通信设备制造业“数字工厂”解决方案浅析
随着“中国制造2025”、“互联网+”、“网络强国”等国家战略持续推进，通信及自动控制技术、传感技术等信息技术快速发展、不断渗透应用，“数字工厂”概念应运而生。本文聚焦“通信设备制造业”，梳理行业及企业特点，分析“数字工厂”解决方案要点，并结合已有应用进行场景示例。
一、通信设备制造业特点及现状分析
信息通信行业是国民经济基础性、战略性、先导性产业，对我国经济转型升级有着重要支撑作用，而通信设备制造业为信息通信行业提供基础设施，是其基础性领域。
通信设备制造业呈现以下特点及现状：产业链链条清晰，产业规模和新产品市场空间以技术发展为爆发点；需求方规模经济效应突出；对其他行业高渗透性；市场竞争日趋加大，行业需求疲软，利润空间受到挤压。
在通信设备制造业产业特点之下，通信设备制造企业呈现以下特点及现状：基本以离散型加工业为主；企业多采用低成本竞争、规模化竞争策略，盈利增速普遍低于销售增长幅度；产品同质化严重，产品定价能力普遍不强；绝大多数国内中小企业技术创新和产品研发能力不足，核心技术标准/专利多掌握在大型企业手中。
根据所梳理的产业和企业特点及现状，通信设备制造业“数字工厂”解决方案要点主要集中在以下方面：
二、以企业产品为核心，构建“数字工厂”全面质量管控平台
产品质量是通信设备制造企业的命脉，在产品同质化严重且行业竞争不断增大的背景下，通信设备制造企业如何通过所打造的“数字工厂”，利用信息化系统，以较低成本提高产品质量和有效质量管控就显得尤为重要。
目前，通信设备制造企业“数字工厂”正向全面质量管控平台方面积极布局，例如：a）通过物料条码与生产任务自动匹配，搭建防呆防错系统；b）通过工序检测环节对半成品质量参数进行阈值监测，及时锁定问题，避免向下工序流转，并告知工作人员及时响应；c）自动发现质量变坏趋势，系统报警调整设备，降低不合格产品生产概率和小异常发展为成批性异常的可能性；d）采集重点工序数据，实时分析生产状况，自动做出最佳生产决策，实现实时质量跟踪监测。
现阶段，部分电源及光纤生产企业已着手搭建并使用质量管控平台，并取得了良好的效果。某电源生产企业通过QMS、MES信息系统与ATE、ORT、AOI等自动化测试设备结合，进行质量管控预警，有效提升整机一次交验合格率；某光纤生产企业搭建PCVD芯棒折射率曲线智能控制系统，通过精确控制管壁微波能量和谐振腔运动速度，从而精确控制气相沉积速率和芯棒折射率；通过监控系统，监控拉丝炉温度和气体、保温炉温度、光纤张力和固化炉功率及PMD搓动速度，从而有效保证光纤损耗和强度。
三、以有效成本管控为聚焦，生产环节正成为“数字工厂”着力点
通信设备制造业因部分产能过剩、市场需求疲弱、行业无序竞争等现状，企业整体呈现出微利或不盈利情况，因此，“数字工厂”重点聚焦如何以最有效的成本管控能力实现最大限度提升效率方面。
目前，生产环节-尤其是如何在生产数据采集的基础上优化生产管理水平-已成为通信设备制造企业进行“数字工厂”解决方案最为活跃的维度，例如：a）通过信息化系统对电、气、温度、湿度、空气、尾气等进行监控，以有效安环管理减少生产设备故障发生概率，确保设备安全经济运行；b）通过采集现场生产数据，分析生产进度、物料资源、人员数据等信息，从而在排产、可视化、模拟库存推演、生产决策等方面进行优化，最终实现精益生产，降低成本的同时提高生产效率。
现阶段，部分光纤光缆生产企业已在通过信息化系统有效提升生产管理水平方面做出了积极尝试。某光纤光缆生产企业搭建生产计划排产跟踪系统：根据生产线进度和订单日期自动制定排产计划，跟踪生产进度；搭建配纤配盘自动管理系统：根据订单信息自动生产光纤染色计划，使用条码进行系统自动配纤，保证后续作业零差错零等待，提高配纤工作效率和光纤利用率；搭建集中供料系统：在二次套塑工序部署纤膏集中供料系统，在成缆工序部署缆膏集中供料系统，在护套工序部署护套集中供油系统，从而减少检查存量、叉车更换供料罐等操作，保障连续生产，实现降本增效。
四、以满足客户需求为关键，“数字工厂”构筑纵向一体化经营管理模式
通信设备制造行业产业链条清晰且需求方规模经济效应突出，因此，企业“数字工厂”应紧紧围绕“更好满足客户需求”这一关键点，取得客户订单，从而在激烈竞争中获得市场份额。目前，通信设备制造企业需求方除了要求产品质量和成本之外，还要求全国统一建设工期，因此，基于企业价值链环节纵向一体化经营管理模式的快速交付能力已成为决定订单成功与否的重要考虑。
目前，“数字工厂”正通过ERP、SRM、CRM等系统的建设和数据互联互通，以标签及条码识别技术为基础，将订单与仓库、产能、采购计划、生产能力等资源匹配，实现订单、研发、生产、仓储等无缝链接，通过调度产销计划和整体资源确定均衡生产的可行性，并通过有效实施生产和运营活动，满足客户需求，保质保量尽快交付产品。
现阶段，某配线生产企业已通过“数字工厂”有效提升了企业订单快速交付能力，具体而言，在营销环节，通过系统设置标准化模型BOM，优化订单评审流程，自动将设计文件转换为制造BOM；在排产环节，优化物料计划和生产计划编制，避免人工计划的低效和不准确；在采购及供应链管理环节，通过系统强化对供应商价格、交期和质量管理，系统报表自动抓出以往用量，通过MICRO MRPII功能自动计算后续用量，保证库存物料的准确；在生产实施环节，通过对生产设备和人员能力的匹配管理，通过数字化工令单、检验单、途程卡的条码扫描流转，通过对加工、钣金、焊接和注塑等工艺环节的实时跟进和工序控制，提高一次通过率，实现高效生产，从而通过各个环节业务协同实现快速交付。
五、小结
自动化及信息技术的发展、信息化管理水平的提升助推了通信设备制造业“数字工厂”的相关实践，并已取得了良好的效果。通信设备制造业“数字工厂”基于最为基础的架构体系，根据通信设备制造业的行业及企业特点，围绕产品这一核心，以有效成本管控为聚焦，以满足客户需求为关键，在生产工位、生产单元、生产线及整个工厂实现数字化，从而打造生产数字化、设备数字化、管理数字化，形成企业核心竞争力。
作者简介
常琳，现就职于中国信息通信研究院泰尔认证研究所技术部。
联系方式：changlin@caict.ac.cn
校 审 | 陈 力、 陆 廷
编 辑 | 凌 霄
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