1   前言

隨著國內(nèi)外各種環(huán)保法規(guī)的出臺和嚴格執(zhí)行，綠色制造正受到越來越多企業(yè)的重視。國家十二五規(guī)劃中，專門提出了綠色制造科技規(guī)劃和智能制造科技規(guī)劃，并加大了這方面的科技投入。

本報告分析了目前美國歐洲和中國與綠色制造有關(guān)的法規(guī)，并針對電子行業(yè)制造的特點，分析了電子行業(yè)綠色制造/智能制造的信息化管理趨勢。

1.1   定義

為了便于文章的論述方便，對本報告中所涉及到的幾個關(guān)鍵名字定義如下：

（1）電子行業(yè)：

依據(jù)《電子信息產(chǎn)業(yè)行業(yè)分類注釋（2005-2006）》，電子信息產(chǎn)業(yè)包括雷達工業(yè)行業(yè)、通信設(shè)備工業(yè)行業(yè)、廣播電視設(shè)備工業(yè)行業(yè)、電子計算機工業(yè)行業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)、家用視聽設(shè)備工業(yè)行業(yè)、電子測量儀器工業(yè)行業(yè)、電子工業(yè)專用設(shè)備工業(yè)行業(yè)、電子元件工業(yè)行業(yè)、電子器件工業(yè)行業(yè)、電子信息機電產(chǎn)品工業(yè)行業(yè)、電子信息產(chǎn)品專用材料工業(yè)行業(yè)，12個行業(yè)、產(chǎn)業(yè)，共46個門類。

（2）電子制造業(yè)

本報告所分析的電子制造業(yè)，即電子及通訊產(chǎn)品制造業(yè)，包括按照《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》(GB/T4754-2002)中的通信設(shè)備、計算機及其他電子設(shè)備制造業(yè)，行業(yè)代碼為40。按照國民經(jīng)濟分類標準，通信設(shè)備、計算機及其他電子設(shè)備制造業(yè)包括通信設(shè)備制造、雷達及配套設(shè)備制造、廣播電視設(shè)備制造等8個子行業(yè)。

《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃(2011-2015年)》中，按照最終產(chǎn)品形態(tài)的不同，將電子制造業(yè)分為基礎(chǔ)電子和整機產(chǎn)品。

（3）綠色制造

綠色制造一種在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式, 通過開展技術(shù)創(chuàng)新及系統(tǒng)優(yōu)化,使產(chǎn)品在設(shè)計、制造、物流、使用、回收、拆解與再利用等全生命周期過程中，對環(huán)境影響最小、資源能源利用率最高、人體健康與社會危害最小，并使企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。

（4）智能制造

智能制造是面向產(chǎn)品全生命周期，實現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)計過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過程技術(shù)的深度融合與集成。

1.2   研究范圍

本報告的研究范圍是，在綠色制造和智能制造趨勢下，電子制造行業(yè)所面臨的管理難題，以及在此基礎(chǔ)上，其信息化管理應(yīng)采取的策略。

2   當前我國電子制造行業(yè)的現(xiàn)狀

2.1   我國電子制造行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 

云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的不斷滲入，使該行業(yè)邊界正逐漸模糊。電子信息產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們生活的各個角落；而我國也已是全球第三大電子信息產(chǎn)品制造國。

根據(jù)工信部于今年2月份發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2011年，我國電子信息產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售收入9.3萬億元，增幅超過20%；其中，規(guī)模以上制造業(yè)實現(xiàn)收入74909億元，同比增長17.1%；軟件業(yè)實現(xiàn)收入18468億元，比上年增長35.9%。規(guī)模以上電子信息制造業(yè)實現(xiàn)銷售產(chǎn)值75445億元，同比增長21.1%。2011年，規(guī)模以上電子信息制造業(yè)從業(yè)人員940萬人，占全國城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口的4.9%。上繳稅金1245億元，同比增長31.0%，增速高出全國工業(yè)平均水平6.2個百分點。電子信息產(chǎn)品進出口總額達11292.3億美元（同比增長11.5%）占全國外貿(mào)進出口總額的31.0%。電子信息產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要性不斷提高。

與實現(xiàn)電子制造業(yè)巨大的產(chǎn)值相對的是：2011年該行業(yè)銷售利潤率僅為4.4%，與2010年基本持平；行業(yè)中規(guī)模以上企業(yè)虧損的有2497家，同比增長36.7%，企業(yè)虧損面達16.6%；虧損企業(yè)虧損額同比增長52.9%。

概括來說，我國電子制造業(yè)現(xiàn)狀具有如下明顯特征：

● 行業(yè)產(chǎn)值巨大：在國民經(jīng)濟中有重要地位，未來有非常廣闊的市場前景。如我國有關(guān)十二五規(guī)劃方案中提出，十二五期間，我國規(guī)模以上電子信息制造業(yè)銷售收入年均增速保持在10%左右，2015年超過10萬億元。

● 缺少核心技術(shù)：我國在集成電路等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，在彩電、移動通信、計算機等主要產(chǎn)品領(lǐng)域均未掌握核心技術(shù)，很多關(guān)鍵配件仍依賴進口。

● 處在產(chǎn)業(yè)鏈低端：多數(shù)企業(yè)主要以電子組裝生產(chǎn)為主，這些工廠技術(shù)復(fù)雜度不高，設(shè)備容易購買，人員容易培訓(xùn)，投資也不是很高，成立進入障礙低，生產(chǎn)的產(chǎn)品標準化程度高，被替代的可能性高。這些廠商有的是自有品牌，但更多的是OEM/ODM，通常的交貨對象是下游工廠，所以訂單式生產(chǎn)模式比較普遍。

