電子組裝業(yè)MES系統(tǒng)的六大組成

MES是制造執(zhí)行系統(tǒng)的英文簡稱，MES在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產(chǎn)活動與管理活動信息溝通的橋梁。



現(xiàn)在很多的電子組裝業(yè)工廠由于客戶稽核的要求、總部稽核的要求或應(yīng)對法令法規(guī)的要求，已陸續(xù)地實施了MES系統(tǒng)，有些公司稱作SFC（ShopFloorControl）或SFCS（ShopFloorControlSystem）。但在與這些公司進行交流的過程中，很多公司反饋實施系統(tǒng)后，系統(tǒng)對管理的實際幫助作用很小，沒能達到預(yù)期的效益。這讓筆者很是奇怪。
帶著這些疑問，筆者與多家公司進行了細談，才發(fā)現(xiàn)了問題的所在。真實的情況是這樣的，很多公司現(xiàn)在在MES的應(yīng)用中還僅處于最基礎(chǔ)的階段，并且最基礎(chǔ)的階段也還僅做了部分工作，很多的數(shù)據(jù)仍在采用人工的方式進行紙張記錄，管理人員從系統(tǒng)上可獲得的信息也比較有限，就是已存在系統(tǒng)的信息，由于系統(tǒng)性能的問題，也造成了獲取困難，因而對系統(tǒng)的應(yīng)用熱情度不高。不能讓管理人員喜歡并切實進行使用，當然可以說這樣的系統(tǒng)應(yīng)用對管理起到的幫助作用很小。
寫到這里，筆者真是有些遺憾，MES作為制造執(zhí)行改善的工具，企業(yè)表示歡迎，并投入重金進行了實施，但現(xiàn)在卻快要成為雞肋了。真正的MES真的是這么糟糕嗎，為了破解大家的迷局，我們需要一起來看一下。

與ERP和PLC承上啟下的MES系統(tǒng)

大家都知道，MES是制造執(zhí)行系統(tǒng)的英文簡稱，MES在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產(chǎn)活動與管理活動信息溝通的橋梁，MES在產(chǎn)品從工單下發(fā)到生產(chǎn)成成品的整個過程中，扮演著促進生產(chǎn)活動最佳化的信息傳遞者，當生產(chǎn)事件發(fā)生時，MES借著所收集的即時信息，做出快速的反應(yīng)，以減少無附加價值的生產(chǎn)活動，進而提升工廠的生產(chǎn)效率。但很多人對電子組裝業(yè)MES的六大組成還不能清晰認識，從而直接導致應(yīng)用效果的不佳。

