CN105427055A - 基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，利用基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统为系统的开发、测试、运行部署提供全面的信息资源服务；其特征在于，所述的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统包括五层服务架构、两大安全体系与智能楼宇管理，五层架构自下而上分别为硬件平台层、软件平台层、生产制造执行层、业务运营管理层、战略管理层；同时通过智能楼宇管理、以及运行维护与IT管理体系、安全保障这两大体系一系列保障支撑辅助。将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。以此构建一个生产网络、虚拟和现实世界的完美融合、信息物理融合系统建设应用的工业4.0新模式。
Description
技术领域
本发明涉及互联网营销与物联网智能制造的结合应用，并利用物联网、大数据、移动应用等新技术来提升企业管理效率和决策科学性。尤其涉及基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统。
背景技术
当前随着国际背景的发展趋势，美国将工业互联网作为实现先进制造的重要载体，德国将工业4.0作为强化国家优势的战略选择，结合目前全球正处于新技术、新产业的革新时期等具体情况，我国制定了很多该产业的发展政策，提出了智能工厂、智能装备、先进制造、新两化融合及《中国制造2025》的核心思路。如何针对利用移动互联网、物联网、云计算与大数据、先进制造等新一代信息技术升级重构传统制造业定制生产模式、产业链协同、生产经营大数据智能分析与实时决策等需求，突破数字化设计、优化排程、多元异构数据实时集成等关键技术的结合应用。因此，建立一种基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统已成为必然趋势，为的就是能使我国能够立于全球制造业大国的地位；
当前传统制造行业与供应商、客户之间交互存在很多问题，比如：
(1)传统制造行业厂商对客户需求没有技术支撑及其敏捷反应，包括交期、进度、质量等存在一系列的问题。
(2)客户对产品的定制、柔性设计与智能生产及服务无法一体化应用，即无法实现制造价值链一体化。
(3)产业链协同存在：协同模式复杂、流程长、效率低。
(4)企业已有大量生产经营数据(大数据)，未能实现智能分析与实时决策等需求，需要实现垂直集成，管控一体化。
(5)传统制造企业信息系统庞杂，企业内部、企业与企业间衔接不畅，需要实现应用一体化。
(6)移动应用，随时随地掌控项目进展，便于更好协调沟通。
发明内容
本发明的目的在于提供基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，为实现有效地解决了互联网+工业4.0智能制造管理的应用问题，极大改善了现有的制造行业的方式，填补了互联网+工业4.0智能制造领域的空白，大大提高了智能制造管理的工作效率，是实现制造行业模式的重大改革和突破，也为的就是能使我国能够立于全球制造业大国的地位。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，利用基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，主要集成应用的技术包括：移动应用开发技术、物联网集成技术、分布式系统集成、大数据分析技术、数字化设计、可视化排程等。
作为本发明进一步的方案：为了实现互联网+工业4.0智能制造系统管理方法及系统关键点在于：
(1)互联网营销协同：解决快速响应客户需求变化，有效协同设计中心、生产工厂、供应商进度安排，缩短产业链中产品生产周期，和变更快速响应。
(2)数字化设计与产研一体化：快速满足定制化设计生产，利用企业大数据实现数字化设计优化、上下游设计协同，缩短研发周期；与企业经营管理、生产控制等系统集成，实现数据透明与实时互联。
(3)产业链协同：实现企业外部协同和企业内部多工厂协同，包括供应链协同、计划协同、物料协同等，提升产业链的敏捷度。
(4)智能工厂：包括物联网传感设备集成、产品智能化、工装工具模具智能化、仪表及检测、自动化升级、生产实时监视、排程调度、车间作业、工厂物流、能源管理、质量管理、设备管理、健康安全环保管理、异常管理等，实现精细化生产管理，降低运营成本和提升产品质量、提升生产效率。
(5)智能物流：包括厂内物流执行计划、厂外物流执行计划、物流监控、GPS集成等，提升物流效率。
(6)云技术平台：实现设备实时运行监控、云分析诊断、云工艺优化升级、云维修维护、云备品备件响应、云培训等数字化服务，提升设备的可靠性和可利用率。
