1 TFT-LCD行业概述
目前,世界已进入“信息革命”时代,显示技术及显示器件在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位,电视、电脑、移动电话、BP机、PDA等可携式设备以及各类仪器仪表上的显示屏为人们的日常生活和工作提供着大量的信息。没有显示器,就不会有当今迅猛发展的信息技术。显示器集电子、通信和信息处理技术于一体,被认为是电子工业在20世纪微电子、计算机之后的又一重大发展机会。
经过二十多年的研究、竞争、发展,平板显示器已进入角色,成为新世纪显示器的主流产品。
TFT-LCD,是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件,它的性能优良、大规模生产特性好,自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔,将迅速成为新世纪的主流产品,是21世纪全球经济增长的一个亮点。
全球LCD液晶屏厂商主要集中在日本、韩国和中国台湾地区。其中,日本代表企业有夏普、精工、爱普生,韩国为三星、LG Philips,中国台湾代表企业为友达光电、奇美电子、中华映管、胜华科技等。
中国大陆的LCD有北京京东方、上广电NEC、龙腾光电、深超光电、上海天马、成都天马、南京熊猫、LGD(广州)、华星光电(TCL)等。
目前液晶显示器产品的认证多而繁杂,很多国家都有自己不同的标准,但主要集中于产品质量、安全、环保等方面。欧盟CE安全认证、ROHS认证,美国 UL认证、FCC认证。
2 产品研发特点
2.1 LCD显示器原理
LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。
LCD的基本原理就是在两块导电玻璃之间填充液晶材料,利用液晶材料在外界电场发生变化时其可以阻挡或改变通过光线的特性来实现显示。上下导电玻璃通电时会形成电场,当电压改变时,液晶材料内部分子的排列状况随之发生变化,分子在不同角度下表现出不同的遮光和透光性,形成错落有致的图象。当在两导电玻璃上加上三元色的滤光层,就可显示彩色图象。
2.2 TFT-LCD生产工艺流程
液晶面板的生产制造过程非常繁复,至少需要300道流程工艺,全程需在无尘的环境、精密的技术工艺下进行。按照功能的划分可以将液晶面板分为液晶板与背光系统部分,而要生产一块液晶面板,却需要经过“前段Array制程、中段Cell制程、后段模组组装”三个复杂的过程。
液晶面板制造的前段Array制程主要是“薄膜、黄光、蚀刻、剥膜”四大部分。在TFT玻璃上沉积ITO薄膜、涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻,最终是为了在TFT玻璃上形成前期设计好的ITO电极图形,以便于在玻璃上控制液晶分子的运动。
液晶板的结构就像三明治,下层TFT玻璃与上层彩色滤光片中间夹着液晶。在液晶面板制造的终端Cell制程,就是TFT玻璃与彩色滤光片的上下贴合,不过这不是简单的粘合,需要做很多细节上的技术工作。
后段Module制程主要是液晶基板的驱动IC压合与印刷电路板的整合,这一部分可以将从主控电路接受到的显示信号传输到驱动IC上,驱动液晶分子转动,显示图像。此外,背光部分在此环节会与液晶基板整合,完整的液晶面板就完成了。
3 企业IT系统现状
TFT-LCD行业属于近些年发展起来的高新技术企业,整体看来,企业信息化程度较高,一般在实施PLM系统之前都完成了生产制造管理系统(CIM)、OA系统、ERP系统的实施,为整个企业的电子化流程管理、主数据和BOM管理、生产制造过程管理提供的很好的支持,同时也给下一步企业的信息系统建设和研发流程梳理打下了良好的基础。
产品研发管理方面具备项目管理和部门管理的矩阵式结构,研发相关部门主要包括:
●Array工程部:前段Array制程设计,包括制程工艺及光罩
●Cell工程部:中段制程设计
●电子器件设计:负责IC及印刷电路板设计。
●光学部:负责背光源设计
●机械部:负责整个产品的三维模型、二维工程图设计及与模具设计
