發(fā)布時間： 2019-11-30 
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次 ▼【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，在我們熱愛的SAP事業(yè)道路上持續(xù)加速前進(jìn)。
本期嘉賓簡介：
隨著德國工業(yè)4.0與中國制造2025的廣泛關(guān)注與行業(yè)發(fā)展，智能制造這個議題就一直是數(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，其實從2010年開始SAP MES就進(jìn)入中國市場，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)加強和完善其在智能工廠解決方案方面的布局和發(fā)展。
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)動和促進(jìn)。
- 統(tǒng)籌考慮業(yè)務(wù)與IT，既要強調(diào)業(yè)務(wù)對IT建設(shè)的驅(qū)動作用，又要考慮領(lǐng)先的IT實踐對業(yè)務(wù)的帶動作用。
一般來看，智能工廠的特征SAP定義其為互聯(lián)智能生產(chǎn)信息化。它有五個特征：
1）生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實現(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 ，對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程建立虛擬模型，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)文檔無紙化，實現(xiàn)高效、綠色制造。
4 ）生產(chǎn)過程透明化，智能工廠的“神經(jīng)”系統(tǒng)。車間級智能生產(chǎn)單元，提高透明制造的能力使計劃、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)場無人化，真正做到“無人”工廠。
智能工廠可以從兩個維度進(jìn)行闡述：
- 從原材料到客戶的橫向管理價值鏈，和從企業(yè)內(nèi)部本身的生產(chǎn)運營的價值創(chuàng)造維度來看，SAP MES 的管理關(guān)注就是在生產(chǎn)運營的各個環(huán)節(jié)，同時SAP MES也不是獨立的，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)運營緊密結(jié)合。
- SAP解決方案就是完全具備智能工廠的特征，強調(diào)的是互聯(lián)智能生產(chǎn)信息化。
SAP不僅僅是一個MES廠商，他有很多的解決方案，從原材料采購開始，到供應(yīng)商運輸、生產(chǎn)運營、分銷商等，最后到客戶和消費者，這就是橫向的一整個價值鏈。我們的生產(chǎn)運營其實是貫穿著整個的一個縱向的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，把客戶需要的東西利用產(chǎn)線和采購的原材料，交付給最終的客戶也就是一個全網(wǎng)絡(luò)的管理理念。
▲SAP定義了五種互聯(lián)場景：
- 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)運營的一個集成；
- 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，在整個生產(chǎn)過程中，我們的產(chǎn)線設(shè)備要持續(xù)運營，生產(chǎn)過程要保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)就要考慮到設(shè)備云。
▲SAP 對應(yīng)這5種場景所對應(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)測性維修維護(hù)，SAP EHS 安監(jiān)環(huán)管理，SAP Work Manager 設(shè)備移動資產(chǎn)管理，SAP MRS 設(shè)備或產(chǎn)線大修或維修資源計劃與任務(wù)管理，和最上面的設(shè)備資產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理。以及各個解決方案中所用到的3D建模技術(shù)的 SAP VE。
從縱向來看，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這樣的層級來劃分的。通過計劃向下下達(dá)，產(chǎn)線生產(chǎn)執(zhí)行過程向上實時反饋給ERP，并與ERP的庫存管理進(jìn)行交互投料與產(chǎn)出。
SAP MES在整個智能制造的功能定位，它是整個制造執(zhí)行與管控的中心管理平臺，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 SAP MES 的 PCo集成適配器向下與產(chǎn)線設(shè)備的集成，通過 PCo預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可支持許多國內(nèi)國外的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，未來隨之版本的升級還會越來越多。
生產(chǎn)過程與管理其實是一個生產(chǎn)的管理循環(huán)，通過對應(yīng)的生產(chǎn)計劃，把生產(chǎn)訂單通過MII下放到MES,然后MES管理整個的生產(chǎn)以及執(zhí)行過程，最后再把產(chǎn)成品交付給ERP做生產(chǎn)訂單報工，在這個過程中，也把生產(chǎn)過程中所用到的機器設(shè)備的管理一起管理起來，通過這樣的一個完整的循環(huán)，保證了整個的生產(chǎn)運營管理。
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)來看，SAP目前已經(jīng)從Level1到Level4四個層面都有對應(yīng)的解決方案。按照功能來分，MES是深紫色，各個系統(tǒng)的功能連接在一起，包括大數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)、PdMS、ECM等等這些產(chǎn)品，都可以無縫集成在一起，保證我們從Level1到Level4的全面的智能制造的完整的管理布局。
