制造升級(jí) 呼喚MES

    閃迪公司25年前創(chuàng)立于美國(guó)硅谷，是一家全球性的半導(dǎo)體公司。全球前7名的存儲(chǔ)原始設(shè)備制造商中有3家選擇了閃迪公司的存儲(chǔ)產(chǎn)品，9大PC原始設(shè)備制造商都選擇了閃迪的SSD固態(tài)硬盤產(chǎn)品，其中，包括聯(lián)想和華碩。在閃迪25年的歷史中，她將閃存成本降低了50,000 倍，同時(shí)將容量增加了30,000倍。持續(xù)不斷地努力發(fā)展，使閃迪成為了OEM制造商和企業(yè)閃存解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商。1999年，閃迪的收入已達(dá)2.5億美元，2011年收入超過(guò)57億美元。

圖1 閃迪上海工廠

    閃迪是閃存的垂直集成生產(chǎn)商，她提供產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、包裝、裝運(yùn)的一體化服務(wù)。隨著人們對(duì)數(shù)字化設(shè)備的需求激增，使閃迪的產(chǎn)品供不應(yīng)求，生產(chǎn)面臨諸多挑戰(zhàn)：

    1、閃卡的工藝復(fù)雜、工序繁瑣。如果制造工藝達(dá)到20項(xiàng)以上的操作，對(duì)于管理團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)要跟蹤工作流程將會(huì)十分困難。而閃卡的制造有成百上千道的工序，制造過(guò)程中流程監(jiān)控的難度大；

    2、以往單純依靠ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行交互的方式，使得ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，無(wú)法滿足用戶車間層面的調(diào)度和管理要求；

    3、閃迪生產(chǎn)的閃存卡產(chǎn)品體積小，技術(shù)含量高，在小小的元件上進(jìn)行上萬(wàn)個(gè)電子元件及上千個(gè)焊接測(cè)試點(diǎn)，稍有不慎，用錯(cuò)料或者檢測(cè)不到就會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響，帶來(lái)極大的浪費(fèi)；

    4、產(chǎn)量的大量提升加大了跟蹤工作流程和車間運(yùn)行狀況的難度。傳統(tǒng)人工監(jiān)控、手動(dòng)文件處理、生產(chǎn)信息記錄保持的方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)閃迪對(duì)生產(chǎn)監(jiān)控的要求。

    為了有效實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的嚴(yán)密監(jiān)控，閃迪開始尋找MES合作伙伴。

快速選型 完美匹配

    閃迪在MES系統(tǒng)的選型過(guò)程中，目標(biāo)清晰而明確。他們按流程匹配度、行業(yè)相關(guān)性、系統(tǒng)友好程度、系統(tǒng)擴(kuò)展性、產(chǎn)品價(jià)格、廠商的市場(chǎng)份額、產(chǎn)品的典型客戶等方面綜合考慮最終選擇了CAMSTAR。從2006年開始，過(guò)程十分迅速，前后只花了1個(gè)月時(shí)間。

    閃迪對(duì)CAMSTAR的評(píng)價(jià)一直很高。他們覺得CAMSTAR產(chǎn)品的適應(yīng)性較好，除了半導(dǎo)體行業(yè)外也適用于其它多種行業(yè)。CAMSTAR manufacturing里有個(gè)叫做半導(dǎo)體套件，是CAMSTAR解決方案的預(yù)配置，幫助適應(yīng)用戶界面，以及半導(dǎo)體行業(yè)的一些邏輯和規(guī)則。例如，在測(cè)試完成之后，系統(tǒng)將會(huì)出示一個(gè)結(jié)果。結(jié)果是零，意味著這個(gè)產(chǎn)品合格；如果是5或6，就意味著設(shè)備不合格。在閃迪的內(nèi)存檢測(cè)操作中，就應(yīng)用到CAMSTAR manufacturing來(lái)幫助捕捉這些測(cè)試結(jié)果信息，將測(cè)試結(jié)果自動(dòng)的傳輸?shù)絊AP的ERP系統(tǒng)，并接收ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)指令。另外，CAMSTAR解決方案具有良好的集成性。他們擁有眾多行業(yè)專家，他們十分了解行業(yè)和業(yè)務(wù)需求。Didier Chavet先生認(rèn)為CAMSTAR的產(chǎn)品價(jià)格可能偏高，但物有所值。