●产品管理部:负责产品的进度控制协调及成品BOM管理
设计工具软件包括:
●支持ACD主要设计工具,如Laker的集成管理
●支持EE主要设计工具,如Allegro和ORCAD的集成管理
●支持ME主要设计工具,如PROE和的集成管理
4 PLM实施内容
4.1 项目管理
项目阶段分为:项目阶段分为PLAN,DESIGN,DVT,PVT,MP,EOL阶段。在实施PLM之前一般采用Excel 或MS Project管理项目时程和阶段交付物,项目问题也是采用Excel 管理的方式。难以适应项目管理结构化、标准化、可视化的要求。
实施PLM过程中,使用项目管理模块,主要工作包括:
定义项目模板,根据项目分类定义项目模板,包括项目WBS,项目阶段,阶段交付物,任务交付物,任务前后关系,项目组织等。
每个项目可以从项目模板派生自己的WBS内容,再进行人工裁剪得到项目的初始模板。
最低要求应将各个阶段的交付物在流程中管控,通过系统化的方式控制项目阶段转换。
4.2 文档管理
基于TFT-LCD企业产品涉及到多专业的特点,包括机械、电子、光学等。文档管理可依据专业划分,即机械设计类文档、电子设计类文档、光学设计类文档、项目管理类文档、GP(绿色产品)类文档、安规类文档等。依据这些分类定义权限及文档审批的流程。同时可以利用设计工具与PLM系统的集成接口,如Pro/E集成,AutoCAD集成,Mentor集成等,简化用户操作,充分保证数据的一致性和正确性。
4.3 零部件管理
TFT-LCD企业零部件类型包括成品、半成品(Array,Cell)、零组件(PCBA,背光源)、零件(电子元器件、机械零件等)、原材料(液晶、硅胶等)。
需要为每中零部件定义自身的属性,梳理其申请的业务流程,生命周期的变化等。
此外零部件还有一个重要的业务过程,即供应商认证过程,这个认证过程通常比较繁琐,需要供应商提交各种材料,包括设计图纸、技术要求、绿色认证报告、安规认证报告等。只有通过了这些严格的认证审查,才可以在正式量产的产品中使用。
零部件还需要按照自己的功能特性和技术参数,归入不同的零件族,便于后续的重用。
4.4 BOM管理
TFT-LCD企业BOM管理一般采用单层管理的模式,每个层次的BOM由专门部分负责,如电子设计部门负责印刷电路板BOM,Array设计部分负责Array半成品BOM,成品BOM由项目管理部负责。
由于OEM/ODM及多个地域工厂的出现,在ERP中通常需要管理多个工厂的BOM,在PLM系统设计过程中需要充分考虑,满足ERP中多工厂BOM管理的需要。
4.5 变更管理
TFT-LCD企业工程变更管理包括变更审核(ECR)、变更执行和变更通知(ECN)三部分,在实施PLM系统前,使用企业OA系统中管理,进行变更过程的审核,审核通过之后修改对应的资料,修改完成后,继续在OA完成资料的确认和通知过程。这样的控制过程相对松散,变更流程与变更的资料内容结合不够紧密,容易出现认为输入的错误问题。
实施PLM系统后,可以利用PLM系统中的变更流程,与变更资料的前后版本关联,同时通过权限及流程控制改修的执行,修改后可以自动传输到下游系统(ERP),保证变更流程与资料的紧密,及变更内容发放的自动执行,提高了效率及准确性。
5 未来展望
TFT-LCD企业完成PLM基础构建后,下一步需要提升的方面包括:
●研发管理:项目管理过程结构化、工具一致化、项目团队协作高效化。
●技术管理:推进新技术项目管理规范化,纳入PLM管理范畴,制定技术资料向产品资料转化的流程
●文档、零部件及BOM管理:加强与供应商资料交互的流程控制,构建与供应商资料交换的统一平台。
●变更管理:依照工程变更管理行业规范,优化变更管理流程,实现流程分支、变更管理角色定义、变更闭环及资料的变更基线控制。
●合规管理:从产品研发早期将各种国际规范纳入到产品需求定义,避免在后期出现的由于合规方面的原因产生大量的工程变更,节约研发成本。
●跨地域多站点管理:将分站点纳入PLM管控,控制各个站点之间的差异和统一。实现企业级的数据资料共享和不同站点之间的资料权限控制。
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