在智能制造領(lǐng)域，MES與其它系統(tǒng)的管理分界，在這里也做了一個對比，從每一個面向的內(nèi)容：管控層面，關(guān)心的議題，透明化等等幾個方面，把PLM產(chǎn)品、ERP規(guī)劃、APS高級計劃排程以及MES產(chǎn)品所對應(yīng)的功能進(jìn)行了功能區(qū)分。
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)運營中心，也就是管理整個的生產(chǎn)運營和監(jiān)控；
第三類是生產(chǎn)管理的創(chuàng)新與大數(shù)據(jù)應(yīng)用，因為SAP MES新版支持HANA數(shù)據(jù)庫，所以MES加HANA使許多原來做不到的生產(chǎn)管理的創(chuàng)新應(yīng)用成為可能。
生產(chǎn)運營指揮中心是利用統(tǒng)一的集成平臺來監(jiān)視、報告、分析和管理一個組織日常生產(chǎn)運營過程和業(yè)務(wù)經(jīng)營成果。提供生產(chǎn)過程和業(yè)務(wù)流程活動的實時監(jiān)控，識別異常和瓶頸的狀態(tài)和事件，采用實時儀表盤進(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)績效以及管理決策。
SAP制造集成和智能管理（SAP Manufacturing Integration and Intelligence）是一個將核心的生產(chǎn)制造系統(tǒng)與企業(yè)流程集成的平臺。SAP MII提供了豐富的集成，智能和創(chuàng)新組件。通過它們，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，并為企業(yè)打造智慧工廠提供了無限的可能和扎實穩(wěn)固的技術(shù)平臺，比如基于SAP MII 可快速實現(xiàn)工廠可視化管理,設(shè)備綜合效率分析，統(tǒng)計過程分析，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、能源使用效率對標(biāo)打下基礎(chǔ)，從而方便未來進(jìn)行集團(tuán)層面的管控。它貫穿企業(yè)計劃層，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)容可實現(xiàn)簡易版的生產(chǎn)執(zhí)行和計算OEE指標(biāo)；
- 雙向集成，下載ERP工單并實時回傳報工，投料，報廢，返工，收貨，設(shè)備維護(hù)等信息；
- 記錄原因，對于所有影響OEE指標(biāo)的事件都需要記錄原因以便事后分析整改；
- 實時計算分析，綜合設(shè)備利用率，設(shè)備稼動率，設(shè)備效率和質(zhì)量效率；
- 友好的用戶界面設(shè)計，觸摸式跨平臺界面；
- 支持各類工廠，全手動，半自動，全自動生產(chǎn)環(huán)境；
- 根據(jù)獲取的績效指標(biāo)數(shù)據(jù)以及相對應(yīng)的根本原因來發(fā)現(xiàn)和推動進(jìn)一步的改進(jìn)點；
- 通過使用OEE績效指標(biāo)來提高競爭力，增加生產(chǎn)可靠性，以及使員工能夠不斷的發(fā)現(xiàn)問題并采取應(yīng)對措施；
- 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)
- 對企業(yè)的能耗，提供實時數(shù)據(jù)可視化 – 結(jié)合生產(chǎn)時程和能源供應(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劃。
▲為現(xiàn)有MES系統(tǒng)減負(fù)
▲MII整合生產(chǎn)運營，讓MES更專注于生產(chǎn)執(zhí)行
生產(chǎn)過程中持續(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)運營；MII提供車間運營所需要的信息整合，提供更廣泛的應(yīng)用。
- 生產(chǎn)加工過程中需要的過站數(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)過程中產(chǎn)生的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障信息在MII中存儲以進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)整合、呈現(xiàn)與分析：設(shè)備報障平臺、OEE分析平臺。
未來，SAP推薦的數(shù)據(jù)庫就是HANA，所以SAP MES可以借助HANA的一些性能優(yōu)勢和強大的能力，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)測分析平臺，為企業(yè)未來應(yīng)用奠定核心數(shù)據(jù)平臺。統(tǒng)一的工廠級數(shù)據(jù)模型，獲取來自各個不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的衡量庫；通過KPI建模可以擴展定制自己的績效標(biāo)準(zhǔn)；利用HANA進(jìn)行高級分析，預(yù)測性、機器學(xué)習(xí)算法，分析不同因素之間的內(nèi)在聯(lián)系；基于云的自助式報表分析平臺以及跨平臺隨時隨地獲取數(shù)據(jù)。
SAP MES不僅僅是個MES, 它是整個企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理領(lǐng)域的一個主要平臺，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)品的不斷升級和優(yōu)化，SAP的智能制造管理解決方案也將越來越會體現(xiàn)出它的巨大價值，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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