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，探究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。从如何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、重构电子元器件供应链等方面，阐述信息化、数字化乃至智能化的相关技术在电子元器件也有全生命周期运营过程中的具体应用。

随着新一代信息技术与制造业的融合发展，工业互联网、智能制造、工业4.0等概念不断被丰富和深化，这些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、数字化领域积累的实践。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、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。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、提升与拓展的渐进发展之路，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4月

第一章 变革来临——企业数字化转型进行时 001 1 互联网时代的工业变革 001 美国：工业互联网 002 德国：工业4.0 004 中国：制造2025 004 2 电子元器件行业的产业变革 006 变革伊始：生产难题 007 现场印象：差距明显 007 3 电子元器件行业数字化转型的核心需求 008 客户体验：从订单开始 009 生产可视：计划与控制 009 质量追溯：供应商管控 009 4 变革本质：工业4.0时代的数字化转型 010 信息化+数字化 010 数字化能力+制造能力 012 两化融合+工业4.0 013 核心观点 数字化转型需求要点与数字化能力的主要标志 014 第二章 订单跟踪——企业数字化转型起步 015 1 数字化转型起步：为什么从订单开始 016 2 订单交付过程分解 018 订单跟踪 018 订单交付 018 过程分解 019 3 订单建模与状态定义 021 订单信息建模 021 订单状态定义 024 4 订单履约和拖期订单 026 订单履约 026 拖期订单 027 数字化转型之典型应用①——订单跟踪系统 028 功能分析 029 功能架构 031 应用实例 032 核心观点 数字化转型建立优质客户体验 035 第三章 生产可视——企业数字化转型进阶 036 1 数字化转型进阶：为什么要关注生产过程 036 关注过程的本质是关注产品质量 037 传统生产过程急需转型升级 037 2 电子元器件的生产组织 038 电子元器件产品分类 039 电子元器件的典型生产工艺 040 3 生产计划与控制 042 生产系统构成 042 电子元器件的生产计划体系 043 生产计划与控制的层级结构 046 4 生产过程可视化 048 生产指令——电子元器件的工作令 048 多生产线工作令集成建模 052 基于工作令的生产过程跟踪 054 5 电子元器件瓶颈工序调度优化 056 问题描述 057 订单分批 058 批次排序 059 问题建模 059 模型求解 061 数字化转型之典型应用②——生产过程可视化系统 070 功能分析 073 功能架构 076 应用实例 077 核心观点 数字化转型实现生产过程可视化 080 第四章 过程监控——企业数字化转型提升 081 1 数字化转型提升：智能生产系统 081 2 电子元器件生产过程监控难点 085 3 质量检验——过程监控的重要手段 086 原材料质量检验 087 制造过程质量检验 088 成品质量检验 090 4 基于关键工序的过程监控 091 刻槽工序控制 092 点焊工序控制 093 精调工序控制 093 5 生产过程监控信息建模 094 过程监控信息构成 094 过程监控信息采集 098 面向对象的过程监控信息模型 100 数字化转型之典型应用③——过程监控系统 103 功能分析 103 应用实例 104 原材料质量监控 104 制造过程监控 106 成品质量监控 109 核心观点 过程监控助力企业数字化转型提升 111 第五章 质量追溯——企业数字化转型拓展 112 1 数字化转型拓展：工业4.0横向集成 112 纵向集成 113 横向集成 114 端到端集成 114 2 供应链视角下的产品质量追溯 115 电子元器件行业供应链 115 电子元器件的质量追溯 117 型号质量协同管理 118 质量归零 119 3 基于产品批次的质量追溯 121 产品批次 121 批次清单 123 质量追溯 125 数字化转型之典型应用④——质量追溯系统 127 功能分析 127 功能架构 129 应用实例 130 核心观点 数字化转型支持电子元器件供应链质量管控 132 第六章 研发创新——工业4.0的持续推进 133 1 研发创新：现状与难点 133 研发过程 134 创新难点 136 2 研发基础数据库——实现工艺知识共享 139 产品基础数据库 139 标准规范数据库 142 产品工艺数据库 143 3 案例推理与研发创新 144 研发方案表示 146 案例检索方法 148 案例检索实例分析 152 方案调整 155 数字化转型之典型应用⑤——研发支持系统 155 功能分析 155 功能架构 158 应用实例 160 核心观点 研发数字化转型核心需求在于实现工艺知识共享 168 第七章 制造能力——企业数字化转型的重新审视 169 1 制造能力及其提升路径 169 概念解析 169 如何提升制造能力？ 171 2 制造能力提升——数字化转型的核心需求 173 电子元器件制造能力现状 173 数字化转型新需求 174 3 数字化与制造能力表征 175 数字化与制造能力的关系 175 制造能力表征指标 177 信度与效度检验 179 4 制造能力度量与验证 182 模型构建 182 结构方程模型 183 模型验证 185 制造能力度量结果分析 190 数字化转型之典型应用⑥——数字化助推制造能力提升 191 管理革新 192 技术改造 193 制造能力指标变化分析 194 核心观点 数字化转型是提升电子元器件制造能力的重要手段 194 第八章 智能制造——中国制造步入新时代 195 1 大规模个性化定制渐成趋势 195 模块化制造 196 定制化运作 198 2 大规模个性化定制的催化剂——智能制造 198 3 工业互联网平台助推智能制造发展 201 参考文献 204