電子制造業(yè)的發(fā)展趨勢是綠色制造、智能制造，屬于高端制造業(yè)。而高端制造業(yè)是七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重中之重。綠色、智能制造體現(xiàn)了高附加值、低消耗、環(huán)境友好等高端制造業(yè)的基本特征，是高端制造的重要組成和技術(shù)支撐。產(chǎn)品的綠色、智能化可在使用和回收循環(huán)過程為用戶和社會創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。產(chǎn)品的綠色智能設(shè)計和研發(fā)將不斷減少產(chǎn)品的零部件數(shù)量和生產(chǎn)過程中的能耗，圍繞產(chǎn)品的全價值鏈進行綠色管理，推動實現(xiàn)從原材料到廢棄物回收的資源能源節(jié)約、可再生循環(huán)、綠色低碳的循環(huán)經(jīng)濟。

2.2   電子制造行業(yè)的特點

電子制造業(yè)的特點如下：

● 整體行業(yè)規(guī)模大，客戶資源豐富；外向型比例高，重視國際認可的標準化建設(shè)；

● 供應(yīng)鏈構(gòu)成完整，產(chǎn)業(yè)分工明確；產(chǎn)品更新?lián)Q代快，生命周期短；

● 多數(shù)為OEM/ODM產(chǎn)品，但ODM/自有品牌產(chǎn)品的比例在提升；委外加工業(yè)務(wù)又分二種：一種由企業(yè)方提供原材料（包工不包料），一種由加工廠自己采購原材料（包工包料）。

● 產(chǎn)品及零件型號繁多，屬知識和技術(shù)密集型行業(yè)；市場供應(yīng)彈性大，自制和委外生產(chǎn)并重；產(chǎn)品毛利率低，成本控制壓力大。

● 企業(yè)業(yè)務(wù)模型：客戶需求—>跟蹤—>報價—>客戶考察—>訂單（考慮產(chǎn)能、原材料等因素）—>MRP運算—>排產(chǎn)—>發(fā)貨—>往來。

● 電子類生產(chǎn)企業(yè)是典型的離散型制造企業(yè)，多品種、多批量/單件的生產(chǎn)組織方式。多數(shù) 電子類生產(chǎn)企業(yè)按訂單組織生產(chǎn)，臨時插單現(xiàn)象多，通常需要進行新產(chǎn)品試制。生產(chǎn)訂單分為二種類型：一種是小批量多品種，一種是大批量品種少。

● 整個生產(chǎn)過程不是連續(xù)的，各階段、各工序間存在明顯的停頓和等待時間，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程通常被分解成很多加工任務(wù)來完成，每項任務(wù)僅要求企業(yè)的一小部分能力和資源。生產(chǎn)的工藝路線和設(shè)備的使用非常靈活，在產(chǎn)品設(shè)計、處理需求和定貨數(shù)量方面變動較 多。

2.3   電子制造行業(yè)的管理及信息化的特點與難點 

電子制造行業(yè)在管理和信息化方面，存在如下難點：

（1）客戶需求與訂單管理

企業(yè)的大部分工作都是以訂單、合同為核心。交貨期、價格、質(zhì)量、按訂單設(shè)計生產(chǎn)、售后服務(wù)成為企業(yè)運營的核心工作。產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、價格、交貨期及售后服務(wù)是競爭取勝的關(guān)鍵。

● 客戶需求不容易掌握，交期短，插單頻繁；

● 客戶個性化要求高，要求制造商提供多種配置的產(chǎn)品供選擇；

● 客戶需求變化快，銷售、制造、采購、質(zhì)量管理等數(shù)據(jù)量大；

● 客戶多，需及時掌握客戶信用狀況及提高應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率。

● 企業(yè)的各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)強調(diào)項目管理。與客戶簽訂每一個合同作為一個項目，以項目為主線，串聯(lián)營銷、采購、部品、產(chǎn)品、財務(wù)等各個部門；主動的售后服務(wù)、了解、收集客戶反饋信息，對產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)的改進至關(guān)重要。

（2）產(chǎn)品管理

● 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以用“樹”的概念進行描述---其最終產(chǎn)品一定是由固定個數(shù)的零件或配件組成，這些關(guān)系明確并且固定；

● 產(chǎn)品在設(shè)計階段就需要對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及相關(guān)變更做記錄；

● 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在打樣、試產(chǎn)階段與正式量產(chǎn)階段不能很好的控制轉(zhuǎn)換，采購物料與生產(chǎn)用料容易出錯；

● 產(chǎn)品升級換代迅速，生命周期短，變更頻繁，版本控制復(fù)雜；

● 產(chǎn)品質(zhì)量管理受到普遍重視，質(zhì)量控制要求高。

● 需要對一種產(chǎn)品的不同的BOM版本進行管理，并同時要求MRP運算時能自由選擇BOM的版本；所用的原材料和外購件具有確定的規(guī)格，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以用樹的概念進行描述，最終產(chǎn)品是由固定個數(shù)的零件或部件組成，形成非常明確和固定的數(shù)量關(guān)系。

（3）生產(chǎn)過程管理

● 產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，對生產(chǎn)計劃、物料計劃等方面的協(xié)調(diào)配合要求非常高；

