美的灯塔工厂
美的集团作为我国家电行业的领头企业，具有较大规模效益、较高创新能力、较强发展水平，运用数字化产品、软件与解决方案，实现了贯穿研发、制造、采购等方面的全价值链数字化运营，建立了研究一代、储备一代、开发一代的研发模式，并在工业仿真的支持下，针对工厂的新品开发、工厂布局、精益生产等方面，提前发现产品问题以及生产瓶颈，减少试制试产周期，从而提升整体产能。劳动生产效率提高28%，单位成本降低14%，订单交付期缩短了56%，实现了从自动化工厂向端到端互联价值链的转型升级。
1、体系架构
工厂以精益生产为基础，自动化数字化运营为主题，基于数字孪生的中控运营管理系统，以MES系统为核心的智能工厂架构，利用MES+SCADA实施获取生产、物流、设备状况等现场数据，实现生产过程透明化，结合DMS系统对异常情况进行异常预警、快速响应、及时处置、闭环改善的问题反馈处理闭环机制，全面打造智能制造先进生产体系，将MES与ERP、WMS等系统集成，构建贯穿研发、生产、加护、采购、运维、管控等全价值链数字运维体系，实现端到端的全价值链体系集成。
2、部署实施
工厂基于数字孪生技术的中控运营指挥系统，通过MES+SCADA系统，实时准确地获取涵盖生产、品质、物流、设备等现场数据，实现生产过程即时透明化的管理，利用日常运营平台DMS实现了设备实时监控、异常快速响应、及时预警、及时处理、闭环改善机制。其钣金车间是拥有冲压、焊接、喷涂、柔性加工等完整钣金加工技术的精益工厂，利用APS平台实现了月度产销规划资源的前瞻性配置，通过T+3订单拉动，优化车间排产，极大降低了半成品库存，提升设备产能利用率。同时，工厂供应链系统实现了端到端数字化采购，通过SRM供应商管理智能寻源优质供方，根据工艺、材质、规格等参数定义物料核价模型，结合历史数据与行情进行动态定价与采购。
此外，工厂立足“全价值链卓越工厂”的框架，通过低成本的精益自动化、产品标准化、工业研究突破，凭借数字化技术实现自动化系统以及IT系统的深度融合，打造柔性自动化生产的智能工厂，供应采购效率提升14%，订单交付周期缩短56%，产品品质指标提升15%，渠道库存下降40%，内部综合效率提升28%，能耗下降15%，制造综合效率提升33%，协同能力促使生产计划效率提升83%。
3、关键技术
数智化设备的应用。工厂从原材料输送、余废料回收、质检、搬运、装车等过程运用了大量数字化和自动化设备，实现了生产效率提高与人力成本降低。
QMS品质系统应用了5G+AI+云计算等技术手段，通过机器视觉质检与AI深度学习，智能识别与控制关键质量要素，为灯塔工厂提供智能化支持。
数字孪生技术的应用。工厂以MES系统为核心的智能工厂架构，实现了端到端全价值链系统间集成。当前整个工厂已实现200多项业务场景等数字化，MES系统可以生产业务及品质数据实时采集，并与ERP、WMS等系统进行集成，实现生产执行管理实时透明化。同时，WMS系统实现了自动叫料、自动配送、全物流场景透明化；能源管理系统实时监控采集能源消耗数据，形成各种维度的能耗数据分析，供管理层参考决策；设备管理系统实时监控与分析设备运行状态以及工艺参数，可以提前预警异常，降低设备运营管理风险。
物联网技术的应用。美的工业互联网品牌“美擎”，具备了大数据、工业仿真、智能排产、智能互联等核心能力，整合了6 000余个工业机理模型、800余个微服务组件，可以分为能力层、应用层、商业层、产业层。其中“能力层”通过库卡机器人、美的云提供云基础设施等，将这些“能力”向美的合作伙伴开放；“应用层”则包括营销领域、研发领域、智能制造领域、管理领域；“商业层”引入八大矩阵，在模具、智慧物流、智慧楼宇等方面实现商业赋能；“产业层”则通过自有的工业互联网平台联合汽车等产业，打造专属行业的工业互联网平台。美的工业互联网平台整合了机器人、自动化、IoT等工业能力，帮助企业实现业务转型释放潜在价值，为我国工业互联网平台发展提供了重要的实践参考。5G+工业互联网数据采集图如图9所示。