閃迪公司中國(guó)區(qū)域CIO Didier Chavet先生

MES實(shí)施 集成應(yīng)用

    閃迪的MES系統(tǒng)實(shí)施從2006年開始。2007-2008年進(jìn)一步實(shí)施了一些相對(duì)復(fù)雜的模塊，包括報(bào)表、接口、工藝、質(zhì)量、設(shè)備、計(jì)算機(jī)集成制造模塊（見表1）。閃迪的MES系統(tǒng)實(shí)施了車間執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)、工具維護(hù)、接收管理等業(yè)務(wù)模塊，同時(shí)，還定制了一些個(gè)性化報(bào)表應(yīng)用，完成了與閃迪已有的ERP、SCM系統(tǒng)的高度集成。

表1 閃迪的MES系統(tǒng)實(shí)施步驟

    閃迪的MES系統(tǒng)在實(shí)施時(shí)，分步推進(jìn)且目標(biāo)單一與專注。他們首先完成MES的核心功能。如車間執(zhí)行、工作指令、旅行日志卡、旅行日志卡報(bào)告等。第二步完成系統(tǒng)集成。閃迪的信息化程度較高且使用多家廠商的頂級(jí)產(chǎn)品如SAP的ERP, 甲骨文Agile的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，JDA I2的SCM等。閃迪公司中國(guó)區(qū)域CIO,Didier Chavet先生介紹，閃迪的MES系統(tǒng)能很好的與其他異構(gòu)系統(tǒng)友好集成。在閃迪的整體信息化架構(gòu)中，MES系統(tǒng)的角色被定義為工序流程記錄、生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備維護(hù)等，MES系統(tǒng)中并不做大規(guī)模的數(shù)據(jù)運(yùn)輸。這樣的布局有助于使各個(gè)系統(tǒng)各司其職發(fā)揮其各自特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)（見圖2）。ERP系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)指令，MES系統(tǒng)根據(jù)ERP命令自動(dòng)生成一個(gè)新的生產(chǎn)批次通知生產(chǎn)，生產(chǎn)開始時(shí)，MES系統(tǒng)記錄整個(gè)的生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)生產(chǎn)完成后，MES系統(tǒng)會(huì)將結(jié)果信息傳遞到ERP系統(tǒng)中。他們將產(chǎn)品信息和BOM保留在Agile的數(shù)據(jù)庫(kù)中管理。

圖2 閃迪的系統(tǒng)集成圖

圖3 閃迪的IT架構(gòu)圖

    一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時(shí)為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的整體優(yōu)化來(lái)幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)質(zhì)量管理執(zhí)行系統(tǒng)（見圖4）。

圖4 閃迪的閉環(huán)質(zhì)量管理執(zhí)行

    閉環(huán)的質(zhì)量管理執(zhí)行幫助閃迪實(shí)現(xiàn)了七大關(guān)鍵功能：

• 預(yù)測(cè)性警告和通知：在問題出現(xiàn)之前對(duì)質(zhì)量趨向與模式進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)；
• 智能化根源分析：通過(guò)利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)、制造、售后市場(chǎng)與質(zhì)量事故數(shù)據(jù)的發(fā)展知識(shí)庫(kù)來(lái)快速識(shí)別根源；
• 基于風(fēng)險(xiǎn)的管理：利用風(fēng)險(xiǎn)分析來(lái)對(duì)最嚴(yán)重暴露區(qū)域進(jìn)行資源和活動(dòng)定位；
• 早期并行流程和產(chǎn)品開發(fā)：針對(duì)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行制造流程的協(xié)作設(shè)計(jì)；
• 主動(dòng)行為執(zhí)行：遏制、糾正和預(yù)防行為的系統(tǒng)化執(zhí)行和由此引起的工程更改單；
• 自動(dòng)化效率保證：變更后的執(zhí)行效率監(jiān)視、驗(yàn)證和警示；
• 全局監(jiān)控和協(xié)調(diào)：識(shí)別局部事故的全局影響，并在分布式制造企業(yè)中推行適當(dāng)應(yīng)當(dāng)?shù)拇胧�，消除質(zhì)量封閉性。

生產(chǎn)執(zhí)行精益化 工序流程可視化

    對(duì)于閃迪而言，MES系統(tǒng)幫助其實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)執(zhí)行的精益化和工序流程的可視化監(jiān)控。MES系統(tǒng)將技術(shù)和功能信息傳遞到車間。當(dāng)生產(chǎn)開始時(shí)，操作者在執(zhí)行第一步時(shí)就能準(zhǔn)確無(wú)誤的明白第二步應(yīng)該怎樣操作；旅行日志卡與作業(yè)指令鏈接，使操作者能看到設(shè)備設(shè)置需要的參數(shù)，便于生產(chǎn)設(shè)備的及時(shí)調(diào)整；如果需要在產(chǎn)品上進(jìn)行激光打標(biāo)，操作者可以看到標(biāo)記的內(nèi)容，確保標(biāo)記的正確性。

