賽迪觀點賽迪徐靖工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賦能垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路九電子信息行業(yè)

電子信息行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性行業(yè)，具有產(chǎn)品種類多、技術(shù)含量高、產(chǎn)品質(zhì)量要求高、生產(chǎn)周期要求短、技術(shù)更新速度快的行業(yè)特征，面臨設(shè)備治理精度不夠、不同產(chǎn)品間的生產(chǎn)排產(chǎn)切換慢、生產(chǎn)治理效率低、產(chǎn)品質(zhì)量管控不夠等行業(yè)痛點，亟需加快基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，全面提升設(shè)備治理、生產(chǎn)研發(fā)生產(chǎn)治理、產(chǎn)品質(zhì)量治理、供給鏈治理等環(huán)節(jié)的數(shù)字化水平。富士康、華為、新華三、華星光電、騰暉光伏等企業(yè)以產(chǎn)品質(zhì)量檢測、生產(chǎn)治理優(yōu)化為切入點，加速推動電子行業(yè)向“研發(fā)—生產(chǎn)—治理—運維”的全環(huán)節(jié)智能化方向加速轉(zhuǎn)型。基于此，我們對電子信息行業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案進(jìn)行了專題研究，深入剖析了電子信息行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢、平臺應(yīng)用場景以及業(yè)務(wù)落地解決方案。 一、電子行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢分析 (一)設(shè)備治理從粗放治理向精密管控轉(zhuǎn)變 傳統(tǒng)電子信息制造業(yè)的流水線方式需要依靠于大量的生產(chǎn)設(shè)備，因設(shè)備治理不善導(dǎo)致生產(chǎn)停機(jī)、珍貴設(shè)備提前報廢、產(chǎn)品質(zhì)量隱患等問題將對企業(yè)造成巨大損失。尤其是對產(chǎn)品一致性和可靠性要求高的電子元器件領(lǐng)域、對加工精度要求高的精密零組件和精密模具領(lǐng)域，生產(chǎn)設(shè)備的微小偏差都會造成產(chǎn)品質(zhì)量的大幅下滑。隨著新一代信息技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，基于傳感器、自適應(yīng)感知、正確控制與執(zhí)行等數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使得覆蓋設(shè)備全生命周期的實時態(tài)勢感知、遠(yuǎn)程故障診斷和猜測性維護(hù)成為可能，有效降低設(shè)備運維成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)可靠性。 (二)制造生產(chǎn)從手工組裝向人機(jī)協(xié)同轉(zhuǎn)變 我國是電子信息產(chǎn)品制造第一大國，但是從國際產(chǎn)業(yè)價值鏈分工來看，我國仍處于全球價值鏈中的中低端，以生產(chǎn)組裝為主。雖然我國電子信息制造業(yè)自動化水平比較高,但是組裝環(huán)節(jié)仍需要大量人力。以富士康為例，作為蘋果手機(jī)、平板的主要代工制造商，其在　有超過20萬名生產(chǎn)制造員工。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，人的知識和經(jīng)驗以機(jī)理模型的形式被共享、復(fù)制、傳播，賦予機(jī)器人類的聰明，有利于推動人的認(rèn)知性、靈活性等特點與機(jī)器的高精準(zhǔn)、高效率有效結(jié)合起來，提升人與機(jī)器的協(xié)同合作水平，降低人力成本，提高生產(chǎn)效率。 (三)質(zhì)量檢測從人工檢測向智能檢測轉(zhuǎn)變 隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品加速向小型化、精密化、集成化演進(jìn)，對電子制造工藝的速度、精度、可靠性提出了更高的要求。提出了高速率、高精度、高可靠的要求。傳統(tǒng)人工檢測方法存在主觀性強(qiáng)、正確度低等問題，基于機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，對產(chǎn)品開展智能質(zhì)量檢測，不僅可以排除主觀因素干擾，還能夠?qū)@些指標(biāo)進(jìn)行定量描述,減小了檢測分級誤差，提高了生產(chǎn)率和分級精度。 二、電子行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺典型應(yīng)用場景及實踐 (一)設(shè)備智能管控 一是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺采集溫度、電壓、電流等數(shù)據(jù)，直觀展示設(shè)備實時狀態(tài)，實現(xiàn)設(shè)備全面、實時、正確的狀態(tài)感知。二是設(shè)備故障診斷。