20221211大型整车集团企业数字化转型整体规划方案.pptx

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XX数字化工厂规划蓝图报告(汇报版),2019.03,项目整体进展情况,编号,项目工作,2019年,1月,2月,3月,4月,W0W1W2W3W4W5W6W7W8W9W10W11W12,0,项目准备,项目工作方法制定项目工作计划制定项目交付内容商讨项目组织架构搭建,1,需求分析,数字化工厂实践研究XX数字化工厂建设目标及核心特征梳理大制造指标体系梳理业务需求梳理数字化现状梳理过去数字化工厂建设成果梳理数字化能力差距及需求分析,2,蓝图规划,数字化工厂核心过程及举措数字化工厂应用架构规划数字化工厂网络架构规划数字化工厂数据架构规划数字化工厂装备、技术规划,2.6数据驱动场景规划,3,实施规划,3.1数字化工厂项目工作包定义,3.2数字化工厂建设计划,项目工作,包输出,当前阶段,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图五、数字化工厂建设路径,数字化工厂整体框架,建设范围围绕大制造领域工艺、计划、生产、物流、采购、质量六大核心专业,拉通产品开发、订单交付两大核心业务过程,覆盖层级覆盖并贯穿现场层、控制层、操作层、工厂管理层、企业管理层、生态协同层,核心能力以装备、网络、流程、系统、数据、技术为核心进行数字化能力,构建,实现从自动化、信息化向数字化、智能化的迈进,现场,控制,操作,工厂,企业,生态,质量采购物流生产计划工艺,建设范围,覆盖层级,装备网络流程系统数据技术核心能力,数字化工厂建设目标,大制造领域产品开发、订单交付过程整体概览,量产开发,生产准备,产品生命周期,质量,采购,物流,计划,工艺执行,工艺变更,工艺文件管理,质量法规,项目采购,EOP计划,研发产品研发过程,市工艺,场,市场,供应链计划,保障供应,生产制造,精准交付,营销,计划,物流,设备,采购,供应商,质量,订单履行预测、订单,交付,生产,用生产户,用户,订单交付(OTD),外委工厂,预批量生产计划、预批量物料计划爬坡计划,焊装涂装总装人员考勤人员绩效人员培训,维修三方人员,生产过程冲压生产人员人员技能生产现场变化点生产控制过程控制持续改进,安全管理现场5S管理现场5S检查生产效率完工报工生产异常统计分析,生产质量入口检查外委质量产品审核,产品终检现场质量问题处理不合格品控制过程监察过审审核自制件质量管理,现场物料验收入库配送出库,库存监控废弃物资处置剩余物处置,现场物流物流运行监控,物流设备管理物流器具管理,第三方物流准入管理绩效评价费用管理服务内容变更退出管理,集中采购采购资源,采购合同采购结算,一般材料采购采购策略采购订单采购结算协同采购平台采购供应商管理供应商准入绩效评价供应商支持退出管理信息管理,设备/工装设备资料保养维修改进转移处置能源管理备件/工具入库出库库存监控维修验收外协件质量质量评价质量检验试装管理问题分析及促进批量认可供应商质量质量能力评审质量能力提升及促进质量绩效管理质量培训,外委计划整车外委计划,物料计划M+1M+6物料需求预测月订货,周订货日订货物料变更工序外委计划,生产计划M+6/M+1月生产计划,周生产计划顺序计划作业计划,物流制造准备外物流预批量物流预批量物料筹措,内物流送中心预批量实物管理,生产规划整车数量规划生产能力整车产能规划,整车库存策略,中长期需求与能力保障年度计划节拍规划,中长期产销平衡生产日历,设备、夹具、模具开发可制造性评审工艺文件模板,工艺文件发放,工艺文件归档,工艺文件作废,项目物流规划内外物流模式规划项目物流预算,总图布局规划入厂/厂内物流规划配送中心规划,包装/器具规划,物流资源测算,备件物流规划,项目采购前提,项目采购计划生产材料采购一般材料采购,采购投资预算与实施,采购合同及价格,采购订货异常采购年降慢装车阶段采购执行匹配活动阶段采购执行,采购需求采购需求,采购寻源定点采购寻源定点,采购合同及价格,试制试装件订货采购订货异常采购年降平台采购协同采购价格模型采购策略,首批样件认可实物质量确认,两日生产评审试装管理,批量认可质量问题分析及促进,生产一致性车辆证书产品标识可追溯性外制生产准备,检测计量材料检测尺寸测量匹配与试制测量颜色检测检具及测量工装,实验室检测分析质量信息,技术方案制造跟踪安装调试,冲压、涂装、焊装、总装材料开发材料开发,单一产品工艺策划工艺路线工艺方案新技术应用工时方案预批量方案,产品开发(IPD)中长期规划工艺工艺平台规划中长期产品工艺策划工艺新技术开发质量质量中长期规划质量体系检测计量规划及新技术采购采购中长期规划采购资源规划供应商发展规划协同/平台采购规划行业信息跟踪红旗采购战略,物流物流中长期规划中长期物流策略新物流技术研发战略合作推进物流信息系统规划项目策划概念开发,BOM开发工艺开发平面布置图过程流程图PFMEA关键工序控制计划,作业文件工时定额材料定额,产品数据评审产品实物评审工艺文件接收,工艺技术、预批量技术验证验收产品匹配评审,新产品项目质量项目质量目标/规划/要求,质保总认可,试制车质量控制自制件质量认可试装车质量控制整车质量认可过程能力认可外协件质量质量规划认可,道路试验检具认可,拓展路试初期流动,现场质量检验产品审核、过程审核,数字化工厂范围:

6大专业20项核心过程,工艺采购质量,计划,生产,物流,产品开发,订单交付,供应商准入,供应绩效评价,供应商支持,供应商退出,工艺变更管理,生产过程,冲涂焊总维压装装装修,技考培维维备能核训护修件,现场管理变化点标准作业持续改进可视化人员管理设备管理,安全管理能源管理,外协件采供应商协购同,寻源定点,外制生产准备,物流策划入厂物流规划,配送中心规划,厂内物流规划,包装器具规划,物流器具规划,现场物流,库存管理,物料拣选,物料配送,物流器具,入厂物流,物料运输,物料接收,物料计划物料需求计划(M+6),物料需求计划(M+1),周订货,日订货,生产计划年度计划,月生产计划(M+6)月生产计划(M+1)周生产计划日生产计划日作业计划,工艺协同开发,工艺开发,设备开发,工艺能力提升,工艺改进,设备改进,工艺问题管理,产品开发检验试验,核,质量生产问检验题解决生产及一致改性审,进,产品审核过程审核,外协件质量整车质量,闭环管理,检测资源管理,供应商质量提升供应商质量策划,供应商质量绩效,供应商质量促进,外协件质量认可,质量问题解决及改进,闭环管理外协件质产品开发量策划质量策划,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图五、数字化工厂建设路径,领先企业数字化、智能化工厂建设收益与领先实践,数字化智能化工厂建设收益,奥迪的智慧工厂建设成果,柔性工厂,2015年,奥迪推出了“智能工厂2035”计划:

未来工厂,不配备装配线,但拥有现代化灵活的生产站,至2018年。

奥迪已部分实现了这个愿景车身吊具采用可升降剪,式EHB技术应用无人驾驶运输系统,轻型机器人,装配辅助系统,柔性抓取机器人,100%柔性生产,绿色工厂,采用了石灰粉回收技术,采用了废气燃烧技术,减少40%的能耗和75%的固体废弃物每年节约55万kWh的电,工厂安装漫反射玻璃,智能工厂,电控拧紧机独有的全数字通讯技术能与整个车间的拧紧中央控制系统结合,采用模块化组装应用3D打印机与智能工具,提升20%的生产率拧紧数据保存15年以上,全球范围内,46汽车公司已经拥有数字化智能化工厂,其中法国,德国和英国(分别为63,59和56)正在实施智能工厂,数字化智能化工厂建设趋势,注:

以上数据来自于2017年美国汽车行业分析报告,XX数字化工厂建设愿景及主要特征,XX数字化工厂特征,高效智能,柔性定制,绿色环保,质量卓越,透明可视,人机协同,数字化工厂建设愿景:

高效制造出用户定义、用户满意的高质量产品高效智能,PEP生产准备周期缩短整车订单交付周期缩短借助数字化、智能化手段,设备综合利用率OEE提升,设备停机故障率下降智能识别感知订单任务并执行任务控制单车制造成本在一个良好水平,质量卓越实现从质量策划、执行到问题解决的闭环实现产品质量audit综合评价持续向好实现产品及关键零部件质量全程可追溯提升生产质量一次通过率,柔性定制多车型,混线生产支持C2M客户化定制生产,自动可识别定制项并按需适应安装工艺和安装零组件支持模块化组装柔性化精益物流支持,透明可视管理过程和生产制程全程可视人、车、设备所有要素的运行状态可以进行数字化的展现及跟踪客户订单生产加工过程全程可视,绿色环保工厂能耗管理实现全程数字化工厂碳排放、VOC有机物排放可监控工厂能耗指标的持续改善,人机协同自然人、机器人、生产设备、物流设备和谐共存、共同协作的工厂根据制造工艺,确定生产岗位,统一协调布局自然人与机器人的岗位分布(自动化率、自动化水平),愿景,客户,管理,责任,人员,XX数字化工厂建设收益目标,高效制造出用户定义、用户满意的高质量产品,工艺,采购,质量,计划,生产,物流,运行效率,运行质量,运行效益,总量:

10%细品:

20%,100%,99%,99%,月生产计划变动率,订单接收及时率,物流单车成本降幅,零件准时交付率,物流配送准确率,厂内材料周转时间,8小时4小时,单车采购成本降幅,10%,样件可交付率,95%100%,首批认可通过率,7%当前1957元,80%,能源/环保,XX数字化工厂建设收益目标:

生产(1/4),XX数字化工厂建设收益目标:

生产(2/4),XX数字化工厂建设收益目标:

生产(3/4),XX数字化工厂建设收益目标:

生产(4/4),目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图五、数字化工厂建设路径,生产过程整体流程概览,工艺,计划,物流,内饰工段,底盘工段,车门分装,终装阶段,整车下线,总装上线,返修处理,设备管理设备保养设备维修预防性维护备件管理,现场管理变化点管理标准作业持续改善可视化,人员管理,人员绩效人员培训,人员技能,工艺开发工艺开发,设备开发,生产计划,M+1月度计划,周生产计划,日作业计划,冲压焊装,涂装,厂内物流,物料配送,入厂物流,物料配送,总装,日作业计划,作业指导书,程序、工艺参数,物料拉动,物料配送,人员变化点,工时,问题反馈,变化点提醒,质量,现场质量检验,检验计划,设备变化点工艺变化点,生产生产执行,检验作业指导书生产过程检验质量问题评审质量问题追溯,资格认证,数字化工厂建设核心举措生产过程(1/4),数字化工厂建设核心举措生产过程(2/4),数字化工厂建设收益,收益指标,二级一级领过程过程域,单车缺陷数(涂装),标准作业,现场管理,涂装面漆Audit,可视化,无纸化、少纸化,冲/焊,涂/总生产/维修过程生产,标准作业遵守率,生产计划达成率,零件可追溯占比综合可动率(冲焊涂总),设备设备保养管理,设备平均故障间隔时间(MTBF),设备故障平均修复时间(MTTR),设备维修,数字化工厂建设核心举措生产过程(3/4),数字化工厂建设核心举措生产过程(4/4),数字化工厂建设收益,收益指标,二级一级领过程过程域,培训学时,人员,生现场产管理,无纸化、少纸化,标准作业遵守率,过程符合率,质,质量量,整车Audit车身气密性白车身全破坏合格率白车身Audit白车身DPU涂装面漆Audit,涂装,涂装防腐Audit,整车DPU,总装,整车直通率(一次交检合格率)单车缺陷数,设备管理整体流程概览,工艺,工艺开发,工艺参数,生产设备管理,程序工艺参数,设备开发,设备验收,设备改进,设备点检,参数点检,功能点检,外观点检,设备保养,计划性保养,预防性保养,预测性保养,设备维修,紧急维修,备件管理,保养计划,备件清单,备件验收,备件库存,备件出入库,备件维修,设备改造,设备改进,现场管理变化点管理,冲压,涂装,总装,故障报修,设备变化点,变化点提醒,改进需求,维修需求,维修需求,备件更换,工艺参数变更,定期检修,设备参数生产执行焊装,数字化工厂建设核心举措设备管理,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图五、数字化工厂建设路径,数字化工厂蓝图规划核心思路,XX数字化工厂蓝图规划核心内容,装备蓝图,网络蓝图,流程蓝图,系统蓝图,数据蓝图,技术蓝图,信息化,数字化,智能化,XX数字化工厂蓝图规划核心思路补齐短板、全面覆盖,围绕大制造领域六大专业构建、完善系统,确保对产品开发、订单交付两大核心过程的支撑,满足生产过程“人机料法环”全覆盖的要求,数据为核、价值驱动,以数据为核心构建采集、存储、流转、可视、驱动能力,通过数据价值来促进大制造各专业的效率、质量提升,前瞻布局、亮点应用,一方面通过数字化技术的建设,另一方面围绕智能化装备、技术进行同步研究和应用,为智能化工厂建设奠定基础,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图网络架构蓝图五、数字化工厂建设路径,XX整体网络架构蓝图概览,管理平面,管理平面全局业务策略定义、管理编排全网实时监控、可视化呈现,控制平面自动洗发策略及配置、最优路由路径选择、流量均衡负载流量、故障预测、网络智能调整根据业务级别要求对网络带宽/质量进行灵活调控,转发平面高速转发通道,且光纤专线与5G双链路互为冗余,增强网络健壮性,提供高可靠广域网络,第三方业务系统,服务/管理Portal,管理编排平台,策略下发,控制器,数据分析,策略仿真,用户意图智能预测,结果呈现开放可编程,专线,长春主数据中心,容灾中心,天津分中心,5G专线,5G,信息采集专线同城青岛分中心,控制平面,转成都分中心发佛山分中心平面无锡分中心,轻量化分支降低分支设备复杂性,提供轻量化设备,流量调度根据业务应用策略对网络带宽/质量要求进行灵活路径选择,简化管理简化WAN的管理、配置和编排的复杂性,安全VPN提供安全的VPN服务能力和集成附加网络业务的能力,智能运维基于意图网络,通过机器学习使系统变得更加智能,架构特点,“一网三面架构”,依据业务特点进行全局策略制定,灵活可控,扩展性强,降低运维成本,提升服务质量,异地灾备中心,5G专线,红旗工厂,5G专线5G专线,5G,XX数字化工厂网络拓扑蓝图,数字化工厂、智能化工厂的核心之一是横向价值网络集成,生产线的端到端集成以及工厂资产的纵向集成,通过网络实现互