基於透明工廠的製造業智能生產決策

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基於透明工廠的製造業智能生產決策「透明工廠」方案基於工業富聯Fii Cloud平台體系，結合在3C電子行業多年深厚製造經驗以及超過8個行業的對外賦能信息化、數字化建設經驗，融合了自主可控的工業數據採集及建模分析技術，構建了以數據中台與企業運營決策中心等為核心的覆蓋各製程、各場景的端到端且可定製化開發的透明化管理系統落地方案，打通從數據接入/集成/管理-數據建模分析預測-決策結果可視化-智能生產及決策-智能服務的數據鏈路。「透明工廠」不僅助力實現了在決策層、管理層、執行層的縱向決策管理和數據的橫向運營「互通」，有效解決了數據孤島嚴重、數據分析需求響應慢、決策難等痛點問題，幫助企業提升生產運營決策效率，實施後預計設備綜合效率提升3%-5%，材料成本降低5%-10%，產品毛利率提升7-15%，單個工廠經濟效益預計超過1000萬人民幣/年，而且「透明工廠」的推廣將加快我國製造業數字化轉型進程，為全國製造業高質量發展創造先進經驗。

目錄

一、案例簡介

製造業目前處於數字化轉型的關鍵階段，然而由於生產工藝複雜、生產製程多等原因，生產製造、產品運維、經營管理等方面仍分布着大量有效但未被高效利用的數據。工業富聯結合3C電子行業的多年深厚製造經驗以及超過8個行業的對外賦能經驗，利用物聯網、人工智能 、大數據等技術，推出了「透明工廠」解決方案，以數據中台與企業運營決策中心為核心，打造一個覆蓋各製程、各環節的端到端透明工廠，實現網絡化協同、數字化管理、智能化製造。同時，創新性建立了一個提供決策支持的一站式服務系統，具備完善的數據驅動系統架構；結合生產機理和統計建模優勢，創新性建立了滿足製造業不同場景中的一系列智能算法和模型；融合物聯網技術並進行拓展，實現各類數據源接入，實現秒級數據採集，分鐘級數據分析，秒級數據報警。

「透明工廠」將「采」、 「視」、「知」、「決」四個層次進行融合。其中，利用數據中台實現「采」，通過數據清洗、轉換、整理、關聯等技術手段歸集信息數據，實現業務應用之間的數據整合及信息互通；利用企業運營決策中心，實現「視」、「知」、「決」，通過對不同層次指標的分解下鑽，用先進的事件模型抽象用戶行為，提供多維度、多指標的交叉分析能力，並通過大數據建模後進行人工智能的趨勢預測，提前預警和輔助決策，全面支撐各個層級、各個部門的數據分析需求如多主題的專項分析、根因分析等，為企業的經營層、管理層和執行層提供數據決策支撐，並形成行動計劃與改善事件追蹤，最終實現整個工廠生產經營過程可持續追蹤的透明化閉環管理。

二、案例背景介紹

隨着工業進入信息化時代，數據成為工業系統運行的核心要素。然而，製造企業在生產經營過程中往往局限於傳統的經驗式管理模式，深深影響了企業的生產經營效益。具體來講，主要面臨如下痛點問題：

缺乏數據管理機制和保障

數據孤島嚴重

人工整理報表費時費力、數據實時性差

數據串聯性差且查找原因難

數據分析需求響應慢

信息不對稱造成決策難

通過「透明工廠」，建立包括企業資源數據、生產執行數據、生產過程數據、工藝數據等在內的全生命周期數據治理體系-數據中台，並在此基礎上結合工業智慧大腦類應用-企業運營決策中心，可以有效加強企業生產運營能力，進而達到「提質、增效、降本、減存」的目的。

富頂精密組件(深圳)有限公司（以下簡稱「富頂精密」）作為鴻騰精密 (Foxconn Interconnect Technology, FIT) 在大陸深圳的上市公司，其生產的CPU socket產品已經占據了將近全球70%的市場份額。在導入「透明工廠」後， 不僅實現經濟效益超過830萬人民幣/年，總體ROI達到了1.62，同時還提升了管理決策的時效性，幫助及時調整生產經營管理策略進而爭取到了更多的客戶訂單，提升了富頂精密的公司影響力及競爭力，加快了富頂精密的數字化轉型進程，目前正在申請成為由世界經濟論壇認證的燈塔工廠。

三、案例應用詳情

在富頂精密生產的CPU socket（CPU 插槽）寶科工廠中，共包含衝壓、電鍍、成型、裝配4個車間，以及1155SKT、1155五金產品線、3647SKT、3647五金產品線、兩條Type-C連接器產品線。 「透明工廠」方案的上線，有效解決了富頂精密存在的痛點問題，實現了「提質增效降本減存」的建設目標。

1、總體應用框架

「透明工廠」解決方案，通過數據中台對接製造企業的各類數據源，以iDS為基礎原型對企業運營決策中心進行可配置化開發以及定製化開發，助力企業在實現數據質量、數據安全、數據高效利用的基礎上，為經營層、管理層和執行層提供關鍵KPI 指標可視化呈現、關鍵指標輔助決策等能力，幫助企業進行準確有效的業務決策。

2、關鍵技術應用詳情

2.1 數據中台

在富頂精密項目中，利用數據中台以數據技術對海量數據進行採集、計算、存儲、加工，同時統一標準和口徑，形成數據資產，將數據治理工作落實到系統層面，具體包括元數據管理、數據質量管理、數據資產管理、數據標準管理四個具體應用場景，解決了富頂精密數據無統一梳理且邏輯混雜，數據無質量監控且質量欠佳、數據無統一標準且對標困難、數據價值定義不清且統計不全等問題，最終實現頁面加載時延低於0.5s，數據搜索時延低於0.5s，數據存量、質量、資產價格分析結果保存時長達到5年的效果。

