用友精智工業互聯網平臺實踐案例 ——踐行智能制造，打造智慧企業
2017年8月19日用友網絡科技股份有限公司隆重發布精智丨用友工業互聯網平臺。精智是用友基于超過5 年工業PaaS 云平臺、企業云服務、智能制造業務創新實踐，30 年企業軟件研發、百萬工業企業服務積累，基于連接、協同、共享的理念，精心打造的跨行業、跨領域的工業互聯網平臺。旨在推動企業數字化轉型和制造業與互聯網深度融合發展。兩年來，用友精智工業互聯網平臺已經在多家企業落地實踐，并且取得了良好的應用效果，天瑞集團（以下簡稱天瑞），中國重汽集團大同齒輪有限公司（以下簡稱大齒）就是典型代表。
一、項目概況
1. 項目背景
天瑞集團始創于1982年，經過三十余年的發展，已成為集旅游、水泥、鑄造、互聯網物流為主體的股份制企業集團，是中國制造業500強企業。天瑞水泥是國家重點支持的前三家水泥企業（集團）之一，是工信部重點支持兼并重組的五大水泥企業之一，現有32家水泥企業遍布河南、遼寧、天津等省市。
作為大型制造集團，天瑞信息化平臺在不斷持續深化應用。經過持續建設，天瑞在智能工廠、財務共享、智能物流、社會化物流服務、電子采購等領域實現內通外聯，取得了顯著的應用效果，2017年入選了河南省第一批智能制造解決方案供應商和工業互聯網平臺培育名單。
2. 項目簡介
作為國家重點支持的前三家水泥企業（集團）之一的天瑞集團，平臺規劃之初就是希望利用企業在水泥行業的優勢，融合產業鏈生態，打造具有水泥行業應用特色的工業互聯網平臺。天瑞先從集團所屬百十家企業入手，先通過自己的應用帶動天瑞上下游產業鏈、從產業鏈到供應鏈的應用，再考慮往行業、往區域、往建材、往水泥行業逐步規劃，實現縱向推廣，橫向覆蓋。
天瑞集團積極響應國家號召至力于打造一個生態應用平臺，一個知識交換中心。基于平臺上的大量數據積累和成熟的行業算法模型，形成了從平臺到應用，從開發工具到知識微服務的全產業鏈條，成功后可以作為范例提供給業內企業，帶動我國傳統的流程型制造企業信息化水平和整體競爭力的躍升。
3. 項目目標
面向水泥制造行業，覆蓋企業經營管理、業務交易、生產過程管理、售后運行維護管理、供應鏈協同管理等領域需求，通過攻克邊緣計算技術、泛在感知技術、異構數據融合技術、微服務池構建技術、工業APP敏捷開發技術等關鍵技術，研發新一代面向水泥行業的工業互聯網平臺。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
（1） 天瑞總體架構
圖1 天瑞總體架構
（2）天瑞工業互聯網絡架構
針對天瑞水泥這樣成員企業多、分散廣、功能全的集團公司，容易造成通訊數據量大、重復數據多，處理速度慢及風險集中問題，數據庫或者通訊一旦出現問題，直接影響全部企業的日常管理操作，隱患太大。對此，針對性提出分散增強型數據庫結構，如下圖所示：
圖2 天瑞網絡架構
2.平臺架構
天瑞項目基于用友精智工業互聯網平臺搭建，平臺整體架構如下：
圖3 用友精智工業互聯網平臺架構
設備層：通過各種通訊手段接入各種控制系統、數字化產品和設備、物料等，采集海量數據，實現數據向平臺的匯集。
IaaS 層：云基礎設施層。基于虛擬化、分布式存儲、并行計算、負載均衡等技術，實現網絡、計算、存儲等計算機資源的池化管理，根據需求進行彈性分配，并確保資源使用的安全與隔離，為用戶提供完善的云基礎設施服務。用友精智平臺主要與IaaS提供商華為、阿里等合作。
