SAP智能制造工业4.0架构

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1、SAP智能制造与工业4.0架构 2 1、工业4.0的定义 2 1.1 提出 工业4.0概念源于2011年汉诺威工业博览会，德国业界提出该想法是想通 过物联网等技术应用来提高德国制造业水平。随后，德国成立了“工业4.0工作组”， 并于2013年4月发布了保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议 的报告。 1.2 概述 对德国工业4.0的核心内容进行概括的话，可以总结为：建设一个网络 (Cyber-Physical System，信息物理系统)、研究两大主题(智能工厂、智能生产)、 实现三大集成(横向集成、纵向集成与端对端集成)、推进三大转变。 3 工业4.0的定义 工业1.0。18世纪

2、60年代至19世纪中期， 通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化可 称为工业1.0。这次工业革命的结果是 机械生产代替了手工劳动，经济社会从 以农业、手工业为基础转型到了以工业 以及机械制造带动经济发展的模式。 工业2.0。19世纪后半期至20世纪初， 在劳动分工的基础上采用电力驱动 产品的大规模生产可称为工业2.0。 这次工业革命，通过零部件生产与 产品装配的成功分离，开创了产品 批量生产的新模式。 工业3.0。始于20世纪70年代并一直延 续到现在，电子与信息技术的广泛应用， 使得制造过程不断实现自动化，可称为 工业3.0。自此，机器能够逐步替代人 类作业，不仅接管了相当比例的“体力 劳动”，还

3、接管了一些“脑力劳动”。 工业4.0。德国学术界和产业界认为，未来10 年，基于信息物理系统(Cyber-Physical System，CPS)的智能化，将使人类步入以 智能制造为主导的第四次工业革命。产品全 生命周期和全制造流程的数字化以及基于信 息通信技术的模块集成，将形成一个高度灵 活、个性化、数字化的产品与服务的生产模 式 4 工业4.0 的两大主题 智能工厂与智能生产： 实现工业4.0的核心是智能工厂与智能生产。 作为目标核心载体的智能工厂，即分散的、具备一 定智能化的生产设备，在实现了数据交互之后，能 够形成高度智能化的有机体，实现网络化、分布式 的生产设施；智能生产的侧重点在于

4、将人机互动、 智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业 生产过程。 2014 SAP SE or an SAP affiliate company. All rights reserved.5Public SAP能为“工业4.0”提供一站式解决方案 工业4.0 SAP MII可以连接常见的车间设备和工控系统，实时 传递生产指令，同时读取生产状态和设备状态； SAP ME对生产车间的各类资源和生产状态进行实时、 全面管控。 SAP APO统筹考虑各类生产资源的可用性和定制化 的客户需求，制定合理的生产计划，通过SAP ECC/ME/MII管控生产计划的执行过程；SAP PLM集 成3D打印

5、，提高研发到产品的效率。 SAP ECC/ME记录从原材料到产 成品的全过程信息，对产品安全、 质量进行全过程管控， SAP Hybris/CRM可以实时接 入多渠道的定制化客户需求； 智能生产 智能产品智能网络协同供应链 同时结合条码、二维码、RFID等来提高信息的读 取效率。 SAP SRM/Ariba连接供应商并和供应商协同； SAP SNC连接外协加工商并与其协同； SAP TM连接运输商并其协同。 智能工厂 2014 SAP SE or an SAP affiliate company. All rights reserved.6Public6Customer SAP互联网+智能制造

6、解决方案-5个维度集成 1 ERP MES SCADA/ Historian Machine Layer 生产工厂 2 1 电子商务 客户/消费者 3 3 售后服务 机台设备云 5 5 质量控制 5 供应商 制造协同 4 4 5大核心业务场景 生产工厂到生产运营管理集成 （ERP/PO/MES MII Pco) 机台设备互联M2M 电子商务B2B/B2C集成 (hybris/CRM) 生产协同( SNC/SRM/Ariba) 设备云( HANA on cloud/PDMS) 1 2 3 4 5 商业网络 7 企业公司 工厂(分布式) 车间控制层 PLCDCSESDSCADAOCS 效益效益 集

