服務(wù)電子行業(yè) 云漢芯城數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐

佚名 2022-04-14 10:29:24

電子元器件行業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐性產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性的支柱產(chǎn)業(yè),整體市場(chǎng)規(guī)模龐大,門(mén)類(lèi)極為豐富。WSTS數(shù)據(jù)顯示2021年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到5,559億美元,同比增長(zhǎng)26.2%。預(yù)計(jì)2022年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將突破6,000億美元。中國(guó)仍然是最大的半導(dǎo)體市場(chǎng),2021年的銷(xiāo)售額總額為1925億美元,同比增長(zhǎng)27.1%。目前市場(chǎng)下游需求多樣,采購(gòu)訂單分散,上游原廠(chǎng)端相對(duì)集中,通常難以完全直接對(duì)接海量下游需求。因此,在電子元器件上游原廠(chǎng)與下游需求方之間通常存在一個(gè)規(guī)模巨大的流通市場(chǎng),各級(jí)分銷(xiāo)商在其中發(fā)揮了重要作用。

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資料來(lái)源:WSTS

特別是廣大中小企業(yè),他們主要集中對(duì)現(xiàn)貨的需求,訂單以研發(fā)、打樣、試產(chǎn)或小批量生產(chǎn)訂單為主,訂單零散,通常會(huì)面臨價(jià)格高、搜尋與溝通成本高、假貨(含翻新貨)不易識(shí)別、難以一站式購(gòu)齊等問(wèn)題,行業(yè)迫切需要供應(yīng)鏈信息透明化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化、服務(wù)協(xié)同高效化。此外,電子產(chǎn)業(yè)中小企業(yè),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)打樣、小批量試產(chǎn)、元器件采購(gòu)、批量生產(chǎn)等環(huán)節(jié),需要對(duì)接多家供應(yīng)商/服務(wù)商,無(wú)法形成組合最優(yōu)解,效率低。

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資料來(lái)源:中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)

十余年前,云漢芯城創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)就觀(guān)察到中小電子制造企業(yè)采購(gòu)環(huán)節(jié)的痛點(diǎn),為打破電子元器件采購(gòu)環(huán)節(jié)信息不對(duì)稱(chēng),重塑電子元器件供應(yīng)鏈的傳統(tǒng)服務(wù)模式,2011年云漢芯城www.ickey.cn作為具有行業(yè)引領(lǐng)意義的電子元器件垂直電商正式上線(xiàn)。經(jīng)過(guò)十一年發(fā)展,云漢芯城利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與算法等技術(shù),從單一的電子元器件線(xiàn)上采購(gòu)發(fā)展成一站式線(xiàn)上商城與電子制造協(xié)同產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),為電子行業(yè)的海量中長(zhǎng)尾客戶(hù)提供高效優(yōu)質(zhì)供應(yīng)鏈服務(wù)。

本篇內(nèi)容將對(duì)云漢芯城數(shù)字化技術(shù)發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)介紹,展現(xiàn)云漢芯城作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字化手段對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的數(shù)字化升級(jí)和再造,以及對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的優(yōu)化和賦能,從而實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)效率提升,助力電子產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。 

一、從0到1創(chuàng)新,“技術(shù)演進(jìn)”助力線(xiàn)上商城高效服務(wù)

1.1讓業(yè)務(wù)先跑起來(lái)

2011年,云漢芯城網(wǎng)站上線(xiàn),作為國(guó)內(nèi)率先成立的電子元器件采購(gòu)商城,聚焦電子行業(yè)的中小企業(yè)用戶(hù)。起初采用單體技術(shù)架構(gòu),幾臺(tái)Web主機(jī)加上一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)訴求是“快”,快速響應(yīng)業(yè)務(wù)、快速開(kāi)發(fā)、快速部署!時(shí)值國(guó)內(nèi)電子商務(wù)迅速崛起,系統(tǒng)上線(xiàn)第一年就實(shí)現(xiàn)了幾百萬(wàn)的銷(xiāo)售額,之后每年以幾倍的速度快速增長(zhǎng)。

