前言
近年来,工业互联网、智能制造、工业4.0等相关技术的飞速发展,极大提升了国家制造业竞争力。2016年以来,汽车、家电、航空航天等领域的智能制造实践案例不断涌现,制造企业的数字化转型已从十年前的部门单项数字化应用向全过程、全周期的数字化应用转变,工业4.0的渐进发展态势正在形成。然而,在国家相关高新技术领域飞速发展的过程中,我们依然有很多关键核心技术受制于人,在一些关键领域仍然存在“卡脖子”的技术问题。
本书的写作初衷是分享多年来我在企业信息化、数字化领域积累的知识和实践经验。希望能够为推动我国电子元器件行业制造企业的数字化、网络化和智能化发展,提供一些可参考借鉴的案例及企业数字化转型的有效做法。2010年秋的一天,我接到毕业没多久的一名研究生的电话,他受朋友之托为北京市团校组织的市属企业精益生产培训寻找合作单位。精益生产是工业工程专业核心课程的主要内容,也是我们所擅长的领域。基于我们的教学与科研实践,结合企业的实际发展需求,在北京市团校的积极组织下,我们很顺利地构建了针对北京市属电子元器件制造企业的精益生产培训课程体系,并在2010年年底至2011年年初,完成了第一轮培训课程,并由此开启了我们为电子元器件行业进行相关咨询、培训服务的历程。正是源于这次针对电子元器件制造企业的培训课程,才有了我们对这个行业的认识、了解及深入实践,并逐步形成了我们对电子元器件行业信息化、数字化与智能制造发展路线的深刻认识,也因此奠定了我们与北京718厂长久合作的坚实基础,一路并肩探索企业数字化转型与工业4.0的渐进发展之路。
随着国家工业强基工程方面相关规划的发布,我们开始关注基础工业领域,包括零部件、元器件、原材料等行业的信息化、数字化发展现状。与之形成鲜明对比的是,在中国智能制造发展规划的十大领域如火如荼地开展工业4.0、智能制造建设时,基础工业领域的信息化、数字化却没有得到充分重视。作为工业强基核心领域的基础零部件、核心元器件生产制造企业的信息化和数字化仍然处于起步阶段。
在我国的装备制造领域,电子元器件的选用历来得到了“型号两总“系统的高度重视。电子元器件的选用,直接影响着整个型号工程的成败。如何结合产品全生命周期,在从设计、制造到交付的过程中加强电子元器件的质量稳定性、可靠性,提高电子元器件选用的高效、准确、可靠,是装备制造领域电子元器件管理亟待解决的课题。但目前针对电子元器件的生产制造环节,却缺乏有效的管理和控制手段,面向可靠交付的制造能力亟待提高。信息技术的发展、智能制造的提出,为实现电子元器件全生命周期各环节的管理和控制,提供了有效的技术方法和实现手段。本书就是在这样一种背景下,探究了数字化对提高电子元器件制造能力的促进作用,并结合电子元器件的全生命周期各环节的数字化,给出了几种典型的信息系统对电子元器件生产系统的支撑案例。
本书从互联网时代的工业变革出发,立足于电子元器件行业在智能制造背景下的发展需求,探讨在工业强基领域实现企业数字化转型与工业4.0渐进发展的可行之路,是针对企业借助信息技术进行生产管理变革,逐步实现智能生产的有益尝试,体现了工业4.0以智能生产为主体的发展本质。针对建立优质的客户体验、基于数字化转型实现生产过程可视化、面向客户的产品质量追溯等问题,从电子元器件行业视角探讨企业数字化转型的起步、进阶、提升与拓展的发展之路,并结合实际企业的信息化建设与数字化转型历程,详细阐述信息化、数字化乃至智能化的相关技术在电子元器件企业全生命周期运营过程中的具体应用。主要章节内容如下:
第1章:变革来临——企业数字化转型进行时。围绕互联网时代的工业变革,重点阐述了电子元器件行业转型发展需求、数字化转型与两化融合对实现工业4.0的渐进发展的促进作用。
第2章:订单跟踪——企业数字化转型起步。通过数字化转型建立优质客户体验,在电子元器件企业与客户之间实现数字化信息共享,借助数字化的订单跟踪系统,实现优质客户体验。
第3章:生产可视——企业数字化转型进阶。从订单到生产过程的数字化转型进阶,实现以生产计划及进度为核心的生产过程可视化,这是工业4.0技术从提高客户体验向企业生产运作管理的自然延伸。
第4章:过程监控——企业数字化转型提升。产品质量是企业的“生命线”,提高产品质量也是工业4.0时代企业生产过程智能化的核心目标。围绕产品质量在线检测与控制需求,通过过程监控实现电子元器件关键工序的工艺参数控制、产品质量数据实时采集与智能分析。
第5章:质量追溯——企业数字化转型拓展。企业数字化转型“由内向外”拓展,从电子元器件的客户视角分析产品质量追溯的迫切要求,构建产品批次清单,实现基于数字化的产品质量正向跟踪与反向追溯,满足供应链下游客户的“质量归零”需求。
第6章:研发创新——工业4.0的持续推进。创新是工业4.0推动企业价值提升的重要手段。以产品工艺及标准规范为基础,构建融合材料特性、工艺特性的电子元器件基础数据库,实现工业4.0持续推进的研发创新基础。
第7章:制造能力——企业数字化转型的重新审视。工业4.0的渐进发展有助于全面提升企业制造能力。本章从工业4.0提升企业制造能力的视角审视数字化转型及工业4.0渐进发展的核心价值,深入分析电子元器件制造能力表征,指出电子元器件企业在工业4.0时代提高制造能力的主要路径。
第8章:智能制造——中国制造步入新时代。大规模个性化定制正在成为制造的新模式,智能制造是推动个性化定制发展的催化剂。近年来,国家加速推动工业大数据、工业互联网、人工智能等新技术的产业化应用,中国正在步入“智造”的新时代。
本书是作者所在科研团队多年来在企业数字化转型实践中研究成果的总结,作者指导的多届研究生也为本书的写作做出了贡献。本书在撰写过程中,还得到了中国航天科技集团公司元器件专家组顾问夏泓先生的若干具体建议,特此感谢。
企业数字化转型及发展仍在持续推进,可以预见,今后会有更新的理论、方法与技术不断推动企业管控水平的提高,本书的内容也将有待丰富和发展。由于作者水平所限,书中难免存在不妥之处,恳请各位专家与读者给予批评和指正。
著者
2019年3月