制造升級 呼喚MES
閃迪公司25年前創立于美國硅谷，是一家全球性的半導體公司。全球前7名的存儲原始設備制造商中有3家選擇了閃迪公司的存儲產品，9大PC原始設備制造商都選擇了閃迪的SSD固態硬盤產品，其中，包括聯想和華碩。在閃迪25年的歷史中，她將閃存成本降低了50,000 倍，同時將容量增加了30,000倍。持續不斷地努力發展，使閃迪成為了OEM制造商和企業閃存解決方案的領先供應商。1999年，閃迪的收入已達2.5億美元，2011年收入超過57億美元。
圖1 閃迪上海工廠
閃迪是閃存的垂直集成生產商，她提供產品的研發、設計、制造、測試、包裝、裝運的一體化服務。隨著人們對數字化設備的需求激增，使閃迪的產品供不應求，生產面臨諸多挑戰：
1、閃卡的工藝復雜、工序繁瑣。如果制造工藝達到20項以上的操作，對于管理團隊來說要跟蹤工作流程將會十分困難。而閃卡的制造有成百上千道的工序，制造過程中流程監控的難度大；
2、以往單純依靠ERP和現場自動化系統進行交互的方式，使得ERP系統和現場自動化系統之間出現了管理信息方面的“斷層”，無法滿足用戶車間層面的調度和管理要求；
3、閃迪生產的閃存卡產品體積小，技術含量高，在小小的元件上進行上萬個電子元件及上千個焊接測試點，稍有不慎，用錯料或者檢測不到就會對產品的質量造成影響，帶來極大的浪費；
4、產量的大量提升加大了跟蹤工作流程和車間運行狀況的難度。傳統人工監控、手動文件處理、生產信息記錄保持的方式已經無法適應閃迪對生產監控的要求。
為了有效實現對生產的嚴密監控，閃迪開始尋找MES合作伙伴。
快速選型 完美匹配
閃迪在MES系統的選型過程中，目標清晰而明確。他們按流程匹配度、行業相關性、系統友好程度、系統擴展性、產品價格、廠商的市場份額、產品的典型客戶等方面綜合考慮最終選擇了CAMSTAR。從2006年開始，過程十分迅速，前后只花了1個月時間。
閃迪對CAMSTAR的評價一直很高。他們覺得CAMSTAR產品的適應性較好，除了半導體行業外也適用于其它多種行業。CAMSTAR manufacturing里有個叫做半導體套件，是CAMSTAR解決方案的預配置，幫助適應用戶界面，以及半導體行業的一些邏輯和規則。例如，在測試完成之后，系統將會出示一個結果。結果是零，意味著這個產品合格；如果是5或6，就意味著設備不合格。在閃迪的內存檢測操作中，就應用到CAMSTAR manufacturing來幫助捕捉這些測試結果信息，將測試結果自動的傳輸到SAP的ERP系統，并接收ERP系統的生產指令。另外，CAMSTAR解決方案具有良好的集成性。他們擁有眾多行業專家，他們十分了解行業和業務需求。Didier Chavet先生認為CAMSTAR的產品價格可能偏高，但物有所值。
閃迪公司中國區域CIO Didier Chavet先生
MES實施 集成應用
閃迪的MES系統實施從2006年開始。2007-2008年進一步實施了一些相對復雜的模塊，包括報表、接口、工藝、質量、設備、計算機集成制造模塊（見表1）。閃迪的MES系統實施了車間執行系統、設備維護、工具維護、接收管理等業務模塊，同時，還定制了一些個性化報表應用，完成了與閃迪已有的ERP、SCM系統的高度集成。
表1 閃迪的MES系統實施步驟
閃迪的MES系統在實施時，分步推進且目標單一與專注。他們首先完成MES的核心功能。如車間執行、工作指令、旅行日志卡、旅行日志卡報告等。第二步完成系統集成。閃迪的信息化程度較高且使用多家廠商的頂級產品如SAP的ERP, 甲骨文Agile的數據庫管理，JDA I2的SCM等。閃迪公司中國區域CIO,Didier Chavet先生介紹，閃迪的MES系統能很好的與其他異構系統友好集成。在閃迪的整體信息化架構中，MES系統的角色被定義為工序流程記錄、生產調度、設備維護等，MES系統中并不做大規模的數據運輸。這樣的布局有助于使各個系統各司其職發揮其各自特點與優勢（見圖2）。ERP系統下達生產指令，MES系統根據ERP命令自動生成一個新的生產批次通知生產，生產開始時，MES系統記錄整個的生產過程，當生產完成后，MES系統會將結果信息傳遞到ERP系統中。他們將產品信息和BOM保留在Agile的數據庫中管理。
圖2 閃迪的系統集成圖
圖3 閃迪的IT架構圖
