蘇州維信電子有限公司IT項目經理鐘航

    維信電子是在美國納斯達克上市的美資公司，成立于1984年，1994年在蘇州開立第一家工廠，2011年被美國納斯達克股票評估機構評為當年度前二十大上升最快的科技公司，目前從事智能手機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，希望能夠用先進的生產自動化設備和完善的IT解決方案使其產品不同于競爭者，這也是公司為什么要導入MES的初衷。

智慧型工廠遠景

    維信電子的遠景是構建一個智慧型工廠，其目標是以先進的自動化生產制造技術與關鍵IT應用系統的高度集成為基礎，構建世界級的主流技術制造公司(TMC)。目前，已規劃實施的關鍵IT應用系統有 ERP、MES、APS、QMS、PDM、BI。其中最核心的部分是先進的MES生產制造解決方案，我們希望提供完整的實時生產數據給生產管理者進行決策，生產當中的異常狀況可以很快反應給相關部門。同時，全面提升制造與工時效率，大幅縮減產品的品質管理成本，使生產的產品可以被追溯，有效管理供應廠商，以全面提升客戶滿意度。

MES系統解決方案的評估和挑選過程

    *2011年公司組建了MES系統解決方案評估小組，負責制定需求，并將正式需求文檔發給6個系統提供商。

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

    *所有主要的業務部門負責人參與整個方案評估的全過程，其中包括生產部門、計劃部門、文控中心、精益生產、品保、財務、工程和IT部門。

    *整個對系統提供商的評估內容包括項目管理能力、項目成員技術水平、人力資源、已有客戶及成功案例、公司資質及財務穩定性。

    *2011年12月完成最后一輪評分。MES評估小組最終推薦2家系統提供商進入最后環節 -- 議價及合同擬定。

    最后我們選擇了Camstar的MES。首先我們看中的是制造管理，然后是品質管理，最后是看中它的制造智能管理，因為所有的系統都要為最終決策服務。我們的智慧型生產系統功能包含MES生產執行系統、無線制造數據網絡、無線與虛擬化終端生產數據采集系統、無紙化車間管理系統、品質管理系統、設備數據采集系統以及SPC系統（實時集成）、實時生產監控系統、商業智能與決策支援系統、生產設備自動化、測試設備自動化、無線倉儲管理系統 （實時集成）、ABC成本分析系統。

維信電子MES方案架構

圖2 MES系統集成架構圖

    圖2是公司的MES集成架構，以及和其他系統的整合。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、生產資源管理、產線異常問題處理、員工技能認證、量測設備校驗、電子化簽核系統、制程控制、測試數據管理、在線標簽打印。以在制品管理、員工技能認證、量測設備校驗為例，企業需要隨時知道產品生產到哪里，有沒有問題，人員和設備的配備是否到位。另外，電子制造業的人員異動非常頻繁，很多操作工今天在這里，明天就換了，所以需要對員工進行技能論證，并在系統中備案，記錄他能在什么工位操作哪種設備，是不是多能工。同時因為我們做的是精密產品，量測設備都必須進行檢驗，否則會出現問題，等等這些都是基本的MES功能。

圖3 MES私有云的網絡架構

    因為維信電子在成都和蘇州分別有五家工廠，基礎架構的時候就考慮要分幾個層級，包括存儲層級、數據庫層級，都要進行HA的設置。因此有很多的服務器，每一個服務器扮演不同的角色，如果一個服務器出現問題另一個可以跟上。由于工廠在成都，那邊自然災害比較頻繁，所以我們會把成都的MES系統在蘇州做一個災備，當這個有問題的情況下，可以通過環形網路到蘇州。