業(yè)務(wù)發(fā)展太快,但技術(shù)架構(gòu)不夠扎實(shí),2014年下半年系統(tǒng)瓶頸凸顯,表現(xiàn)為業(yè)務(wù)高峰期系統(tǒng)經(jīng)常宕機(jī)。每當(dāng)事故發(fā)生時(shí),業(yè)務(wù)部門(mén)的同事稱(chēng)之為“下午茶時(shí)間“!

 

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云漢芯城最初的商城架構(gòu)

可以看出,當(dāng)時(shí)的技術(shù)架構(gòu)沒(méi)有進(jìn)行前后端分離,也不具備橫向擴(kuò)展能力,想堆服務(wù)器都堆不了!

1.2技術(shù)架構(gòu)升級(jí)

2016年,技術(shù)團(tuán)隊(duì)借鑒當(dāng)時(shí)互聯(lián)網(wǎng)流行的“復(fù)雜系統(tǒng)拆分解耦”的做法,對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行了模塊拆分和重構(gòu)。這種架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是當(dāng)系統(tǒng)遇到瓶頸時(shí),只需要局部治理,不用整體推翻重來(lái),同時(shí)便于團(tuán)隊(duì)擴(kuò)大后的分工協(xié)作。升級(jí)后的架構(gòu)如下。

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服務(wù)解耦的新架構(gòu)

采用同樣的架構(gòu),開(kāi)發(fā)了內(nèi)部供應(yīng)鏈運(yùn)作系統(tǒng),包含銷(xiāo)售、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、營(yíng)銷(xiāo)等子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)相互協(xié)作,實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)正、逆向業(yè)務(wù)流程,覆蓋了供應(yīng)鏈全鏈路。

過(guò)去5年,這套技術(shù)實(shí)踐,有效地支撐了業(yè)務(wù)的高速發(fā)展。 

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業(yè)務(wù)系統(tǒng)

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,云漢芯城發(fā)現(xiàn)既然是“連接”,就應(yīng)當(dāng)把系統(tǒng)能力向更廣的供應(yīng)商和客戶(hù)延伸。先從上游的供應(yīng)商著手,一批有技術(shù)能力的供應(yīng)商首先完成了系統(tǒng)層對(duì)接,大幅提升了業(yè)務(wù)運(yùn)作效率,原來(lái)要好幾人一天的工作,現(xiàn)在只需點(diǎn)幾下按鈕,信息數(shù)據(jù)流就能準(zhǔn)確流暢地在內(nèi)外系統(tǒng)間流動(dòng)。但電子行業(yè)的大部分供應(yīng)商不具備IT技術(shù)條件,于是設(shè)計(jì)了一個(gè)SaaS系統(tǒng)SRM(Supplier Relationship Management),包含詢(xún)價(jià)、發(fā)貨等管理等功能,將這類(lèi)供應(yīng)商也納入了標(biāo)準(zhǔn)管理。除了電子元器件采購(gòu),云漢芯城也提供PCBA(BOM、PCB和SMT)云工廠(chǎng)與面向制造的設(shè)計(jì)等線(xiàn)上協(xié)同服務(wù),構(gòu)成了電子行業(yè)一站式供應(yīng)鏈服務(wù)平臺(tái),后面有介紹。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

此外,云漢芯城還研發(fā)了一套適用于電子元器件供應(yīng)鏈運(yùn)作的倉(cāng)儲(chǔ)WMS系統(tǒng),其中包含了手持PDA、智能點(diǎn)料機(jī)、亮燈貨架等自研硬件。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)手段,使得物流人員的日常操作高效準(zhǔn)確,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨2小時(shí)發(fā)貨時(shí)效,為急需物料生產(chǎn)的企業(yè)提升生產(chǎn)效率。

