制造行业解决方案：联想算力基础设施 白皮书

CONTENTS 引言02 制造行业的发展趋势03 制造行业解决方案10 1.研发设计10 1.1 PLM系统解决方案101.2专用CAE HPC解决方案121.3芯片研发设计EDA解决方案131.4软件编译系统解决方案161.5云原生及容器平台解决方案171.6 DevOps解决方案191.7成功案例（某头部车企PLM系统数据集中及容灾项目）221.8成功案例（某大型重型设备集团容器应用数据平台项目）23 2.生产25 2.1 MES系统解决方案252.2 CIM系统解决方案272.3工业AI质检解决方案282.4成功案例（某新能源企业MES系统高可用双活存储项目）30 CONTENTS 3.销售及管理31 3.1 ERP(SAP HANA)解决方案323.2办公及综合管理系统解决方案343.3服务器和桌面虚拟化解决方案353.4数据迁移和分析解决方案363.5成功案例（某大型新能源汽车集团通用数据平台项目）37 4.制造行业+AI39 4.1自动驾驶解决方案394.2生物基因解决方案404.3智慧工厂（物联网及大数据分析）解决方案414.4其他制造行业AI场景解决方案434.5 HPC/AI存储解决方案444.6成功案例（某全球头部车企Tier1制造集团-智慧工厂项目）484.7成功案例（某大型IT制造集团研究院智算存储项目）50 5. SDS(软件定义存储)51 5.1业务场景与数据催生SDS515.2 SDS制造行业应用的趋势545.3联想SDS软件定义存储解决方案545.4联想问天DXN分布式存储系统：自主可控分布式非结构化存储555.5 DXL：海量数据对象文件管理专家565.6联想问天DX1100U：ONTAP软件定义解决方案575.7成功案例（某头部面板厂商工业质检项目）59 61 联想中国基础设施业务群 联想中国基础设施业务是联想“混合式AI”战略布局（AI终端、AI基础设施、AI方案与服务）的中坚力量，以“一横五纵”战略框架，通过构建布局完整、稳定高效的AI基础设施，为企业智能化转型打造坚实可靠的智算底座。“一横五纵”，即联想万全异构智算平台，以及服务器、存储、数据网络、软件及超融合以及支持运维服务。 联想中国基础设施业务坚持“联想问天+联想ThinkSystem”双品牌战略，为客户锻造强劲的算力服务引擎。联想服务器将以打造“更强大、更稳定、更高效、更绿色”为发展方向，与联想存储、软件定义存储、数据网络，支持运维服务等业务共同构成智能基础设施架构，为千行万业提供更好的全栈式基础设施算力服务。 坚守“联想智慧中国”的愿景，以“混合式AI加速中国智能化转型”为使命，联想中国基础设施业务群将继续以客户为中心，保持全球+本地齐头并进，打造国内合作伙伴生态圈，与客户共赢智能时代，推进中国智能化转型。 引言 在全球产业变革与数字技术爆发的双重驱动下，制造业数字化转型已从趋势成为必然。传统制造业长期依赖规模红利与成本优势，但当下正面临全球产业链重构、市场需求碎片化、要素成本攀升等多重挑战，需通过数字化实现价值重构。 当前，我国制造业数字化转型已步入加速阶段，5G、AI、数字孪生等技术在产线智能化改造、供应链协同等场景逐步落地。然而，多数企业仍面临技术应用碎片化、数据价值挖掘不足、转型路径模糊等痛点，尤其中小微企业在资金、人才、技术等方面存在明显瓶颈。 中国制造业作为传统企业转型新生的亲历者，开启了“数字化、网络化、智能化、绿色化、服务化”深度融合与协同发展。随着五化方向全新实践的推进，数据量将面临爆发式的增长。在此背景下，如何更好地管理和应用数据将对“极致创新与深度合作”起到至关重要的推进作用。 制造行业的发展趋势 随着新一代“云、大、物、智、移、边”信息技术与制造业的深入融合，特别是近年来人工智能技术持续热潮，对制造业生产方式、企业组织、产品模式等都将产生巨大变革。