▼【迪森微課堂】第三十二期之SAP MES智能工廠解決方案于2019年11月26日晚上22點(diǎn)在SAP業(yè)界人士的熱烈贊賞聲中完美落幕，大家反響熱烈，受益匪淺。

 

▼為了便于進(jìn)一步學(xué)習(xí)和分享，我們對(duì)本期內(nèi)容進(jìn)行了整理和總結(jié)，形成干貨奉獻(xiàn)給大家，希望大家都能不斷充電提高，在我們熱愛(ài)的SAP事業(yè)道路上持續(xù)加速前進(jìn)。

 

本期嘉賓簡(jiǎn)介：

隨著德國(guó)工業(yè)4.0與中國(guó)制造2025的廣泛關(guān)注與行業(yè)發(fā)展，智能制造這個(gè)議題就一直是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的重要課題之一，這幾年，SAP 在智能工廠解決方案方面的發(fā)展與布局也越來(lái)越完善。

 

大家都知道SAP ERP產(chǎn)品S/4HANA 是行業(yè)中被廣泛應(yīng)用的主導(dǎo)產(chǎn)品，其實(shí)從2010年開(kāi)始SAP MES就進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，隨著產(chǎn)品與SAP解決方案的不斷融合和發(fā)展 ，SAP MES也已經(jīng)愈加成熟，并且還在持續(xù)加強(qiáng)和完善其在智能工廠解決方案方面的布局和發(fā)展。

 

 

1

 智能工廠信息化建設(shè)與思路

我們先理解下企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與智能工廠建設(shè)的關(guān)系：

• 理解企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展的IT戰(zhàn)略、目標(biāo)；其內(nèi)涵應(yīng)與業(yè)務(wù)戰(zhàn)略相互驅(qū)動(dòng)和促進(jìn)。
• 統(tǒng)籌考慮業(yè)務(wù)與IT，既要強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)對(duì)IT建設(shè)的驅(qū)動(dòng)作用，又要考慮領(lǐng)先的IT實(shí)踐對(duì)業(yè)務(wù)的帶動(dòng)作用。

 

 

一般來(lái)看，智能工廠的特征SAP定義其為互聯(lián)智能生產(chǎn)信息化。它有五個(gè)特征：

1）生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)車間“物聯(lián)網(wǎng)” 能夠感知數(shù)據(jù)可獲取。

2）生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策 ，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程，這種透明度將有助于制造企業(yè)改進(jìn)其生產(chǎn)流程。

3）生產(chǎn)文檔無(wú)紙化，實(shí)現(xiàn)高效、綠色制造。

4 ）生產(chǎn)過(guò)程透明化，智能工廠的“神經(jīng)”系統(tǒng)。車間級(jí)智能生產(chǎn)單元，提高透明制造的能力使計(jì)劃、生產(chǎn)、資源三者密切配合，最大限度地發(fā)揮生產(chǎn)效率。

5）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化，真正做到“無(wú)人”工廠。

 

2.智能工廠的橫向和縱向價(jià)值鏈集成與對(duì)應(yīng)層級(jí)的管理網(wǎng)絡(luò)

 

 

智能工廠可以從兩個(gè)維度進(jìn)行闡述：

• 從原材料到客戶的橫向管理價(jià)值鏈，和從企業(yè)內(nèi)部本身的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的價(jià)值創(chuàng)造維度來(lái)看，SAP MES 的管理關(guān)注就是在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)SAP MES也不是獨(dú)立的，而是與整體的橫向端到端的橫向集成在一起的，使供應(yīng)鏈與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)緊密結(jié)合。
• SAP解決方案就是完全具備智能工廠的特征，強(qiáng)調(diào)的是互聯(lián)智能生產(chǎn)信息化。

SAP不僅僅是一個(gè)MES廠商，他有很多的解決方案，從原材料采購(gòu)開(kāi)始，到供應(yīng)商運(yùn)輸、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、分銷商等，最后到客戶和消費(fèi)者，這就是橫向的一整個(gè)價(jià)值鏈。我們的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)其實(shí)是貫穿著整個(gè)的一個(gè)縱向的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，把客戶需要的東西利用產(chǎn)線和采購(gòu)的原材料，交付給最終的客戶也就是一個(gè)全網(wǎng)絡(luò)的管理理念。