● 生產(chǎn)過程容易出現(xiàn)瓶頸資源和缺產(chǎn)缺件等現(xiàn)象，為不使生產(chǎn)中斷，常通過加大庫存量來調(diào)節(jié)生產(chǎn)。

● 對于元器件產(chǎn)品，有多道工藝，需要適時掌握各產(chǎn)品工藝生產(chǎn)進度和質(zhì)量；

● 產(chǎn)品零配件品種、型號繁多，采購、裝配相對復(fù)雜，自制與企業(yè)間協(xié)作生產(chǎn)并重；

● 產(chǎn)品種類多、批量小、返工頻繁，成本核算費時費力，難以掌握真正的成本。

● 終端產(chǎn)品具有售后維修管理需求，需記錄管理產(chǎn)品的序列號，維修記錄，還需根據(jù)序號追蹤原始生產(chǎn)狀況。

（4）物料與供應(yīng)商管理

● 供應(yīng)商眾多，需要對供應(yīng)商進行考核；

● 某些主零件交期長，需根據(jù)市場預(yù)測提前購買或保持一定的庫存；

● 替代料普遍，在做物料計劃時，需要充分考慮；

● 容易產(chǎn)生呆滯料。

3    電子行業(yè)綠色/智能制造的趨勢

3.1   電子行業(yè)綠色制造趨勢研究 

3.1.1    電子行業(yè)綠色制造涉及的范圍

綠色制造是以保護環(huán)境和合理高效利用資源為目的的制造模式，涉及到產(chǎn)品的整個生命周期，它對產(chǎn)品的設(shè)計、材料的選擇、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、能源利用、廢物產(chǎn)生、售后回收和處理等都有環(huán)境意識，有可持續(xù)發(fā)展意識。

（1）綠色設(shè)計

綠色設(shè)計是綠色制造的一個主要內(nèi)容。傳統(tǒng)設(shè)計只考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、壽命和成本等因素，很少考慮環(huán)境方面的因素，不利于可持續(xù)發(fā)展。綠色設(shè)計主要有以下幾方面：

● 綠色材料及材料的選擇：設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先選擇綠色材料；在不得不使用非綠色材料時，應(yīng)選擇無毒、無污染、易被自然界分解和吸收的材料，以及選擇易回收、易處理、可重復(fù)使用的材料。

● 節(jié)能設(shè)計：節(jié)能設(shè)計就是設(shè)計合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能、工藝或利用新技術(shù)、新理論使產(chǎn)品在使用過程中消耗能量最少、能量損失最少。

● 可回收性設(shè)計和可拆卸性設(shè)計：可回收性設(shè)計是在產(chǎn)品設(shè)計時充分考慮其零部件或材料的回收可能性、回收價值大小、回收處理方法、回收處理工藝性等一系列問題，以達到資源優(yōu)化利用和污染最小的目的?？刹鹦缎栽O(shè)計是考慮在產(chǎn)品報廢后能方便拆卸、回收利用為目的，明確哪些零部件或材料要被拆卸并實現(xiàn)回收再生利用。

● 長壽命設(shè)計：對產(chǎn)品功能和經(jīng)濟性進行分析的基礎(chǔ)上，采用各種先進的設(shè)計理論和工具，使設(shè)計出的產(chǎn)品能滿足當前和將來相當長一段時間內(nèi)的市場需求。

（2）綠色生產(chǎn)

綠色生產(chǎn)對環(huán)境無污染或少污染，達到清潔化生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中排放大量廢水、廢氣和固體廢棄物以及產(chǎn)生噪聲是環(huán)境污染的重要來源。綠色生產(chǎn)積極地預(yù)防污染的產(chǎn)生，它是高質(zhì)量生產(chǎn)的需要，也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。綠色生產(chǎn)的內(nèi)容主要有：

● 綠色工藝：優(yōu)化毛坯生產(chǎn)，或采用少無切屑加工技術(shù),可以減少材料的消耗量，減少切屑；采用干式切削加工，即在加工過程中不用冷卻潤滑液以減少廢液；用新的工藝方法取代傳統(tǒng)的噴漆、電鍍和熱處理等。

● 綠色設(shè)備：對于高電磁輻射設(shè)備應(yīng)在結(jié)構(gòu)上增加防護用的屏蔽裝置，對于產(chǎn)生高噪聲和強振動的設(shè)備采取降噪措施和減振、消振措施。

● 綠色能源：盡量使用可再生能源和清潔能源，以減少對自然環(huán)境的影響。

（3）綠色包裝

實施綠色包裝主要考慮以下幾點：

● 實施綠色包裝設(shè)計，優(yōu)化包裝結(jié)構(gòu)，減少包裝材料，考慮包裝材料的回收、處理和循環(huán)使用。

● 選擇綠色包裝材料。使用綠色包裝材料是實施綠色包裝的關(guān)鍵，應(yīng)該使用無毒、無污染、可以再用和再生及易降解的材料。重點推廣紙包裝，因為紙易回收，無污染，易降解，且資源相對豐富。

● 產(chǎn)品的包裝本身在原材料購買、材料加工和生產(chǎn)、運輸、回收、再生過程中都不應(yīng)產(chǎn)生環(huán)境污染。

● 加強宣傳，強調(diào)綠色包裝是綠色產(chǎn)品的一個重要組成部分。

（4）綠色使用

指產(chǎn)品在使用過程中應(yīng)最大限度地節(jié)約能源，減少污染或無污染，達到保護環(huán)境的目的，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