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亮燈貨架指示商品位置

二、從1到N創(chuàng)新,電子制造協(xié)同的“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)字化實(shí)踐

 2.1 電子制造中小企業(yè)的痛點(diǎn)

今天的電子制造業(yè)涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)打樣、小批量試產(chǎn)、元器件采購(gòu)、批量生產(chǎn)、產(chǎn)品全生命周期服務(wù)等環(huán)節(jié)。中小客戶(hù)在這些環(huán)節(jié)中普遍遇到的瓶頸包括:設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的研發(fā)瓶頸、復(fù)雜供應(yīng)鏈的采購(gòu)瓶頸、定制多樣化的制造瓶頸、高品質(zhì)要求的管理瓶頸、產(chǎn)品全生命周期的持續(xù)服務(wù)瓶頸等。由于鏈條長(zhǎng),涉及環(huán)節(jié)多,中小客戶(hù)需要對(duì)接多家供應(yīng)商/服務(wù)商,無(wú)法形成組合最優(yōu)解。

云漢芯城除了提供電子元器件采購(gòu)服務(wù)外,也提供PCBA(PCB和SMT)云工廠(chǎng)與面向制造的設(shè)計(jì)等線(xiàn)上協(xié)同服務(wù),構(gòu)建了一站式電子行業(yè)的服務(wù)平臺(tái),為客戶(hù)提供全局最優(yōu)解。

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2.2 基于云工廠(chǎng)、EDFM、HiBOM的電子制造協(xié)同創(chuàng)新

數(shù)字化驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的當(dāng)下,傳統(tǒng)電子制造業(yè)面臨上述挑戰(zhàn),必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

“云工廠(chǎng)”,類(lèi)似云計(jì)算調(diào)度多家工廠(chǎng)的產(chǎn)能,針對(duì)客戶(hù)的多樣化需求,快速完成最佳匹配。

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PCBA云工廠(chǎng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

EDFM(E-Design for Manufacturing,在線(xiàn)的面向制造的設(shè)計(jì))則幫助客戶(hù)在早期設(shè)計(jì)階段就評(píng)估制造的可能性、高效性和經(jīng)濟(jì)性等約束,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)協(xié)同的一體化,將風(fēng)險(xiǎn)前置,極大節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間與成本。

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線(xiàn)上EDFM

EDFM的二維展示,包含Gerber層篩選、編輯;層級(jí)視圖、頂部視圖、底部視圖切換;元器件位置調(diào)整等功能。

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EDFM二維展示效果

EDFM的三維展示,基于RBP的3D渲染引擎,這種繪圖技術(shù)把JavaScript和webGL 2.0結(jié)合在一起,為H5 Canvas提供硬件3D加速渲染。

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EDFM三維展示

基于云漢搜索引擎和算法的智能選型HiBOM產(chǎn)品,分鐘級(jí)即可完成人工2~3天的元器件選型配對(duì),極大提升配單效率,下文有詳細(xì)介紹。

三、從信息化到數(shù)字化,數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘與激發(fā)

伴隨著業(yè)務(wù)的高速發(fā)展,數(shù)據(jù)持續(xù)積累。數(shù)據(jù)是云漢芯城的核心資產(chǎn),2018年云漢芯城提出“一切業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化,一切數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”的戰(zhàn)略,圍繞為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值的主線(xiàn),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)的閉環(huán),將數(shù)據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)品化,不斷拓展業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景,提升客戶(hù)體驗(yàn)。