 

3.智能制造五種“互聯(lián)”場(chǎng)景

 

▲SAP定義了五種互聯(lián)場(chǎng)景：

• 一是從傳統(tǒng)意義上講的，從車間層到業(yè)務(wù)層的企業(yè)內(nèi)垂直的內(nèi)部生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)集成；
• 第二種叫做面向生產(chǎn)設(shè)備的智能設(shè)備互聯(lián)；
• 第三是面向下游的電子商務(wù)的與客戶的集成，也就是與線上的客戶直接的需求進(jìn)行配置和生產(chǎn)的集成，把客戶的需求跟生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠集成到一起；
• 第四種是內(nèi)部的一個(gè)制造管理系統(tǒng)，包括制造執(zhí)行管理，生產(chǎn)可視化，質(zhì)量，看板管理等；
• 第五種是設(shè)備云，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，我們的產(chǎn)線設(shè)備要持續(xù)運(yùn)營(yíng)，生產(chǎn)過(guò)程要保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就要考慮到設(shè)備云。

 

▲SAP 對(duì)應(yīng)這5種場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的解決方案如下：

從下至上依次為：SAP IOT Client 物聯(lián)網(wǎng)與設(shè)備資產(chǎn)鏈接解決方案，SAP PCo設(shè)備集成適配器，SAP MES，SAP PDMS 設(shè)備預(yù)測(cè)性維修維護(hù)，SAP EHS 安監(jiān)環(huán)管理，SAP Work Manager 設(shè)備移動(dòng)資產(chǎn)管理，SAP MRS 設(shè)備或產(chǎn)線大修或維修資源計(jì)劃與任務(wù)管理，和最上面的設(shè)備資產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理。以及各個(gè)解決方案中所用到的3D建模技術(shù)的 SAP VE。

 

4.從上至下與從下至上的智能工廠下的業(yè)務(wù)管理循環(huán)

 

從縱向來(lái)看，也就是從上到下與從下到上的智能工廠下的業(yè)務(wù)管理循環(huán)，從上圖可以看出,MES位于第三層。無(wú)論是什么類型的MES產(chǎn)品，都是按設(shè)備層、生產(chǎn)控制、MES、ERP/APO這樣的層級(jí)來(lái)劃分的。通過(guò)計(jì)劃向下下達(dá)，產(chǎn)線生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程向上實(shí)時(shí)反饋給ERP，并與ERP的庫(kù)存管理進(jìn)行交互投料與產(chǎn)出。

 

5.智能工廠端到端業(yè)務(wù)流程

SAP MES在整個(gè)智能制造的功能定位，它是整個(gè)制造執(zhí)行與管控的中心管理平臺(tái)，它分為 ME 生產(chǎn)執(zhí)行管理模塊，MII 制造集成管理模塊和 MII模塊自帶的 PCo生產(chǎn)設(shè)備集成適配器兩大模塊組成，通過(guò) SAP MES 的 PCo集成適配器向下與產(chǎn)線設(shè)備的集成，通過(guò) PCo預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可支持許多國(guó)內(nèi)國(guó)外的DCS PLC等系統(tǒng)和設(shè)備，目前已經(jīng)有85種多的協(xié)議已經(jīng)預(yù)制其中，未來(lái)隨之版本的升級(jí)還會(huì)越來(lái)越多。

 

生產(chǎn)過(guò)程與管理其實(shí)是一個(gè)生產(chǎn)的管理循環(huán)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃，把生產(chǎn)訂單通過(guò)MII下放到MES,然后MES管理整個(gè)的生產(chǎn)以及執(zhí)行過(guò)程，最后再把產(chǎn)成品交付給ERP做生產(chǎn)訂單報(bào)工，在這個(gè)過(guò)程中，也把生產(chǎn)過(guò)程中所用到的機(jī)器設(shè)備的管理一起管理起來(lái)，通過(guò)這樣的一個(gè)完整的循環(huán)，保證了整個(gè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理。

 

6.SAP智能制造管理功能分布

 