未来，信息技术在制造业的研发设计、生产、供应链、销售及管理、服务等各个环节上的应用将进一步得到深化，信息技术与制造业将实现全面融合，从而实现制造业的数字化转型。我们认为，未来制造业将呈现以下趋势： 产品模式转向定制化、服务化 生产方式趋向智能化、网络化 企业组织走向扁平化、虚拟化 通过数据的全面感知、收集、分析、共享，为企业管理者和参与者呈现出制造业价值链的全新视角。传统制造业突破现有生产方式与制造模式，与消费需求所产生的海量数据和信息开展大数据分析与价值提取。同时，在进行这些非标准化产品生产过程中，产生的生产信息与数据是海量的，需要及时收集、处理和分析，进而优化、完善现有生产。这两方面大数据信息流，最终通过互联网在智能设备之间传递，由智能设备进行分析、判断、决策、调整、控制，进而继续开展智能制造，生产出高品质的个性化产品。由此，发展为以数据为驱动，构建新一代智能制造企业的时代。 最新的中国“十四五”智能制造发展规划，明确指出如下重点任务： 1.加强关键核心技术攻关 聚焦研发、生产、供应链、销售、服务等制造全过程，突破设计仿真、混合建模等基础技术，开发应用增材制造、超精密加工等先进工艺技术，攻克智能感知、高性能控制、人机协作、精益管控、供应链协同等共性技术，研发人工智能、5G、大数据、边缘计算等在工业领域的适用性技术。 2.加速系统集成技术突破 面向装备、单元、车间、工厂等制造载体，构建制造装备、生产过程相关数据字典和信息模型，开发生产过程通用数据集成和跨平台、跨领域业务互联技术。面向产业链供应链，开发跨企业多源信息交互和全链条协同优化技术。面向制造全过程，突破智能制造系统规划设计、建模仿真、分析优化等技术。 3.加快创新网络建设 围绕关键工艺、工业母机、数字孪生、工业智能等重点领域，建设一批制造业创新中心等载体，开展关键共性技术研发。推动产业化促进机构建设，加快智能制造创新成果落地转化。建设一批试验验证平台，加速智能制造装备和系统推广应用。鼓励企业牵头建设创新平台，促进创新资源集聚。 联想认为，在这场制造业数字化转型的浪潮之中，数据将成为企业核心竞争力，利用数据创造价值将成为企业数字化转型的核心因素。 联想致力于为制造业的研发、生产、供应链、销售、服务等制造全过程提供数据全生命周期管理方案，包括数据的存储、保护、归档、移动等，同时把制造业细分为三大类：汽车（包括相关产业链）、芯片（包括相关产业链）以及泛制造领域，因此本文也会重点围绕这五个环节和三大子行业阐述解决方案。 见下图： 联想制造行业数据管理方案总览 应用于研发、生产、供应链、销售、服务等全流程 联想在制造行业的核心优势 数据只有在正确的时间，出现在正确的地点，使用正确的系统，才能高效提升数据管理效率，挖掘数据的价值。由此可见，数据因流动而带来无限可能。 流动的数据赋能工业4.0。联想让这种流动变得高效有序。真正“以数据为中心”则是DataFabric的价值所在。Data Fabric战略旨在将企业存放在不同位置上的核心数据高度整合、统一、连贯起来，使得数据能够跨云、核心及边缘无缝流动，以便企业自由地调用数据，无论是复制、归档，还是其它数据相关的应用，都可以在Data Fabric中实现，有效解决企业在混合多云情况下的数据管理难题。 Data Fabric可以通过提供以下功能帮助制造企业利用这些数据创造新的价值，并加快数字化转型的步伐： •数据可见性和数据洞察力：深入了解资源性能、容量和成本，以及应用程序规划和分析应用程序集成 •数据访问和数据控制：迁入和迁出内部及云环境、执行复制、实现业务连续性、进行数据分层以提高效率，以及跨不同位置和应用程序进行访问 •数据保护和数据安全：数据备份和恢复、归档和保留、副本数据管理、加密以及应用程序集成 让数据在本地和云端无缝流动、从而发挥最大价值，已成为数字化转型浪潮中的企业共识。