM、MRP等信息系统之间更加敏捷的进行数据交互、应用重组和业务构建，实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程业务系统之间的互联互通。互联网与物联网两大平台之间的深度集成，整体实现设备网络化、集群化、智能化，为智能工厂提供一个全方面互联互通的网络环境。

SAP数字化工厂解决方案

SAP面向设计、制造、交付和运营领域的解决方案，以SAP S/4HANA为业务核心，集成了 SAP Business Technology Platform，同时涵盖其他云业务应用，这些应用通过提供创新型工业 4.0场景以及与工厂设备之间的互联，扩展了业务核心。

借助该解决方案，企业可以实现设备互联、数据湖管理、边缘处理以及物联网数据的业务情境化，同时获得强大的规则引擎；在中央云环境中协调业务流程，并利用边缘处理功能解决各种难题，比如生产基地或工厂出现的延迟和间歇性连接问题。企业还可以灵活选择 SAP或其他超大型云服务供应商来提供数据湖存储和管理服务。SAP ERP系统包括如下功能：

1. 为制造执行做准备。生产工程部门将工程设计转换为制造物料清单，然后将配方分发给工厂并分别进行标记；管理工程设计和配方变更及其对下游流程的影响；无缝实施复杂的按订单配置和按订单设计流程。

2. 生产计划和调度不仅可以优化人工、工具和设备，还能深度融入跨工厂网络计划。

3. 任务控制涵盖车间的生产执行和流程控制以及工人指导。

4. 任务保证功能能帮助企业了解全球工厂的情况和生产绩效。

5. 资产绩效管理很大程度地提高了机器综合效率。

6. 智能感知功能为物流环节中的业务流程提供支持，例如看板、发货/收货和工厂维护（如维护通知）等流程，有助于提高自动化水平和效率。