SAP智能制造管理功能的分布，按照ISA95的企業(yè)控制系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，SAP目前已經(jīng)從Level1到Level4四個(gè)層面都有對(duì)應(yīng)的解決方案。按照功能來(lái)分，MES是深紫色，各個(gè)系統(tǒng)的功能連接在一起，包括大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)、PdMS、ECM等等這些產(chǎn)品，都可以無(wú)縫集成在一起，保證我們從Level1到Level4的全面的智能制造的完整的管理布局。

 

7.MES與其他系統(tǒng)的管理分際

在智能制造領(lǐng)域，MES與其它系統(tǒng)的管理分界，在這里也做了一個(gè)對(duì)比，從每一個(gè)面向的內(nèi)容：管控層面，關(guān)心的議題，透明化等等幾個(gè)方面，把PLM產(chǎn)品、ERP規(guī)劃、APS高級(jí)計(jì)劃排程以及MES產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的功能進(jìn)行了功能區(qū)分。

 

8.MES智能工廠解決方案功能聚焦

 

SAP MES智能工廠解決方案，可以歸成三類：

第一類是生產(chǎn)執(zhí)行管理，這是傳統(tǒng)意義上的MES；

第二類是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心，也就是管理整個(gè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和監(jiān)控；

第三類是生產(chǎn)管理的創(chuàng)新與大數(shù)據(jù)應(yīng)用，因?yàn)镾AP MES新版支持HANA數(shù)據(jù)庫(kù)，所以MES加HANA使許多原來(lái)做不到的生產(chǎn)管理的創(chuàng)新應(yīng)用成為可能。

 

9.SAP生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)指揮中心

 

生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)指揮中心是利用統(tǒng)一的集成平臺(tái)來(lái)監(jiān)視、報(bào)告、分析和管理一個(gè)組織日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程和業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)成果。提供生產(chǎn)過(guò)程和業(yè)務(wù)流程活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，識(shí)別異常和瓶頸的狀態(tài)和事件，采用實(shí)時(shí)儀表盤進(jìn)行分析和展示，輔助優(yōu)化生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)績(jī)效以及管理決策。

 

10.SAP制造集成和智能平臺(tái)MII

 

SAP制造集成和智能管理（SAP Manufacturing Integration and Intelligence）是一個(gè)將核心的生產(chǎn)制造系統(tǒng)與企業(yè)流程集成的平臺(tái)。SAP MII提供了豐富的集成，智能和創(chuàng)新組件。通過(guò)它們，企業(yè)可以自由創(chuàng)建融合了制造執(zhí)行和企業(yè)工作流程的復(fù)合應(yīng)用。該方案為工廠智能應(yīng)用及管理提供了多元化的統(tǒng)一平臺(tái)，并為企業(yè)打造智慧工廠提供了無(wú)限的可能和扎實(shí)穩(wěn)固的技術(shù)平臺(tái)，比如基于SAP MII 可快速實(shí)現(xiàn)工廠可視化管理,設(shè)備綜合效率分析，統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析，能源監(jiān)控與分析等制造創(chuàng)新解決方案的落地。

 

SAP MII支持集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)匯總，能為公司層面進(jìn)行各工廠生產(chǎn)效率、能源使用效率對(duì)標(biāo)打下基礎(chǔ)，從而方便未來(lái)進(jìn)行集團(tuán)層面的管控。它貫穿企業(yè)計(jì)劃層，生產(chǎn)執(zhí)行層以及控制層的消息集成，數(shù)據(jù)集成和業(yè)務(wù)整合。

 