PaaS 層：由基礎技術支撐平臺、容器云平臺、工業物聯網平臺、應用開發平臺、移動平臺、云集成平臺、服務治理平臺以及DevOps 平臺等組成。在基礎設施、數據庫、中間件、服務框架、協議、表示層，平臺支持開放協議與行業標準，具有廣泛的開放性，適配不同IaaS 平臺，建設豐富的工業PaaS 業務功能組件，包括通用類業務功能組件、工具類業務功能組件、面向工業場景類業務功能組件。
SaaS/BaaS/DaaS 層：基于四級數據模型建模，保證社會級、產業鏈級、企業級和組織級的統一以及多級映射，提供大量基于PaaS 平臺開發的aaS/BaaS/DaaS 應用服務，應用覆蓋交易、物流、金融、采購、營銷、財務、設備、設計、加工、制造、3D打印服務、數據分析、決策支撐等全要素，為工業互聯網生態體系中的成員企業提供各種應用服務。
3. 具體應用場景和應用模式
在天瑞項目中實現了下述關鍵應用：
圖4 天瑞關鍵應用
關鍵應用1：構建營銷服務平臺（水泥商城），連接經銷商和客戶
作為工業互聯網的重點特點之一，是連接經銷商和客戶。天瑞集團建設了經銷商服務平臺，經銷商可以通過手機端下單，提出訂單要求，對賬，查看質保書。 企業端可以接收審核訂單，與經銷商交互留底，查看庫存及授信，上傳質保書。審批后可以形成NC正式訂單，并與生產現場對接。提高了銷售速度和服務質量。
圖5 天瑞營銷云服務
關鍵應用2：構建采購服務平臺，連接供應商，
通過采購云平臺，將天瑞集團所有成員企業與所有供應商連接在一起。采購云是部署在公有云上的企業采購平臺，包括電子采購門戶、買家、賣家、平臺信息發布、供應商準予與評估等。供應商登陸平臺后，通過云平臺參與采購需求處理、尋源、采購執行、信息交流等業務。云采購平臺支持與ERP的無縫集成，可以連接到全球供應商網絡資源，讓企業一鍵尋遍全球，有效的擴大尋源范圍，充分競價，獲取更低價的供應資源。
（1）通過電子采購平臺的應用，實現了陽光采購、高效采購，每年采購成本降低6000萬元；
（2）實現了跨公司的集采分收集結模式下的代儲代銷業務，為分公司每年節省1億元庫存儲備；
（3）與供應商在線協同，合同確認周期由原來的兩周左右時間降低到目前的一周以內；
（4）供應商對賬時間縮短，登錄門戶就能看到發票、到貨、消耗匯總、合同執行情況。
圖6 天瑞采購云服務
關鍵應用3：構建物流服務平臺（大易物流），連接車主、貨主、承運商，
物流平臺和天瑞內部ERP系統、 LMS、物流對接，跟稅務部門的對接，跟監控部門的北斗對接，完成訂單管理到調度管理，到運輸執行，到結算管理，最后完成平臺的線上結算，給貨運企業開據運輸發票。為車主、貨主、承運商提供多貨源及配套服務。
關鍵應用4：無人值守，智能進出廠物流服務
無人值守智能物流系統基于車輛進出廠狀況，利用信息、自動化、網絡及視頻等技術，建立起一套科學、高效的車輛發卡、進出廠、視頻監控及遠程集中計量的管理及控制系統。通過軟件將企業內部組成物聯網，利用軟件與硬件相結合的方式，軟件邏輯與判斷，硬件感知與控制，正常業務自動完成，異常場景人為干預審批與核查，實現工廠物流的完美收發貨體驗。
圖8 天瑞無人值守智能物流
關鍵應用5：構建基于實時數據庫的物聯平臺，實現制造過程透明化
通過實時數據庫實現和DCS系統無縫集成，建立系統和上萬臺生產設備的連接，實現實時自動采集、智能監控與智能分析的集中調度管理系統，節能降耗效果顯著。
