本文为“2023年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2023年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介
“科技尽善,生活尽美”-美的是一家覆盖智能家居、楼宇科技,工业技术、机器人与自动化和数字化创新业务五大业务板块为一体的全球化科技集团,过去五年研发资金近500亿元,形成美的、小天鹅,华凌、COLMO,库卡,威灵、合康、高创、万东和菱王等多个品牌组合,每年为全球超过4亿用户,各领域的重要客户与战略合作伙伴提供满意的产品和服务。迄今,美的在全球拥有约200家子公司、35个研发中心和35个主要生产基地,业务覆盖200多个国家和地区。
美的集团已是全球重要的制造商之一,通过MBS、自动化和信息化打造智能制造工厂,同时以T+3模式推动全价值链业务变革,提升和建设世界级水平的制造能力和系统。

图1 美的集团
二、企业在智能制造方面的现状
在全球范围内,数字化转型已成为企业发展的大趋势。美的集团,作为中国家电行业的领军企业,不仅积极响应这一趋势,而且在实践中展现出了前瞻性的视野和独特的策略。从最初的信息化建设,到业务流程的优化,再到数据的价值发现,以及用户需求的深度挖掘,最后到数字化技术的广泛应用,美的的数字化转型之路充满了探索和创新。
美的精益业务系统MBS是美的集团独有的一种业务模式,致力于为全球客户提供高品质、短交期、低成本的产品和服务。MBS为美的智能制造打下坚实的精益基础的同时,专注于提升全价值链的卓越运营效率。
在以生产为导向的传统制造业经营模式正趋于瓦解的当下,用户在企业价值链中的地位愈发突出,美的集团在实践中摸索出一套“T+3”产销模型。

图2 “T+3”模式下的订单处理的时效要求目标
基于独创“T+3”业务模型,美的集团围绕订单交付主链条,基于对营销、计划、采购、生产、物流、质量等多领域的拉通协同与诊断,达成产销协同、采购拉通、生产管控与物流改善,供应链管理全面转型升级,将商业模式从“以产定销”转变成为“以销定产”,进一步优化供应链各环节成本。
在过去数字化转型的基础下,独创的“T+3”理念和业务模式为美的带来了快速生产制造的能力,同时也反向对底层数据架构建设提出了要求和挑战,需要更加实时准确的数据能力服务于业务,也需要数据能够构建全价值链,为业务的经营决策做出指导。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1.项目背景介绍
在美的集团的数字化转型过程中,重构实时数仓是一个关键的环节。实时数仓能够为企业提供实时的、准确的数据支持,从而帮助企业快速做出决策,提升运营效率。然而,实时数仓的建设并非易事,尤其在制造供应链场景下,数据的复杂性、多样性和实时性要求都非常高。
数据的复杂性给数据分析的时效性和准确性带来挑战。

图3 生产制造供应链场景下实时数据建设挑战
在制造供应链场景下,数据不仅来源于各种不同的系统,数据来源于各种不同的业务环节,如采购、生产、销售、服务等这些业务环节的数据有各自的特点和规律,需要使用不同的方法和技术进行处理,企业需要实时监控各种业务环节,以便及时发现问题,快速做出决策。
如何从这些复杂的数据中提取出有价值的信息,是实时数仓建设的一个重要问题。
同时,这些数据包含了各种不同的类型,如结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。此外,数据的质量也参差不齐,有的数据完整准确,有的数据则存在缺失、错误、冗余等问题。
如何处理这些多样性的数据,使其能够为企业提供统一、一致的数据服务标准,是实时数仓建设的另一个重要问题。
围绕美的的两大战略主轴“用户直达”和“数字驱动”,借助数字化和大数据以及人工智能、UIT等技术,优化美的的用户生态系统,以更好地服务用户。
在制造场景数字化大背景下,美的集团与镜舟科技联手,进行实时数据升级实践,构建数字化驱动的全价值链。
2.项目实施与应用情况详细介绍
面对上述挑战,美的基于镜舟数据库搭建了实时数仓解决方案。镜舟数据库是基于StarRocks开发的企业版OLAP数据库,旨在帮助企业建立“极速统一”的湖仓分析新范式,让企业能够快速、准确基于一份数据完成业务指导决策,实现增长。
美的以“数据驱动”和“用户直达”双轴为核心,落地基于镜舟数据库的实时数仓解决方案,该方案为美的整体业务的实时数据应用提供助力,保证数据时效性与准确性。
通过实时数仓升级实践,美的进一步向数智化迈近,从业务、人员、流程等多个方面改善数据体验,例如订单全流程的可视化等业务需求,帮助业务端实时了解业务进程,释放数据效益,给用户带来实时的服务和反馈体验,为消费侧和供应链侧带来双重收益,助力企业降本增效。
其中,该方案在用户服务、智能IoT设备两个场景中,利用实时数据架构的升级和进一步数据应用,为用户服务体验带来显著提升。
(1)实时数据赋能售后服务,提升用户满意度
以售后服务安装场景为例,美的电器购买后安装预约工程师需要实时数据。工程师是否成功预约,系统需要在几分钟内告诉用户。这里面的问题与生产制造领域相似,一方面是系统相对分散,另一方面是各个业务系统之间的数据发生时间差异也比较大。
另外一个诉求是灵活多维的汇总指标。例如,负责某地区售后安装运营中心的管理者需要知道团队 100 个工程师中有多少人收到了投诉。了解这些指标后,为了采取相应的业务措施,管理者需要知道具体被投诉工程师是哪些人,并进一步需要将这些汇总指标详细化,导出明细数据。
这种情况下使用 Flink 计算,就不得不拆分任务、逐个计算,再进行聚合。这样一来,就需要维护大量的 ETL 任务。当业务口径发生变化时,维护和修改工作量会非常庞大,数据问题的排查也会变得复杂。