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對設(shè)備工作日志、歷史故障、運行軌跡、實時位置等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，基于專家?guī)旌妥詫W(xué)習(xí)機(jī)制建立故障智能診斷模型，實現(xiàn)設(shè)備故障精準(zhǔn)定位。三是猜測性維護(hù)。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺分析猜測設(shè)備要害部件變化趨勢、產(chǎn)品壽命和潛在風(fēng)險，提前預(yù)判設(shè)備零部件的損壞時間，主動提前進(jìn)行維護(hù)服務(wù)。 例如，富士康基于BEACON工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實時采集精密刀具狀態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合智能調(diào)機(jī)深度學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)了刀具的自感知、自診斷、自修復(fù)、自優(yōu)化、自適應(yīng)，使刀具壽命延長15%，減少刀具成本15%，刀具崩刃壞刃猜測的正確率達(dá)93%，產(chǎn)品良率提升超過90%，稼動率提升超過90%。 (二)研發(fā)生產(chǎn)治理優(yōu)化 一是研發(fā)設(shè)計。基于產(chǎn)品的幾何、工藝、功能、質(zhì)量、檢測、運行環(huán)境等參數(shù)，構(gòu)建產(chǎn)品的數(shù)字孿生模型，開發(fā)者不需要實際試驗測試，即可驗證產(chǎn)品在真實環(huán)境中的性能。基于數(shù)字孿生“零成本試錯”的研發(fā)創(chuàng)新可以有力促進(jìn)我國電子信息產(chǎn)業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新，目前我國在該領(lǐng)域仍處于探索應(yīng)用階段。二是智能排產(chǎn)。在新產(chǎn)品實際投入生產(chǎn)之前，利用數(shù)字孿生預(yù)先對生產(chǎn)計劃排程、訂單治理、質(zhì)量治理、物料治理和設(shè)備治理進(jìn)行建模測試，找出很優(yōu)方案，可幫助企業(yè)縮短新產(chǎn)品導(dǎo)入周期，提高產(chǎn)品交付速度。三是精益治理。通過對企業(yè)的人、機(jī)、料、法、環(huán)的數(shù)字化、模型化、代碼化，實時監(jiān)控企業(yè)運行情況，發(fā)現(xiàn)不合理和低效的治理流程，提出改進(jìn)方案，提高組織治理效率。 例如，騰暉光伏基于自建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，打通企業(yè)內(nèi)部設(shè)備、產(chǎn)線、生產(chǎn)、運營的數(shù)據(jù)鏈，結(jié)合光伏行業(yè)工業(yè)經(jīng)驗知識模型，對數(shù)據(jù)實時匯聚和分析挖掘，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程優(yōu)化，企業(yè)整體運營成本降低18%，單位產(chǎn)值能耗降低5%，采購成本降低5%，產(chǎn)品良率提高5%，生產(chǎn)效率提高19%，產(chǎn)品設(shè)計周期縮短20%。 (三)產(chǎn)品質(zhì)量檢測 一是產(chǎn)品質(zhì)量檢測。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，實時采集質(zhì)量檢測點的檢測數(shù)據(jù)，利用機(jī)器視覺、人工智能技術(shù)，結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量分析模型，及時發(fā)現(xiàn)潛在質(zhì)量問題，消除質(zhì)量治理環(huán)節(jié)漏洞，實現(xiàn)異常品快速響應(yīng)。二是產(chǎn)品質(zhì)量全流程追溯。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，打通原料供給、元器件生產(chǎn)、零部件生產(chǎn)、組裝加工、集成銷售、運維等產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合質(zhì)量追溯模型，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量跟蹤，提升產(chǎn)品質(zhì)量控制精度。 例如，華為基于FusionPlant工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實時采集檢測點的手機(jī)電芯、電池、單板的數(shù)據(jù)，結(jié)合華為云EI服務(wù)的視覺檢測模型實現(xiàn)柔性質(zhì)檢，使成品率提升到99.55%，員工重復(fù)勞作降低48%。華星光電基于騰訊云，運用深度學(xué)習(xí)、缺陷分類和知識圖譜技術(shù)，構(gòu)建面板檢測模型并使用實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)化模型，使質(zhì)量缺陷識別速度提升10倍，縮短生產(chǎn)周期40%，縮減人力50%。 (四)供給鏈協(xié)同 一是企業(yè)內(nèi)部供給鏈協(xié)同。