制造升级 呼唤MES
闪迪公司25年前创立于美国硅谷，是一家全球性的半导体公司。全球前7名的存储原始设备制造商中有3家选择了闪迪公司的存储产品，9大PC原始设备制造商都选择了闪迪的SSD固态硬盘产品，其中，包括联想和华硕。在闪迪25年的历史中，她将闪存成本降低了50,000 倍，同时将容量增加了30,000倍。持续不断地努力发展，使闪迪成为了OEM制造商和企业闪存解决方案的领先供应商。1999年，闪迪的收入已达2.5亿美元，2011年收入超过57亿美元。
图1 闪迪上海工厂
闪迪是闪存的垂直集成生产商，她提供产品的研发、设计、制造、测试、包装、装运的一体化服务。随着人们对数字化设备的需求激增，使闪迪的产品供不应求，生产面临诸多挑战：
1、闪卡的工艺复杂、工序繁琐。如果制造工艺达到20项以上的操作，对于管理团队来说要跟踪工作流程将会十分困难。而闪卡的制造有成百上千道的工序，制造过程中流程监控的难度大；
2、以往单纯依靠ERP和现场自动化系统进行交互的方式，使得ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”，无法满足用户车间层面的调度和管理要求；
3、闪迪生产的闪存卡产品体积小，技术含量高，在小小的元件上进行上万个电子元件及上千个焊接测试点，稍有不慎，用错料或者检测不到就会对产品的质量造成影响，带来极大的浪费；
4、产量的大量提升加大了跟踪工作流程和车间运行状况的难度。传统人工监控、手动文件处理、生产信息记录保持的方式已经无法适应闪迪对生产监控的要求。
为了有效实现对生产的严密监控，闪迪开始寻找MES合作伙伴。
快速选型 完美匹配
闪迪在MES系统的选型过程中，目标清晰而明确。他们按流程匹配度、行业相关性、系统友好程度、系统扩展性、产品价格、厂商的市场份额、产品的典型客户等方面综合考虑最终选择了CAMSTAR。从2006年开始，过程十分迅速，前后只花了1个月时间。
闪迪对CAMSTAR的评价一直很高。他们觉得CAMSTAR产品的适应性较好，除了半导体行业外也适用于其它多种行业。CAMSTAR manufacturing里有个叫做半导体套件，是CAMSTAR解决方案的预配置，帮助适应用户界面，以及半导体行业的一些逻辑和规则。例如，在测试完成之后，系统将会出示一个结果。结果是零，意味着这个产品合格；如果是5或6，就意味着设备不合格。在闪迪的内存检测操作中，就应用到CAMSTAR manufacturing来帮助捕捉这些测试结果信息，将测试结果自动的传输到SAP的ERP系统，并接收ERP系统的生产指令。另外，CAMSTAR解决方案具有良好的集成性。他们拥有众多行业专家，他们十分了解行业和业务需求。Didier Chavet先生认为CAMSTAR的产品价格可能偏高，但物有所值。
闪迪公司中国区域CIO Didier Chavet先生
MES实施 集成应用
闪迪的MES系统实施从2006年开始。2007-2008年进一步实施了一些相对复杂的模块，包括报表、接口、工艺、质量、设备、计算机集成制造模块（见表1）。闪迪的MES系统实施了车间执行系统、设备维护、工具维护、接收管理等业务模块，同时，还定制了一些个性化报表应用，完成了与闪迪已有的ERP、SCM系统的高度集成。
表1 闪迪的MES系统实施步骤
闪迪的MES系统在实施时，分步推进且目标单一与专注。他们首先完成MES的核心功能。如车间执行、工作指令、旅行日志卡、旅行日志卡报告等。第二步完成系统集成。闪迪的信息化程度较高且使用多家厂商的顶级产品如SAP的ERP, 甲骨文Agile的数据库管理，JDA I2的SCM等。闪迪公司中国区域CIO,Didier Chavet先生介绍，闪迪的MES系统能很好的与其他异构系统友好集成。在闪迪的整体信息化架构中，MES系统的角色被定义为工序流程记录、生产调度、设备维护等，MES系统中并不做大规模的数据运输。这样的布局有助于使各个系统各司其职发挥其各自特点与优势（见图2）。ERP系统下达生产指令，MES系统根据ERP命令自动生成一个新的生产批次通知生产，生产开始时，MES系统记录整个的生产过程，当生产完成后，MES系统会将结果信息传递到ERP系统中。他们将产品信息和BOM保留在Agile的数据库中管理。
图2 闪迪的系统集成图