● 宜人性：利用人機工程學的原理，讓使用者感到舒適、方便、心情愉快，無壓抑感；另外，也要避免電磁輻射、噪聲、有毒氣體、有刺激性的氣體和液體對人的危害。

● 清潔性：在使用過程中應(yīng)無污染、少污染,量減少和消除“三廢”的排放,達到使用環(huán)境的清潔化。

● 綠色能源：產(chǎn)品使用過程中盡量使用可再生能源和清潔能源，如太陽能、風能、電能等。

● 合理使用。

（5）綠色回收和處理

報廢后的產(chǎn)品應(yīng)及時回收和處理，一方面防止污染環(huán)境，另一方面，經(jīng)拆卸后，零部件或材料可以重新使用，能節(jié)省大量原材料，節(jié)省獲取材料和生產(chǎn)零部件時所消耗的能量，也就保護了環(huán)境，減少了污染。在回收和處理過程中應(yīng)避免二次污染。涉及到如下方面：

● 廢舊電路板的回收和再利用。

● 廢舊電路板的綠色回收和再利用是電子垃圾處理的難題之一。

● 塑料外殼的回收和再利用。

● 生產(chǎn)過程中廢料的回收利用。

● IT產(chǎn)品的廠商回收。

● 真正的綠色回收和再利用，依然要依靠科技的發(fā)展和法規(guī)的完善，以及各個方面的協(xié)作努力。

電子產(chǎn)品綠色回收目前的主要難點是：由于沒有應(yīng)用綠色材料，造成各類物質(zhì)難以分離；塑料、有害金屬離子和添加劑等組分的回收價值相對較小，甚至還需要做大量的無害化處理工作，這降低了部分企業(yè)回收的積極性。隨著有關(guān)法規(guī)的嚴格執(zhí)行、綠色設(shè)計和綠色材料的廣泛使用，電子產(chǎn)品的綠色回收也會快速發(fā)展。

另外，在綠色制造中還有一個重要的分支——再制造工程（AgainManufacturing）。它是利用多種表面工程的技術(shù)和其他技術(shù)形成的先進再造成形技術(shù)，引入全壽命周期的設(shè)計，通過恢復(fù)和提高廢舊產(chǎn)品零部件的尺寸、形狀和性能的途徑制造新產(chǎn)品，從而為解決資源浪費、環(huán)境污染和廢舊裝備翻新創(chuàng)造了一個最佳方法和途徑。再制造在一些價格昂貴的機械行業(yè)應(yīng)用更多。

3.1.2    電子制造業(yè)綠色制造發(fā)展的必然趨勢

綠色制造正在不斷迫使人們對制造系統(tǒng)、制造系統(tǒng)的驅(qū)動目標、總體衡量和評價制造系統(tǒng)的效能和效率的方法進行徹底的重新思考。這種變化壓力主要來源于：政府（通過法規(guī)）、消費者和他們的期望、環(huán)境行為團體等。

（1）政治／政府的壓力

環(huán)境廢物和污染往往都是國家政府使用政治手段制訂法規(guī)和條例來解決。如歐盟相繼出臺了WEEE、Rols和EuP 3大綠色指令，利用政府和政治的壓力制定法規(guī)制度，對符合環(huán)保要求的綠色制造給予支持，制定經(jīng)濟機制、市場策略有效引導(dǎo)綠色制造的實施發(fā)展。很多國家都已經(jīng)出臺環(huán)境條理約束和引導(dǎo)制造業(yè)的發(fā)展，這必然導(dǎo)致企業(yè)的綠色化進程，法規(guī)條文從立法制度上推進了制造業(yè)綠色化進程。

（2）社會支撐系統(tǒng)的逐步形成

可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。世界主要經(jīng)濟體積極推進綠色計劃，促進社會的可持續(xù)發(fā)展。如美國政府提出了可持續(xù)制造促進計劃，并出臺了可持續(xù)制造度量標準。歐盟第7框架計劃設(shè)立了“未來工廠”重大項目，開展新型生態(tài)工廠模型和綠色產(chǎn)品研發(fā)是其中的重要內(nèi)容。日本公布《綠色革命與社會變革》的政策草案，提出至2015年將環(huán)境產(chǎn)業(yè)打造成日本重要的支柱產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟增長核心驅(qū)動力量。

（3）全球化特征和企業(yè)自身壓力

隨著世界經(jīng)濟全球化，綠色產(chǎn)品的市場競爭將在全球范圍展開。如今歐盟已經(jīng)出臺一系列法規(guī)對進口產(chǎn)品要進行綠色認證，制定苛刻的產(chǎn)品環(huán)境指標來限制國外產(chǎn)品進入本國市場，設(shè)置“綠色貿(mào)易壁壘”。綠色制造將為企業(yè)提高產(chǎn)品的綠色水平提供技術(shù)手段，為企業(yè)消除國際貿(mào)易壁壘進入國際市場提供有力的支撐。

全球消費市場綠色環(huán)保意識日益增強。綠色消費成了一種全球性的現(xiàn)代消費浪潮。在歐盟和美國購買過綠色產(chǎn)品的消費者中，認為綠色產(chǎn)品比普通產(chǎn)品質(zhì)量要好的消費者分別占41%和43%。