(7)经营管理系统重构：通过新技术，进行企业新商业模式和新运营模式下经营管理系统的重构，包括全面预算、财务、人力资源、资产管理、协同、智能决策分析等。
运用基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统包括五层服务架构、两大安全体系与智能楼宇管理，五层架构自下而上分别为硬件平台层、软件平台层、生产制造执行层、业务运营管理层、战略管理层；同时通过智能楼宇管理、以及运行维护与IT管理体系、安全保障这两大体系一系列保障支撑辅助。将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。以此构建一个生产网络、虚拟和现实世界的完美融合、信息物理融合系统建设应用的工业4.0新模式。
作为本发明进一步的方案：所述的硬件平台层是由于网络、服务器、操作系统、数据库、视频监控、智能控制、智能安防、物联网硬件设备组成。
作为本发明进一步的方案：所述的软件平台是由于动态建模平台、应用集成平台、应用开发平台、云技术平台(具体可详见图2描述)、工控系统平台、移动平台、社交平台组成。
作为本发明进一步的方案：所述的生产制造执行层是由进、出厂物流执行、工艺管理、过程监视、排程调度、车间作业、物料管理、能源管理、过程质检、运行支持、设备运行、工装管理、安全环保组成。
作为本发明进一步的方案：所述的业务运营管理层是由智能物流进出厂计划管理、销售管理、采购管理、运输管理、生产管理、库存管理、质量管理、资产管理、项目管理、供应商管理、客户关系管理、财务管理、会计管理、资金管理、成本和管理、人力资源管理、电子商务商务组成。其中智能物流：包括厂内物流执行计划、厂外物流执行计划、物流监控、GPS集成等，提升物流效率。其中应用经营管理系统重构：通过新技术，进行企业新商业模式和新运营模式下经营管理系统的重构，包括全面预算、财务、人力资源、资产管理、协同、智能决策分析等。
作为本发明进一步的方案：所述的战略管理层是互联网营销、全面预算、企业绩效、风险管控、分析报告等等由组成。同时通过智能楼宇管理、运行维护与IT管理体系、安全保障体系一系列保障支撑辅助。
作为本发明进一步的方案：所述的云技术平台，是主要实现设备实时运行监控、云分析诊断、云工艺优化升级、云维修维护、云备品备件响应、云培训等数字化服务组成，提升设备的可靠性和可利用率。
作为本发明进一步的方案：所述的互联网营销，主要由全媒体营销、全产业链协同、全数据驱动、全客户经营和全渠道销售五大部分相辅相成组合构成。所述的全媒体营销泛指媒体的融合纸媒、电视、广播、网络、手机、粉丝、员工、客户、合作商、互动…。所述的全产业协同，指C2B、EMS、工业自动化、网络采购、VMI、MRO、…，具体可详见图4。所述的全数据驱动，指大数据驱动柔性经营体系。主要可基于客户行为、交易数据，行业发展趋势；以及生产、采购、资金数据；来驱动和优化企业经营。所述的全客户经营，线下会员与线上会员统一，一体化享受各种促销特权；积分、政策；适应各空间。所述的全渠道销售，指渠道体系的一体化，线上线下、直营入驻、桌面移动、仓储配送、服务体验、方案运营。
作为本发明进一步的方案：所述的全产业链协同，主要由社会化商业协同、产业链协同、内部一体化三大部门组成。实现企业外部协同和企业内部多工厂协同，包括供应链协同、计划协同、物料协同等，提升产业链的敏捷度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
应用基于互联网+工业4.0智能制造系统的方法及系统，将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。
纵向集成。纵向集成不是一个新话题，伴随着信息技术与工业融合发展常讲常新，换句话说，企业信息化在各个部门发展阶段的里程碑，就是企业内部信息流、资金流和物流的集成，是在哪一个层次、哪一个环节、哪一个水平上，是生产环节上的集成(如研发设计内部信息集成)，还是跨环节的集成(如研发设计与制造环节的集成)，还是产品全生命周期的(如产品研发、设计、计划、工艺到生产、服务的全生命周期的信息集成)。
横向集成。在市场竞争牵引和信息技术创新驱动下，每一个企业都是在追求生产过中的信息流、资金流、物流无缝链接与有机协同，在过去这一目标主要集中在企业内部，但现在这远远不够了，企业要实现新的目标：从企业内部的信息集成向产业链信息集成，从企业内部协同研发体系到企业间的研发网络，从企业内部的供应链管理与企业间的协同供应链管理，从企业内部的价值链重构向企业间的价值链重构。横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合，为实现各企业间的无缝合作，提供实时产品与服务，推动企业间研学产供销、经营管理与生产控制、业务与财务全流程的无缝衔接和综合集成，实现产品开发、生产制造、经营管理等在不同的企业间的信息共享和业务协同。