    閃迪還通過(guò)將MES系統(tǒng)和質(zhì)量管理系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行緊密監(jiān)控。MES系統(tǒng)對(duì)每項(xiàng)生產(chǎn)都自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)量，當(dāng)產(chǎn)量低于安全點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)將其列為“質(zhì)量事故”，發(fā)出預(yù)警提示，暫停同個(gè)批次的生產(chǎn)。發(fā)生“質(zhì)量事故”之后，質(zhì)量工程師開始介入，按照質(zhì)量事故處理的工作流展開，在廠內(nèi)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)控。

    使用MES系統(tǒng)后，閃迪在生產(chǎn)上取得的其它成效：

• 在測(cè)試、裝配、包裝，和訂單執(zhí)行方面實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的無(wú)紙化運(yùn)營(yíng)；
• 對(duì)車間的生產(chǎn)管控更加精益化。生產(chǎn)量加大、生產(chǎn)時(shí)間縮短、成本減少、質(zhì)量提高；
• 設(shè)備利用率達(dá)到最大化；
• 保存生產(chǎn)過(guò)程和步驟的完整記錄；
• 前端及時(shí)的質(zhì)量控制；
• 準(zhǔn)確緊湊的生產(chǎn)調(diào)度；
• 嚴(yán)格執(zhí)行制造業(yè)政策和規(guī)定；
• 工廠系統(tǒng)集中管理；
• 收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)用于分析和生成報(bào)告（提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，便于及時(shí)做出正確決策）；
• 清晰、有序的成本核算；

未來(lái)擴(kuò)展應(yīng)用

    經(jīng)過(guò)幾年的信息化建設(shè)，閃迪的MES系統(tǒng)應(yīng)用比較全面，有儀表板和各種報(bào)告、可對(duì)任何環(huán)節(jié)和產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤，對(duì)計(jì)劃進(jìn)行執(zhí)行，以及高度的自動(dòng)化。Didier Chavet先生說(shuō)閃迪的信息化保持持續(xù)改進(jìn)的狀態(tài)以保證優(yōu)良的生產(chǎn)狀態(tài)，以100分為基準(zhǔn)，他認(rèn)為當(dāng)前閃迪的信息化水平能夠打90分。

    閃迪計(jì)劃在未來(lái)實(shí)現(xiàn)工廠的智能化。“我們將整合整個(gè)工廠的信息系統(tǒng)，作業(yè)人員將不需要直接使用MES系統(tǒng)就可以了解到系統(tǒng)發(fā)出的警告或其他信息。我們會(huì)為作業(yè)人員提供新的用戶界面，在新界面里，操作人員可以直接執(zhí)行移入、登記、退出、移出MES信息。這是一項(xiàng)長(zhǎng)期過(guò)程，大概需要幾年的時(shí)間。”Didier Chavet先生說(shuō)。另外，閃迪還考慮在中國(guó)新增一家工廠，如何實(shí)現(xiàn)同一個(gè)系統(tǒng)在中國(guó)的兩家工廠進(jìn)行集成，如何利用協(xié)同增效這都將給閃迪帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

后記

    流程型企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)離散和連續(xù)混合的生產(chǎn)過(guò)程，而半導(dǎo)體制造業(yè)更是這種復(fù)雜流程型企業(yè)的代表，產(chǎn)線長(zhǎng)、工序多、設(shè)備復(fù)雜，過(guò)去完全靠人工和半人工的方式進(jìn)行管理和控制幾乎是不可能的，效率低而且數(shù)據(jù)不夠科學(xué)，面對(duì)客戶也難以有很強(qiáng)的說(shuō)服力，我們感受到，MES的構(gòu)建與實(shí)施是相當(dāng)重要的。構(gòu)建出適用與半導(dǎo)體企業(yè)的MES，實(shí)現(xiàn)MES與SCM、ERP等的緊密集成，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能為最終用戶提供高質(zhì)量的半導(dǎo)體產(chǎn)品，而且對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝的提高，將企業(yè)利益最大化，以及對(duì)推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。

【關(guān)于Camstar】

    Camstar是一家全球領(lǐng)先的致力于為制造企業(yè)提供最佳產(chǎn)品質(zhì)量的企業(yè)軟件提供商（私有企業(yè)），并在全球重點(diǎn)市場(chǎng)取得了持續(xù)增長(zhǎng)的驚人業(yè)績(jī)。成立于1984年，在企業(yè)制造軟件和質(zhì)量解決方案領(lǐng)域保持了28年的領(lǐng)導(dǎo)地位。Camstar總部設(shè)在北卡羅萊納州夏洛特，并在全球范圍內(nèi)設(shè)有多個(gè)辦事處，為全球客戶提供服務(wù)。

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