電子組裝業MES系統的六大組成

MES是制造執行系統的英文簡稱，MES在整個企業信息集成系統中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。



現在很多的電子組裝業工廠由于客戶稽核的要求、總部稽核的要求或應對法令法規的要求，已陸續地實施了MES系統，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后，系統對管理的實際幫助作用很小，沒能達到預期的效益。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，才發現了問題的所在。真實的情況是這樣的，很多公司現在在MES的應用中還僅處于最基礎的階段，并且最基礎的階段也還僅做了部分工作，很多的數據仍在采用人工的方式進行紙張記錄，管理人員從系統上可獲得的信息也比較有限，就是已存在系統的信息，由于系統性能的問題，也造成了獲取困難，因而對系統的應用熱情度不高。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應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作為制造執行改善的工具，企業表示歡迎，并投入重金進行了實施，但現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

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

MES六大組成部分

下面為大家列出電子組裝業MES的六大組成，排序上與業務應用的不斷發展的需要相對應。
1.DataColletion：
通過多種方式，采集關鍵物料、檢測結果、測試數據、維修情況、抽檢情況、重工情況等信息，用于產品全程追溯。
采集的方式有：終端采集，如DCT、DCN；PC采集；數據文件手動導入；數據文件實時捕獲；測試程序整合；機臺連線處理等。
采集的數據有：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；測試數據信息；維修情況信息；重工情況信息；序號轉換信息；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。
目前多數的公司的MES應用僅局限在該層次。解決的問題重點是產品的追溯和物料的追蹤。一般可獲得的效益是：
1)能隨時提供產品完整真實的生產過程數據，增強大客戶對企業內部生產過程質量的信任
2)對于客訴，可借助詳實的數據，很快定位到RootCause，給予客戶快速回應，并且現場改善效果明顯，在客戶滿意度上能得到不少加分。
3)對于企業內部發現的問題產品，可通過生產歷史和品質信息的獲取，幫助進行問題的分析，同時對于同樣問題是否出現在其他產品上，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品以及產品所在的位置。筆者曾輔導過的一家廠商，在發現物料本身就存在缺陷時，生產線上對該物料已使用了2天多的時間。借助系統，很快查明了這些產品在廠內產線上、半成品庫內和成品庫內的數量及序列號，同時也查明了出貨到客戶的產品的數量及序列號。通過廠內返工和廠外召回既解決了一次品質災難，同時也給客戶展示了企業的誠信和對品質管理的嚴謹。06年7月1日歐盟RoHS指令已正式實施，對于企業來說，為了減少未來潛在不合格物料對企業的影響，除了在采購物料上、生產環節上進行把關外，還需要擁有快速準確追尋產品的能力，以便將該方面對企業帶來的損失降低到最小
5)能快速識別出非本公司生產的假冒產品或假冒部件。因為公司內生產的產品都有公司內部規定的唯一識別號，并且在生產過程中記錄了產品所使用的部件的識別號，而假冒產品或假冒部件盡管可以盜用正品的識別號，但往往在產品與部件的對應上出現馬腳，而被識別出來。
2.ProcessControl：
通過生產模型的搭建，控制生產過程中非授權操作、上料錯誤、站點誤投等異常。對于異常驗證的范疇包括：
1)授權驗證，只有通過授權驗證后，才可以執行某崗位的操作，并可以限定可操作的產品或設備
2)條碼規則驗證，對企業的條碼規則進行防錯。
3)流程驗證，保證產品按照事先設計好的流程流轉，減少跳站、漏測等行為。
4)物料驗證，保證產品在崗位操作上使用規定的物料。
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，驗證產品序號是否是存在的，防止非法的產品序號被抽檢或入庫
8)沖突性驗證，防止多個產品實物使用同一產品序號，確保實物與產品序號對應的唯一性
9)狀態驗證，防止產線上產品誤流轉，如尚在抽檢過程中的產品被誤入庫。
10)兼容性驗證，根據產品配置來保證是否允許產品的混單，混箱，混料等情況。
因為驗證會耗用較大的系統計算資源，對于企業內部開發的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。只有專業的大型軟件公司，針對生產業務抽象出高效率的生產模型，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品生產流程的一致性。