图3 闪迪的IT架构图
一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环质量管理执行系统（见图4）。
图4 闪迪的闭环质量管理执行
闭环的质量管理执行帮助闪迪实现了七大关键功能：
- 预测性警告和通知：在问题出现之前对质量趋向与模式进行实施检测；
- 智能化根源分析：通过利用产品设计、流程设计、制造、售后市场与质量事故数据的发展知识库来快速识别根源；
- 基于风险的管理：利用风险分析来对最严重暴露区域进行资源和活动定位；
- 早期并行流程和产品开发：针对符合产品设计的质量进行制造流程的协作设计；
- 主动行为执行：遏制、纠正和预防行为的系统化执行和由此引起的工程更改单；
- 自动化效率保证：变更后的执行效率监视、验证和警示；
- 全局监控和协调：识别局部事故的全局影响，并在分布式制造企业中推行适当应当的措施，消除质量封闭性。
生产执行精益化 工序流程可视化
对于闪迪而言，MES系统帮助其实现了生产执行的精益化和工序流程的可视化监控。MES系统将技术和功能信息传递到车间。当生产开始时，操作者在执行第一步时就能准确无误的明白第二步应该怎样操作；旅行日志卡与作业指令链接，使操作者能看到设备设置需要的参数，便于生产设备的及时调整；如果需要在产品上进行激光打标，操作者可以看到标记的内容，确保标记的正确性。
闪迪还通过将MES系统和质量管理系统联合起来，对生产进行紧密监控。MES系统对每项生产都自动计算产量，当产量低于安全点时，系统就会将其列为“质量事故”，发出预警提示，暂停同个批次的生产。发生“质量事故”之后，质量工程师开始介入，按照质量事故处理的工作流展开，在厂内环节对产品质量进行有效监控。
使用MES系统后，闪迪在生产上取得的其它成效：
- 在测试、装配、包装，和订单执行方面实现了生产设备的无纸化运营；
- 对车间的生产管控更加精益化。生产量加大、生产时间缩短、成本减少、质量提高；
- 设备利用率达到最大化；
- 保存生产过程和步骤的完整记录；
- 前端及时的质量控制；
- 准确紧凑的生产调度；
- 严格执行制造业政策和规定；
- 工厂系统集中管理；
- 收集生产数据用于分析和生成报告（提供实时的数据，便于及时做出正确决策）；
- 清晰、有序的成本核算；
未来扩展应用
经过几年的信息化建设，闪迪的MES系统应用比较全面，有仪表板和各种报告、可对任何环节和产品进行跟踪，对计划进行执行，以及高度的自动化。Didier Chavet先生说闪迪的信息化保持持续改进的状态以保证优良的生产状态，以100分为基准，他认为当前闪迪的信息化水平能够打90分。
闪迪计划在未来实现工厂的智能化。“我们将整合整个工厂的信息系统，作业人员将不需要直接使用MES系统就可以了解到系统发出的警告或其他信息。我们会为作业人员提供新的用户界面，在新界面里，操作人员可以直接执行移入、登记、退出、移出MES信息。这是一项长期过程，大概需要几年的时间。”Didier Chavet先生说。另外，闪迪还考虑在中国新增一家工厂，如何实现同一个系统在中国的两家工厂进行集成，如何利用协同增效这都将给闪迪带来新的挑战。
后记
流程型企业生产过程是一个离散和连续混合的生产过程，而半导体制造业更是这种复杂流程型企业的代表，产线长、工序多、设备复杂，过去完全靠人工和半人工的方式进行管理和控制几乎是不可能的，效率低而且数据不够科学，面对客户也难以有很强的说服力，我们感受到，MES的构建与实施是相当重要的。构建出适用与半导体企业的MES，实现MES与SCM、ERP等的紧密集成，对生产进行实时监控，不仅能为最终用户提供高质量的半导体产品，而且对企业生产工艺的提高，将企业利益最大化，以及对推动半导体行业的发展都具有重要意义。
【关于Camstar】
Camstar是一家全球领先的致力于为制造企业提供最佳产品质量的企业软件提供商（私有企业），并在全球重点市场取得了持续增长的惊人业绩。成立于1984年，在企业制造软件和质量解决方案领域保持了28年的领导地位。Camstar总部设在北卡罗莱纳州夏洛特，并在全球范围内设有多个办事处，为全球客户提供服务。
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