工业互联网在电子信息产业的应用

工业互联网在电子信息产业的应用

  • 产品概述

  从产业链角度来说,电子信息制造业复杂冗长,涵盖上游电子原材料、化工产品、 生产设备,中游电子元器件及组件,下游智能终端、消费电子等市场,且每个环 节产品品种类型广泛,形成了庞大的产业链体系。

  上游电子原材料主要包含半导体、磁性材料、玻璃基板、金属材料等,其中半导 体是所有电子装置的基础,是电子科技类产品的核心原材料之一。

  中游电子元器件按照要不要外部能量源分为主动元件和被动元件两大类,其中被动元件包括电容、电阻和电感;主动元件包括分立器件和集成电路。在具体的 生产的全部过程中,这些元器件通过贴片加工、装配、测试等工艺流程产出PCB等多种 部件,这些部件通过插件、检验、焊接、检测等进一步加工形成如PCBA等成品 组件,不同的组件通过装配环节形成整机,应用于不同的终端行业。

  电子信息制造业下游涵盖智能手机、平板电脑、智能家居、通讯设备、汽车电子、 军事、安防等多个行业,应用领域十分广泛。

  从电子信息产业链角度拆分来看,下游终端厂商主要面临消费者链接问题,中游电子元器件制造商主要面临制造体系优化、产业链协同问题,上游主要面临核心研发技术和突破问题。

  上述问题中,有部分问题可通过对应的工业互联网方案解决,也有部分问题是需要全产业的研发投入、教育投入以及长期的技术积累才能解决,本文着重关注可通过工业互联网进行解决或优化的问题域。

  处在行业头部的公司发展较成熟,具有较强的规模优势,但企业内部标准化、自 动化程度仍需逐步提升,企业要通过工业知识与管理技术的深层次融合来提 升管理效率,扩大企业利润空间,稳固市场地位。

  对于腰部企业来说,发展扩张是其面临的主要问题,企业一定要通过技术水平和管理模式的优化迅速提升市场地位,达到行业标准。

  对于尾部企业来说,企业要不断积累经验,提升工艺质量,达到行业平均水平。

  除上述维度,电子信息产业中不同企业还因为工艺所需要的技术精密程度、自动化要求高低的不同,所面临的具体问题不同。例如对产品一致性和可靠性要求比较高的电气元器件领域、对加工精度要求高的精密零组件和模具领域,工艺、设备等微小的偏差就会造成产品质量的大幅度下滑。

  上述因素导致处于不同位置的企业各自面临着不同的发展痛点,企业要寻找不同的路径进行突破。

  电子信息产业的升级需求与工业互联网匹配度较高,其本身作为工业互联网的基础设施将反向助推工业互联网发展

  在电子信息制造业发展受限的情况下,5G、大数据、人工智能等技术的发展为行业带来了新的增长突破口。技术的革新带来了终端硬件的形态变化,刺激着新的消费需求产生,从而拉动着行业的增长。

  目前中国电子信息制造业已经进入高质量发展的关键转型期,发展驱动力从规模 红利逐步转向技术创新,产业通过新技术的研发和应用向价值链高端地位晋升。工业互联网能够帮助改善电子信息制造业面临的各种痛点,赋能行业高质量发展, 在行业数字化、智能化转型升级的过程中发挥着越来越重要的支撑作用。

  同时,电子信息制造业作为工业互联网的基础行业之一,将显著受惠于工业互联网的发展。而工业互联网的应用和发展也将进一步助力电子信息制造业的高质量转型,不断催生新的利润点,推动着产业链的向上升级。

  在政策推进、技术迭代更新和企业发展需求的作用下,电子信息制造业正稳步构建工业互联网平台,推动行业向的高质量发展。根据工信部2018年和2019年公布的工业互联网试点示范项目名单,中国技术水平先进、应用示范带动作用良好、 具有较强的成长性和代表性的工业互联网示范项目共有153个,其中有14个项目分布在电子信息制造业,占比将近10%。