（1）天瑞水泥2015年累計生產孰料2415萬噸，相比于2013年節約了42.7455萬噸煤和9660萬度電，分別降低了14533.47萬元和9660萬元能源消耗成本，原煤、電的消耗減少3-5%；
（2）環保效益顯著，按年節約6.44萬噸標煤計算，可減排CO2 約16.1萬噸，SO2 約1060噸，粉塵1.61萬噸。
圖9 天瑞實時生產監控
關鍵應用6：工業大數據應用
工業大數據服務是生產自動化系統、能源系統、質檢系統、ERP等各類系統的大融合：
（1） 實現生產工藝優化提升，通過生產運行監視畫面的對比分析，可以找出最佳的操作工藝，降低能耗、提高設備運轉率，促進產業技術升級；
（2） 實現生產精細化管理，將班組的小時生產情況、投料情況、設備運行參數、過程質檢情況等精細整合顯示，一目了然，為現場操作提供便利。依據精細化的數據分析，科學的分析決策，服務企業企業管理層；
（3） 提供實時報表，為行業、政府提供宏觀決策支持。
圖10 天瑞大數據應用
關鍵應用7：財務共享
基于用友共享財務，在集團范圍實現財務共享。實現共享業務包括一級業務9個、二級業務24個、三級業務159個。
圖11 天瑞共享財務服務
關鍵應用8：稅務云服務
圖12天瑞稅務云服務
4. 應用亮點
廣泛使用互聯網技術實現了企業與外部分銷商、客戶、供應商、運輸商的互聯互通，廣泛使用物聯網技術實現物流設備、生產設備與業務系統的互聯互通，從而實現了下列應用亮點：
（1） 集中采購與電子采購，規范采購流程，實現陽光采購，使采購流程成本下降70%，采購成本節約8 %；
（2） 基于云端的經銷商手機下單，提高了銷售業務處理效率，減少了錯單漏單的情況，僅避免錯拉貨就為企業減少損失50萬元；
（3） 通過物聯模塊全面打通設備與MES、ERP的連接，自動采集物耗、能耗并能實現精細管理。降低企業能耗10%，設備利用率提高10%，計劃維修準確率提高至90%。
（4） 通過無人值守磅房改造，減少磅房工作人員36人，年節約成本500萬。
三、下一步實施計劃
1. 數字化礦山：有效利用礦山資源、減少剝離廢棄物、降低能源消耗。包括開采計劃安排、GPS車輛調度、礦山3D模型、成分在線分析、自動開采工單發布等。
2. 能源集中管理：將能源消耗數據匯總，統一進行管理，實現煤、電、氣、水、油5種主要能源全面集中管理。
3. 先進控制系統：利用信息技術對生產過程進行自動調節，提高工作效率，同時達到快速穩定操作要求。包括質量預測、喂料配比、燒成系統連續自動調節、立磨無人操作系統、水泥磨無人操作系統等。
4. 機器人：在水泥包裝區和裝車區用機器人取代人工進行工作，降低職業病風險。
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
（1）通過混合云模式實現企業的內聯外通。私有云模式的ERP+MES與公用由云模式采購云、銷售云、稅務云等打通，真正實現企業內部與外部的互聯互通。
（2）大數據技術充分應用于數據挖掘與分析，不斷提升內部管理水平；
（3）使用OCR圖片識別技術，智能識別用戶身份證信息，駕駛證信息，通過識別的數據進行對比，平臺自動通過注冊認證審核，即減少用戶大量的數據錄入操作，也減少了平臺的后臺管理人員的審核操作。
2. 實施效果
（1）平臺服務規模
