7个通用场景+3个行业场景典型离散行业数字化转型场.docx

7个通用场景+3个行业场景典型离散行业数字化转型场1、研究背景新一代信息技术与制造业的融合程度不断加深，制造业数字化转型成为我国把握新机遇、培育新动能、增强竞争力的战略选择。离散行业作为制造业的重要门类，普遍存在工序离散、多品种小批量和混线生产需求强烈、技术工艺和供应链复杂、生产制造周期长、综合效率低、人力成本高等特点，转型升级需求迫切，是制造业数字化转型的主攻方向。1.1 离散行业数字化转型的困境我国离散行业规模大、门类广、主体多，数字化转型是一项长期且复杂的工程。在基础方面，离散制造企业普遍自动化、数字化水平较低，高端软硬件及关键技术对外依赖严重，要素资源保障不足等问题依然严峻。在场景方面，行业领域不同、业务模式差异、工序流程多样催生富的离散场景，企业整体数字化改造难度大、成本高;在数据方面，设备种类繁多、接口协议不统一、数据隐私和安全等问题导致数据在不同设备、系统、企业间的互联互通困难;在效益方面，大部分中小企业在转型过程中缺乏业务牵引和政策支持，转型场景不明晰、收益低等问题也导致中小企业转型动力不足。1.2 离散行业数字化转型的必要性中国是全世界离散制造最集中的国家，离散制造业增加值占我国工业增加值50%以上。当前，与欧美德日等发达国家在完成工业化的基础上推进数字化转型相比，我国需要同时兼顾工业化进程和数字化转型。同时，离散行业发展起步晚，普遍存在基础技术薄弱、核心技术缺乏、产品附加值低、生产成本能耗高、污染严重等问题，高质量发展需求迫切，亟需通过数字化技术赋能传统离散行业改造升级，提升离散行业数字化水平，解决高质量发展过程中的疝点、难点和堵点,支撑离散制造企业提质、降本、增效。1.3 数字化场景资源池建设的意义近年来，国家及地方持续关注制造业场景建设与试点示范。“十四五”智能制造发展规划指出围绕工厂、企业、产业链供应链构建智能制造系统，开展多场景、全链条、多层次应用示范。江苏省“十四五”制造业高质量发展规划指出而向装备制造领域，开发面向特定场景的模块化生产单元。场景是数字化技术在制造过程单个或多个环节的应用，中小企业以场景为单元开展“智改数转”易于实施、成效显著。企业可以根据自身情况，优先选择改造成本低、业务需求强的场兔进行数字化改造。场景具有泛用性和可复制性，建设场景资源池并整合汇聚技术路线清晰、应用示范性强的场景资源，企业可以“词典式”查询行业典型场景数字化解决方案，对标自身数字化转型成效,指导数字化场景改造，加速场景的熨制推广。场景资源池是对接离散行业供需双方的窗口，服务商可以对标优秀数字化场景解决方案，不断提升服务能力，并寻找具有转型需求的潜在客户。企业可以快速挖掘业务需求，并寻找符合自身需求的优质数字化转型服务商。2、典型离散行业数字化转型场景离散行业各细分行业之间由于生产模式、工艺流程、产品形态、资源特点等存在差距，且不同企业之间的业务特点和营运管理、面临的发展问题和生存挑战、企业和场景数字化水平各异，因此不同行业和企业在数字化转型过程中的场景存在个性路径和特色模式。本章重点基于当前离散行业急切的数字化需求，梳理了典型数字化场景，研究场景数字化难点和痛点，分析对应场景典型应用案例，旨在解决离散制造企业数字化改造与转型升级过程中无参考、无指引的问题。行业和场景分类参考智能制造典型场优参考指引（2021年）中国智能制造发展研究报告：智能工厂中国智能制造发展研究报告:系统解决方案，以及GB/T39116-2020智能制造能力成熟度模型的20个能力子域。面向装备制造、电子信息、消费品3个离散制造重点行业，围绕通用场景和行业场兔2个场景分类，整理形成了20个数字化转型典型场景，如图1所示。通用场第mftM耳Mtw<SHE>调节电子信息行受消费品行业装备at造行业行业场*&»今3rIRnwS59»图1离散行业数字化转型典型场景2.1通用场景通用场景是指满足不同行业数字化转型共性需求的场景，具备在同行业内及不同行业间的推广价值。