联互通,实现数据中心之间以及工厂到数据中心间5G连接在5G基站部署成熟的区域开展跨域数据中心之间5G技术的应用,如先从天津数据中心到长春数据中心的5G数据传输的应用完成全国各地数据中心到长春数据中心数据传输的5G应用选取某区域内的分工厂到区域数据中心的链路完成5G网的应用完成区域内所有的工厂到区域数据中心5G连接,数字化工厂未来5G应用推进路径,选取某工厂车间内部支持5G的现场设备之间通过5G进行通讯完成所有工厂车间支持5G的现场设备通过5G进行通讯,试点某工厂园区将所有的设备与控制系统通过5G完成全方位的连接全面推广工厂园区内所有的设备与控制系统通过5G完成全方面的连接试点车辆终端等领域通过5G进行通讯全面推广汽车领域产品通过5G进行通讯连接,形成全领域的覆盖,超密集组网,低延时高可靠,M2M,D2D,高频通信,频谱共享,实现工厂车间设备5G应用,实现5G全方面应用,数字化工厂整体安全架构,安全技术措施,安全运行,应用系统,开发规范,软件,开发,安全,运维,监控,响应,应用系统,安全设计,应用系统,安全测试,人员安,全管理,安全配置,管理,第三方,管理,安全,监控,系统安全安全事,运维件管理,应急,管理,异地,容灾,物理与环,境安全,灾难,恢复,安,全,标,准,信息安全等级保护,ISO27000信息安全管理体系工业互联网平台安全防护要求,为保障XX数字化工厂的信息系统、生产设备系统高可用性、可持续性、完整性,参照安全等保、信息安全管理体系、工业互联网平台安全防护等标准,从终端、应用、系统、网络、物理等方面的安全技术措施进行加强,并建立完整的安全运行体系多角度、全方位地保障XX数字化工厂整体信息安全,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图流程架构蓝图五、数字化工厂建设路径,数字化工厂整体流程架构概览,工艺,采购,质量,计划,生产,物流,业务架构(L1-L3),整体过程概览,业务架构(L1-L3),业务架构(L1-L3),整体过程概览,整体过程概览,业务架构(L1-L3),整体过程概览,整体过程概览,业务架构(L1-L3),业务架构(L1-L3),整体过程概览,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图应用架构蓝图五、数字化工厂建设路径,数字化工厂应用架构规划方法及核心思路,应用架构蓝图规划,核心系统功能规划,系统集成架构规划,规划思路,领先实践输入业务痛点需求应用架构规划方法,对大制造核心过程的全覆盖,支撑可配置订单模式的施行,促进主干过程跨环节的拉通,数字孪生智能应用提升能力,基于大制造领域核心业务过程来规划整体应用系统,确保未来系统对业务各环节的全覆盖,减少目前存在的大量手工操作现象;确保大制造领域各级指标数据来源的系统化,支撑绩效监控的数字化,围绕可配置订单模式,基于产品特征的BOM体系、订单和需求计划、制造过程柔性跟踪控制等的系统功能设计,实现产品特性、可配置的研发、营销、制造过程拉通,瞄准业务主干过程(产品开发过程、设计变更过程、订单交付过程等),明确的各业务环节相应的系统边界及功能,明确系统间的衔接关系,确保整体业务过程的贯通;避免“断点、孤岛”现象,打破现有系统主要为“事后补录”的功能定位,借鉴领先实践,通过借助数字孪生、智能应用功能来指导业务操作,提升操作效率和业务管理水平,未来数字化工厂应用架构蓝图,企业层,工厂层,操作层,控制层,高级排程,生产材料采购,质量管理,工位应用界面,现场交互应用移动应用界面智能终端应用SCADA工业控制系统(DCS、PCS、嵌入式软件),现场层冲压设备焊装设备涂装设备总装设备物流设备检测设备新目前无系统支持,需完全部署新系统替建议重新构建,替换或整合现有系统留保留现有系统,完善改造,传感器,工艺协同管理,数字化可视平台,数字化监控(工厂/车间),数据统计分析,新,替,留,新,留,新,留,新,技术平台组件管理运行监控API网关安全管理,数据平台数据接入数据存储模型算法机器学习,工艺,工业互联网前台应用(生态),工业通讯网络/信息安全,新生态层,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图应用架构蓝图-生产执行五、数字化工厂建设路径,MES发展历程概览,1970年,1980年,1990年,2000年,2010年,2020年,1990年,美国先进制造研究机构(AMR)首次提出MES概念,1997年,MESA提出的MES功能组件和集成模型,核心包括11个功能模块,2013年,德国提出“工业4.0”概念,描述了制造业的未来前景,2016年,美国国家标准与技术研究院定义了智能制造系统模型,用MOM概念取代了MES,核心应用功能架构蓝图:

生产执行,PLC,Socket,集成监控/日志,自动化控制交互与集成OPC串口,Webservice,计划管理生产执行计划接收/导入计划排产车辆上线车辆跟踪,数据采集,生产防错,计划调序VIN码分配质量过点,生产打印(单据证书),作业指导,问题管理,计划状态管理生产序列下发软件版本控制生产报工产线控制,现场管理,电子看板,变化点管理,工位界面,返修管理返修任务返修过程跟踪返修工时返修车辆定位返修知识库,设备控制,XX红旗现有MES的主要差距,主要差距,缺乏对工艺结构的整体性思考,对柔性生产的支撑能力弱,系统功能缺乏对生产过程中各环节的全面覆盖,系统功能主要为过程结果记录,缺乏指导及预警能力,缺乏针对现场操作界面交互便捷性友好性的思考,现场作业人员的操作界面(例如质量信息采集点)与系统后台管理界面一致。

对比领先实践,缺乏针对现场信息采集便捷性友好性的思考,现有系统功能主要为生产过程跟踪记录,对比领先实践,缺乏对生产过程的控制和预警,比如针对变化点的提醒、生产过程自动预警等,对比领先实践,现有MES系统缺乏对生产过程“人机料法环”管理的全面覆盖,例如缺乏返修的跟踪管理、缺乏人员技能、培训等管理,目前系统通过作业步、作业步路径来实现对工艺路线的管理,一方面缺乏与产品BOM的关联能力,另一方面缺乏与工艺参数、工艺文件的关联能力,不能有效承接工艺信息的传递并指导现场执行无法支持未来可配置模式下的对工艺参数、程序柔性控制,领先生产执行系统(MES)核心功能要求,生产计划,冲压设备,焊装设备,涂装设备,检测设备,传感器,生产建模工艺路线,设备控制,工位界面移动端返修管理人员管理设备管理能源管理,BOM,工厂模型,数据采集现场设备总装设备物流设备,产品追溯,工厂日历,生产质量质量检验,生产计划,生产执行(MES)生产执行车辆过点车辆上线,质量策划DFMEA,PFMEA,控制计划,检验计划,数据采集,现场问题,支持结构化工艺体系的承接及系统内部传递在生产执行过程中,支持基于车辆特征的参数、程序等柔性控制支持生产计划接收及生产队列的生成锁定支撑从质量策划到执行的标准及体系打通支持对生产现场的人机料法环的数据采集,实现全面追溯便捷友好的现场操作界面,满足一线人员的数据快捷录入具备对生产过程的指导、预警能力对生产过程各环节的全覆盖,1,参数控制2程序调用,生产排程/调度3生产队列,4,5,6,现场管理(变化点)7生产预警,8,作业指导7,1,核心功能要求,PBOM,功能模块,工艺开发PlantBOP,总装线,工位工艺设备工人Station010Fixture01,控制计划part001工序010Fixture01Tool01设备参数程式.,总成01part001part002总成02part003part004,工艺路线与产品的关系结构,XX红旗现有MES的功能覆盖度,PLC,Socket,集成监控/日志,自动化控制交互与集成OPC串口,Webservice,生产执行,计划管理计划接收/导入计划排产车辆上线,车辆跟踪,数据采集,生产防错,计划调序VIN码分配质量过点,生产打印(单据证书),作业指导,问题管理,计划状态管理生产序列下发软件版本控制生产报工产线控制,现场管理,电子看板,变化点管理,工位界面,返修管理返修任务返修过程跟踪返修工时返修车辆定位返修知识库,功能覆盖,设备控制,领先数字化工厂的现场用户交互界面,多功能合一”的现场工位界面,满足一线员工设备点检、缺陷录入、预警、ODS等多种操作需求以及信息便捷采集,满足现场巡检、质量巡检的实时记录及问题拍照的需求,对比领先实践,目前红旗工厂的系统操作界面的便捷性、友好性、移动性有待提升,直接影响一线数据的快速、准确采集现场工位界面移动终端设备,领先实践,目录一、数字化工厂框架范围二、数字化工厂建设目标三、数字化工厂建设举措四、数字化工厂规划蓝图数据架构蓝图五、数字化工厂建设路径,数据架构规划整体方法,现状评估,蓝图规划,建设落地,数据驱动,数据分析,数据采集,数据流转,数据标准,数据,围绕数据采集、数据标准、数据流转、数据分析、数据驱动五个方面进行数据现状问题及差距分析,数据架构规划,明确各业务领域数据分布,数据流转情况,形成数字化工厂完整数据视图,应用系统覆盖,明确各业务领域数据对象所对应的系统覆盖,指导后续系统实施,数据标准治理基于数据对象标准定义,进行现有数据清洗,转换等工作,确保数据标准的落地执行,数

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