 3.1 第一階段:數(shù)據(jù)積累與價(jià)值初探

(1)電子元器件分類(lèi)、屬性標(biāo)準(zhǔn)化與BOM智能配單

客戶(hù)尋找物料分為兩種場(chǎng)景。一類(lèi)是拿到器件型號(hào)名稱(chēng)或名稱(chēng)的其中一段做檢索如STM32F103C8T6,客戶(hù)也經(jīng)常使用“STM32F103”檢索;另一類(lèi)是用器件的屬性描述檢索,如用“3.3Ω 0805 -5%~5% 0.125W”去檢索某個(gè)貼片電阻。第一種情況,采用主流的搜索引擎技術(shù)比如ElasticSearch或Solr等,選擇合適的分詞算法將商品數(shù)據(jù)做索引,再結(jié)合排序算法即可有效解決。但針對(duì)參數(shù)描述的檢索就涉及以下兩個(gè)難題。

a. 電子元器件分類(lèi)與屬性標(biāo)準(zhǔn)化

早在2014年,云漢芯城就意識(shí)到了商品基礎(chǔ)檔案信息的重要性。舉個(gè)例子,DAC7614P是TI的DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)芯片,DAC分類(lèi)的部分核心參數(shù)如下:

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每種器件類(lèi)別對(duì)應(yīng)的核心參數(shù)集對(duì)于元器件初篩、替代選擇(尤其是國(guó)產(chǎn)化替代)非常重要。

截至2021年,系統(tǒng)已經(jīng)積累了千萬(wàn)級(jí)別的SPU基礎(chǔ)信息庫(kù)。

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元器件基礎(chǔ)信息庫(kù)架構(gòu)

b. 語(yǔ)義分析和關(guān)鍵參數(shù)提取及轉(zhuǎn)化

云漢芯城實(shí)現(xiàn)了一套電子元器件行業(yè)的語(yǔ)義分析系統(tǒng),能對(duì)輸入的參數(shù)進(jìn)行識(shí)別、提取和轉(zhuǎn)換。接上面的例子,用戶(hù)輸入“3.3Ω 0805 -5%~5% 0.125W”,這套系統(tǒng)就能識(shí)別用戶(hù)在搜索貼片電阻,封裝0805,阻值3.3歐姆,精度5%,功率0.125W。

基于a和b的工作成果,2019年云漢芯城研發(fā)出HiBOM智能選型配單工具,在線(xiàn)分鐘級(jí)完成傳統(tǒng)人工2~3天完成的BOM配單工作,平均解析正確率達(dá)到90%以上,大幅提升客戶(hù)選型和配單的效率。

 

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BOM配單結(jié)果

(2)關(guān)務(wù)數(shù)據(jù)沉淀與商品智能歸類(lèi)

商品報(bào)關(guān)歸類(lèi)工作是供應(yīng)鏈中非常耗費(fèi)人力的環(huán)節(jié),電子元器件型號(hào)千萬(wàn)量級(jí),這個(gè)問(wèn)題尤為嚴(yán)重。于是云漢芯城利用歷史歸類(lèi)記錄,建設(shè)了商品報(bào)關(guān)歸類(lèi)系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了覆蓋存量相同型號(hào)外,還能對(duì)相似類(lèi)別的新型號(hào)做出正確歸類(lèi),減輕了人工處理工作量。

3.2 第二階段:數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)

隨著數(shù)據(jù)量的快速增長(zhǎng),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算能力成為瓶頸。2017年云漢芯城開(kāi)始著手大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè),早期嘗試過(guò)Greenplum數(shù)據(jù)庫(kù)。但隨著數(shù)據(jù)種類(lèi)與量級(jí)的增長(zhǎng),數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在數(shù)據(jù)質(zhì)量不一致、數(shù)據(jù)口徑多樣、重復(fù)性工作多等問(wèn)題。借鑒主流互聯(lián)網(wǎng)公司的大數(shù)據(jù)實(shí)踐,分層搭建了離線(xiàn)數(shù)倉(cāng)。同時(shí)統(tǒng)一了各項(xiàng)業(yè)務(wù)指標(biāo)的定義,將各類(lèi)BI統(tǒng)計(jì)以數(shù)據(jù)看板、監(jiān)控大屏等形式直觀(guān)地提供給業(yè)務(wù)部門(mén)。