作為制造業(yè)產(chǎn)品出口大國，雖然歐盟EuP指令對我們大多數(shù)制造出口企業(yè)的影響暫時沒有突顯出來，但隨著指令法規(guī)的逐步實施，其影響是巨大的。如果不及早改變自身，迎接已經(jīng)來臨的挑戰(zhàn)，我國制造業(yè)的發(fā)展將受到極大的負面影響。

開展綠色制造，有利于提高企業(yè)競爭力，提升企業(yè)形象，打開國際市場。

3.2   電子行業(yè)智能制造趨勢研究

3.2.1   電子行業(yè)智能制造涉及的范圍

智能制造從本質(zhì)上看，可以概括為產(chǎn)品的智能設(shè)計、加工過程的智能監(jiān)控、產(chǎn)品的在線智能測量、機器故障的智能診斷、制造系統(tǒng)的知識處理與信息處理、制造系統(tǒng)的智能運籌管理與決策等六大方面。具體如下：

（1）智能設(shè)計

利用各種計算智能技術(shù)進行產(chǎn)品的可靠性分析、優(yōu)化設(shè)計及設(shè)計效果的綜合評判；利用圖像分析與處理以及智能模式識別技術(shù)，實現(xiàn)工程圖由光柵圖到矢量圖、以及由零件的三面投影圖到三維立體圖的智能轉(zhuǎn)化；對產(chǎn)品進行基于專家系統(tǒng)與計算智能技術(shù)結(jié)合的智能CAD造型、有限元分析與虛擬制造。

（2）加工過程的智能監(jiān)控

利用各種計算智能技術(shù)對加工狀態(tài)(如刀具磨/破損狀態(tài))進行實時識別，并對非正常狀態(tài)進行自適應(yīng)控制與決策，實現(xiàn)加工狀態(tài)智能檢測、預(yù)測與監(jiān)控；在優(yōu)化(或約束)目標下，對加工參數(shù)進行自學習、自組織或自適應(yīng)控制，實現(xiàn)加工過程智能控制與優(yōu)化。

利用智能工業(yè)機器人實現(xiàn)產(chǎn)品的裝配與包裝、材料搬運、表面噴涂、焊接、高壓水切割等。

（3）在產(chǎn)品的在線智能測量。

實現(xiàn)大批量生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品在線測量、抽樣檢查、工況辨識和質(zhì)量控制。

（4）機器故障的智能診斷

利用各種智能技術(shù)對機械設(shè)備故障進行智能診斷。

（5）在制造系統(tǒng)的知識處理與信息處理方面

利用各種計算智能技術(shù)進行多傳感器的融合與信號處理；利用基于實例的機器學習獲取制造系統(tǒng)工藝知識;利用小波分析和計算智能技術(shù)進行數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)挖掘和圖像處理;利用AI的大規(guī)模知識獲取和自然語言理解等技術(shù)進行互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的制造知識獲取、知識組織、智能檢索和知識應(yīng)用。

（6）在制造的智能運籌管理與決策方面

利用專家系統(tǒng)、知識獲取、機器學習、各種計算智能技術(shù)等在優(yōu)質(zhì)、高效、低成本等優(yōu)化目標下對制造過程進行優(yōu)化選擇，實現(xiàn)智能工藝規(guī)劃與優(yōu)化、制造資源的智能規(guī)劃；利用遺傳算法對多資源作業(yè)車間進行智能動態(tài)優(yōu)化調(diào)度；利用知識獲取、MAS實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)化智能制造，使制造系統(tǒng)的活動并行進行，解決系統(tǒng)集成問題，實現(xiàn)敏捷制造。

3.2.2   電子制造業(yè)智能制造的發(fā)展趨勢 

（1）智能制造快速發(fā)展的原因

90年代以后, 智能制造快速發(fā)展的深層次原因如下：

● 電子產(chǎn)品的精密度越來越高，生產(chǎn)過程中各種自動化設(shè)備的使用廣泛（使用手工生產(chǎn)難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性），生產(chǎn)線的智能化程度要求越來越高。

● 機器智能化比較靈活：可以選擇系統(tǒng)智能化,也可以選擇單機智能化。

● 有豐富經(jīng)驗的機械工人和技術(shù)人員日益缺少，產(chǎn)品制造技術(shù)越來越復(fù)雜, 促使使用人工智能和知識工程技術(shù)來解決現(xiàn)代化的加工問題。

● 智能化制造的經(jīng)濟效益較高。工廠生產(chǎn)率的提高更多地取決于生產(chǎn)管理和生產(chǎn)自動化。

（2）電子制造業(yè)智能制造發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)

以計算機信息技術(shù)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)得到迅猛發(fā)展 ,為電子制造業(yè)的智能化制造提供了新的發(fā)展機遇。

● 數(shù)控機床和加工中心。數(shù)控機床和加工中心是柔性制造的核心單元技術(shù)。

● 計算機輔助設(shè)計與制造提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期 ,改變了傳統(tǒng)用手工繪圖、依靠圖紙組織整個生產(chǎn)過程的技木管理模式。

● 工業(yè)控制技術(shù)、微電子技術(shù)與機械工業(yè)的結(jié)合，使制造過程更富于柔性，擴展了人類工作范圍。

● 制造系統(tǒng)為智能化開發(fā)了面向制造過程中特定環(huán)節(jié)、特定問題的 “智能化孤島”,如專家系統(tǒng)、基于知識的系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)等?？梢酝ㄟ^智能制造系統(tǒng)將其相連。

