蘇州維信電子有限公司IT項(xiàng)目經(jīng)理鐘航

    維信電子是在美國納斯達(dá)克上市的美資公司，成立于1984年，1994年在蘇州開立第一家工廠，2011年被美國納斯達(dá)克股票評(píng)估機(jī)構(gòu)評(píng)為當(dāng)年度前二十大上升最快的科技公司，目前從事智能手機(jī)和平板電腦柔性電子路制造與裝配。維信電子的制造基地在蘇州市和成都，希望能夠用先進(jìn)的生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備和完善的IT解決方案使其產(chǎn)品不同于競(jìng)爭者，這也是公司為什么要導(dǎo)入MES的初衷。

智慧型工廠遠(yuǎn)景

    維信電子的遠(yuǎn)景是構(gòu)建一個(gè)智慧型工廠，其目標(biāo)是以先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)制造技術(shù)與關(guān)鍵IT應(yīng)用系統(tǒng)的高度集成為基礎(chǔ)，構(gòu)建世界級(jí)的主流技術(shù)制造公司(TMC)。目前，已規(guī)劃實(shí)施的關(guān)鍵IT應(yīng)用系統(tǒng)有 ERP、MES、APS、QMS、PDM、BI。其中最核心的部分是先進(jìn)的MES生產(chǎn)制造解決方案，我們希望提供完整的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)給生產(chǎn)管理者進(jìn)行決策，生產(chǎn)當(dāng)中的異常狀況可以很快反應(yīng)給相關(guān)部門。同時(shí)，全面提升制造與工時(shí)效率，大幅縮減產(chǎn)品的品質(zhì)管理成本，使生產(chǎn)的產(chǎn)品可以被追溯，有效管理供應(yīng)廠商，以全面提升客戶滿意度。

MES系統(tǒng)解決方案的評(píng)估和挑選過程

    *2011年公司組建了MES系統(tǒng)解決方案評(píng)估小組，負(fù)責(zé)制定需求，并將正式需求文檔發(fā)給6個(gè)系統(tǒng)提供商。

    *5家系統(tǒng)提供商完成第一輪的系統(tǒng)功能介紹，部分廠商由于產(chǎn)品部分功能缺失（如沒有批次管理功能，派工功能，缺少品質(zhì)和SPC管控功能而被淘汰。

    *所有主要的業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人參與整個(gè)方案評(píng)估的全過程，其中包括生產(chǎn)部門、計(jì)劃部門、文控中心、精益生產(chǎn)、品保、財(cái)務(wù)、工程和IT部門。

    *整個(gè)對(duì)系統(tǒng)提供商的評(píng)估內(nèi)容包括項(xiàng)目管理能力、項(xiàng)目成員技術(shù)水平、人力資源、已有客戶及成功案例、公司資質(zhì)及財(cái)務(wù)穩(wěn)定性。

    *2011年12月完成最后一輪評(píng)分。MES評(píng)估小組最終推薦2家系統(tǒng)提供商進(jìn)入最后環(huán)節(jié) -- 議價(jià)及合同擬定。

    最后我們選擇了Camstar的MES。首先我們看中的是制造管理，然后是品質(zhì)管理，最后是看中它的制造智能管理，因?yàn)樗�有的系統(tǒng)都要為最終決策服務(wù)。我們的智慧型生產(chǎn)系統(tǒng)功能包含MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、無線制造數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、無線與虛擬化終端生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無紙化車間管理系統(tǒng)、品質(zhì)管理系統(tǒng)、設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及SPC系統(tǒng)（實(shí)時(shí)集成）、實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、商業(yè)智能與決策支援系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化、測(cè)試設(shè)備自動(dòng)化、無線倉儲(chǔ)管理系統(tǒng) （實(shí)時(shí)集成）、ABC成本分析系統(tǒng)。

維信電子MES方案架構(gòu)

圖2 MES系統(tǒng)集成架構(gòu)圖

    圖2是公司的MES集成架構(gòu)，以及和其他系統(tǒng)的整合。制造是主要部分，包含了物料管理、載具和制具的管理、派工管理、在制品管理、生產(chǎn)資源管理、產(chǎn)線異常問題處理、員工技能認(rèn)證、量測(cè)設(shè)備校驗(yàn)、電子化簽核系統(tǒng)、制程控制、測(cè)試數(shù)據(jù)管理、在線標(biāo)簽打印。以在制品管理、員工技能認(rèn)證、量測(cè)設(shè)備校驗(yàn)為例，企業(yè)需要隨時(shí)知道產(chǎn)品生產(chǎn)到哪里，有沒有問題，人員和設(shè)備的配備是否到位。另外，電子制造業(yè)的人員異動(dòng)非常頻繁，很多操作工今天在這里，明天就換了，所以需要對(duì)員工進(jìn)行技能論證，并在系統(tǒng)中備案，記錄他能在什么工位操作哪種設(shè)備，是不是多能工。同時(shí)因?yàn)槲覀冏龅氖蔷�密產(chǎn)品，量測(cè)設(shè)備都必須進(jìn)行檢驗(yàn)，否則會(huì)出現(xiàn)問題，等等這些都是基本的MES功能。