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數(shù)倉(cāng)分層架構(gòu)

 

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監(jiān)控大屏示例

 3.3 系統(tǒng)支撐能力

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可用,云漢芯城在運(yùn)維架構(gòu)上確保了全鏈路無(wú)單點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn);實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步到異地機(jī)房,通過(guò)分布式集群,在單個(gè)機(jī)房宕機(jī)時(shí)可快速切換至災(zāi)備機(jī)房繼續(xù)提供服務(wù)。

云漢芯城自研了CI/CD(持續(xù)集成與交付)系統(tǒng),將需求、缺陷、測(cè)試、變更、發(fā)布的協(xié)作集成一體,月變更發(fā)布達(dá)到400多次。

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DevOps

四、筑牢數(shù)字化技術(shù)底座

隨著電子產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,為了滿(mǎn)足快速變化的需求,覆蓋更廣的應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)敏捷開(kāi)發(fā)迭代、智能化水平、系統(tǒng)高可用提出了更高要求。云漢芯城以云原生化、數(shù)據(jù)與算法驅(qū)動(dòng)為技術(shù)發(fā)展方向,持續(xù)推出高創(chuàng)新性、廣覆蓋性的智慧應(yīng)用,筑牢數(shù)字化底座,為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展貢獻(xiàn)云漢力量。

4.1 云原生化

云原生化的兩個(gè)重要步驟是系統(tǒng)架構(gòu)微服務(wù)化與部署容器化。

容器化是輕量級(jí)的虛擬化隔離技術(shù),允許單個(gè)內(nèi)核上運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立的空間實(shí)例,這些實(shí)例稱(chēng)為容器,不受宿主機(jī)環(huán)境差異的影響。

微服務(wù)是一種構(gòu)建復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)方案。通過(guò)在容器編排平臺(tái)上構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu),具備如下優(yōu)點(diǎn):①統(tǒng)一的服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)管理;②架構(gòu)可伸縮(適配業(yè)務(wù)規(guī)模的動(dòng)態(tài)變化,如工作日對(duì)比周末變化明顯);③靈活的發(fā)布能力,支持A/B測(cè)試;④服務(wù)高可用;⑤限流熔斷(避免惡意流量攻擊);⑥鏈路調(diào)用追蹤,用于快速故障定位與鏈路性能可視化;⑦輕量化。

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藍(lán)綠發(fā)布與A/B測(cè)試

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鏈路調(diào)用追蹤系統(tǒng)

容器微服務(wù)體系的這些優(yōu)點(diǎn)與業(yè)務(wù)發(fā)展要求的節(jié)奏相匹配,云漢芯城會(huì)逐步完成技術(shù)底座的升級(jí)。

4.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

除了已有的離線(xiàn)數(shù)倉(cāng)外,秒級(jí)準(zhǔn)實(shí)時(shí)OLAP(Online Analytical Processing)、實(shí)時(shí)流式計(jì)算將來(lái)也是云漢芯城數(shù)據(jù)中臺(tái)的重要組成部分,能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)行指標(biāo)秒級(jí)反饋,業(yè)務(wù)運(yùn)行異常小時(shí)級(jí)歸因,可用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、反爬蟲(chóng)等場(chǎng)景。

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數(shù)據(jù)中臺(tái)架構(gòu)

4.3 算法驅(qū)動(dòng)

業(yè)務(wù)積累的大量數(shù)據(jù),為算法應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。云漢芯城將搭建一套集數(shù)據(jù)獲取、特征工程、模型訓(xùn)練與評(píng)估、模型在線(xiàn)運(yùn)行為一體的算法平臺(tái)。

 

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算法平臺(tái)

大數(shù)據(jù)與算法將在提升業(yè)務(wù)運(yùn)作效率,如國(guó)產(chǎn)應(yīng)用推薦、智能物流、協(xié)同制造等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。


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