MES六大組成部分

下面為大家列出電子組裝業(yè)MES的六大組成，排序上與業(yè)務(wù)應(yīng)用的不斷發(fā)展的需要相對應(yīng)。
1.DataColletion：
通過多種方式，采集關(guān)鍵物料、檢測結(jié)果、測試數(shù)據(jù)、維修情況、抽檢情況、重工情況等信息，用于產(chǎn)品全程追溯。
采集的方式有：終端采集，如DCT、DCN；PC采集；數(shù)據(jù)文件手動導入；數(shù)據(jù)文件實時捕獲；測試程序整合；機臺連線處理等。
采集的數(shù)據(jù)有：工單歸屬信息；工單脫離信息；IQC信息；備料信息；上料信息；下料信息；良品/不良品信息；測試數(shù)據(jù)信息；維修情況信息；重工情況信息；序號轉(zhuǎn)換信息；軟件版本信息；包裝信息；OQC信息；老化信息；入庫信息；出貨信息等。
目前多數(shù)的公司的MES應(yīng)用僅局限在該層次。解決的問題重點是產(chǎn)品的追溯和物料的追蹤。一般可獲得的效益是：
1)能隨時提供產(chǎn)品完整真實的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，增強大客戶對企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過程質(zhì)量的信任
2)對于客訴，可借助詳實的數(shù)據(jù)，很快定位到RootCause，給予客戶快速回應(yīng)，并且現(xiàn)場改善效果明顯，在客戶滿意度上能得到不少加分。
3)對于企業(yè)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的問題產(chǎn)品，可通過生產(chǎn)歷史和品質(zhì)信息的獲取，幫助進行問題的分析，同時對于同樣問題是否出現(xiàn)在其他產(chǎn)品上，也可以進行快速的界定。
4)對于問題物料，可以快速定位到其所影響到的產(chǎn)品以及產(chǎn)品所在的位置。筆者曾輔導過的一家廠商，在發(fā)現(xiàn)物料本身就存在缺陷時，生產(chǎn)線上對該物料已使用了2天多的時間。借助系統(tǒng)，很快查明了這些產(chǎn)品在廠內(nèi)產(chǎn)線上、半成品庫內(nèi)和成品庫內(nèi)的數(shù)量及序列號，同時也查明了出貨到客戶的產(chǎn)品的數(shù)量及序列號。通過廠內(nèi)返工和廠外召回既解決了一次品質(zhì)災(zāi)難，同時也給客戶展示了企業(yè)的誠信和對品質(zhì)管理的嚴謹。06年7月1日歐盟RoHS指令已正式實施，對于企業(yè)來說，為了減少未來潛在不合格物料對企業(yè)的影響，除了在采購物料上、生產(chǎn)環(huán)節(jié)上進行把關(guān)外，還需要擁有快速準確追尋產(chǎn)品的能力，以便將該方面對企業(yè)帶來的損失降低到最小
5)能快速識別出非本公司生產(chǎn)的假冒產(chǎn)品或假冒部件。因為公司內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品都有公司內(nèi)部規(guī)定的唯一識別號，并且在生產(chǎn)過程中記錄了產(chǎn)品所使用的部件的識別號，而假冒產(chǎn)品或假冒部件盡管可以盜用正品的識別號，但往往在產(chǎn)品與部件的對應(yīng)上出現(xiàn)馬腳，而被識別出來。
2.ProcessControl：
通過生產(chǎn)模型的搭建，控制生產(chǎn)過程中非授權(quán)操作、上料錯誤、站點誤投等異常。對于異常驗證的范疇包括：
1)授權(quán)驗證，只有通過授權(quán)驗證后，才可以執(zhí)行某崗位的操作，并可以限定可操作的產(chǎn)品或設(shè)備
2)條碼規(guī)則驗證，對企業(yè)的條碼規(guī)則進行防錯。
3)流程驗證，保證產(chǎn)品按照事先設(shè)計好的流程流轉(zhuǎn)，減少跳站、漏測等行為。
4)物料驗證，保證產(chǎn)品在崗位操作上使用規(guī)定的物料。
5)完整性驗證，保證每一崗位的操作動作都完整執(zhí)行。
6)可用性驗證，對物料的有效期，ECN的變更生效時間進行驗證。
7)存在性驗證，驗證產(chǎn)品序號是否是存在的，防止非法的產(chǎn)品序號被抽檢或入庫
8)沖突性驗證，防止多個產(chǎn)品實物使用同一產(chǎn)品序號，確保實物與產(chǎn)品序號對應(yīng)的唯一性
9)狀態(tài)驗證，防止產(chǎn)線上產(chǎn)品誤流轉(zhuǎn)，如尚在抽檢過程中的產(chǎn)品被誤入庫。
10)兼容性驗證，根據(jù)產(chǎn)品配置來保證是否允許產(chǎn)品的混單，混箱，混料等情況。
因為驗證會耗用較大的系統(tǒng)計算資源，對于企業(yè)內(nèi)部開發(fā)的MES或小軟件公司的MES來說，由于不能很好地解決性能的問題，一般僅能做很少部分的驗證工作。只有專業(yè)的大型軟件公司，針對生產(chǎn)業(yè)務(wù)抽象出高效率的生產(chǎn)模型，并借助專有的模擬運算，才會涵蓋上述的驗證工作。解決的問題重點是產(chǎn)品生產(chǎn)流程的一致性。

在DataColletion問題解決之后，一般要考慮實施ProcessControl。
一般可獲得的效益是：工程人員、生產(chǎn)一線管理人員或品質(zhì)人員只需要在生產(chǎn)模型中將生產(chǎn)工藝規(guī)則固定下來，系統(tǒng)就可以輔助操作人員嚴格按照設(shè)定的規(guī)則進行操作，保證把事情第一次就做對。
俗話說"80的品質(zhì)問題都是管理問題"，管理人員不能總是責怪生產(chǎn)線的操作人員素質(zhì)低，沒記性，而要多想想，是否有更簡便的辦法幫助他們少犯錯誤，不犯錯誤。ProcessControl就是在幫助企業(yè)在培訓時間減少，人員流動較多、產(chǎn)線擴線較快的情況下，也可以較容易保證產(chǎn)品生產(chǎn)流程的一致性。
3.eSMT：
進行SMT上料防錯、缺料預(yù)警、物料追蹤、物料盤點、鋼板管控、錫膏管控、Feeder管控、MSD元件管控，期望達成下圖所示的高效的SMT運作流程。

圖：高效的SMT運作流程

對于擁有SMT設(shè)備的企業(yè)，在實施DataColletion和ProcessControl后，eSMT功能將是重點考慮的功能。一般可獲得的效益：
1)減少因鋼板、錫膏、Feeder、物料等使用不當對產(chǎn)品質(zhì)量的影響
2)批量返修狀況的減少，可增加產(chǎn)線的產(chǎn)出量和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，并降低維修的成本
3)提升換料的效率，縮短因換料帶來的停機時間
4)可不停線盤點物料的數(shù)量和狀態(tài)，快速評估ECN對物料的影響
5)實時監(jiān)控物料的耗損，在工單的實際耗料超標前進行及時管控
4.ManagementReport：
實時產(chǎn)生報表數(shù)據(jù)庫，快速提供生產(chǎn)進度、產(chǎn)量、品質(zhì)、維修、在制品等狀況的監(jiān)控，為管理層決策提供依據(jù)
以生產(chǎn)進度監(jiān)控為核心，需要提供7大報表的情況，如下圖所示：