  根据工信部数据显示,电子信息产业两化融合起步较早,目前仅有10.3%处在起步建设阶段,而消费品、装备制造、冶金化工等行业仍有约20%处在起步期;同时电子信息产业已经有34.3%进入提升和创新应用阶段。

  目前电子信息产业内大多工业互联网应用集中在工厂内部生产场景的智能化改造, 如生产执行与异常管控、质量管理与异常控制、设备运营与备件管理、原料仓储与来料检验、计划排程与任务调度等等。

  企业通过打通生产网络进行数字集成和智能决策,建立智能化生产的工业互联网平台,实现从传统制造到智能制造的转变。同时,一部分规模较大、发展较为成熟的企业从自身转型的过程中孵化出一批专业的工业互联网平台企业,它们凭 自身在电子信息产业的技术优势和规模优势建立集成型的工业互联网平台,为其他企业提供值得借鉴的转型经验和服务。

  2020年受疫情冲击,电子信息制造业面临复工复产难等问题,工业互联网为企业提供了新的要素链接途径和生产经营模式,企业对工业互联网的需求进一步增加。未来,电子信息制造业工业互联网的落地应用也将会持续加速。

  从产业链角度来看,电子信息制造业工业互联网的应用目前集中在中游电子元器件和下游智能终端。

  中游应用大多从单点场景切入,应用智能生产管理系统对工厂内部生产环节进行 数字化改造。自2016年以来,中游龙头企业纷纷通过设备等生产要素的互联互 通进行网络化、数字化管控,达到远程管理、预测性维护、生产优化等成效。

  下游细分行业集中度较高,存在较多大规模行业龙头,有充足的能力和技术经验 构建集成型的工业互联网平台。因此,下业集中于自有集成型工业互联网平 台的建设,不仅优化终端企业的生产制造过程,更有力赋能企业层面的运营管理, 甚至对全产业链进行变革提升。

  针对电子信息制造业各方面临的不同痛点,工业互联网的应用为企业带来了相对 应的解决方案。

  对于产业链上游企业,可以通过工业互联网产品的几何、工艺、质量、运行环境 等参数建立数字孪生模型,通过仿真和虚拟测验进行低成本的产品研发,缩短产 品研发和上市周期,有力提高核心产品的自主率。

  对于中游企业,可以基于工业互联网实现生产过程的数字化、模型化,实时监控 企业的运行情况,实现生产过程管控,提高企业生产的标准化水平。

  对于产业链下游企业,工业互联网的应用通过与下游信息的连通和反馈实现与客 户的互联互通,分析客户数据实时感知市场需求,提供更加个性化的业务场景和 服务方案。

  而对于产业链整体来说,工业互联网通过打通上下游的数据,优化供应链资源配 置,实现产业链的动态、精准协同。

  从企业规模角度来看,工业互联网的应用程度也有所不同。头部企业通过工业互联网的赋能进一步提升竞争能力,用智能化、精细化的生产运营打造发展的护城 河;腰部企业要先通过工业互联网解决一个个小场景的发展痛点,提高整体运 营水平;尾部企业大多通过跟随先进企业的经验进行学习和发展。

  电子信息制造业工业互联网的发展目前还处于成长阶段( ①→②→③),整体应用场景较为有限,大部分企业仍处于网络化、数字化的初级阶段。

  在具体实施上,头部企业能够通过工业互联网技术实现由点及面的互联互通,优 化企业内部不合理和低效的生产、管理流程,提高整体效率,形成管理效率和成本上的优势。而中部企业能够借助工业互联网实现内部标准化的管理,为企业进 一步扩张打好基础。

  未来电子信息产业工业互联网的发展将持续由行业龙头引领,从工厂内单一价值 场景切入,打通工厂内、企业内、产业链三层场景的全流程,创造由点及面的整体价值,同时基于领先公司可以提供的可借鉴、可复用的经验,惠及行业整体,带动全产业的应用发展。

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