7、成的制造解决方案 即买即用的集成 透明 复合组件-和ERP同平台 操作管理仪表板 RDS快速部署可用 HANA 客户成功案例客户成功案例 瓦莱罗, 220 M$ / 年 卡特彼勒, ABB 可口可乐 Pepsi Corporation Sika: RDS BM 飞利浦, 50% 质量改善 移动 开放开放集成的工厂集成的工厂 SAP商务商务 套件套件 (ERP/PL M/SCM) 云 SAP Manufacturing LIMS 实时和历 史数据库 SFD 设备 监测 智能集成创新 SAP MES SAP MII PCo 1. SAP智能制造解决方案架构 8 工厂连接器Plant Connect

8、ivity 1. SAP智能制造方案架构 SAP 商务套件（S4/HANA） (SAP ERP, SCM, PLM, ) 自动化控制 检验、设备测试条码工厂数据收集RFID 条码 移动设备集成工厂历史数据HMISCADA/DCS 智能 集成创新 车间工厂层企业 SAP BO企业版 万能设计器水晶报表网页智能 表示层 SAP BO商务智能信息浏览 SAP NetWeaver 门户 其他企业门户 分析仪表板 SAP PI集成 MII/ME On HANA SAP MES 制造执行 执行组装和生产操作 跟踪和追溯 文件 SAP MII制造集成和制造智能 NW复合组件 传感器 2. 基于工业4.0 S

9、AP的维保服务系统 业务对标 优化维保计划 设备出错预警 设备营运监控 优化零部件管理 2014 SAP AG or an SAP affiliate company. All rights reserved. 产品设计改良 SAP HANA 大数据分析 遥测数据 传感器 营运数据 地理空间数据 诊断事件 性能指标 电池状态 商业数据 销售合同保息 维修/服务史 客户配置文件 经销商资料 成本和风险 其他数据 结构化和非结构据 e.g. 天气预报, 客户运营人员 OEM 客服 OEM 技术工程师 零配件 和工具 远程服务工程师 实时状态监测 2. SAP基于数据的预测式服务将极大的提高服务的效

10、率和效能 过去 未来 11 设备预防式维护错误分析 SAP远程监控与服务 远程设备监控 IoT 设备连接 维保订单管理移动设备 3D动画 作业指导书 SAP ERP /CRM / EAM /移动可视 VE/ MRS 维修人员及 物资排程 提高效能 Watch: Confidential 2. 基于工业4.0 SAP的维保服务系统 SAP HANA Cloud 平台 12 13 3. SAP 制造集成和运营智能(SAP MII) 业务逻辑服务 可视化 质量引擎 6 西格玛 KPIs /指标 / 报警 数据服务 制造智能和运营智能 NW 复合环境 计划制造交付 ERPSCMPLM LIMS/ 检验

11、/ 设备测试 MES SCADA / HMI 工厂数据采集 无线集成 建筑环境管理 工厂历史数据 工厂数据库 基于OPC 的DCS / PLC INTEGRATION 分销商 / 客户供应商/合同制造商 绩效管理 工人人机界面工人人机界面 Plant Connectivity 工厂连接器 制造分析ERP 业务流程流程简化化 14 3. SAP 制造集成和运营智能(SAP MII)-示例 15 3. SAP 制造集成和运营智能(SAP MII)-示例 16 2014 SAP AG. All rights reserved.1616 3. MII示例：可视化生产 生产关键性能标识演示屏 17 自动

12、化立库机器人 PLC SAP EWM MFS 物料流系统 任务队列管理 仓库工单处理 仓储任务策略 资源、机器、人管理 MFS通讯协议/报文数据交互 MFS物料流系统 客户化配置 RFC 处理单元 （服务器 & 客户端） TCP/IP Socket Client 货位 库存 托盘 周转箱 批次 序列号 报表 监控预 警 RFC TCP/IP Socket WCS 4. 工业4.0智能物流业务场景智能化立体仓库-SAP EWM 1818 SAP HANA 云平台 开发经验 SAP HANA云平台云平台 基于内存计算的平台即服务助力物联网方案 数据中心 基础设施服务 数据模型预测检索空间规则 SAP HANA 通用API 层 IQ 存存储服服务 Direct Integration 合作伙伴/ 第三方集成 SAP物联网 连接器 商商务套件套件 第三方第三方 应用用/ 服服务 外部外部 数据源数据源 运行时间 应用服务 信息流/事件 处理 身份认证管理文档管理移动应用设备集成 应用 SAP 应用用 定制化定制化 应用用 SAP 应用用 定制化定制化 应用用 合作伙伴合作伙伴 应用用 合作伙伴合作伙伴 应用用 18Public