通用场景部分整理了装备制造、电子信息和消费品3个行业存在共性需求和相似解决方案的数字化典型场景，包括智能排产与调度、人机协同作业、质量智能检测、全过程质量追溯、全流程精益生产管理、能耗数据采集与监测、环境智能监测与调节7个场兔，场景内容见表U表1离散行业数字化转型通用场景内容闲tiK分91；曲字化塔述蜡景*倒WIe1.产与度得冬网文产任身分XXn(rttW我动4，庾力*的以程叨«融合了工业机Ktu分析IOW能算协的度模¢,八间产能响浮动公报动.实现交«1产能和岸仲等与妁火条件卜的海产优化.提升*同存产计划常度合埠性.HI岛贵刎用率.W在产爆的订单交变开生产H率和屿定HUtMW<*M无进懵产度第H法模型.内建自到Ht1.1.与推嶷条统.桑统呆集仃华»».IZ.府料等生产费今败er定挎产U标策略优化等约束IM1.门布希出!产方惠.海瞋泞的伸北计”人机*国作业在生产作业近口中以机»的7用W1»代.真理工人。机筹津厦H作北能传蟾.人工皆能.SG等的枝末的进步It功F1.M人逸步只占分析次*能力.通以用像mw.我"分析.wit.决和箭慎行等。曲应不产/索安化.MMiJFWfr.动人机工作方式IhK1MN1.Hb*Ht¼*t*M电企也构耀中机装配次代产线.累用落行双微水校式.主找力人机，件产饯.mft>W.使州机*人W隹Ir控系统等,实现在重气忤*-精度基等大ST序的WIt化装配用ii分，采用科学的口测旧和方法MSaWftftRfrMHW将讨候传”Mft.ArwMh边ItM算等技术IJ质后归费帆储合.以数字化收采如产丛J#S1.tt«.联I工业机RFU廉修奴Iey1.e质届检却ft型.实Bhn别剪断(4JWiWft展电抬*在内:RAW中.樗M>O!Ai>IR.为界性几0件建也归戏的3D零件率.4HAXWK.G家联冽戚统对的量或粼学制分析,*tfiKfert篇不良丛.ftRn*全讨程选前采集产U全生命隅期生产险等信息并实现XJRWII和定位叠的过程生渝IVMA铲依用以精绢化的方式配黄ft*.组次生产悔词偿务,«WiseftiiWIeH皎字化网景聚会以目班0我依托籁晶敷IetrH7白队鼠.豢成小港不环节Ifta教岚,*r*«.昨税和区块线等U本.买Itiiw三ttfcttnKRfVftJ知除*信息坦汽MttMESZMOM.APS.t>C年何智能皆沱氨统.将大敷窿AXWm.运好优化三ftMtt术丐六芯格片.誓等精&廿饵*方法结合.实现人橇出川第动：6管理*1«米.实时的经印控加«配用企业实舲室管理后陵支持WfIWC敢以分析工R.实睨的品生产½全生命M1.期的成J1.tJrxff>ttwffikatj程IB投融看能优震后网修分析联电户企业H1.燃精翘化计M管n透明化生产执行全质夕管”号禽求.通过Sr华管理乐陵产执行JRftb体行管理条解等实现ittt.生F，到*后AUa用的全优打精糊化管NKftaa“，划生产日程中M奥能M量数ShS行的效朱使和施的过程*H收字化仪改实四条集MJ电用水,用气以及备毛生产i2备IEKttM,ittKi三ffitB1.pJ<tttM.企曼可以忸IK需姿按时内KM.设,订华等维度返行分析统计.生产管内才可以及啊税f1.HW<»!»(药企业依寄拘四等枝木时水电'UMf能尊介hS行日功采存的，网用大败1分析知能今校中遇打宾时能设分侨.ff敏懿企业阳能务求.分时收税置不同的旅警於略对M生产Hie中度气.度厚度等MX或IK的累thnMRf1.f1.nue拘身解用环控制系线.R用货能仲为技术在优富Bfa废气散M.fi!t程度.畀发性&机卷等MM*tt三.育设定的安全*f1.t检制反馒功WH收普坛”工作.励6D不何卬t网W身畲箭猊白动极警畀通到*让人找处拜出妨”企H环总Ifi冷H系统柔生产mW惠.»«.粉尘«1«.湿度等环域敢期.HB1.