圖：7大管理報表

生產(chǎn)進度監(jiān)控：監(jiān)控工單的達成情況，并評估對客戶訂單是否存在影響。在客戶插單進來時，可以幫助評估達交期。
看板管理：實時監(jiān)控各時段產(chǎn)線的產(chǎn)量，實時監(jiān)控各產(chǎn)線的直通率的情況，實時監(jiān)控各產(chǎn)線缺陷分布情況
產(chǎn)出分析：針對機種、產(chǎn)品、工單、工段、產(chǎn)線、工序、設(shè)備七大維度，按照不同的時間類型，如時段、班別、天、周、月，分析投入產(chǎn)出的推移情況和不同對象的對比情況，以便追查出問題點和改善方向。如果發(fā)現(xiàn)同一產(chǎn)品在2條線生產(chǎn)，而其中一條產(chǎn)線的產(chǎn)出較多地超出另外一條產(chǎn)線，那么分析高效率產(chǎn)線達成的原因就成為重點，找出優(yōu)秀的地方，然后進行推廣。
良率分析：針對機種、產(chǎn)品、工單、工段、產(chǎn)線、工序、設(shè)備七大維度，按照不同的時間類型，如時段、班別、天、周、月，分析不良率、直通率和PPM的推移情況和不同對象的對比情況，以便追查出問題點和改善方向。如果發(fā)現(xiàn)差異，，那么差異點就成為了分析的重點，找出優(yōu)秀的地方，然后進行推廣。
一次交驗合格率：產(chǎn)線的有效產(chǎn)出是否高，主要看的就是一次交驗合格率。有效產(chǎn)出指的是可以銷售給客戶的良品，這些產(chǎn)品才是制造企業(yè)可以用于獲利的。一次交驗合格率低就意味著產(chǎn)線返工的情況要增加，更多的精力用在已有產(chǎn)品的補漏上，而不是新的產(chǎn)品的產(chǎn)出上，這樣就會高的成本投入，而只有較低的產(chǎn)出。所以一次校驗合格率往往成為品質(zhì)管控的重點。
維修缺陷分析：依據(jù)柏拉圖原理快速找出需重點改善的缺陷，并依據(jù)缺陷與不良原因，缺陷與解決方案，缺陷與不良位置，缺陷與責任部門的交叉分析，找出有效的改善措施
在制品查詢：實時監(jiān)控產(chǎn)線的在制品情況，幫助找出產(chǎn)線的瓶頸崗位。同時因為有了電子化的在制品數(shù)據(jù)，在交接班時，可以快速完成數(shù)據(jù)的交接，縮短交接班的用時，提高生產(chǎn)準備的效率。
5.Alert：
實時對關(guān)鍵指標進行監(jiān)控，異常出現(xiàn)時通過Mail、短信、看板等方式進行警示，變被動管理為主動管理
常見的監(jiān)控的關(guān)鍵指標有：
1)Cpk指標：單一機種在每日生產(chǎn)過程中同一生產(chǎn)線之各單項量測值之Cpk值是否低于標準
2)不良零件指標：單一機種在每日生產(chǎn)過程中同一生產(chǎn)線所產(chǎn)生的零件不良數(shù)是否超過標準
3)缺陷指標：單一機種在每日生產(chǎn)過程中同一生產(chǎn)線﹐同一站所產(chǎn)生的同一不良現(xiàn)象次數(shù)是否超過標準
4)直通率指標：單一機種在每日生產(chǎn)過程中直通率是否低于標準
6.SPC：
針對測試數(shù)據(jù)，進行制程穩(wěn)定性的分析，以便在制程能力降低時及時進行處理，保證產(chǎn)品在出現(xiàn)批量不良前，得到有效控制。
對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品來說，往往有些測試項的量測值較容易出現(xiàn)漂移，如何在出現(xiàn)異常趨勢時，就能及時地進行控制，將是減少批量性不良的有效措施。對于其他對產(chǎn)品電子功能指標要求嚴格的產(chǎn)品，同樣會遇到上述的問題。
在企業(yè)里，往往這些有用的數(shù)據(jù)都存放在各個測試設(shè)備上，成為孤立的數(shù)據(jù)存在著，沒能發(fā)揮出對產(chǎn)品品質(zhì)改善的幫助作用，實在是可惜。
雅新電子應(yīng)飛利浦客戶的要求，在2004年完成MES的成功上線，除eSMT功能，已完全實施了MES的各大功能，由于生產(chǎn)管理能力的提升、品質(zhì)改善以及成本的降低，在MES上線3個月后，飛利浦釋放出3倍的訂單交給雅新。MES為雅新帶來訂單效益和生產(chǎn)管理能力提升的雙重效益。
MES作為當今有效降低成本，提升企業(yè)競爭力的便捷工具，已越來越得到眾多企業(yè)的認可，但目前的應(yīng)用狀況，確實又不容樂觀，因而企業(yè)需認清自身的需求，比對MES的六大組成，找出差異，做好規(guī)劃，將MES應(yīng)用邁入正常的軌道。