工业流程的韧性
面临的挑战
工业韧性对于制造业、能源业、航空业和汽车业等领域的企业而言至关重要。随着全球市场的日益互联和监管环境的日益严格，大型企业在维持运行稳定性方面面临着诸多挑战。其中由自然灾害、地缘政治紧张局势或需求突变等事件引发的一个关键问题是供应链中断。这些中断往往会导致生产延误、成本上升，在某些情况下甚至会使导致完全停止运行，从而影响到企业的盈利能力和市场份额。
此外，对法规的严格遵从正逐渐成为行业的一大负担。环境、安全和劳动法规的不断演变要求企业迅速适应，这通常涉及对流程或技术的重大更改。不遵守规定可能会导致罚款、法律诉讼或声誉损害，所有这些都会削弱企业的韧性。
另一个常见问题是业务扩展的复杂性。当企业扩大规模，增加新的生产线或进入新市场时，它们经常会遇到瓶颈。这些瓶颈可能源于流程方案的过时、基础设施不足或系统整合不良，所有这些都会降低效率和灵活性。如果无法顺利扩展，企业就难以满足日益增长的需求，进而影响到客户满意度和长期增长前景。
解决方案
应对这些挑战需要采取系统性的方法。工业韧性不是通过孤立的修复措施来实现的，而是通过仔细协调流程、技术和人力资源来实现的。企业需要采用先进的规划工具和策略，如数字孪生或仿真模型，来对各种场景下的运行进行压力测试。这些模拟仿真使企业能够预见潜在的中断，并在问题升级为主要问题之前识别出薄弱环节。通过这种方式，它们可以就如何优化供应链、遵守法规以及高效扩展做出明智的决策。
最终，构建韧性旨在打造一种能够抵御冲击、适应环境变化并持续可持续增长的业务模式。大型企业必须投资于正确的工具、人才和流程，以确保其运行保持敏捷，并能够应对即时威胁和长期挑战。
WorldLab™ 的价值
无论您关注的是哪个系统层级：生产线、制造工厂、多站点制造系统还是大型工业网络等，WorldLab™都能助您为现有/新型基础设施或工业转型项目找到最佳配置，并为您日常及每月运行工业系统时的决策提供支持与便利。
案例一 物流仓库
为自动化仓库寻找最佳架构设计
项目背景
我们的客户的业务是销售高度自动化的仓库。然而，仓库的运作在很大程度上取决于季节以及人力和技术资源的可用性，而这些资源可能会随时间而变化。为了做出最佳的系统级设计决策，有必要针对给定的仓库配置和运行情况，获取自动化仓库物流宏观性能的关键定量信息，以便能够比较各种可能的竞争性工业架构，并找到最佳解决方案，从而使用专用工具高效地准备更深入的工程分析。
自动化仓库的交换区和存储区
我们的方法
为了应对客户在设计和运营方面的挑战，我们构建了一个通用自动化仓库的系统数字孪生模型，其中包括交换基础设施、自动化存储区和若干从仓库外向存储区来回搬运货物的机器人。然后，我们为这样一个仓库的设计过程配备了该工具，使仓库设计团队能够模拟和评估针对每个客户的多种设计方案，并找出最佳方案。同样的工具还可用于操作模式，在自动化仓库运行期间出现异常行为时向操作员发出警报。
用Σ™语言 编写的自动化仓库系统模型
创造的价值
1. 特点
已部署的服务特点：
a.自动化仓库的结构和行为建模
b.分析自动化仓库环境的运行数据
使用的产品功能：
a.- 在 Σ™语言中实施系统模型
b.- 连接外部和内部数据源
c.- 逐步和随机模拟
d.- 情景模拟和评估
2.优点
§对流的趋势进行建模和仿真，以捕捉配送流随时间的变化，而配送流是触发自动化仓库输入的核心输出。
§对自动化仓库必须应对的所有业务和工业危险及干扰（如仓库工业设备的故障和维护期、仓库结构的演变、运营的季节性、资源缺乏等）进行建模，不会出现任何问题。
§系统数字孪生的维护和演进只需极少的工作量即可定期实现。
效益 1：客户提到我们的方法的第一个益处是为自动化仓库构建了一个全球共享的横向量化愿景，而这正是目前所缺乏的。
效益 2：我们的方法有助于确定自动化仓库的最佳设计方案，同时考虑到仓库必须面对的所有商业和工业限制及危险。
案例二 制造业与供应链
客机最终装配线的增产评估
项目背景
一家商用飞机制造商正准备提高其总装线 (FAL) 的产量，以满足市场需求。然而，该公司的工业设施已达到产能极限，因此需要了解如何才能在中短期内成功实现增产，将目前的生产率提高一倍。我们的客户要求我们分析其工业系统当前的薄弱环节，并提出相关的缓解措施，以便为目标工业增产做好最佳准备。
某客机总装线示例
我们的方法
我们的应对措施是为当前的整体/扩展工业系统（包括总装线、相关供应链和工业管理系统，以及销售、质量、工程、采购、客户和监管机构等主要内部和外部利益相关者）构建一个系统模型，支持相应的系统数字孪生，并依靠这一全球系统的真实的系统模型。这使我们能够对工业系统进行分析，并评估其与目标工业升级之间的主要瓶颈，从而提出相关的重要工业改进建议。
飞机工业系统的系统模型，包括制造、供应链、工业管理和主要利益相关者
创造的价值
1. 特点
本案例中部署的服务功能：
– 整体/扩展飞机工业系统的结构和行为建模
– 整体/扩展飞机工业系统的运行数据分析
本案例中使用的产品功能：
– 在 Σ™语言中开发系统模型
– 逐步和随机模拟
– 情景模拟和评估
2.优点
– 捕捉市场趋势，仿真作为飞机工业系统核心输入之一的客户需求的演变。
– 在我们的系统模型中，集成了整个飞机工业系统必须应对的主要商业和工业风险与干扰（如飞机设计变更或研发过程中客户需求的演变、生产重新排序、供应商问题、零部件短缺等）。
– 系统数字孪生的维护和演进只需很小的工作量即可定期实现
效益 1：客户提到我们的方法带来的第一个效益是为其目前缺乏的整体/扩展工业系统构建了一个共享的全球和横向愿景。
效益 2：我们的方法使我们能够确定现有整体/扩展飞机工业系统在实现目标增产方面的主要瓶颈，并确定改进建议，以实现这一目标。