圖3 MES私有云的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

    因?yàn)榫S信電子在成都和蘇州分別有五家工廠，基礎(chǔ)架構(gòu)的時(shí)候就考慮要分幾個(gè)層級(jí)，包括存儲(chǔ)層級(jí)、數(shù)據(jù)庫層級(jí)，都要進(jìn)行HA的設(shè)置。因此有很多的服務(wù)器，每一個(gè)服務(wù)器扮演不同的角色，如果一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)問題另一個(gè)可以跟上。由于工廠在成都，那邊自然災(zāi)害比較頻繁，所以我們會(huì)把成都的MES系統(tǒng)在蘇州做一個(gè)災(zāi)備，當(dāng)這個(gè)有問題的情況下，可以通過環(huán)形網(wǎng)路到蘇州。

維信電子MES方案主要功能和設(shè)計(jì)

    下面簡單介紹一下MES功能：

    工廠運(yùn)營

    •工廠基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)定

    •產(chǎn)品工藝制程設(shè)定

    •作業(yè)指導(dǎo)書、流程單無紙化

    •在制品（產(chǎn)品批次）管理

    •產(chǎn)品批次現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)管控

    •重工管理

    •現(xiàn)場(chǎng)物料管理及追溯

    •公司內(nèi)跨廠加工管理

    •協(xié)力廠商外發(fā)加工管理

    •載具管理

    •員工技能培訓(xùn)記錄及上機(jī)技能驗(yàn)證

    •產(chǎn)品批次識(shí)別及追溯

    •產(chǎn)品批次識(shí)別及追溯

    •生產(chǎn)線邊倉庫存管理

    •安全權(quán)限管理

    •工時(shí)收集及監(jiān)控

    設(shè)備管理

    •設(shè)備基礎(chǔ)資料維護(hù)

    •模具、治具基礎(chǔ)資料維護(hù)

    •設(shè)備維護(hù)計(jì)劃和日常維護(hù)記錄

    •設(shè)備使用率、效率收集

    •設(shè)備異常反饋及追蹤

    •模具、治具維修保養(yǎng)記錄

    •設(shè)備、模具和治具校驗(yàn)

    •備用零件庫存管理

    •生產(chǎn)固定資產(chǎn)管理

    產(chǎn)品質(zhì)量管理

    •工程用數(shù)據(jù)采集

    •SPC統(tǒng)計(jì)過程控制

    •IPQA隨線巡檢、成品品質(zhì)檢查

    •MRB事件處理

    •產(chǎn)線異常事件反饋及處理

    •8D事件報(bào)告

    •供應(yīng)商品質(zhì)管理

    與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成

    •ERP系統(tǒng)整合

    •計(jì)劃排程系統(tǒng)整合

    •文件控制系統(tǒng)整合

    基礎(chǔ)架構(gòu)

    •單一賬號(hào)驗(yàn)證，整合域賬號(hào)及 權(quán)限控制

    •數(shù)據(jù)、文件及設(shè)置共享

    •異常SMS，email報(bào)警

    設(shè)備數(shù)據(jù)采集合

    •設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集

    •電器性能測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)采集

    •校驗(yàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集

    商業(yè)智能/決策支持

    •生產(chǎn)運(yùn)營狀況監(jiān)控

    •異常狀況分析及處理

    •分析問題及優(yōu)化

圖4 在制品追蹤

    圖4是在制品的追蹤。一般在制品都有四個(gè)狀態(tài)：在途、待生產(chǎn)、生產(chǎn)中、完工。其實(shí)每個(gè)動(dòng)作都有它的意義，比如，在途就表明了在物料搬運(yùn)過程中的時(shí)間，每個(gè)狀態(tài)中都有些沒有價(jià)值的時(shí)間，這些時(shí)間要重點(diǎn)提取出來，分析為什么這段時(shí)間里面耽誤了這么長時(shí)間，到底是因?yàn)樽鳂I(yè)員效率比較差，還是因?yàn)殡娞萦衅款i或者叉車有瓶頸。真正的生產(chǎn)時(shí)間，一般工廠的IE都會(huì)用碼表量，不會(huì)有太大問題。但實(shí)時(shí)的生產(chǎn)結(jié)果反應(yīng)出，IE雖然規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，但可能因?yàn)樵O(shè)備的瓶頸或者員工技能不熟悉，而導(dǎo)致實(shí)際上工時(shí)的損失。而這些我們都會(huì)通過狀態(tài)變化來發(fā)現(xiàn)，因此每一個(gè)環(huán)節(jié)都它的意義。