同時，實現了如下技術突破和重大改善：

基於springboot標準化框架和搜索算法進行數據流分析，解決了富頂精密現有工業應用數據處理流程不統一、無統一標準的問題。

基於機器學習以先聚類後分類的方法對工業元數據進行標籤分類，解決了富頂精密元數據填報時存在的大量結構化信息，突破了無法關聯性搜索的局限性。

基於成本價值、經濟價值、市場價值三種方法，以動態權重對富頂精密進行資產評估，突破了單一資產評估的局限性，數據資產得以合理評估。

基於高性能模式進行數據標準搜索匹配，突破了以往只是管理元數據而非對管理數據內容的局限性，數據異常更易發現和報警。

2.2 企業運營決策中心

企業運營決策中心通過數據集成、數據分析、可視化呈現，實現富頂精密在衝壓、電鍍、裝配、成型下的工廠級、車間級、產線級的指標分析及決策的多個場景落地，實現了業務閉環、操作閉環、知識圖譜、輔助決策方面的創新並帶來重大改善，產品良率提升3%，周轉庫存降低1.5天，機台稼動率提升10%。

數據集成：對已有的富頂精密機台設備數據採集並存儲，進行數據抽取、轉換、匯總後存儲到決策大腦的數據庫中。

數據分析：梳理搭建富頂精密管理層25項關鍵KPIs（13項公共KPIs，12項機能KPIs）、經營層13項關鍵KPIs的指標體系庫，並按決策邏輯建立多種算法模型進行智能預警和智能追蹤。

可視化：通過iDs、3D Studio等組件，結合行業模板庫、圖表庫、3D模型庫，快速幫助富頂精密配置出了可決策、可分析、可管理頁面，為策提供通知和輔助決策。

同時，實現了如下技術突破：

建立了異常檢測算法模型，解決了富頂精密存在的異常數據的偏離導致異常點與正常點不屬於同一個數據分布的情況，產品良率提升3%。

建立了趨勢預測算法模型，根據時間序列發展趨勢精準預測出貼近富頂精密實際的結果，幫助決策者及時調整了相關生產戰略及戰術。

四、創新性與優勢

「透明工廠」解決方案具有如下優勢:

1、「透明工廠」並非純技術的數據整合方案，而是基於富士康眾多場域多年信息化、數字化建設經驗，結合人工智能、大數據等技術，實現從數據集成、治理規劃、數據建模分析預測的系統落地方案；

2、「透明工廠」突破了廠域多場景、多工藝製程的限制，可以滿足業務需求不斷變化、不同場景的實踐應用，並通過結合具體場域進行定製化開發，可以在各類製造場景中得以廣泛應用。

3、「透明工廠」高效集成與協同了場域內的信息化與數字化系統，以數據驅動技術應用於系統平台數據挖掘，極大提升系統的動態響應能力和自適應性，滿足工業連續化生產的需求。

此外，「透明工廠」在關鍵技術方面擁有如下創新性：

1、創新性建立了一個提供決策支持的一站式服務系統，擁有從從數據接入/集成/管理-數據建模分析預測-決策結果可視化-智能生產及決策-智能服務的端到端完善的系統架構。

2、結合生產機理和統計建模優勢，創新性建立了滿足製造業不同場景中的一系列智能算法和模型，如工業應用數據標準化模型、數據資產動態評估模型、異常檢測模型、生產經營趨勢預測模型等；

3、融合物聯網技術並進行拓展，支持不同層次、不同協議/界面、不同實時性需求的數據接入、存取管理，支持以准plug-in的方式對各類工業SaaS應用進行無縫接入與支持，實現秒級數據採集，分鐘級數據分析，秒級數據報警。

五、案例應用效益分析

結合目前已有的應用現狀，「透明工廠」可以在不同製造行業的各類製造場景中得以廣泛應用，並具有顯著的改善效果。「透明工廠」的導入預計可幫助製造企業實現如下效益：

異常檢測直通率提升3%-5%

設備綜合效率提升3%-5%

材料成本降低5%-10%

產品毛利率提升7-15%

客戶抱怨/COPQ/FQC數量降低15-30%

同時，預計幫助單個工廠實現經濟效益超過1000萬人民幣/年，ROI超過1.6，並在業務閉環、操作閉環、知識圖譜、輔助決策方面實現重大突破，為傳統製造產業提質降耗提供強有力支撐，為全國製造產業高質量發展創造先進經驗。

為了更好地助力更多的製造企業在數字化智能化轉型的賽道上脫穎而出，工業富聯計劃對「透明工廠」採用如下推廣模式：

第一，針對自動化程度高的龍頭企業，將「透明工廠」方案作為增值服務模塊推廣給客戶，並與諮詢服務、數字製造平台等相結合，幫助龍頭企業客戶快速實現可複製化、規模化推廣，工業富聯具有超過8個行業的廣泛大客戶群體，可進行有效推廣。

第二，針對中小型企業客戶，依託已建立的一站式企業服務門戶-富集雲以及區域工業互聯網平台如佛山、衡陽、晉城智造谷等，匯集政府、上下游企業和研究機構等多方力量，協同推廣進而實施落地。工業富聯計劃在接下來的5年中，為超過5萬家中小企業提供相應服務。

第三，整合市場資源，逐步形成「以平台+透明工廠占市場」的市場拓展模式，並完成華南、華東等核心區域及重點產業布局，積極構建生態體系，不斷提升「透明工廠」的能力，在行業和領域中為企業提供持續優化的服務，帶來更多的經濟效益，促進行業的協同發展。