引言
制造业是我国国民经济的主体，先进制造业更是国家经济实力的引擎和国家安全的支柱。十四五规划指出，我国将深入实施制造强国战略，深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业高端化智能化绿色化。各省也纷纷制定出台十四五制造业高质量发展规划，发布智慧工厂、未来工厂等支持政策，推动制造业转型升级。
智慧工厂建设的愿景和挑战
随着数字技术革新和产业发展，制造业也逐渐进入数智化时代。利用物联信息系统将制造业中的供应、制造和销售信息数据化、智能化，达到快速、有效、个性化的产品供应，是制造业数智化转型的目标。
数字技术不仅重新定义了商业模式，还重新定义了组织的运作方式。制造企业数智化转型架构中，面向客户的数字化营销、智能服务等用于提高产品交付满意度，提升客户粘性，并利用数据洞察发现业务增长机会；面向供应端的智能物流、供应商生产可视化等，为企业生产、销售提供有效支持。以数字化技术和智能设备为基础的智能车间、智能仓储管理、绿色生产等组成的智慧工厂，则是制造业数智化转型的核心。
制造企业数智化转型架构
作为先进制造的核心，智慧工厂已赋能新能源汽车、消费电子、机械制造等众多行业，在生产运营、多个制造基地协同管理、供应链协同、智慧园区管理等过程中产生了重要价值，实现了生产效率提升、生产成本优化、交付满意度提升等。例如在协同制造场景，通过现场可视化、生产信息互联共享等方案，赋能制造过程实现可视、可控，实现供产销协同；在供应链协同场景，通过智能需求预测与计划、智能排程、自动仓储管理、全流程物料追踪等方案，建立网络化协同能力。
智慧工厂十大运营场景
顶层规划在智慧工厂的落地实施中占据了重要地位，适当地规划融合了行业发展方向、集团战略设计和实施可操作性，为企业数字化转型奠定了基础。然而在实际项目中，智慧工厂的规划和实施面临重重挑战。首先是顶层规划缺位，套用通用框架直接落地实施，或者干脆不做规划，导致转型方向不明，各业务模块各自为战，形成烟囱式建设，重复的投资与建设造成资源浪费，无法达到预期收益，错失转型时机；其次是规划过度，过于强调先进理念和技术，脱离实际业务现状，导致规划停留在纸面上，数字化系统形同虚设，业务流程和管理模式依然在繁杂的手工表格和报表中挣扎，转型无法达到预期效果。
毕马威智慧工厂建设的成功之路
针对上述智慧工厂建设实际存在的问题，毕马威采取了端到端的智慧工厂一体化建设方法论：首先从战略出发，进行现状和对标分析；然后重点是结合客户的生产过程、工艺流程和业务流程进行针对性的顶层规划设计；最后是实施辅导落地，确保顶层规划设计的贯通执行。
毕马威智慧工厂一体化建设方法论
在上述三阶段中，顶层规划设计是实现智慧工厂成功建设的关键钥匙。毕马威的智慧工厂顶层规划具有以下三方面的特色：
01顶层规划围绕实现智慧工厂的六大目标进行
毕马威的顶层规划并非只是面向高管层的灯塔式的宏伟蓝图，而是从最佳实践出发，结合企业的现实运营状况，为客户设计可实施的标杆工厂的运营蓝图，实现智慧工厂的六大目标：智能制造，一体化物流，端到端供应链管理，数字化工艺，低碳生产，智慧决策。
中短期规划：设计业务架构，应用架构、数据架构与技术架构，助力研发设计、工艺、生产制造、物流管理的智能化，供应链管理的一体化、生产低碳化，实现智能制造。
长期规划：借助需求驱动的供应链、大数据、云计算、机器人、物联网等新兴技术，逐步提升智能制造能力成熟度。实现数据驱动决策
毕马威智慧工厂规划目标
02顶层规划要解决的三大关键问题
如何能让顶层规划真正成为新工厂建设的指南针，有效指引后续实施落地的蓝图，而不是束之高阁的废纸？最重要的就是既要面向未来，又从实际出发，解决三大关键问题：
1.对于新工厂进行端到端流程的全面设计。解决各部门的业务协同问题，以及系统建成后的信息孤岛问题。
很多顶层规划只是做大的业务架构和功能规划，甚至是通用的架构千篇一律的应用规划。但是顶层规划的真正难点在于每个行业，每个工厂，每个客户的工艺流程，业务流程都是不一样的。那么，客户现有流程的痛点，如何在新工厂的业务设计中进行优化和改善；如何深入了解客户的产品特点和工艺过程，将其结合到制造运营管理（Manufacturing Operation Management，简称MOM）的功能设计当中去；这些都需要设计者既具有深厚的工业沉淀，又对运营流程、信息系统功能有深入的了解。
2.结合生产工艺流程和信息系统数据的需求，进行协同数据流的规划。解决IT和OT融合的问题。
生产流程和信息流如何协同运行，或者说IT和OT如何融合（物理世界和数字世界的融合），这样底层的设计和考量，常常是很多智慧工厂是否能成功建设的关键。OT的数据采集，人，机，料，法，环，测如何在生产物流的每个环节进行实时全面的采集，并非是一件容易的事情。需要设计者对于工艺和生产过程充分的了解，熟悉各种数据采集的技术，才能设计出有效的IT和OT融合的方式。
3.对于智慧工厂进行分层规划，并且重视各层之间的协同，在流程，数据，系统功能各方面进行全面和统一的设计。解决运作层，运营层，管理层，决策层各层之间协作问题。
很多数字化工厂的顶层规划，要么偏重于运作层，即数据采集和MOM的设计，实现生产和物流层面的智能化；要么偏重于管理层和决策层，如设计数据中台，数字孪生，管理驾驶舱等等。这些都是必要的，但一个完整的顶层规划，要注重的是各层之间的协同和融合。例如运营层的设计中很重要的就是端到端的供应链规划，也就是根据企业的计划特点，设计集成计划体系（IBP）。集成计划体系IBP既与客户(CRM)信息协同，又与供应商信息（SRM）进行协同，并通过需求计划与供应计划的协同（S&OP）之后生成生产计划，采购计划，以及物流计划等，实现了运营层与操作层之间的无缝贯通。
03在顶层规划中合理应用新技术
智慧工厂的规划和实施必然伴随新技术的应用，如物联网，数字孪生，大数据，人工智能，云计算，工业互联网等等。但如何将新技术真正落地实施，在顶层规划上要做严谨的考量。例如工业互联网，代表未来工业软件架构的趋势，采用容器化，微服务的形式构建数据中台，业务中台和技术中台，基于场景构建智慧工厂应用程序（APP）解决生产运营实际痛点，是一种先进的解决方案，但在现实层面也有应用上的问题，例如是否有合适的PaaS平台可以兼容所有主流的工业软件，成熟的工业软件是否都有适合搭建在工业互联网上的SaaS版本等。因此要注意技术路线的规划，立而后破，既面向未来进行顶层规划，也结合现状各个击破，逐步实现先进制造转型。
为什么选择毕马威
毕马威咨询团队在制造行业深耕多年，在智慧工厂的规划方面拥有大量的项目经验；作为咨询领域专业公司，毕马威团队能够为不同行业客户提供量身定制解决方案，结合客户行业特点，工艺流程，供应链模式实现高质量的面向结果的智慧工厂的顶层规划设计，并协助客户进行项目落地实施监造，促进智慧工厂的成功建设。
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