一個設計良好的MES系統可以在統一平臺上集成諸如生產調度、產品跟蹤、質量控制、設備故障分析、網絡報表等管理功能，使用統一的數據庫和通過網絡聯接可以同時為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務。系統通過強調制造過程的整體優化來幫助企業實施完整的閉環質量管理執行系統（見圖4）。
圖4 閃迪的閉環質量管理執行
閉環的質量管理執行幫助閃迪實現了七大關鍵功能：
- 預測性警告和通知：在問題出現之前對質量趨向與模式進行實施檢測；
- 智能化根源分析：通過利用產品設計、流程設計、制造、售后市場與質量事故數據的發展知識庫來快速識別根源；
- 基于風險的管理：利用風險分析來對最嚴重暴露區域進行資源和活動定位；
- 早期并行流程和產品開發：針對符合產品設計的質量進行制造流程的協作設計；
- 主動行為執行：遏制、糾正和預防行為的系統化執行和由此引起的工程更改單；
- 自動化效率保證：變更后的執行效率監視、驗證和警示；
- 全局監控和協調：識別局部事故的全局影響，并在分布式制造企業中推行適當應當的措施，消除質量封閉性。
生產執行精益化 工序流程可視化
對于閃迪而言，MES系統幫助其實現了生產執行的精益化和工序流程的可視化監控。MES系統將技術和功能信息傳遞到車間。當生產開始時，操作者在執行第一步時就能準確無誤的明白第二步應該怎樣操作；旅行日志卡與作業指令鏈接，使操作者能看到設備設置需要的參數，便于生產設備的及時調整；如果需要在產品上進行激光打標，操作者可以看到標記的內容，確保標記的正確性。
閃迪還通過將MES系統和質量管理系統聯合起來，對生產進行緊密監控。MES系統對每項生產都自動計算產量，當產量低于安全點時，系統就會將其列為“質量事故”，發出預警提示，暫停同個批次的生產。發生“質量事故”之后，質量工程師開始介入，按照質量事故處理的工作流展開，在廠內環節對產品質量進行有效監控。
使用MES系統后，閃迪在生產上取得的其它成效：
- 在測試、裝配、包裝，和訂單執行方面實現了生產設備的無紙化運營；
- 對車間的生產管控更加精益化。生產量加大、生產時間縮短、成本減少、質量提高；
- 設備利用率達到最大化；
- 保存生產過程和步驟的完整記錄；
- 前端及時的質量控制；
- 準確緊湊的生產調度；
- 嚴格執行制造業政策和規定；
- 工廠系統集中管理；
- 收集生產數據用于分析和生成報告（提供實時的數據，便于及時做出正確決策）；
- 清晰、有序的成本核算；
未來擴展應用
經過幾年的信息化建設，閃迪的MES系統應用比較全面，有儀表板和各種報告、可對任何環節和產品進行跟蹤，對計劃進行執行，以及高度的自動化。Didier Chavet先生說閃迪的信息化保持持續改進的狀態以保證優良的生產狀態，以100分為基準，他認為當前閃迪的信息化水平能夠打90分。
閃迪計劃在未來實現工廠的智能化。“我們將整合整個工廠的信息系統，作業人員將不需要直接使用MES系統就可以了解到系統發出的警告或其他信息。我們會為作業人員提供新的用戶界面，在新界面里，操作人員可以直接執行移入、登記、退出、移出MES信息。這是一項長期過程，大概需要幾年的時間。”Didier Chavet先生說。另外，閃迪還考慮在中國新增一家工廠，如何實現同一個系統在中國的兩家工廠進行集成，如何利用協同增效這都將給閃迪帶來新的挑戰。
后記
流程型企業生產過程是一個離散和連續混合的生產過程，而半導體制造業更是這種復雜流程型企業的代表，產線長、工序多、設備復雜，過去完全靠人工和半人工的方式進行管理和控制幾乎是不可能的，效率低而且數據不夠科學，面對客戶也難以有很強的說服力，我們感受到，MES的構建與實施是相當重要的。構建出適用與半導體企業的MES，實現MES與SCM、ERP等的緊密集成，對生產進行實時監控，不僅能為最終用戶提供高質量的半導體產品，而且對企業生產工藝的提高，將企業利益最大化，以及對推動半導體行業的發展都具有重要意義。
【關于Camstar】
Camstar是一家全球領先的致力于為制造企業提供最佳產品質量的企業軟件提供商（私有企業），并在全球重點市場取得了持續增長的驚人業績。成立于1984年，在企業制造軟件和質量解決方案領域保持了28年的領導地位。Camstar總部設在北卡羅萊納州夏洛特，并在全球范圍內設有多個辦事處，為全球客戶提供服務。
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