▲SAP綜合設(shè)備效率 (OEE)，通過(guò)預(yù)建的業(yè)務(wù)流程執(zhí)行進(jìn)行KPI管理：

• 基于MII豐富的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易版的生產(chǎn)執(zhí)行和計(jì)算OEE指標(biāo)；
• 雙向集成，下載ERP工單并實(shí)時(shí)回傳報(bào)工，投料，報(bào)廢，返工，收貨，設(shè)備維護(hù)等信息；
• 記錄原因，對(duì)于所有影響OEE指標(biāo)的事件都需要記錄原因以便事后分析整改；
• 實(shí)時(shí)計(jì)算分析，綜合設(shè)備利用率，設(shè)備稼動(dòng)率，設(shè)備效率和質(zhì)量效率；
• 友好的用戶界面設(shè)計(jì)，觸摸式跨平臺(tái)界面；
• 支持各類工廠，全手動(dòng)，半自動(dòng)，全自動(dòng)生產(chǎn)環(huán)境；
• 根據(jù)獲取的績(jī)效指標(biāo)數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的根本原因來(lái)發(fā)現(xiàn)和推動(dòng)進(jìn)一步的改進(jìn)點(diǎn)；
• 通過(guò)使用OEE績(jī)效指標(biāo)來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)力，增加生產(chǎn)可靠性，以及使員工能夠不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取應(yīng)對(duì)措施；
• 促進(jìn)改善措施的落地以及持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)。

 

▲SAP能源監(jiān)控與分析 (EMA)

• 對(duì)企業(yè)的能耗，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化 – 結(jié)合生產(chǎn)時(shí)程和能源供應(yīng)合同，優(yōu)化水、電、油、氣的使用。提供能源數(shù)據(jù)分析功能，進(jìn)一步融合OT/IT 數(shù)據(jù)，拓展為能源管理和計(jì)劃。

 

▲為現(xiàn)有MES系統(tǒng)減負(fù)

 

▲MII整合生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，讓MES更專注于生產(chǎn)執(zhí)行

生產(chǎn)過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)承載的業(yè)務(wù)屬性進(jìn)行相應(yīng)的劃分，以讓MES進(jìn)行更專注于生產(chǎn)執(zhí)行，保障生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)；MII提供車間運(yùn)營(yíng)所需要的信息整合，提供更廣泛的應(yīng)用。

• 生產(chǎn)加工過(guò)程中需要的過(guò)站數(shù)據(jù)、核心的產(chǎn)品追溯、物料消耗數(shù)據(jù)進(jìn)入MES；
• 非核心產(chǎn)品追溯數(shù)據(jù)、加工參數(shù)和匯總類數(shù)據(jù)進(jìn)入MII進(jìn)行數(shù)據(jù)整合：SPC分析、良率匯總分析；
• 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障信息在MII中存儲(chǔ)以進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)整合、呈現(xiàn)與分析：設(shè)備報(bào)障平臺(tái)、OEE分析平臺(tái)。

 

11.SAP 制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)

 

未來(lái)，SAP推薦的數(shù)據(jù)庫(kù)就是HANA，所以SAP MES可以借助HANA的一些性能優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的能力，做一些生產(chǎn)管理方面的創(chuàng)新應(yīng)用。

 

基于SAP HANA構(gòu)建大數(shù)據(jù)挖掘及預(yù)測(cè)分析平臺(tái)，為企業(yè)未來(lái)應(yīng)用奠定核心數(shù)據(jù)平臺(tái)。統(tǒng)一的工廠級(jí)數(shù)據(jù)模型，獲取來(lái)自各個(gè)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的衡量庫(kù)；通過(guò)KPI建?？梢詳U(kuò)展定制自己的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)；利用HANA進(jìn)行高級(jí)分析，預(yù)測(cè)性、機(jī)器學(xué)習(xí)算法，分析不同因素之間的內(nèi)在聯(lián)系；基于云的自助式報(bào)表分析平臺(tái)以及跨平臺(tái)隨時(shí)隨地獲取數(shù)據(jù)。

 

12.SAP提供更深入，更有洞察力的行業(yè)解決方案

 

SAP MES不僅僅是個(gè)MES, 它是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理領(lǐng)域的一個(gè)主要平臺(tái)，SAP提供了更深入，更廣泛的，更有洞察力的許多行業(yè)解決方案，它已完全超越了MES的管理領(lǐng)域。

 

隨著SAP 在S/4HANA 和 MES 以及HANA產(chǎn)品的不斷升級(jí)和優(yōu)化，SAP的智能制造管理解決方案也將越來(lái)越會(huì)體現(xiàn)出它的巨大價(jià)值，SAP 也將不斷的把各種先進(jìn)的智能技術(shù)融合進(jìn)產(chǎn)品中。使解決方案更加智能化，更加全面靈活，使解決方案能真正幫助企業(yè)快速邁向智慧企業(yè)，讓智能制造觸手可及。

 

 

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