江蘇長(zhǎng)電科技股份有公司信息化管理部自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)理王其高

一、企業(yè)介紹

    江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司是中國(guó)著名的半導(dǎo)體封裝測(cè)試企業(yè)，是集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位。公司成立于1972年，曾榮獲國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、中國(guó)電子百?gòu)?qiáng)企業(yè)、中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)軍企業(yè)等稱號(hào)。2003年長(zhǎng)電科技股份有限公司在中國(guó)上海證券交易所A股上市，是中國(guó)內(nèi)陸半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)首家上市公司。2015年長(zhǎng)電科技成功并購(gòu)?fù)袠I(yè)的新加坡星科金朋公司，合并后的長(zhǎng)電科技在業(yè)務(wù)規(guī)模上一躍進(jìn)入國(guó)際半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)的第一梯隊(duì)，擁有位于中國(guó)、新加坡、韓國(guó)的八處生產(chǎn)基地。2017年半導(dǎo)體封裝行業(yè)排名躍居世界第三。長(zhǎng)電科技注重信息化對(duì)企業(yè)發(fā)展的重要性，積極推動(dòng)信息化與工業(yè)化的融合，獲得省信息化與工業(yè)化示范企業(yè)等榮譽(yù)稱號(hào)。

二、數(shù)字化工廠基本概念

    隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，工業(yè)1.0，2.0都帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，目前以“計(jì)算機(jī)信息技術(shù)”為核心的自動(dòng)化工廠在半導(dǎo)體行業(yè)得到迅速發(fā)展，我們相信未來(lái)工業(yè)4.0也將是半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

    像長(zhǎng)電科技一樣，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)近年來(lái)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，但是在生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)方面仍然存在著很多問(wèn)題，比如說(shuō)：生產(chǎn)管理系統(tǒng)與生產(chǎn)制造之間“缺少溝通”,產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制造之間存在嚴(yán)重的“鴻溝”，系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)缺少共享及復(fù)用，無(wú)法快速應(yīng)對(duì)企業(yè)需求的變化；隨著工業(yè)化和信息化“兩化融合”學(xué)習(xí)和推進(jìn)，長(zhǎng)電科技在系統(tǒng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)模式，也就是形成了企業(yè)決策層，制造執(zhí)行層和設(shè)備控制層的三層架構(gòu)的數(shù)字化工廠基礎(chǔ)，以MES系統(tǒng)為核心，對(duì)工廠內(nèi)的制造資源，計(jì)劃，流程等進(jìn)行管控，企業(yè)層和設(shè)備控制層實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，形成決策，執(zhí)行和控制等信息流的閉環(huán)。

    數(shù)字化工廠就是將生產(chǎn)過(guò)程“透明化”，清晰的看到，在生產(chǎn)前：該生產(chǎn)什么，怎么生產(chǎn)，產(chǎn)品工藝，物料，周期等等問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程中：產(chǎn)品質(zhì)量管控，設(shè)備狀態(tài)，生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)防錯(cuò)；生產(chǎn)后的產(chǎn)品出貨，售后服務(wù)等等，系統(tǒng)之間職責(zé)明確同時(shí)又相互依賴，將形成一個(gè)全局生產(chǎn)管理體系。要想實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠，就要從五個(gè)方面入手：制造資源數(shù)字化：包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、刀具模具管理、資源能力和效率資源分析；生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化：包括產(chǎn)品WIP管理、生產(chǎn)配方名稱/參數(shù)檢查、各工序/訂單的完工情況、準(zhǔn)確計(jì)算OEE/COEE報(bào)表等；現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)字化：包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)、線邊物料的消耗與配送、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境（溫/濕/氣/塵）管理等；物料管理數(shù)字化：包括物料庫(kù)存監(jiān)控、在制品管理、防產(chǎn)品錯(cuò)漏管理、生產(chǎn)歷史追溯、BOM管理等；質(zhì)量管理數(shù)字化：包括質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表及異常報(bào)告、質(zhì)檢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)/質(zhì)檢設(shè)施數(shù)據(jù)、質(zhì)量報(bào)表數(shù)據(jù)/統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量事故位置及性質(zhì)分析等等。

三、JCET數(shù)字化工廠建設(shè)成果

    長(zhǎng)電科技數(shù)字化系統(tǒng)主要有設(shè)備控制層，制造執(zhí)行層以及決策層三層架構(gòu)。業(yè)務(wù)控制與管理層主要包括企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)ERP，負(fù)責(zé)財(cái)務(wù)管理，生產(chǎn)管理，采購(gòu)管理，銷售管理以及成本等，另外還有質(zhì)量管理系統(tǒng)，HR系統(tǒng)，SRM，CRM等；制造執(zhí)行系統(tǒng)MES作為數(shù)字化系統(tǒng)的核心，是介于上層企業(yè)資源計(jì)劃ERP和底層的設(shè)備自動(dòng)化程序EAP之間面向工廠車間管理的核心系統(tǒng)。其主要包含工單管理，生產(chǎn)排產(chǎn)，物料管理，在制品管理，Tooling管理等；針對(duì)目前 MES 和設(shè)備之間的“脫節(jié)”，使得工廠精益生產(chǎn)受到限制，阻礙了實(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化的腳步。我們通過(guò)SECSGEM，PLC，F(xiàn)Ile等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，這就是我們的設(shè)備控制層，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備Recipe的管理，Recipe自動(dòng)上傳下載，生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)校驗(yàn)，物料Tooling使用管理，設(shè)備數(shù)據(jù)采集，e-Mapping等功能；實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)化，從而提高了制造部操作工的效率，減少了操作工犯錯(cuò)的概率，防止了由于工藝參數(shù)偏差而導(dǎo)致的廢品或次品。