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、生產一線管理人員或品質人員只需要在生產模型中將生產工藝規則固定下來，系統就可以輔助操作人員嚴格按照設定的規則進行操作，保證把事情第一次就做對。
俗話說"80的品質問題都是管理問題"，管理人員不能總是責怪生產線的操作人員素質低，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就是在幫助企業在培訓時間減少，人員流動較多、產線擴線較快的情況下，也可以較容易保證產品生產流程的一致性。
3.eSMT：
進行SMT上料防錯、缺料預警、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設備的企業，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品質量的影響
2)批量返修狀況的減少，可增加產線的產出量和產品質量的提升，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量和狀態，快速評估ECN對物料的影響
5)實時監控物料的耗損，在工單的實際耗料超標前進行及時管控
4.ManagementReport：
實時產生報表數據庫，快速提供生產進度、產量、品質、維修、在制品等狀況的監控，為管理層決策提供依據
以生產進度監控為核心，需要提供7大報表的情況，如下圖所示：

圖：7大管理報表

生產進度監控：監控工單的達成情況，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：實時監控各時段產線的產量，實時監控各產線的直通率的情況，實時監控各產線缺陷分布情況
產出分析：針對機種、產品、工單、工段、產線、工序、設備七大維度，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。如果發現同一產品在2條線生產，而其中一條產線的產出較多地超出另外一條產線，那么分析高效率產線達成的原因就成為重點，找出優秀的地方，然后進行推廣。
良率分析：針對機種、產品、工單、工段、產線、工序、設備七大維度，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。如果發現差異，，那么差異點就成為了分析的重點，找出優秀的地方，然后進行推廣。
一次交驗合格率：產線的有效產出是否高，主要看的就是一次交驗合格率。有效產出指的是可以銷售給客戶的良品，這些產品才是制造企業可以用于獲利的。一次交驗合格率低就意味著產線返工的情況要增加，更多的精力用在已有產品的補漏上，而不是新的產品的產出上，這樣就會高的成本投入，而只有較低的產出。所以一次校驗合格率往往成為品質管控的重點。
維修缺陷分析：依據柏拉圖原理快速找出需重點改善的缺陷，并依據缺陷與不良原因，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：實時監控產線的在制品情況，幫助找出產線的瓶頸崗位。同時因為有了電子化的在制品數據，在交接班時，可以快速完成數據的交接，縮短交接班的用時，提高生產準備的效率。
5.Alert：
實時對關鍵指標進行監控，異常出現時通過Mail、短信、看板等方式進行警示，變被動管理為主動管理
常見的監控的關鍵指標有：
1)Cpk指標：單一機種在每日生產過程中同一生產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過程中同一生產線所產生的零件不良數是否超過標準
3)缺陷指標：單一機種在每日生產過程中同一生產線﹐同一站所產生的同一不良現象次數是否超過標準
4)直通率指標：單一機種在每日生產過程中直通率是否低于標準
6.SPC：
針對測試數據，進行制程穩定性的分析，以便在制程能力降低時及時進行處理，保證產品在出現批量不良前，得到有效控制。
對于網絡設備產品來說，往往有些測試項的量測值較容易出現漂移，如何在出現異常趨勢時，就能及時地進行控制，將是減少批量性不良的有效措施。對于其他對產品電子功能指標要求嚴格的產品，同樣會遇到上述的問題。
在企業里，往往這些有用的數據都存放在各個測試設備上，成為孤立的數據存在著，沒能發揮出對產品品質改善的幫助作用，實在是可惜。
雅新電子應飛利浦客戶的要求，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，由于生產管理能力的提升、品質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，提升企業競爭力的便捷工具，已越來越得到眾多企業的認可，但目前的應用狀況，確實又不容樂觀，因而企業需認清自身的需求，比對MES的六大組成，找出差異，做好規劃，將MES應用邁入正常的軌道。