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實時采集企業(yè)內(nèi)的設(shè)備、工具、物料、人力等數(shù)據(jù)，實時跟蹤現(xiàn)場物料消耗，結(jié)合庫存情況安排供給商進(jìn)行精準(zhǔn)配貨，實現(xiàn)生產(chǎn)、庫存的動態(tài)調(diào)整優(yōu)化，有效降低庫存成本。二是企業(yè)間供給鏈協(xié)同。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為連接樞紐，實時采集供給鏈上下游企業(yè)的排產(chǎn)、生產(chǎn)、庫存、質(zhì)量、物流方面的運行數(shù)據(jù)，結(jié)合供給鏈協(xié)同模型，優(yōu)化全供給鏈資源配置，實現(xiàn)供給鏈動態(tài)、精準(zhǔn)協(xié)同。 例如，新華三基于UNIPower紫光工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，整合供給鏈上下游的設(shè)備、加工、質(zhì)量、工藝、物流等數(shù)據(jù)，結(jié)合供給鏈協(xié)同排產(chǎn)模型、庫存優(yōu)化模型、質(zhì)量檢測模型，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨企業(yè)、跨部門的供給鏈協(xié)同。駐外包制造工廠的現(xiàn)場治理人員和工程師減少了20%，外包工廠的生產(chǎn)操作類質(zhì)量問題數(shù)則減少了40%以上。 三、推進(jìn)應(yīng)用場景落地的著力點 (一)聚焦邊緣數(shù)據(jù)，打造高效邊云協(xié)同體系 一是在邊緣數(shù)據(jù)采集方面，安裝智能傳感器、攝像頭、三維掃描儀等數(shù)據(jù)采集工具，利用泛在感知技術(shù)，采集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié)的多源設(shè)備、異構(gòu)系統(tǒng)、運營環(huán)境、人員等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對企業(yè)運行狀態(tài)的全面感知。二是邊緣數(shù)據(jù)分析方面，將云端機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，部署在生產(chǎn)設(shè)備端，在邊緣控制器上集成分析引擎，實現(xiàn)設(shè)備的自動調(diào)整和優(yōu)化，在模型、數(shù)據(jù)、服務(wù)三方面實現(xiàn)邊云協(xié)同。 (二)聚焦模型開發(fā)，強(qiáng)化機(jī)理模型供給能力 一是圍繞設(shè)備治理，開發(fā)電子行業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備故障分析、設(shè)備自主維護(hù)、設(shè)備自主控制等模型，提高設(shè)備智能管控水平。二是圍繞企業(yè)生產(chǎn)全環(huán)節(jié)，開發(fā)電子行業(yè)研發(fā)設(shè)計、預(yù)先排產(chǎn)、生產(chǎn)過程優(yōu)化、精益治理等模型，優(yōu)化企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)治理各環(huán)節(jié)提質(zhì)增效。三是圍繞產(chǎn)品質(zhì)量治理，開發(fā)電子行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測、產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量追溯等模型，提高產(chǎn)品質(zhì)量管控精度。四是圍繞供給鏈協(xié)同，開發(fā)企業(yè)內(nèi)和企業(yè)間供給鏈協(xié)同模型，優(yōu)化資源配置。五是構(gòu)建知識圖譜，開發(fā)模型治理引擎，實現(xiàn)模型標(biāo)簽化治理、智能化搜索和精準(zhǔn)化調(diào)用。 (三)聚焦應(yīng)用場景，深化解決方案應(yīng)用推廣 一是圍繞設(shè)備治理，基于平臺的數(shù)據(jù)沉淀和模型應(yīng)用，研發(fā)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、猜測性維護(hù)、自主控制等解決方案，提高設(shè)備智能管控水平。二是圍繞企業(yè)生產(chǎn)治理，面向電子行業(yè)自主研發(fā)能力弱、不同產(chǎn)品間的生產(chǎn)排產(chǎn)切換慢、生產(chǎn)治理效率低的痛點，按需調(diào)用機(jī)理模型，打造研發(fā)創(chuàng)新、預(yù)先排產(chǎn)、精益治理等解決方案，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)治理。三是圍繞產(chǎn)品質(zhì)量治理，面向電子產(chǎn)品質(zhì)量要求高、質(zhì)量檢測效率低的矛盾，打造產(chǎn)品質(zhì)量檢測、產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量追溯等解決方案，提高產(chǎn)品質(zhì)量管控精度。四是圍繞供給鏈治理，面向電子行業(yè)在供給鏈上下游的信息流通堵點和供需錯配問題，打造企業(yè)內(nèi)和企業(yè)間的供給鏈協(xié)同解決方案，提高供給鏈整體的資源配置效率。