    根據(jù)產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)要求不斷提升，長(zhǎng)電科技的MES系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷的完善和整合，目前的MES系統(tǒng)提供從生產(chǎn)訂單到產(chǎn)品完成的全部生產(chǎn)活動(dòng)的優(yōu)化管理，主要有：

    PDD模塊：實(shí)現(xiàn)工廠制造要素的完整建模：包括產(chǎn)品BOM，產(chǎn)品流程，作業(yè)程序，操作指導(dǎo)書等，使產(chǎn)品制造規(guī)范化，有效指導(dǎo)和約束產(chǎn)線的所有生產(chǎn)活動(dòng)；

    開單排產(chǎn)：接受ERP下達(dá)的生產(chǎn)指令，進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整和高級(jí)排產(chǎn)，合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，提高生產(chǎn)效率；

    封裝/測(cè)試產(chǎn)線模塊：負(fù)責(zé)生產(chǎn)線的作業(yè)任務(wù)的處理，包括在制品管理，生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，完工下線，工序切換，作業(yè)監(jiān)控，Tooling和備件管理等，使生產(chǎn)作業(yè)方式流程化；

    物料管理：負(fù)責(zé)管理工廠范圍內(nèi)所有物料的物流過(guò)程，包括：缺料報(bào)警，用料防錯(cuò)，物料配送，物料時(shí)效管控等；

    報(bào)表模塊包含產(chǎn)品生產(chǎn)報(bào)表，客戶報(bào)表，工程報(bào)表等；

    MES系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的指導(dǎo)，響應(yīng)并記錄工廠的生產(chǎn)活動(dòng)，從而能夠?qū)ιa(chǎn)條件的變化做出迅速的響應(yīng)，提高工廠運(yùn)作過(guò)程的透明度和執(zhí)行效率。

    長(zhǎng)電的制造集成管理系統(tǒng)CIM主要包含RMS，2D，Alert，EDC四個(gè)方面，其中RMS實(shí)現(xiàn)Recipe自動(dòng)化管理，包括自動(dòng)上傳/下載和參數(shù)比對(duì)等功能，2DMark是以二維碼技術(shù)為基礎(chǔ)，為產(chǎn)品建立唯一身份識(shí)別碼，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)追蹤和防錯(cuò)料等功能，Alert是利用CIM實(shí)時(shí)收集系統(tǒng)的報(bào)警信息，并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理，EDC是生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，通過(guò)與設(shè)備實(shí)時(shí)通訊，收集設(shè)備相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，CIM作為上位和下位系統(tǒng)核心中樞，通過(guò)工控機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)通訊，獲取機(jī)臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，如Mapping，Recipe自動(dòng)上傳下載，同時(shí)通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)與MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)無(wú)縫交互，給MES系統(tǒng)反饋設(shè)備相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而MES能夠完整控制生產(chǎn)過(guò)程，另外CIM根據(jù)用戶角色不同，提供不同權(quán)限的管理功能。

    Recipe管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的自動(dòng)上傳/下載/對(duì)比等功能，作業(yè)過(guò)程中，OP掃描作業(yè)流程卡，系統(tǒng)根據(jù)流程卡信息，提取設(shè)備上的程序文件，然后根據(jù)工程師設(shè)定的WI信息完成對(duì)程序的核對(duì)或者下載，設(shè)備才能被開機(jī)作業(yè)；通過(guò)自動(dòng)化方式實(shí)現(xiàn)程序的管理能夠降低人工操作出錯(cuò)率，提高設(shè)備生產(chǎn)和人工作業(yè)效率；

    參數(shù)管理系統(tǒng)：測(cè)定及對(duì)比設(shè)備的性能和狀態(tài)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

    E-Mapping管理系統(tǒng)：2DMark系統(tǒng)在來(lái)料有Mapping時(shí)，根據(jù)不同供應(yīng)商提供不同的轉(zhuǎn)碼規(guī)則，沒(méi)有Mapping自動(dòng)生成Mapping文件。目前在DB/FC/WB均實(shí)現(xiàn)Mapping自動(dòng)上傳，下載功能，另外在設(shè)備不支持2Dmark功能的站點(diǎn)如30/MD/MK通過(guò)手動(dòng)編輯功能實(shí)現(xiàn)Mapping管理；

    報(bào)警管理系統(tǒng)：報(bào)警信息主要有三方面：1.來(lái)源設(shè)備的報(bào)警信息，對(duì)設(shè)備的報(bào)警信息進(jìn)行分等級(jí)管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的報(bào)警信息，提供Hold設(shè)備功能；2.來(lái)源SPC系統(tǒng)，SPC提供關(guān)鍵判斷數(shù)據(jù)，CIM對(duì)機(jī)臺(tái)進(jìn)行控制管理；3.來(lái)源MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)良率，修機(jī)，物料有效期等信息，判斷機(jī)臺(tái)是否允許作業(yè)；通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的報(bào)警信息的收集，提供Alarm發(fā)生頻率/次數(shù)等統(tǒng)計(jì)報(bào)表；

    設(shè)備數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)收集，實(shí)現(xiàn)COEE/OEE等報(bào)表展現(xiàn)和分析。

四、智能化工廠建設(shè)原則

    企業(yè)發(fā)展智能制造，應(yīng)遵循以下基本原則：

    智能制造的目的是提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和質(zhì)量；

    智能制造需要企業(yè)長(zhǎng)期努力和變革；

    智能制造是運(yùn)營(yíng)模式的改變；

    數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)及核心。

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