娄底市电子陶瓷行业中小企业数字化转型实践样本

数字化转型实践样本 娄底市工业和信息化局 2025年11月 目录 一、电子陶瓷行业中小企业发展情况.....................1 （一）电子陶瓷行业行业定义与范围.................1（二）电子陶瓷行业中小企业发展现状与趋势.........3（三）电子陶瓷行业中小企业业务痛点...............5 二、电子陶瓷行业中小企业转型价值.....................8 （一）产品生命周期数字化.........................11 1.产品设计...................................112.工艺设计...................................13 （二）生产执行数字化.............................16 3.计划排程...................................164.生产管控...................................235.质量管理...................................276.设备管理...................................31 （三）供应链数字化...............................34 7.仓储物流...................................34 一、电子陶瓷行业中小企业发展情况 （一）电子陶瓷行业定义与范围 电子陶瓷行业是指从事电子陶瓷材料及元器件研发、生产和销售的企业集合。电子陶瓷是一种具有特殊电、磁、光、热、声等性能的功能陶瓷材料，主要包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、离子导电陶瓷等。典型产品包括电容器、电阻器、压电元件、传感器、绝缘子、基板等电子元器件。 产业链涵盖上游原材料供应（如氧化铝、氧化锆等陶瓷粉体）、中游电子陶瓷元器件制造和下游应用产品集成三大环节。 （二）电子陶瓷行业中小企业发展现状与趋势 1.行业宏观状况 受益于我国通信、电子电器、仪器仪表、数字电路等技术快速发展，普及率不断提升，市场对电子陶瓷元器件的需求日益增长，拉动了电子陶瓷材料行业规模快速增长。2024年，我国电子陶瓷行业市场规模为1288亿元，同比增长17.09%。随着国内电子陶瓷材料企业不断加大投资力度，提升研发实力，以中瓷电子、三环集团、风华高科等为代表的国内厂商加速崛起，使得我国在核心零部件的电子陶瓷材料市场，逐渐形成由国内外企业共同竞争的格局。 但是，仍应看到，从市场结构来看，我国电子陶瓷本土企业仍仅占有中国市场36%的市场份额，剩余64%的市场份额依然被日本、美国等外资企业占领。作为我国电子陶瓷供应链体系生力军的本土中小企业，其提升国际国内市场竞争力、消解“卡脖子”隐患的任务仍然艰巨。这进一步要求中小企业通过数字化转型等手段解决当前行业发展面临的痛点，以实现自身跨越式发展。 目前我国电子陶瓷行业中小企业主要集中在产业链中游的成型、烧结、精密加工等环节，以及部分下游应用领域。 2.行业发展趋势 一是产品向高精度、高性能、微型化方向发展，以满足5G通信、新能源汽车等新兴领域对元器件的严苛要求； 二是生产工艺向智能化、绿色化方向升级，通过引入先进设备和优化流程实现降本增效与节能减排； 三是产业链协同加强，上下游企业合作更加紧密，共同构建从原材料到终端应用的完整生态； 四是数字化转型加速，数字技术在研发、生产、管理等环节应用日益广泛，成为企业提升核心竞争力的关键。 3.娄底市电子陶瓷行业发展情况 娄底市新化县素有“全国电子陶瓷之乡”美誉，其产业集群作为全国首批中小企业特色产业集群，发展态势强劲。