企业数字化转型与工业4.0渐进之路:电子元器件行业视角
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1 数字化转型起步:为什么从订单开始

按照通常的认知,企业信息化、数字化等领域的研究者普遍认为企业的数字化基本范畴可以从“设计数字化、管理数字化、生产过程数字化、制造装备数字化”四个维度进行定义与实现,如图2-1所示。

图2-1 企业数字化范畴的基本认知

设计数字化是针对产品研发过程的,包含了通过PDM/PLM/CAD/CAE等软件实现研发过程管理的数字化,以及通过虚拟仿真、数字样机等技术实现的半物理仿真和全数字样机,极大地缩短产品的研发周期。空客A380、波音787,以及我国C919在研制过程中,广泛采用了数字样机技术,实现了整个产品全生命周期模型的数字化。

管理数字化是针对企业经营管理过程的,通过数字化的技术手段实现企业战略决策、经营管理等各个环节业务活动的数字化,借助DSS/ERP/CRM/SCM等软件实现经营决策、绩效管理、销售管理、采购管理、计划管理、客户管理、供应商管理等企业经营管理全过程的数字化。

生产过程数字化是进一步聚焦到产品的实际生产过程,以生产过程的数据可视化、产品加工装配过程的实时监控为标志,通常借助MES及数据采集系统实现生产指令下达、生产过程数据采集、质量在线监测等生产管理活动。目前,以物联网、工业互联网等为技术手段,进一步促进了企业生产过程数字化的发展进程,也使得传统生产制造企业从工业2.0向工业4.0的快速发展成为可能。

制造装备数字化是面向产品制造的具体装备而言的,其本质是产品数字化。对于提供制造装备的企业而言,“制造装备”是其面向客户提供的具体产品,其数字化的意义在于能够面向客户提供产品的远程状态检测、故障预警、故障诊断及远程的运维服务。因此,对于实现了制造装备数字化的企业而言,表明其具备了对具体生产设备的在线监控及设备的健康管理能力。

对于不同行业的企业而言,企业的数字化转型过程并没有严格的先后顺序。但相对于航空航天、舰船、轨道交通等装备制造领域侧重于产品研发、设计数字化优先策略而言,电子元器件行业由于其产品规格种类繁多、产品结构简单,其数字化的核心需求也具有鲜明的行业特征。正如本书第1.3节的阐述,电子元器件行业的数字化转型其核心需求是客户体验、生产可视和质量追溯。其中的客户体验是以订单为对象,面向客户提供订单的全生命周期各阶段的具体状态信息。

订单,在企业的生产运作管理过程中是企业与外部潜在客户形成正式客户关系的重要载体。而电子元器件企业的生产运作管理又具有显著的“客户化”特征,即受客户产品的个性化需求影响较大。电子元器件的产品特性要满足客户提出的严格要求,同时还要满足客户较为苛刻的交货期约束。电子元器件企业生产运作管理示意图如图2-2所示,其核心环节包括产品研发、原料准备/物资控制、生产制造、成品检验/销售发货等。而生产商与客户之间最为重要的信息传递载体就是“订单”。

图2-2 电子元器件企业生产运作管理示意图

因此对于电子元器件企业而言,我们认为其数字化转型的起步应该从订单的数字化入手,并通过订单的数字化向客户提供更好的体验。

如图2-2所示,实现订单的数字化的核心过程,起始于电子元器件生产商的销售部门接受客户订单并评审,通过评审的订单将由生产部门进行计划排产,安排各条生产线进行生产,物料供应部门按照计划及生产调度指令,进行原料准备与物资控制。

对于普通规格的产品,其整个生产运作管理可以划分为三个主要阶段。

① 原材料准备阶段:本阶段主要完成电子元器件生产所需要的原材料准备工作,首先对到达企业的各种原材料进行检验工作,质量合格后进行入库,然后进行原材料初加工,完成半成品的准备工作,为后面产品的加工提供基础。

② 生产制造阶段:本阶段主要完成产品各个工序的加工,是影响产品质量及可靠性最重要的阶段,在关键工序完成之后进行相关检验工作,质量合格进入下道工序,如果不合格则进行降级或者报废处理。

③ 成品检验及发货阶段:本阶段主要对加工完成后的产品进行各种类型的检验和筛选,挑选出各种质量特性满足客户要求的产品并发货。

对于客户定制的电子元器件产品,首先需要根据客户需求进行产品研发,具体可以从已有产品的材料特性研发、工艺改进及新产品开发等方面进行客户化产品开发,以满足客户对特定需求电子元器件的性能要求。