系统配寅rn功附的处内装K.-I生产冬间检测出处«r火侑3,白动足防处理餐It笈取日功扑秋戌自动得播第内容宇化场景»述2.2行业场景2.2.1装备制造行业场景装备制造包括通用装备制造、专用装备制造、汽车制造、铁路、船舶、电气机械、肮空肮天等行业门类，以离散制造为主。装备制造行业数字化转型要聚焦知识工程、AR/VR、数字挛生、可重构生产、人工智能等新技术和产品远程运维、数据驱动服务、柔性敏捷生产等典型场景，打造高效柔性、敏捷响应、人机协同和动态调度能力，不断优化装备产品性能和服务水平。基于此，整理出数字化设计与仿真、柔性加工装配、设备运行监测与故障诊断、设备全生命周期管理4个典型场景，详细场景内容见表2。表2装备制造行业数字化转型典型场景内容9岸量定又内81字化»*««数字化设情3WRHI计用机的改计工a（CAP.应用数字依木相:ECAE等）刖设计知识八：."嗔三飨KiS行产丛R设计Wan.数?节生.在联无伪具.«W.仿立优化和黑认口IB1.BM等德札应用新材料新1：£.”的fcW开第产林It字设计.仿R优化和II1.g殛鹏汽午弱动格球拿产M1.C块化设计.构建公桥或IfiMKtiStt<.IHIK客户配黄,收兀配4帏迎“平台开展快速itWftXftfc1.1.XWIHHWijR生产Ii求.或活动心警生产C*.以及加工装配及W.方法知技本Htt森的行通和离&&动.依托K1.t化柔性化W装备.在用成ff1.知装光等技术.实JWI汆装*系战，境过程In动4病#蛆蚁，柔柱5工装配卬幡战i时管控契航大企业依托工性除机器人应用数据分析实现xnaww.，或口用和蛇晚门靖尼的小他量.“从什泳装生产设多运b监漏。故的冷断在（2*运行越巩中.对彩啊设缶伏W的关值“数进行实时采Ihtt利分析,修新决9R实时云集生产蛀程中狈务培行aK.Mfti*Wj6½fjWAr诊mo*1用*,通过tn段分析和机a学园等按今建屯及*健审悔型.实理设*运行的在馍ua故障诊IKmftiI1.性忡条晌a之洲X普企业为标fttKW4ft½.依托帆if1.交通体化数传喻体系”,安装簿开堪过程tttttMirffMtt*r收备金生命时设各采“、安装试运行It修改造.IttItt等设番使用全过IV全环”的集中统甘用It在企业论各管碑系统（EAM）.fmWRM.大散氟.1.BTf1.tt*.开收拽各贵产运行.恰修修，改地,做废的全生命冏期优用.实现及生命Hi期者用修性桥itt>母合广能用大化票机球!造企业通过在线Hi1.段备的生产坛行情&.记录设旨的故外事利阳率m11.完成好计常生产情««mw.般IK柔健设备的<fXWtt114K.自动生就过冬缰仲保修计划,提供定!的点险计划2.2.2电了信息行业场景电子信息包括电子元器件、集成电路、计算机、信息通信设备、消劣电子等行业门类，以离散制造为主，且细分行业产品和生产特点差异较大。电子信息行业数字化转型要聚焦人机高效协作、在线精密检测、人工智能等新技术和产品质量优化、工艺动态优化等典型场景,打造高效配送、资源协同和柔性生产能力，不断提升产品质量、性能和稳定性。基于此，本文整理出可重构柔性生产、数字化工艺设计与可制造性分析、工艺动态优化、供应链弹性管控4个典型场景，详细场比内容见表3。表3电子信息行业数字化转型典型场景内容电子行金绪分Mb*<X内S字化通城中惠的Hf1.WXtIm一武慕统，应内管环，餐化.XIt工厂多产丛.多施付.“嗓兄的快速“换与同”f用0次化AM.Af1.tw.WIt泞.5G.cnw*n<.内司内桑传产假7灯安化惨速布H.工Z：,我K,M”Ma宛所色州父怖9字定位及cn<*M.邕观学嬖号畲地军问结何入烧防I1.i的IifaKRW»K«我？化IX及itW3w以我»化f网.实“工之w,Htt7<tSH.V股/行性分析RIHHIIHaiftTEi1.ttittitTHCAO”E：EXID1.KJT.视高Ctm工.MHrK此,北）sz.