图4 基于镜舟数据库物化视图构建售后服务实时数仓方案
在数据解决方案的设计中,美的从用户需求出发,根据需求反推方案,基于镜舟数据库构建售后服务实时数仓,业务方能够为用户提供更高质量的服务。
通过镜舟数据库的物化视图加速重构,使用 ODS(操作数据存储)、CDM(公共数据模型)、ADS(应用数据存储)等方式创建虚拟的实时数据仓库,这样就能够有效解决上述问题。,当业务需求发生变化时,只需要刷新应用层的查询 SQL,极大程度减少了数据维护和修改的工作量,在数据排查时也相对便捷,提升运维工程师的效率。
因此,一个可以根据业务可接受的时延灵活调整的解决方案是至关重要的。美的从业务场景出发,让实时这一特性真正贴合到业务中,不需要到达秒级,分钟级的时效性也足以解决业务上的问题,带来的收益巨大。
美的真正做到了让数据为业务服务,并且驱动业务给用户带来更优质的服务。
(2)实时数据赋能IoT智能设备场景,为用户带来智慧生活体验
随着互联网进程成熟,传统家居电器产品越来越趋于智能化,除了自身硬件的功能,也要通过数字化手段给用户交互及服务带来更优质的体验。
在智能设备场景中,IoT 日志数据具有一些特点。
一是数据量巨大,亿级别的设备和传感器产生的数据相当于海量日志数据;
二是对实时性要求极高,例如家中烟雾报警器如果检测到火灾,用户需要立即得到通知,而不是事后;
三是数据需要便于进行计算,例如用户行为统计与洞察等,来更加及时和准确服务用户。
在智能 IoT 场景下,美的的实时数据解决方案包括数据接入、ETL 处理、维度信息补全,以及数据存档。

图5 IOT智能设备场景的应用方案
与服务场景类似,美的使用镜舟数据库来进行上层数据展示,并利用其物化视图构建虚拟数据仓库。同时,数据也存储在离线存储上,以便在业务口径变更时用离线数据进行补偿。
通过家中多个智能设备的实时监测,用户能实时了解情况,遇到异常状况及时发送远程通知、第一时间响应。同时,通过IoT设备可以进行用户生活场景的感知识别,实时数据洞察和分析用户需求,精准为用户提供贴心的主动智能服务,有效满足安全、便捷、健康等生活需求,为用户体验升级。
3.效益分析
(1)实时数据帮助企业全价值链升级增长。通过对底层实时数据架构的优化升级,将分散在各个系统的数据集成在一起,使得企业在庞大数据量级下,能够全面、准确、实时地了解业务情况,做出最符合业务需求的。
帮助业务和系统实现降本的同时,也使得企业各个部门能够统一数据标准,基于数据能够能加准确、实时的做出业务判断,更加智能化用数据做服务,提升整体的运营效率,从而辅助企业实现效益增长。
(2)实时数据进一步辅助用户服务体验及满意度提升。在实时数据的支持下,美的能够提供更好的客户服务,提高客户满意度,从而进一步提升市场竞争力。
例如,在售后服务场景中,实时数据使得企业能够及时了解客户的需求和反馈,及时解决客户问题,从而提高客户满意度。另外,实时数据服务在智能IoT场景的制造到用户运营各个方面都发挥着不可替代的价值,都通过实时数据为生产环节监测。在交付智能设备后,通过实时数据分析为用户带来更加安全、便利、舒适的家居环境。
(3)实时数据带来企业制造供应链效率提升。通过底层实时数据架构的改造,一定程度上提升制造供应链端的效率,帮助集团建立快速生产制造的能力,进一步将商业模式从“以产定销”转变为“以销定产”。
当用户在线上或线下渠道购买家电时,从用户下单那一刻起,业务方能第一时间跟踪订单状态,以安排原材料采购和生产制造,实现三天内完成物料的准备,六天内(T+3)发货,生产效率大大提高,同时也得以从各个环节优化成本。
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