維信電子MES方案主要功能和設計

    下面簡單介紹一下MES功能：

    工廠運營

    •工廠基礎數據設定

    •產品工藝制程設定

    •作業指導書、流程單無紙化

    •在制品（產品批次）管理

    •產品批次現場移動管控

    •重工管理

    •現場物料管理及追溯

    •公司內跨廠加工管理

    •協力廠商外發加工管理

    •載具管理

    •員工技能培訓記錄及上機技能驗證

    •產品批次識別及追溯

    •產品批次識別及追溯

    •生產線邊倉庫存管理

    •安全權限管理

    •工時收集及監控

    設備管理

    •設備基礎資料維護

    •模具、治具基礎資料維護

    •設備維護計劃和日常維護記錄

    •設備使用率、效率收集

    •設備異常反饋及追蹤

    •模具、治具維修保養記錄

    •設備、模具和治具校驗

    •備用零件庫存管理

    •生產固定資產管理

    產品質量管理

    •工程用數據采集

    •SPC統計過程控制

    •IPQA隨線巡檢、成品品質檢查

    •MRB事件處理

    •產線異常事件反饋及處理

    •8D事件報告

    •供應商品質管理

    與其他應用系統集成

    •ERP系統整合

    •計劃排程系統整合

    •文件控制系統整合

    基礎架構

    •單一賬號驗證，整合域賬號及 權限控制

    •數據、文件及設置共享

    •異常SMS，email報警

    設備數據采集合

    •設備數據實時采集

    •電器性能測試設備數據采集

    •校驗設備數據采集

    商業智能/決策支持

    •生產運營狀況監控

    •異常狀況分析及處理

    •分析問題及優化

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狀態：在途、待生產、生產中、完工。其實每個動作都有它的意義，比如，在途就表明了在物料搬運過程中的時間，每個狀態中都有些沒有價值的時間，這些時間要重點提取出來，分析為什么這段時間里面耽誤了這么長時間，到底是因為作業員效率比較差，還是因為電梯有瓶頸或者叉車有瓶頸。真正的生產時間，一般工廠的IE都會用碼表量，不會有太大問題。但實時的生產結果反應出，IE雖然規定了標準工時，但可能因為設備的瓶頸或者員工技能不熟悉，而導致實際上工時的損失。而這些我們都會通過狀態變化來發現，因此每一個環節都它的意義。

    對MES的線體也是這樣控制，系統會顯示批次從上機到下機的作業時間，記錄完工數量（良品數量、不良數量、不良代號等信息），工單物料實時消耗，同步扣減倉庫帳，不用實時人工轉移。依據預先設定的工藝路線，正常轉移到下一道工序，不存在沒有收到的情況，避免了生產線經常會出現的扯皮與責任推諉。

圖5 作業指導書

    圖5是員工在線看作業指導書的地圖。無紙化，不是一句口號，而要看實際的動作。我們的員工如果要看作業指導書，只要輸入今天的工作號就能馬上看到。當然不僅是指導書，只要能無紙化都輸入進去。

圖6 MES設備狀態關系圖

    圖6是MES設備效率使用狀態，其實就是通過這幾個狀態抓住設備當中使用的問題，抓住OEE。正常情況下設備都是在生產，有可能會出現等待，當設備從一個狀態到另一個狀態就要找原因，都要有一個責任部門要做分析和說明。

    另外是關于質量控制系統。每個公司都會有一些新產品，里面涉及了很多數據。之前我們都是用紙和流程單做記錄，比如說測了多少數量，最后把紙收集起來，反饋到excel里面，然后給研發部門做分析，這樣都很不準確。MES直接通過數據采集的方式展現數據，變得很及時。另外是制程SPC的控制，我們可以知道制程的變化，然后形成良率監控，IPQA檢驗報告記錄，還有日常巡檢的記錄。我們可以把這些數據給客戶，他可以看到追溯到哪里。

MES選型實施經驗分享

    最后分享一下如何選擇正確的方案提供商以及實施過程的管理。

    如何選擇正確的方案提供商？

    首先看核心技術，因為核心技術直接決定了是否提供完善方案，以及系統響應速度，因為MES是現場系統，不能跑得太慢。

    其次要精通產業，對這個行業要熟悉，顧問工程師和方案架構師都要非常有經驗，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，這樣才能了解實際的需求，避免后面的修改，浪費大家的時間。

    第三，有系統化的代碼、補丁，對版本進行控制。

    第四，有卓越的客戶案例，快速構建方案原型的能力。

    第五，愿意提供軟件代碼與相關文檔，因為不可能讓顧問一直在工廠，因此最好能夠提供代碼，讓企業的IT工程師熟悉。

    方案實施過程管理

    很多人都說MES是一個全面的系統，因此必須把專案定位為業務改造與優化的專案，而非一般的IT專案。要明確以業務單位為主導的專職項目經理與高階主管支持。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，還要有一個專職的業務部門團隊負責全程需求分析，生產流程設計與可行方案調研，草擬方案系統測試腳本，人員培訓與文檔撰寫。要定期與高階主管進行溝通匯報，對關鍵問題尋求決策支持。同時還要有一些危機意識，需要有堅韌的毅力面對問題與危機，妥善處理。此外流程變更要有負責人，像這樣的核心業務最好邀請所有相關業務部門負責人參與討論定案后簽字同意。因為項目實施都是分階段的，所以每個階段都要設立里程碑，此外溝通也很重要，盡量避免指責和抱怨。

    本文根據蘇州維信電子有限公司IT項目經理鐘航在“第九屆中國制造業MES應用年會”上的發言整理而成，已經本人確認。

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本文標題：以MES自動化為核心構建TMC智慧型工廠

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