集群 内聚集226家企业，年产值超146亿元，部分产品全国市场占有率超90%，并成功突破多项“卡脖子”技术，广泛应用于5G通信、新能源汽车等高端领域。娄底市通过强化政策引导，如组建产业基金、创新“电陶贷”金融产品，有力支撑了企业发展。尤为突出的是，娄底市以国家中小企业数字化转型试点城市为契机，大力推动中小企业拥抱数字化浪潮。通过政府组织举办供需对接会、企业积极引入MES/QMS等系统等措施，首批试点企业数字化转型改造已全部完成，ERP普及率达100%，有效降低了人工成本，提升了生产效率与产品质量。在数字化转型与产业链协同的双轮驱动下，娄底市正加速培育一批专精特新“小巨人”企业和行业“隐形冠军”，为区域经济高质量发展注入强劲动能。 （三）电子陶瓷行业中小企业业务痛点 在产品创新方面，行业企业往往存在如下痛点： 一是面临研发能力有限：电子陶瓷的性能核心在于材料配方，这是一个涉及多种元素、复杂配比和烧结工艺的“黑箱”。许多企业依赖经验丰富的老师傅进行配方调试，缺乏系统的理论指导和先进的研发工具，导致创新能力受限。 二是材料配方优化困难：在追求低损耗、高Q值等极限性能时，传统“试错法”的研发模式效率极低、成本高昂。一个新配方的验证，从粉料制备、成型、烧结到性能测试，动辄数周甚至数月，且成功率不可控。 三是新产品开发周期长：面对下游应用快速迭代的需求，漫长的研发周期使企业难以抓住市场先机，常常是“市场热度已过，产品才刚问世”，错失了宝贵的商业机会。 在生产效率方面，行业企业往往存在如下痛点： 一是工艺控制精度要求高：电子陶瓷的生产过程（如配料、成型、烧结、电极印刷）对环境温湿度、设备参数（如压力、温度曲线）的敏感度极高。微小的波动都可能导致最终产品性能的巨大差异，产生大量废品。 二是生产设备自动化程度低：许多企业仍依赖大量人工进行上下料、转运、检测等操作，不仅效率低下、人力成本高昂，更引入了大量因人为失误导致的产品质量不一致问题。 三是良品率不稳定：由于自动化程度低和过程控制手段的缺乏，生产线的良品率波动极大。这不仅直接侵蚀了企业利润，也使得企业难以向需要稳定供货的高端客户做出承诺。 在质量合规方面，行业企业往往存在如下痛点： 一是产品性能一致性差：即使是同一批次的产品，其性能也可能存在肉眼不可见的差异。这种不一致性对于要求极高可靠性的新能源汽车或5G基站而言是致命的。下游客户在进行严格的来料检验时，可能会因一致性差而拒绝整批产品，给企业造成巨大损失。 二是质量追溯体系不完善：一旦出现质量问题，许多企业无法快速、精准地追溯到具体是哪个批次的原材料、哪台设备、 哪个班次的生产操作导致的。这种“质量黑洞”使得问题根源难以定位，持续改进无从谈起，也无法满足汽车行业IATF16949等高端质量体系对全流程可追溯的强制要求。 三是难以满足高端应用需求：由于缺乏完善的质量保证和追溯体系，企业很难通过下游大型客户（尤其是国际客户）漫长而严苛的供应商认证流程。 在市场销售方面，行业企业往往存在如下痛点： 一是客户认证周期长：尤其是在汽车电子、高端通信等领域，新客户或新产品的认证周期通常长达一年半载。这期间需要反复的样品寄送、性能测试、工厂审核，沟通成本高，时间不确定性大。 二是定制化需求多：高端电子陶瓷市场并非标准品市场，而是充满了大量的定制化需求。客户往往会根据其特定的应用场景提出独特的性能、尺寸和形状要求。企业的销售、研发和生产部门之间如果缺乏高效的协同机制，就难以快速响应这些碎片化的订单。 三是市场响应速度慢：从接收到客户需求，到内部评估、方案设计，再到样品制作和报价，整个流程在传统模式下效率低下。当企业还在内部走流程时，数字化程度高的竞争对手可能已经完成了几轮样品迭代，从而抢占了市场先机。 二、电子陶瓷行业中小企业转型价值 一是提升产品创新能力，破解研发滞后困局。行业向高精度、高性能、微型化升级的趋势，与中小企业研发能力有限、配方优化困难、开发周期长的痛点形成尖锐矛盾。数字化转型为此提供了核心解决方案。