● 智能制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)的發(fā)展。用計算機一體化控制生產(chǎn)系統(tǒng) ,使生產(chǎn)從概念、設(shè)計到制造聯(lián)成一體 ,做到直接面向市場進行生產(chǎn) ,可以實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。

（3）電子制造業(yè)智能制造發(fā)展的趨勢特征

電子制造業(yè)的智能制造趨勢表現(xiàn)在三個方面，即信息化、自動化、集成化。如下：

●  信息化。制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代管理與制造技術(shù)相結(jié)合，帶動了技術(shù)研發(fā)過程創(chuàng)新和產(chǎn)品設(shè)計方法與工具的創(chuàng)新、管理模式的創(chuàng)新、制造模式的創(chuàng)新，實現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)化制造和敏捷制造，快速響應(yīng)市場變化和客戶需求，全面提升制造業(yè)發(fā)展水平。

● 自動化。將完備的感知系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)與相關(guān)機械裝備完美結(jié)合，構(gòu)成了高效、高可靠的自動化裝備和柔性生產(chǎn)線，將實現(xiàn)自動、柔性和敏捷制造。

● 集成化。電子制造業(yè)正向技術(shù)集成、系統(tǒng)集成的方向發(fā)展，在信息化和自動化的基礎(chǔ)上，將專家的知識不斷融入制造過程以實現(xiàn)設(shè)計過程智能化、制造過程智能化和制造裝備智能化，將實現(xiàn)集成化擬人化制造。使制造過程具有更完善的判斷與適應(yīng)能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，也將會顯著減少制造過程物耗、能耗和排放。

電子制造業(yè)在發(fā)展智能化制造的同時，趨向綠色化。法規(guī)、資源、客戶的壓力，使電子制造企業(yè)必須考慮從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的全生命周期中，降低環(huán)境負面影響極，提高資源利用率，并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。

我國電子制造業(yè)規(guī)模大，但是總體水平還比較低，迫切需要通過智能制造技術(shù)的發(fā)展，提高其創(chuàng)新能力和附加值，實現(xiàn)節(jié)能減排目標。智能制造也將成為中國從“制造大國”向“制造強國”轉(zhuǎn)變的重要途徑和有力支撐。

3.3   綠色/智能制造對電子制造業(yè)管理的挑戰(zhàn)

電子制造業(yè)的綠色制造、智能制造是高端制造業(yè)的重要組成部分，當前電子制造企業(yè)發(fā)展綠色制造和智能制造還存在很大的困難，尤其是中小企業(yè)。這種挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在如下方面：

（1）意識不足

除了大企業(yè)，大多數(shù)中小企業(yè)對于環(huán)境和企業(yè)社會責任問題通常很少關(guān)注和理解。國內(nèi)在環(huán)保有關(guān)法規(guī)執(zhí)行的不嚴，在有效強化中小企業(yè)的綠色制造意識上不夠。

大多數(shù)企業(yè)對綠色設(shè)計認識不足，對綠色制造、智能制造帶來的長期效益缺乏了解。

（2）管理水平有待提高

為了滿足這些指令的需求，比如WEEE、RoHS和EuP指令，公司內(nèi)部和外部都需要進行培訓(xùn)和教育，甚至組織結(jié)構(gòu)都需要做相應(yīng)調(diào)整。如中興通訊為了應(yīng)對國內(nèi)外有關(guān)電子信息污染法規(guī)，對供應(yīng)鏈管理、市場、研發(fā)、生產(chǎn)，以及質(zhì)量監(jiān)控組成的整個體系都作出調(diào)整，還設(shè)立了專門的污染防治工作委員會和污染防治工作組。

（3）技術(shù)能力欠缺

不具備生態(tài)設(shè)計的能力；無法掌握供應(yīng)商的綠色技術(shù)；無法提供符合性文件。

沒有智能制造所需要的智能設(shè)備，談不上將這些設(shè)備的集成。

（4）供應(yīng)鏈管理水平有待提高

需要從適用時間、技術(shù)研究乃至整個供應(yīng)鏈（或網(wǎng)絡(luò)）上進行改革滿足要求。

缺乏產(chǎn)品環(huán)境績效評估能力，當前我國正大力完善此方面的標準，企業(yè)需要根據(jù)相關(guān)法規(guī)建立自身的產(chǎn)品環(huán)保評價體系。

產(chǎn)品生態(tài)性能資料庫不足：對于整機廠來說，供應(yīng)鏈的管控是重中之重。在電子產(chǎn)品污染的控制鏈上，成品廠往往位于塔尖，原材料供應(yīng)商位于塔底，中間是元器件和組件供應(yīng)商。成品商根據(jù)控制程序?qū)┴浬踢M行摸底調(diào)查，對存在有害物質(zhì)的零部件供應(yīng)，由供貨商進行整改，并指定要求提供第三方實驗室的檢測報告。中間供應(yīng)商和他的上游也采用類似的方式，層層“聯(lián)?！?，直至最底層的原料供應(yīng)商。成品廠檢測任務(wù)的目的僅在于監(jiān)督檢查或復(fù)查供貨商提供的產(chǎn)品或做整機檢測。