端到端集成。从某种意义上来讲，端到端的集成是一个新理念，各界对于端到端集成有不同的理解。所谓端到端就是围绕产品全生命周期的价值链创造，通过价值链上不同企业资源的整合，实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期的管理和服务，它以产品价值链创造集成供应商(一级、二级、三级……)、制造商(研发、设计、加工、配送)、分销商(一级、二级、三级……)以及客户信息流、物流和资金流，在为客户提供更有价值的产品和服务同时，重构产业链各环节的价值体系。
运用基于互联网+工业4.0智能制造系统管理的方法及系统，从技术上创新：新型传感器、人工智能、移动互联、大数据、云计算、物联网。从产品上创新：工业产品向数字化、智能化方向发展、使产品结构不断优化升级。从模式上创新包括生产模式：机器分析判断+机器生产制造；以及商业模式：突破产品设计、制造、安装、运维、服务模式，实现实时与客户同步互动、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理。从业态上创新：工业云服务、工业大数据应用、物联网应用及制造与服务融合。从组织上创新：将会利用信息技术手段和现代管理理念，进行业务流程重组和企业组织再造，现有的组织体系将会被改变，符合智能制造要求的组织模式将会出现。
为了更易于理解本发明，请参考附图的描述。
附图说明
图1为本发明提供的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统架构示意图。
图2为云技术平台结构示意图。
图3为互联网营销示意图。
图4为全产业链协同示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，本发明实施例中，基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统的实现方式：
(1)总顾问总集成：由软件平台主导厂商，做总顾问总集成，负责整体项目的协调与推进工作。
(2)跨界整合：联合设计软件供应商、ERP软件供应商、MES软件供应商、数据分析供应商、现场自动化改造供应商、物联网供应商等多家供应商，协同作业。
(3)整体规划、分布实施、局部迭代：通过整体规划，界定清楚各个供应商服务范围、接口模式，通过局部迭代模式探索关键点的创新应用；
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于大数据安全处理平台的系统架构进行详细说明。
请参阅图1，本发明实施例中，互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统架构体系图，所述的硬件平台层是由于网络、服务器、操作系统、数据库、视频监控、智能控制、智能安防、物联网硬件设备组成。所述的软件平台层是由于动态建模平台、应用集成平台、应用开发平台、云技术平台(具体可详见图2描述)、工控系统平台、移动平台、社交平台组成。所述的生产制造执行管理层是由进、出厂物流执行、工艺管理、过程监视、排程调度、车间作业、物料管理、能源管理、过程质检、运行支持、设备运行、工装管理、安全环保组成。
其中智能工厂：包括物联传感设备集成、产品智能化、工装工具模具智能化、仪表及检测、自动化升级、生产实时监视、排程调度、车间作业、工厂物流、能源管理、质量管理、设备管理、健康安全环保管理、异常管理等，实现精细化生产管理，降低运营成本和提升产品质量、提升生产效率。
请参阅图1中，所述的业务运营管理层是由智能物流进出厂计划管理、销售管理、采购管理、运输管理、生产管理、库存管理、质量管理、资产管理、项目管理、供应商管理、客户关系管理、财务管理(会计管理、资金管理、成本和管理)、人力资源管理、电子商务商务组成。
其中智能物流：包括物流计划(厂内厂外物流执行)、物流监控、GPS集成等，提升物流效率。
应用经营管理系统重构：通过新技术，进行企业新商业模式和新运营模式下经营管理系统的重构，包括全面预算、财务、人力资源、资产管理、协同、智能决策分析等。
请参阅图2中，所述的云技术平台，是主要是实现设备实时运行监控、云分析诊断、云工艺优化升级、云维修维护、云备品备件响应、云培训等数字化服务组成，提升设备的可靠性和可利用率。
请参阅图1中，所述的战略管理层是互联网营销、全面预算、企业绩效、风险管控、分析报告等等由组成。
请参阅图1中，同时通过智能楼宇管理、运行维护与IT管理体系、安全保障体系一系列保障支撑辅助。
请参阅图3中，所示的互联网营销，主要由全媒体营销、全产业链协同、全数据驱动、全客户经营、全渠道销售五大部分相辅相成组合构成。所述的全媒体营销，泛指媒体的融合纸媒、电视、广播、网络、手机、粉丝、员工、客户、合作商、互动…。所述的全产业协同，指C2B、EMS、工业自动化、网络采购、VMI、MRO、…，具体可详见图4。所述的全数据驱动，指大数据驱动柔性经营体系。主要可基于客户行为、交易数据，行业发展趋势；以及生产、采购、资金数据；来驱动和优化企业经营。所述的全客户经营，线下会员与线上会员统一，一体化享受各种促销特权；积分、政策；适应各空间。所述的全渠道销售，指渠道体系的一体化，线上线下、直营入驻、桌面移动、仓储配送、服务体验、方案运营。