喂工Z帆内分析.n*.:何窿工Zdtt字化校蟹.b*!模里的JIZ及计仿“电/企业JH=电雄外策生产愎日"三健模以及彷埼仿A分Vr1.ttfWSrEHR*ftW生产IHn的户IM工ZQii优化tt<HttB.动心代化生产工之Mt.他险产mHItemufM济"生产H程全ItN体化雪粒平fr.应网工步“分析ft1.M.工K校和M1.学”等飨代,建立工EM美安勺之内的美系IeV.M*»!Sf1.NCIHItttmHMttRr>trmo.拜叼工Enfe削itaHrQ优化整Vfttf1.SEm，n使用X有ftxMwmVfcttmeHid书的冷铀种.可以Mr<a*<>wmfm使用数字化不段MRRKfteiirmMfK应WWn1.r做必供应«(乐舞健魂,打从仃迎面式化皆融配ItH率，怏建，R1.1.变化,华低供应一成本M公局打鱼数字化茶映及内质M.«<«WWW4t(1.WMffMXWM.tt«.U««.(1.统f戏和电力同w利赫型排,m无编栽治堵.侵整个«VUi1.MAtt.绯是.时依42.2.3消费品行业场景消费品包括食品饮料、生物医药、家电服装、家居口化等行业门类，涵盖离散制造和流程制造，以客户为中心组织生产是行业主要特点。消费品行业数字化转型要聚焦人工智能、区块链、数字挛生等新技术和大规模个性化定制、销售驱动业务优化等典型场景，打造以用户需求为中心的制造体系，提升全生命周期质量管控、需求敏捷感知和产销用协同能力。基于此，木文整理出个性化定制与敏捷生产、生产计划动态优化和销售计划动态优化、物流监测与优化等5个典型场景，详细场景内容见表4。表4消费品行业数字化转型典型场景内容和一行业靖景分烫堵定义内容就字化身m珏事例化定一'j优生产*于阳户禽求遗力计月性的产£生产.终欢内期户定制的个人属dIi力的产珈4务送用户和企业端到Jen1.e和爱度交互.出*用户个性化看求.理生产基性化.«博化R）模块化,以大就0生产的低成本.K卬高收碎保定制化产旦和服务某家电企业为个人如京IJ提供冰箱空等*电以及客厅&«朗吗.m«.R1.白等ws*后的*3个住化定制段计.K!用户线上定5,应用幡欣化设计支现快it生产交付生产计制动痣优化基于市仃R）In>数粼分析.真M,整优化生产计依及策略第UR通日内睫企业JUK计瞪系统，Bwrj*w枪AttW.人工耨*和号*氨统等枝米.«r<V«.帆伸和用户HM汗M分析.AMtt4O.帧*僮功却58求安化,实现快渔*U市场安化卬女时隹生产计划票找找企业索焦拉动式tim”贷生产,通过门牖款式帆用缺“分析修用林黄耳.门动被发”货造如G功生产叁优化通过市场也分MM.P三*花用客户或据分析.宴时解优化产心蛆”计Wtti1.W依死Ir户关京管网系统.被台大政1K、机H学习JDiHn!等技术，过/户关系地图绘制、客户需求的息*户历史tr败第客户务信息等多层次收IK论W1.分析.何健客户像.痉*JII户需求«1用幡学依取下勒市壮反调败库.不藤优化,禁用户片求悔V.许苏丁由*故据卬模取用禽1定精法第Attf1.梁扎业过箝金方HiK米集分W.构建Mo加费AMMM像.精夜般制传浦活动枝刖名Rif1.炳曾鼓鹏分析.构建*户倬及供K1.测柳型.动心Ni利町忸本同0道的瞥计划杵渣做用，优化财产品,覆金施相谷环埼产丛信息.状&卬位置等遗行宴时迫KttMnnn依汽均"管理系统.应用W1.R传&物NRM宴时定位.雅It学习等技术.实时乐集产品构送状名仅息,建立产品将求0尉模型,女现母配送全心原筹和常僭*装收徒力和石路糙实时优化M公司构建r金刊可诧的运Ii*HTft."依掌KT睢从理的列居»«.耐森等普个XiB构建”点的状君，情况.杵由分布式管RM发为集成式管理,W主功式客户!（务以*户体验内中实现个tt化苏南求rj陆廉色鱼.wm«P«VJfcffcrt1.产MQi1.建在客户关系管理瓜统.BAAttM.切猊图卬自然烟备处”等技术.