    對(duì)MES的線體也是這樣控制，系統(tǒng)會(huì)顯示批次從上機(jī)到下機(jī)的作業(yè)時(shí)間，記錄完工數(shù)量（良品數(shù)量、不良數(shù)量、不良代號(hào)等信息），工單物料實(shí)時(shí)消耗，同步扣減倉庫帳，不用實(shí)時(shí)人工轉(zhuǎn)移。依據(jù)預(yù)先設(shè)定的工藝路線，正常轉(zhuǎn)移到下一道工序，不存在沒有收到的情況，避免了生產(chǎn)線經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的扯皮與責(zé)任推諉。

圖5 作業(yè)指導(dǎo)書

    圖5是員工在線看作業(yè)指導(dǎo)書的地圖。無紙化，不是一句口號(hào)，而要看實(shí)際的動(dòng)作。我們的員工如果要看作業(yè)指導(dǎo)書，只要輸入今天的工作號(hào)就能馬上看到。當(dāng)然不僅是指導(dǎo)書，只要能無紙化都輸入進(jìn)去。

圖6 MES設(shè)備狀態(tài)關(guān)系圖

    圖6是MES設(shè)備效率使用狀態(tài)，其實(shí)就是通過這幾個(gè)狀態(tài)抓住設(shè)備當(dāng)中使用的問題，抓住OEE。正常情況下設(shè)備都是在生產(chǎn)，有可能會(huì)出現(xiàn)等待，當(dāng)設(shè)備從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)就要找原因，都要有一個(gè)責(zé)任部門要做分析和說明。

    另外是關(guān)于質(zhì)量控制系統(tǒng)。每個(gè)公司都會(huì)有一些新產(chǎn)品，里面涉及了很多數(shù)據(jù)。之前我們都是用紙和流程單做記錄，比如說測(cè)了多少數(shù)量，最后把紙收集起來，反饋到excel里面，然后給研發(fā)部門做分析，這樣都很不準(zhǔn)確。MES直接通過數(shù)據(jù)采集的方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，變得很及時(shí)。另外是制程SPC的控制，我們可以知道制程的變化，然后形成良率監(jiān)控，IPQA檢驗(yàn)報(bào)告記錄，還有日常巡檢的記錄。我們可以把這些數(shù)據(jù)給客戶，他可以看到追溯到哪里。

MES選型實(shí)施經(jīng)驗(yàn)分享

    最后分享一下如何選擇正確的方案提供商以及實(shí)施過程的管理。

    如何選擇正確的方案提供商？

    首先看核心技術(shù)，因?yàn)楹诵募夹g(shù)直接決定了是否提供完善方案，以及系統(tǒng)響應(yīng)速度，因?yàn)镸ES是現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)，不能跑得太慢。

    其次要精通產(chǎn)業(yè)，對(duì)這個(gè)行業(yè)要熟悉，顧問工程師和方案架構(gòu)師都要非常有經(jīng)驗(yàn)，另外我們也建議，在情況允許的情況下，最好讓這些顧問在工廠待著，這樣才能了解實(shí)際的需求，避免后面的修改，浪費(fèi)大家的時(shí)間。

    第三，有系統(tǒng)化的代碼、補(bǔ)丁，對(duì)版本進(jìn)行控制。

    第四，有卓越的客戶案例，快速構(gòu)建方案原型的能力。

    第五，愿意提供軟件代碼與相關(guān)文檔，因?yàn)椴豢赡茏岊檰栆恢痹诠�廠，因此最好能夠提供代碼，讓企業(yè)的IT工程師熟悉。

    方案實(shí)施過程管理

    很多人都說MES是一個(gè)全面的系統(tǒng)，因此必須把專案定位為業(yè)務(wù)改造與優(yōu)化的專案，而非一般的IT專案。要明確以業(yè)務(wù)單位為主導(dǎo)的專職項(xiàng)目經(jīng)理與高階主管支持。要清楚的定義投資回收率，并有一套具體方法追蹤與分析成效，還要有一個(gè)專職的業(yè)務(wù)部門團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)全程需求分析，生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與可行方案調(diào)研，草擬方案系統(tǒng)測(cè)試腳本，人員培訓(xùn)與文檔撰寫。要定期與高階主管進(jìn)行溝通匯報(bào)，對(duì)關(guān)鍵問題尋求決策支持。同時(shí)還要有一些危機(jī)意識(shí)，需要有堅(jiān)韌的毅力面對(duì)問題與危機(jī)，妥善處理。此外流程變更要有負(fù)責(zé)人，像這樣的核心業(yè)務(wù)最好邀請(qǐng)所有相關(guān)業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人參與討論定案后簽字同意。因?yàn)轫?xiàng)目實(shí)施都是分階段的，所以每個(gè)階段都要設(shè)立里程碑，此外溝通也很重要，盡量避免指責(zé)和抱怨。

    本文根據(jù)蘇州維信電子有限公司IT項(xiàng)目經(jīng)理鐘航在“第九屆中國制造業(yè)MES應(yīng)用年會(huì)”上的發(fā)言整理而成，已經(jīng)本人確認(rèn)。

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本文標(biāo)題：以MES自動(dòng)化為核心構(gòu)建TMC智慧型工廠

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