请参阅图4中，所示的全产业链协同，主要由社会化商业协同、产业链协同、内部一体化三大部门组成。实现企业外部协同和企业内部多工厂协同，包括供应链协同、计划协同、物料协同等，提升产业链的敏捷度。
本发明有效地解决了工业4.0智能制造实施落地的应用问题，极大改善了现有的制造行业的方式，填补了互联网+工业4.0智能制造领域的空白，大大提高了智能制造管理的工作效率，是实现制造行业模式的重大改革和突破，也为的就是能使我国能够立于全球制造业大国的地位。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，利用基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统为系统的开发、测试、运行部署提供全面的信息资源服务；其特征在于，所述的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统包括五层服务架构、两大安全体系与智能楼宇管理，五层架构自下而上分别为硬件平台层、软件平台层、生产制造执行层、业务运营管理层、战略管理层；同时通过智能楼宇管理、以及运行维护与IT管理体系、安全保障这两大体系一系列保障支撑辅助。将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。以此构建一个生产网络、虚拟和现实世界的完美融合、信息物理融合系统建设应用的工业4.0新模式。
2.根据权利要求1所述的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，其特征在于，所述的硬件平台层是由于网络、服务器、操作系统、数据库、视频监控、智能控制、智能安防、物联网硬件设备组成。
所述的软件平台是由于动态建模平台、应用集成平台、应用开发平台、云技术平台、工控系统平台、移动平台、社交平台组成。
所述的生产制造执行层是由进、出厂物流执行、工艺管理、过程监视、排程调度、车间作业、物料管理、能源管理、过程质检、运行支持、设备运行、工装管理、安全环保组成。
所述的业务运营管理层是由智能物流进出厂计划管理、销售管理、采购管理、运输管理、生产管理、库存管理、质量管理、资产管理、项目管理、供应商管理、客户关系管理、财务管理、会计管理、资金管理、成本和管理、人力资源管理、电子商务商务组成。
其中智能物流：包括厂内物流执行计划、厂外物流执行计划、物流监控、GPS集成等，提升物流效率。其中应用经营管理系统重构：通过新技术，进行企业新商业模式和新运营模式下经营管理系统的重构，包括全面预算、财务、人力资源、资产管理、协同、智能决策分析等。
所述的战略管理层是由互联网营销、全面预算、企业绩效、风险管控、分析报告等等由组成。
同时通过智能楼宇管理、运行维护与IT管理体系、安全保障体系一系列保障支撑辅助。
3.根据权利要求2所述的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，其特征在于，所述的云技术平台，是实现设备实时运行监控、云分析诊断、云工艺优化升级、云维修维护、云备品备件响应、云培训等数字化服务组成，提升设备的可靠性和可利用率。
4.根据权利要求2所述的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，其特征在于，所述的互联网营销，主要由全媒体营销、全产业链协同、全数据驱动、全客户经营和全渠道销售五大部分相辅相成组合构成。
所述的全媒体营销泛指媒体的融合纸媒、电视、广播、网络、手机、粉丝、员工、客户、合作商、互动…；
所述的全产业协同，指C2B、EMS、工业自动化、网络采购、VMI、MRO、…；所述的全数据驱动，指大数据驱动柔性经营体系。主要可基于客户行为、交易数据，行业发展趋势；以及生产、采购、资金数据；来驱动和优化企业经营。
所述的全客户经营，线下会员与线上会员统一，一体化享受各种促销特权、积分、政策；适应各空间；
所述的全渠道销售，指渠道体系的一体化，线上线下、直营入驻、桌面移动、仓储配送、服务体验、方案运营。
5.根据权利要求4所述的基于互联网+工业4.0智能制造管理的方法及系统，其特征在于，所示的全产业链协同，主要由社会化商业协同、产业链协同、内部一体化三大部门组成。实现企业外部协同和企业内部多工厂协同，包括供应链协同、计划协同、物料协同等，提升产业链的敏捷度。
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Application publication date: 20160323 |
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