次现客户而求僮愤室时分析精化管理,烫供1：动式*户及务惬送Mf1.通过那*«:Igdec系统.便或公司各系统.宾附对方户敢Bhahiiq分析，实现*躯Ri终知?HM名的介汉程蕾K.It*人员完美地将桥费我的何处湃收,以及米及时的液的上户Ki.ttMAttft3典型场景资源池建设路径建议离散行业生产流程长、环节多、场景散，数字化转型对象多、难度大、周期长，需要以细粒度的场景为单位和台阶做深、做细、做实一个个场景的数字化转型，实现“由点及线”“由线到面”“由面成网”之势，带动全行业数字化转型。数字化转型场景资源池是一个平台库，同时也是一个生态体系，包含大量离散行业数字化转型场景资源的同时，也涵盖场景的整理、筛选、评估以及资源池运营和对外服务等内容。亟需打通场景资源池建设与应用全流程，结合数字化场景的来源与作用，围绕“选”“建”“用”3个方面开展资源池建设与应用工作，高效支撑场景汇聚和对外服务，助力离散制造业各行业、全环节、细场景的高质量数字化转型。离散行业数字化转型场景资源池建设路线如图2所示。卜WitIivaia"AXtIt图2离散行业数字化转型场景资源池建设路线3.1 “选”数字化场景数字化场景来源于企业实践，包括制造企业自身的场景数字化建设实践，以及数字化转型服务商对企业的场景数字化改造实践。企业的实践效果通过测试验证及评估评价，最终形成量化的成果形式。“选”场景首先需要明确场景的来源，可以把评估实践、试点示范、智能工厂及车间、典型案例中的场景作为数字化场景的来源。其次是场景筛选和分类分级，为下一步场景资源池的建设打好基础，按照装备制造、电子信息、消班品等行业先对场景进行行业分类，之后按照研发设计、生产制造、运营管理等环节进行环节分类，最后按照具体场景进行场景的分类筛选，最终得到场景“单元”。3.2 “建”数字化场景资源池的建设是平台的建设，也是生态体系的建设，资源池是基础，生态服务是关键。“建”资源池首先要对筛选分类得到的场景“单元”进行评估评价，确定场景的价值，为场景的推广应用作支撑，需要建立相应的评估标准、评估体系、评估方法和流程，如通过专家评审、测试验证以及智能制造能力成熟度模型等标准评估认证方法，对数字化场景进行先进性、应用前景、技术成熟度、可推广性、风险性、价值收益等全方面的能力评估，明确场景的价值。对通过评估的数字化场景按照行业、环节、具体场景、等级进行归类，然后纳入场景资源池，对未通过评估的低价值场景或错误场景，则可纳入如典型误区库等其他资源池。3.3 “用”数字化场景数字化场景资源池建设的关键是对外服务，以示范、参考、指导等方式助力企业数字化场生建设。可以通过平台的方式公开发布优秀场景案例、场景提供方名录、技术逻辑方案等信息，为转型企业和服务商打造精准高效的资源获取和服务对接平台。有转型需求的企业可以通过信息发现、场景对比分析，“诊”自身场景数字化现状，快速锚准具体转型场景，明确转型方案和目标，同时.“选”优秀场景案例指导自身场景数字化建设。服务商可以通过场景对标分析，“诊”自身数字化场景方案的成熟度和能力，“选”与H身同方向的优秀场景指导方案优化,持续提升服务能力。企业和服务商的成功实践通过“验”之后，将不断转化为资源池的场毙来源，形成''选"“建”“用”的良性闭环，不断丰富资源池场景。4、结语面对离散行业数字化转型的困境，以场景为抓手开展“破局”工作，建设离散行业数字化转型典型场景资源池，持续丰富数字化场景应用案例资源，完善资源池生态体系，提升资源池供需对接服务供给能力，是推动离散行业数字化转型的新思路和新手段。本文聚焦装备制造、电子信息、消费品3个典型离散行业，梳理分析各行业数字化转型场景特点和应用案例，提出基于典型场景的资源池建设思路和方法，期望通过场景资源池为数字化转型供需双方供需对接桥梁，以场班示范和技术方案指导的方式引导企业开展数字化改造，有助于行业、产业、区域数字化整体水平提升，有助于离散行业数字化转型升级。