通过引入CAE仿真技术与材料基因工程理念，企业能将材料配方的“黑箱”调试过程转变为可计算、可预测的科学实验，大幅减少物理试错次数，加速配方优化和性能预测。同时，PLM系统构建起企业专属的研发知识库，沉淀宝贵经验，从根本上提升持续创新能力，使其能够快速响应5G通信、新能源汽车等领域对新型元器件的严苛性能要求。 二是提高生产效率和产品质量，夯实高端市场基础。针对工艺控制精度要求高、生产设备自动化程度低、良品率不稳定的问题，数字化转型可通过引入MES制造执行系统与SCADA数据采集系统乃至AI工艺参数调整等手段，对配料、成型、烧结等关键工序的温湿度、压力曲线等参数进行毫秒级实时监控与自动调整，实现生产过程的实时监控与智能优化。有效解决工艺控制难题，推动生产工艺向智能化、绿色化升级。结合QMS质量管理系统，为每一件产品建立从原料到成品的全流程“数字身份证”，实现精准的质量追溯，有效解决产品性能一致性差、追溯体系不完善的问题，从而提升良品率，满足汽车电子等高端客户严苛的认证标准。 三是优化供应链管理，构建协同产业生态。产业链协同加强的趋势，要求中小企业必须打破信息孤岛，优化资源配置。数字化转型是构建高效协同生态的基石。通过搭建SRM供应商关系管理平台，企业可实现原材料质量的在线追溯与供应商的动态评估，从源头保障品质、并实现供需精准匹配。利用WMS仓储管理系统，可以实现库存的精准控制，提升库存周转率、降低资金占用。更进一步，通过产业链协同平台，与上下游企业共享需求预测、生产计划和库存数据，实现从原材料采购到终端交付的端到端可视化管理，将极大增强整个供应链的韧性与响应速度。有效解决质量追溯体系不完善、难以满足下游高端应用需求的问题。 四是增强市场响应能力，抢占定制化市场先机。在定制化需求日益增多的市场环境下，企业市场响应速度慢、客户认证周期长的痛点成为发展瓶颈。数字化转型能够重塑市场与销售模式。通过CRM客户关系管理系统，企业能够系统化管理客户信息与多样化需求，为精准营销提供数据支撑。利用云端协同设计平台，可与客户进行实时互动设计，将定制化需求的响应时间大幅缩短。这不仅能显著缩短新产品的客户认证周期，更能通过高效协同，将企业从被动接受订单的传统制造商，转型为主动提供解决方案的服务型制造商，从而在激烈的市场竞争中赢得先机。 三、电子陶瓷行业中小企业数字化转型场景 本章将结合《中小企业数字化水平评测指标（2024年版）》中的场景划分，围绕电子陶瓷行业特点，分级描述中小企业在各业务环节的数字化转型典型场景和价值，并提供对应的典型案例佐证。电子陶瓷行业涵盖产品生命周期、生产执行、供应三大类行业特色场景，下设7个应用场景，下面将逐一展开。 （一）产品生命周期数字化 1.产品设计 痛点需求：电子陶瓷行业中小企业在产品设计方面面临材料配方优化困难、性能预测不准确、设计周期长等痛点。电子陶瓷产品性能受材料成分、微观结构等多因素影响，传统设计方法依赖经验试错，难以满足高端应用对材料性能的精准要求。 应用场景： 一级：使用CAD/CAE软件完成陶瓷元件基础建模与电性能初步仿真 企业采用基础的计算机辅助设计工具（如CAD）和有限元分析（CAE）软件来辅助电子陶瓷产品的建模与性能初步验证。如对电容器、压电元件等进行简单尺寸设计与性能仿真，让工程师更快完成外形设计迭代。 二级：引入PLM系统集中管理陶瓷材料参数、图纸版本与设计变更流程 企 业 引 入产 品 数 据 管 理 （PDM）/产 品 生 命 周 期 管 理（PLM）系统对设计资料进行规范化管理。所有电子陶瓷产品的图纸、3D模型、设计BOM（物料清单）、版本变更记录等都集中存储在系统中，实现版本控制和权限管理。 三级：构建参数化陶瓷组件库与材料知识库，支持高频复用/协同设计 企业建立典型电子陶瓷元器件标准化组件库和设计知识库，实现设计复用与跨部门协同。将常见的陶瓷元件（如不同规格的陶瓷环、陶瓷插芯、陶瓷外壳等）制作成参数化模型，连同材料性能、工艺约束等知识一起沉淀为数据库。在新产品设计时，工程