截止目前，平臺共服務企業112家，建設有完善的行業業務標準化庫，庫中收集優化、固化的標準流程752條，連接設備40000臺，工業大數據達到100000個采集點，可為今后的平臺生成行業標準化的機理模型庫，供行業客戶方便調用。擁有上下游供應商和客戶40000余家。供應鏈上下游服務客商10000多家，大易物流平臺服務司機及承運商22128家，河南區域市場占有率第1名。通過工業互聯網的應用，可以讓企業優化工藝、節能降耗和減少污染排放，有效提高產品質量和降低產品成本。實現工廠、區域、行業之間的數據互通，提升效率、輔助決策。確保工廠持續高效運轉，降低運營風險。
圖13 天瑞工業互聯網平臺服務規模
（2）工業大數據實施效果
工業大數據采集：
儀器儀表、傳感器采集率>98%
自動控制系統運投率>99%
控制系統人為干預率<4.6%
勞動生產率提高15%
企業能源消耗減少2.5%
工業大數據分析：
建立統一信息展現平臺，實現集團及下屬公司數據集中、信息整合，實現管控。輔助管理決策者全面提升企業的精細化管理能力，能夠快速全面的制定有效的決策，全面的運營流程分析和實時監控，提高生產和市場管理水平、增強對收益，提高企業競爭力。
（3）采購云服務實施效果
圖14 天瑞采購云實施效果
（4）智能物流實施效果
圖15 天瑞智能物流實施效果
（5）財務云實施效果
圖16 天瑞財務云實施效果
（6）稅務云實施效果
圖17 天瑞稅務云實施效果
（7）物流服務平臺實施效果
截止2018年9月底
大易物流平臺：注冊車輛119951輛，活躍車輛31799輛，司機32860人，線上運單突破500000單；
收入：大易物流平臺當月突破1個億，累計交易額突破10億元；
納稅情況：大易物流繳納稅收4736萬元
圖18 天瑞物流服務平臺實施效果
3. 大齒關鍵應用及實施效果
中國重汽集團大同齒輪有限公司（以下簡稱“大齒”）是中國重型汽車集團有限公司的全資子公司，主要生產輕/中/重型商用汽車及客車變速箱、汽車發動機齒輪、工程機械齒輪、齒軸等，擁有1300多臺生產設備、137條生產線，客戶遍及國內外。
根據國務院《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》和山西省經信委《關于山西省智能制造發展實施意見》，大齒對企業信息化管理系統進行了全面升級，全力構建數字化平臺，推進智能化轉型！
大齒以“兩化融合”為手段、以中國制造2025為路徑、以用友精智工業互聯網平臺為支撐，通過用友U9 ERP、PDM與智能工廠的深度集成，打造“數字化、網絡化、智能化”的新大齒，實現大齒智能互聯互通、智能計劃排產、智能生產協同、智能質量管控、智能決策支持五個維度的智能化。
圖19 大齒關鍵應用
結合條碼、掃描槍、RFID、工業平板、數字加工設備等當前主流工業智能應用技術，實現了從產品研發設計、現場制造執行全工序覆蓋到客戶產品交付的全過程信息化覆蓋。
圖20 大齒整體架構
大齒項目充分發揮用友精智工業互聯網平臺的開放性、互聯化和移動化應用特性，利用其IOT平臺、APP、開發平臺、大數據分析等，在設備數據采集、APP開發與部署、數據分析等方面發揮了很大作用，主要實現了以下關鍵應用：
關鍵應用一：移動應用+物聯網技術
從車間計劃到執行，覆蓋了熱前、熱中、熱后、總成裝配全流程，實現智能感知、動態監控、實時分析。
圖21 大齒移動應用及物聯感知
關鍵應用二：精益化物流配送
通過電子看板、MRP運算和生產排程，實現了上下游的精益化物流拉動，提高了物流配送效率。
圖22 大齒精益物流配送
關鍵應用三：全面化、移動化、場景化、精益化
通過平板、掃描槍、物流器具，實現了熱前、熱中、熱后、裝配四大工藝計劃的全過程的實時監控。