混合云环境中，Data Fabric能够让数据像企业的血液一样，在云端和企业内部无缝流动，从而催生新的客户接触点、创造创新型业务商机和优化企业运营。联想也将继续以Data Fabric为核心，助力制造企业在智慧数据构建的智能世界中充分释放数据的潜能，在数字化转型的道路上稳步前行。 OT/IT融合-工业4.0 制造业中的多元化数据流 联想结合优势产品和解决方案为制造企业研发设计、生产、供应链、销售、服务及创新业务等各个应用场景推出全面解决方案。 联想凌拓制造业方案概览 制造行业信息系统分类 制造企业信息化全景 制造行业解决方案 1.研发设计 高性能 通过PLM(PDM)及CAE等系统提高研发工程效率，需要在最短时间内开发出有市场竞争力的产品，要求满足应用系统性能的基础架构，特别是数据存储系统 数据全生命周期管理 多种格式的设计文件、代码，数据量大，文件数量多，研发数据的产生、使用、归档非常重要，需要有效管理海量数据的全生命周期 数据安全 研发数据是企业的宝贵资产，数据绝不能丢失和泄密，安全可靠的数据存储是一大挑战 »1.1 PLM系统解决方案 业务挑战 »易使用： •各种结构化（数据库）及非结构化数据（电子文档、数字化文件、代码、编译文件）存储的安全可靠和快速访问•异构环境文件数据访问(Linux/Windows) »高性能：访问设计图、工艺图等数据 »便管理：研发机构数据全球协同开发，数据可以在不同研发机构之间自由流动 »数据安全：数据合规保存、数据备份、归档、防勒索 »数据高可用：保证PLM系统高可靠性 »数据存储效率：降低存储成本 解决方案及优势 高性能 易使用 高性能的ONTAP统一存储池，一套设备同时支持SAN&NAS&S3，满足数据库、虚机、文件、对象存储需求，虚机存储具备三大优势:统一存储、存储效率、虚机保护；NAS同时支持NFS/CIFS访问同一份数据 全 新NVME全 闪 存 储 系 统， 结 合NVRAM+WAFL的自身优势，满足数据库、虚拟化、文件等应用的高性能、低延迟的需求，提高工作效率 便管理 数据安全 Snapshot+SnapMirror+SnapCenter+防勒索的多级保护方式，确保数据万无一失，无须第三方备份硬件和软件，备份时间减少99%，恢复时间减少70% 高效数据复制软件SnapMirror实现数据在不同数据中心、不同研发机构同步，实现协同开发 数据存储效率 数据高可用 成熟、稳定的NetApp产品可以轻松实现关键数据的高可用，达到6个9的可靠性要求 业内领先的重复数据删除和数据压缩技术，大幅降低存储成本 一份数据跨平台访问示意图 解决方案架构图 »1.2专用CAE HPC解决方案 业务挑战 »利用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真，及早发现缺陷 »前后端处理、碰撞分析、机械动力学仿真等，需要高性能的并行计算能力和高I/O能力 CAE + AI »加速仿真：用AI算法和模型替代部分仿真，缩短计算时间»智能优化：通过强化学习，自动搜索最优设计参数»数据驱动决策：从海量仿真数据中挖掘规律，辅助决策»异常预测（数字孪生）：结合CAE仿真与实时传感器数据，预测设备故障或工艺缺陷 解决方案及优势 从成本考虑，中小规模的HPC建议采用ONTAP产品，架构简单，运维容易，性能线性扩展 中 大 规 模 的HPC建 议 采 用LenovoDSS-D /DSS-G或自研分布式DXN存储，成本可控，超大规模线性扩展 CAE HPC解决方案参考架构 »1.3芯片研发设计EDA解决方案 业务挑战 »集成电路设计存在技术和市场两方面的不确定性 »IC产业目标: •缩短上市时间•加速设计、模拟、验证流程•降低工程耗时•打造卓越的PPA产品（提升性能Performance,降低能耗Power，减小面积Area） 技术挑战 »数以亿计的设计各个阶段产生的文件»混合读写及巨量元数据访问»存储更可能成为系统性能瓶颈