（5）成本

缺乏具有成本效益的生態(tài)設(shè)計能力。

缺少資金來購置綠色制造、智能化制造的有關(guān)的設(shè)備和軟件系統(tǒng)。

綠色制造在短期內(nèi)增加了企業(yè)有關(guān)環(huán)節(jié)的成本（檢查費用、綠色材料更貴、后期回收成本等）；同時，當前我國的勞動力成本仍相對低廉，使用智能制造的有關(guān)產(chǎn)品盡管質(zhì)量更高，但將設(shè)備成本攤銷后使產(chǎn)品成本也相對更高。這導(dǎo)致很多中小企業(yè)缺少引入綠色制造、智能制造的動力。

4   在綠色/智能制造趨勢下，電子制造業(yè)信息化管理創(chuàng)新

綠色/智能制造是電子制造行業(yè)發(fā)展的主流趨勢，對該行業(yè)的經(jīng)營管理也提出了新的挑戰(zhàn)。研究電子制造業(yè)的信息化系統(tǒng)中如何有效整合綠色/智能制造模塊，具有重要意義。

4.1   電子制造業(yè)綠色制造、智能制造的交叉分析

 為了進一步分析綠色制造、智能制造的交叉融合，如何可以更好地在電子制造業(yè)中發(fā)揮作用，下面根據(jù)電子制造企業(yè)一般業(yè)務(wù)過程，對這兩者進行交叉分析。如下表：

4.2   綠色/智能制造下的信息系統(tǒng)新增功能

根據(jù)上節(jié)對綠色/智能制造的分析，對企業(yè)的信息化系統(tǒng)改進如下：

4.2.1  ERP系統(tǒng)中的新增綠色/智能模塊

在ERP系統(tǒng)中，應(yīng)新增設(shè)綠色數(shù)據(jù)庫模塊、產(chǎn)品回收管理模塊。

（1）綠色設(shè)計數(shù)據(jù)庫

公司的綠色數(shù)據(jù)庫是公司關(guān)于產(chǎn)品綠色制造方面的知識體系大全，可以根據(jù)不同的類別設(shè)置不同的密級，并在不同范圍進行共享。包括：

● 綠色標準庫：不同國家/地區(qū)產(chǎn)品環(huán)保標準及檢測分析資料（如涉及到的產(chǎn)品類別、不同污染物的含量標準等）、不同綠色證書認證流程；綠色認證申請管理等。

● 綠色供應(yīng)商庫：合格供應(yīng)商/潛在供應(yīng)商綠色原材料庫；

● 綠色產(chǎn)品庫：物料編碼與BOM（非綠色物料應(yīng)有差異化標記，如設(shè)一個附加碼）；

● 各種原材料、成品綠色檢測報告；不同綠色原材料的壽命周期；

● 不同原材料/成品的可回收性、循環(huán)利用等方面的資料（回收可能性、回收價值大小、回收處理方法、回收處理工藝性等）。等等。

（2）產(chǎn)品回收管理模塊

產(chǎn)品回收管理模塊與綠色制造數(shù)據(jù)庫、綠色設(shè)計模塊、綠色制造決策模塊、綠色BI等ERP模塊功能緊密結(jié)合。在該模塊下，主要功能包括：

● 基本信息：可回收物料/產(chǎn)品清單；可循環(huán)利用的物料及編碼；

● 回收回來的物料/產(chǎn)品信息：回收入庫信息、檢測信息等、轉(zhuǎn)售信息；

● 生產(chǎn)過程中廢料回收利用管理；

● 拆卸管理：拆卸后可循環(huán)利用的物料部件及數(shù)量、檢測信息、再入庫信息等；拆卸過程污染管理；回收后的廢棄物料部件處理信息等；

● 再制造過程管理：再制造加工工藝；再制造計劃；等等；

● 再制造后的部件/產(chǎn)品數(shù)量；期初、在制、質(zhì)量檢測、入庫、出庫等。

目前有一些專業(yè)的電子產(chǎn)品回收處理的公司，隨著有關(guān)法規(guī)對產(chǎn)品回收管理的趨嚴（如對汽車等回收），產(chǎn)品回收管理模塊甚至有可能發(fā)展成為一個獨立的軟件產(chǎn)品。

4.2.2   PLM管理系統(tǒng)

通過引入智能設(shè)計手段等，利用三維CAD、CAE等進行輔助設(shè)計時，增加綠色設(shè)計和評審。對PLM系統(tǒng)的影響，重點包括如下幾個方面：

PLM系統(tǒng)將和ERP系統(tǒng)中的綠色數(shù)據(jù)庫進行無縫銜接。

（1）綠色產(chǎn)品庫：引用綠色數(shù)據(jù)庫資料。

（2）綠色工藝規(guī)劃

對產(chǎn)品的綠色工藝規(guī)劃進行分析：哪些制造工藝過程可能產(chǎn)生污染、應(yīng)對措施；制造過程有哪些副產(chǎn)品/污染物，應(yīng)如何利用或處理？

綠色制造過程中重點工藝控制方案；等等。

（3）再制造分析：產(chǎn)品/原材料哪些部分可以回收進行再制造？再制造的工藝如何？

（4）智能仿真系統(tǒng)中增加綠色仿真模塊

結(jié)合各種智能設(shè)計軟件，對產(chǎn)品的可靠性、節(jié)能性、可制造性、可拆卸性等進行仿真分析。使用過程環(huán)境污染仿真分析。

（5）綠色產(chǎn)品成本分析系統(tǒng)

選用不同綠色/非綠色原材料、不同工藝過程（綠色/非綠色），對產(chǎn)品成本的影響分析。

（6）綠色設(shè)計評價系統(tǒng)

