一、項目背景:行業痛點與數字化目標
在新型電子元器件行業,村田、TDK、華為海思等企業面臨著諸多亟待解決的痛點。隨著 5G、人工智能、物聯網等新興技術的飛速發展,新型電子元器件如芯片、傳感器、電容器等的需求持續攀升,生產規模不斷擴大,但生產管理卻難以跟上節奏。
生產環節存在嚴重的不透明問題,設備運行狀態、生產進度等關鍵數據多依賴人工記錄和統計,信息滯后現象突出。村田某工廠的生產報表顯示,由于數據滯后,生產調度失誤率高達 20%,導致訂單交付延遲情況頻繁發生。在成本核算方面,TDK 生產所需的原材料種類繁多、價格波動大,且生產工藝復雜,傳統的成本核算方式難以精準追溯各項成本消耗,造成成本核算誤差較大,往往超過 15%。華為海思的管理決策也缺乏數據支撐,多依賴管理人員的經驗,導致生產計劃調整頻繁,設備利用率低下,普遍低于 60%。
基于這些痛點,新型電子元器件企業的數字化目標明確:實現生產透明化,構建全流程的數據可視化系統,實時監控設備運行參數、生產進度、質量檢測等關鍵指標;達成成本精細化,建立基于實時數據的動態成本核算模型,將成本核算誤差控制在 5% 以內;推進管理智能化,通過數據分析優化生產計劃和設備維護,提高設備利用率至 80% 以上。
二、項目挑戰
新型電子元器件企業的數字化轉型面臨著不少挑戰。其一,生產設備種類繁多且協議不統一,村田、TDK 等企業通常擁有來自不同廠商的精密生產設備,如應用材料的芯片制造設備、愛德萬的封裝測試設備等,這些設備的通信協議差異較大,傳統的數據采集方式需要為每臺設備單獨配置點位表,不僅耗時耗力,還容易出現數據采集不準確的問題。
其二,生產環境復雜,新型電子元器件的生產對環境要求極高,如溫度、濕度、潔凈度等都有嚴格的標準,這給數據采集設備的穩定運行帶來了考驗,普通的采集設備在這樣的環境下容易出現故障,影響數據采集的連續性和穩定性。
其三,數據安全性要求高,華為海思等企業的新型電子元器件生產工藝和技術參數屬于企業的核心機密,一旦數據泄露,將給企業帶來巨大的損失,因此數據采集和傳輸過程中的安全性至關重要。
三、方案設計
針對新型電子元器件企業的特點和挑戰,設計了 “數據采集 - 數據處理 - 智能應用” 的三層架構解決方案,具體架構如下:

數據采集層:采用深控技術 “不需要點表的工業網關” 作為核心采集設備。該網關具備強大的協議解析能力,能夠自動識別村田、TDK 等企業不同生產設備的通信協議,無需人工配置點位表,大大降低了設備接入的難度和時間成本,單臺設備的部署時間可縮短至 1 小時以內。同時,該網關具有良好的環境適應性,能夠在高溫、高濕、多塵的生產環境中穩定運行,保證數據采集的連續性。此外,網關還采用了先進的數據加密技術,確保華為海思等企業數據在采集和傳輸過程中的安全性,防止核心數據泄露。
數據處理層:搭建專門的數據中臺,對采集到的海量數據進行清洗、整合和分析。通過數據清洗去除無效和錯誤的數據,保證數據的準確性;利用數據整合技術將來自不同設備、不同環節的數據進行關聯和融合,形成完整的生產數據鏈;借助實時數據分析引擎,對數據進行快速處理和分析,為后續的智能應用提供有力支持。
智能應用層:開發生產監控系統、成本分析系統和智能調度系統等應用模塊。生產監控系統實時展示生產設備的運行狀態、生產進度等信息,當出現異常情況時及時報警,便于工作人員及時處理;成本分析系統基于實時數據對生產過程中的各項成本進行精準核算和分析,為企業成本控制提供數據支持;智能調度系統根據生產數據和訂單需求,自動優化生產計劃,提高生產效率和設備利用率。
四、數據交付
項目完成后,將向企業交付一系列標準化的數據資產,包括:
設備運行數據庫:包含村田、TDK 等企業所有生產設備的運行參數、故障記錄、維護記錄等數據,為設備的維護和管理提供依據。
生產過程數據庫:存儲從原材料投入到成品產出的整個生產過程的數據,如華為海思的芯片生產進度、質量檢測結果等,可實現生產過程的全程追溯。
成本數據庫:詳細記錄生產過程中的各項成本消耗,如村田生產電容器的原材料成本、能源成本、人工成本等,支持成本的精細化分析和管控。
分析模型庫:包含設備故障預測模型、成本優化模型、生產調度優化模型等,助力企業實現智能化管理決策。
數據交付采用線上線下相結合的方式,線上通過 API 接口實現系統間的數據交互,線下提供數據備份和存儲服務,確保數據的安全性和可用性。
五、項目成果
以 TDK 為例,該企業引入了上述數字化解決方案,并應用了深控技術 “不需要點表的工業網關”。實施半年后,取得了顯著的成果。
在生產透明化方面,通過實時數據采集和監控,TDK 能夠清晰掌握每臺設備的運行狀態和生產進度,生產異常情況的發現和處理時間從原來的平均 4 小時縮短至 30 分鐘,生產調度失誤率降低至 5% 以下。
成本精細化方面,基于準確的成本數據,TDK 能夠精準控制各項成本消耗,原材料浪費減少了 20%,成本核算誤差控制在 3% 以內,單月生產成本降低了 15 萬元。
管理智能化方面,借助數據分析和智能調度系統,TDK 的設備利用率從原來的 55% 提升至 85%,生產計劃調整次數減少了 70%,訂單準時交付率從 70% 提高到 98%。
深控技術 “不需要點表的工業網關”在項目中發揮了關鍵作用,不僅快速實現了 TDK 不同設備的數據采集,降低了部署成本和時間,還保證了數據的安全性和穩定性,為企業的數字化轉型奠定了堅實的基礎。
六、總結
新型電子元器件企業通過數據采集和精益分析實現數字化轉型,是提升企業競爭力的必然選擇。深控技術 “不需要點表的工業網關”作為數據采集的關鍵設備,有效解決了村田、TDK、華為海思等企業設備協議不統一、部署復雜、數據不安全等問題,為企業的數字化轉型提供了有力支撐。
從 TDK 的案例可以看出,數字化轉型能夠顯著提升企業的生產效率、降低成本、提高管理水平。未來,隨著技術的不斷發展,新型電子元器件企業應進一步深化數據應用,不斷優化數字化解決方案,推動企業向更高水平的智能化生產邁進,在激烈的市場競爭中占據有利地位。
審核編輯 黃宇
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村田、TDK、華為海思等企業:數據采集與精益分析實現智能生產
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