圖23 大齒移動應用業務場景
關鍵應用四：全過程數據采集與追溯
利用條碼、掃描槍、工業平板，實時接收生產任務、反饋生產進度、采集物流數據，進行全過程的數據采集與追溯，實現智能質量管控。
圖24 大齒數據采集與追溯
關鍵應用五：設備數據智能采集與監控
基于物聯網技術的設備數據智能采集與監控，實現設備運行過程的可視化、透明化，實現智能生產協同。
圖25 大齒可視化監控
關鍵應用六：產業鏈協同下的上下游管理
通過智能工廠系統建設，打通了上游主機廠等客戶及下游供應商之間的信息協同，企業上游客戶及下游供應商之間可以實時交互訂單、庫存等數據，減少手工錄入工作量，也減少了錯誤率，減少了溝通成本，實現了主機廠/供應商計劃的全面協同。
圖26 大齒上下游協同
關鍵應用七：設計、工藝、制造一體化管理
通過U9 ERP與PDM的深度集成，實現了U9 ERP和PDM實時互訪，避免中間表、對照表方式所帶來的數據不一致、不實時，徹底消除物料、BOM、工藝、庫存數據信息孤島，實現了設計制造一體化。
圖27 大齒設計、工藝、制造一體化
以U9 ERP、PDM、智能工廠系統為核心，構建了統一、柔性、可擴展的信息化整體平臺，打造數字工廠、踐行智能制造，實現了137 條生產線、1300 臺數字化設備、1209 個工位、350個智能終端的互聯互通，取得了明顯效果：
排產效率：提升30%；
車間在制：減少20%；
物流配送效率：提高30%；
設備利用率：提高30%；
交付周期：縮短30%；
產業鏈協同效率：提升40%。
鑒于大齒在智能制造方面所取得的成就，大齒榮獲山西省經信委認定的山西省2018年智能制造示范企業，且于2018年8月30日，山西省經信委在大齒召開了“山西省智能制造經驗交流會”，大齒也在會上做了專題分享。
大齒通過智能制造的建設，生產現場各工序借助手持機、工業平板、數字電視等多種現代數據采集手段，快速、準確地獲取企業管理所需要的大量數據，依托于大數據及先進的物聯技術，實時生成企業生產畫像，將車間生產“黑箱”透明化，及時反饋企業生產經營狀況，構建了一個數字化、透明化的現代智能工廠。
車間數字化
構建智能數據采集平臺：從人工采集到智能采集，工作效率大大提升，保證數據準確性和及時性；
實現產成品完整信息追溯：產品整個鏈條各個環節信息的靈活追溯；
實現智能防錯：系統“鐵面無私”，避免人工錯漏。
業務可視化
透明化生產：數據實時采集，生產進度實時反饋，使生產管理不再是“黑盒”；
提升生產執行效率：通過數據的分析與處理，不斷優化提升設備與人員潛能，提高作業執行效率；
提高核心競爭力：依托于大數據及先進的物聯技術，實時生成企業生產畫像，將車間生產“黑箱”透明化，提高企業核心競爭力。
管理智能化
助力均衡生產：作業工時數據自動采集與分析，助力車間計劃均衡生產；
提升物流作業效率：計劃驅動物流配送，電子看板反饋物流作業需求，實現精益化物流配送；
提供有益的大數據分析：生產加工數據、質量數據、物流數據實時反饋，通過系統進行數據分析，給管理決策提供第一時間的有效數據。
綜上，基于用友精智工業互聯網平臺，天瑞、大齒都構建了外部與客戶及上游供應商互聯互通、內部生產運營智能化管理的智能制造系統，取得了良好的經濟效益。隨著越來越多的企業應用，用友精智工業互聯網平臺將發揮更大的社會價值。
聲明
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