在公司傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計評審系統(tǒng)中，增加綠色設(shè)計評審內(nèi)容：產(chǎn)品是否符合綠色設(shè)計要求、綠色程度評價體系、是否按時取得有關(guān)綠色認證等等。 

4.2.3   SCM管理系統(tǒng)

（1）綠色供應(yīng)商庫

● 在對供應(yīng)商及其物料檢測中增加環(huán)保要求，列入考核指標；建立綠色供應(yīng)商庫；

● 對電子原材料的環(huán)保認證作為采購的必要條件之一。

（2） 采購管理

● 物料在入庫前增加綠色環(huán)保檢測；電子物料的綠色證書。

● 盡量使用循環(huán)材料、包裝等。

（3）委外加工

● 對委外工廠的制造環(huán)境、工藝、檢測設(shè)備等增加綠色檢測內(nèi)容，看是否符合綠色生產(chǎn)標準，檢查委外工廠的環(huán)保認證狀況。

4.2.4  CRM管理系統(tǒng)

CRM系統(tǒng)中，主要涉及到綠色產(chǎn)品的部分新增功能。如下：

（1）客戶管理平臺

對客戶所在地區(qū)/客戶產(chǎn)品銷售地/使用地等涉及到的有關(guān)環(huán)保法規(guī)要求。

（2）商機過程管理

● 提供商機評估：訂單要求產(chǎn)品所適應(yīng)的環(huán)保標準

● 報價：報價中考慮銷售所在地要強制繳納的產(chǎn)品回收處理費用。

● 訂單評審：增加評審訂單所要求達到的綠色標準，公司目前的產(chǎn)品設(shè)計制造工藝等是否滿足要求。

（3）訂單跟蹤管理系統(tǒng)

● 訂單執(zhí)行跟蹤：產(chǎn)品符合訂單綠色要求的有關(guān)證明。

● 新增產(chǎn)品回收跟蹤管理（和產(chǎn)品回收管理系統(tǒng)對接，依據(jù)產(chǎn)品條碼跟蹤產(chǎn)品是否被收回）；（對昂貴的電子設(shè)備有意義；對一般便宜的消費電子意義不大）。

（4）服務(wù)管理

● 產(chǎn)品壽命期內(nèi)，客戶產(chǎn)品使用過程中，產(chǎn)品維護跟蹤系統(tǒng)（對高價值電子設(shè)備而言）。

● 售后服務(wù)的綠色物料管理。

4.2.5    BI管理系統(tǒng)

在現(xiàn)有BI系統(tǒng)上，應(yīng)新增綠色智能制造有關(guān)的一些功能。如下：

（1）產(chǎn)品綠色評價

利用綠色產(chǎn)品評價標準，對公司產(chǎn)品進行綠色評價。

（2）產(chǎn)品綠色成本差異化分析

對不同物料，是否選用綠色產(chǎn)品，最后對產(chǎn)品總體成本的差異化影響比較分析。

（3）環(huán)保處理成本分析

● 回收成本分析：如政府強制收取的產(chǎn)品回收費用、回收費用（回收購置費、物流費等）。

● 回收物綠色處理成本分析：拆解成本、污染處理成本等。

● 再循環(huán)使用價值分析：再循環(huán)使用價值、及與處理費用的對比分析；等等。

（4）再制造成本分析

再制造的制造成本分析；再制造可能獲得的收益分析；等。

4.2.6   MES管理系統(tǒng)

MES管理系統(tǒng)，也許增加部分功能后，升級為綠色制造執(zhí)行系統(tǒng)。

（1）資源分配：管理各種制造資源，如機器、工具、設(shè)備等。

（2）操作/詳細排產(chǎn)：與生產(chǎn)單位的優(yōu)先級、屬性、特征等；系統(tǒng)限制和識別生產(chǎn)路徑并考慮生產(chǎn)的重疊性與并從性，計算精確的時間和設(shè)備載負并對生產(chǎn)進行調(diào)整

（3）分配生產(chǎn)單元：系統(tǒng)以人物、訂單、批次及生產(chǎn)指令對生產(chǎn)物流進行管理。注意對綠色生產(chǎn)線（設(shè)備）、非綠色生產(chǎn)線（設(shè)備）的差異化管理（由于銷往不同地區(qū)的產(chǎn)品綠色標準不一樣，需注意這些生產(chǎn)線的兼容性）。

（4）文件控制：增加在綠色生產(chǎn)方面的管理控制文件，如，原材料綠色檢測、在制品綠色檢測標準、車間環(huán)境綠色檢測標準、工藝綠色檢測標準等等。

（5）數(shù)據(jù)采集與綠色質(zhì)量管理：

● 除了對產(chǎn)品質(zhì)量的實時測量信息，還需要對制造過程中產(chǎn)生的廢棄物進行監(jiān)控分析、回收利用，使環(huán)境污染最小。

● 對工廠生產(chǎn)環(huán)境的監(jiān)控也應(yīng)增加更多綠色指標采集管理，如電磁輻射、噪音、有毒氣體、有毒液體對環(huán)境的污染，最大限度地避免或減少對員工和周邊居民的危害。

（6）生產(chǎn)管理

● 對人員進行綠色設(shè)備、工藝的操作使用，綠色檢測辦法的方面的培訓(xùn)教育；

● 建立綠色產(chǎn)品和非綠色產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境、工藝的柔性兼容性方面的研究和管理。