【正文】 圖 55　MES。典型的集成環(huán)境，如下圖，當(dāng)銷售訂單建立后，在 ERP 建立采購(gòu)物料，創(chuàng)建工單（Work order）并傳送給 MES。ERP 系統(tǒng)和 MES 系統(tǒng)之間存在著功能的耦合性，需要在兩個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行頻繁地?cái)?shù)據(jù)交換要求準(zhǔn)確、及時(shí)。5．3 MES 與上層 ERP 系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)將 MES 的功能整合到 ERP 系統(tǒng)后，將從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)直接傳到 ERP 系統(tǒng)中，將 ERP 原來(lái)的功能模塊加以修改或擴(kuò)充，在 ERP 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的管理，是 ERP 功能與 MES 系統(tǒng)真正的無(wú)縫集成。輸入(讀)時(shí)，由設(shè)備返回的數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器的緩沖區(qū)中，以滿足不同的OPC 客戶的異步數(shù)據(jù)分配或同步數(shù)據(jù)采集要求。Data Collection:當(dāng) MES 訪問數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備機(jī)臺(tái)的原始數(shù)據(jù)或經(jīng)物理接口直接遞交給 OPC 服務(wù)器，或通過物理接口發(fā)送至 SCADA/DCS 系統(tǒng)，再通過 OPC 接口遞交給 OPC 服務(wù)器，最后由服務(wù)器完成與 MES 的數(shù)據(jù)交換。2）設(shè)備和制程等部門的工程師通過使用搜集到或觀察到的數(shù)據(jù)，可以獲得非常精確的設(shè)備使用率的相關(guān)參數(shù)，比如 UPH、 OEE、MTBA、MTBF、 MTTR 等等，并用來(lái)優(yōu)化設(shè)備的制程。2） 引入自動(dòng)化 ID 號(hào)能夠改善生產(chǎn)周期，提高設(shè)備生產(chǎn)率，同時(shí)也可以減少在制品的數(shù)量。免除操作員手工鍵入，可以消除手工鍵入帶來(lái)的對(duì)生產(chǎn)的延遲。如果存在追蹤系統(tǒng)，操作人員就知道從哪里查找和分發(fā)產(chǎn)品。 C o n t r o lA l a r m H a n d l i n gD a t a E x t r a c t o r圖 53　MES 與底層控制系統(tǒng)集成圖二EIC Components. WIP Tracking: 1）為生產(chǎn)批次提供了自動(dòng)化 ID 號(hào)，減少了生產(chǎn)批次到機(jī)臺(tái)的裝載時(shí)間。3) 為沒有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議提供傳統(tǒng)界面，如從機(jī)臺(tái)或第三方的軟硬件支持下獲取設(shè)備信號(hào)。1）為使用 PLC 協(xié)議的設(shè)備提供通訊驅(qū)動(dòng)程序。EM 需要和外部的其它系統(tǒng)（如 MES） ，通過 OPC 提供主動(dòng)報(bào)警和事件通知機(jī)制。EIC ComponentsEIC 是設(shè)備與 MES 系統(tǒng)集成的關(guān)鍵控制器，EIC 通常包括兩塊組件，設(shè)備管理（Equipment Manager EM）和設(shè)備驅(qū)動(dòng)（Equipment Driver ED） 。? 預(yù)防人為過失。? 通過機(jī)臺(tái)監(jiān)視和控制提高產(chǎn)能。43 / 582） OPC XML 將為非 Microsoft 操作系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)布 OPC 數(shù)據(jù)信息提供一種數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換機(jī)制，這些平臺(tái)包括 Linux, UNIX, CORBA 等。LI SESUPLYANIGAVILBITYTO PRMSEDEMAND PLIGUL CHI T TESPLY AIN LEV PLANIGPRODUCT LEV PLANIGDATWREHOUSEFLEXIBLE RPOTDAT NAYSI MIGINFO PRTALSEVCUSTOMERINF SCUSTOMERDAEXHNGSRVPERVASIE INFORMATION ECHNOLGY IFRASTUCRE SUPORT ENTRPISE QUALITY MANGEMNT SYTEM圖 51　碧辟佳陽(yáng)公司 IT 架構(gòu)圖 與底層控制系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)實(shí)踐中，MES 與底層控制系統(tǒng)間需要傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、流程控制數(shù)據(jù)等，由于 MES 底層的過程控制產(chǎn)品都是由來(lái)自不同廠家的 SCADA、PLC 等系統(tǒng)擴(kuò)展和延伸而成的，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，而這些產(chǎn)品的代理商通常也不具備實(shí)施車間范圍系統(tǒng)的能力，從而造成底層控制系統(tǒng)集成困難，也不易形成統(tǒng)一的接口進(jìn)行信息反饋，使得 MES 的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性難以實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重地束縛了企業(yè)生產(chǎn)力的提高。在碧辟佳陽(yáng)公司中，IT 的架構(gòu)如圖MRP PRODUCTCSINGENTRISE OURE PLANIG SYTEMERPFIN MGTACHRM/PAYOLINVETORYMGSHIPING/WAREOUSIROCUEMNT QMORDEMGTBILING SYTEMOPERATIONDSCUSTOMER DAT RECIPEMGTEQPT INFORACKGALRMGTREALTIMESPCSHOP FL L SYSFCGRAICUSE INTEFAROCENTLSPARE/PTMG PACKINGSYTEMPRODUCTAT MGWIPENGEPROCESTAVLMANUFCTUI XEUIN SYTEEQIPMEODULOPERATOFMNCEPLAMINTENCEMESLOT SR SQCSPCSCM/Pamp。? 支持 SQL Server, Oracle, DB2 等數(shù)據(jù)庫(kù)。? 與 Windows Active Directory 集成的安全控制。? Email 通知? 自動(dòng) Hold? 自動(dòng)產(chǎn)生不合格記錄? 自動(dòng)更改設(shè)備狀態(tài)? 過程能力分析 Cp/Cpk? 計(jì)量型 SPC Chart 包括：? Xbar(mean)? Range? Standard deviation? Individual(s) measurement? Median? Moving average? Weighted moving average? Moving range? Cumulative sum? Process capability? Etc…? 計(jì)數(shù)型 SPC Chart 包括：? C (nonconformity)? NP (number of defects)? P (percent defects)? U (nonconformity per unit)? Pareto40 / 58圖 410　統(tǒng)計(jì)過程控制分析圖一 圖 410　統(tǒng)計(jì)過程控制分析圖二9：系統(tǒng)架構(gòu)? 車間客戶端可通過瀏覽器、掃描器 Scanner、無(wú)線終端或者其他客戶端通過 XML 協(xié)議訪問 MES 開放平臺(tái)。T, Nelson and Ford rules 并允許客制化。? 在維護(hù)或首件檢查時(shí)采集設(shè)備參數(shù)規(guī)格數(shù)據(jù)。? 客戶投訴時(shí)通過追溯報(bào)表獲得詳細(xì)制造歷史記錄。? 在識(shí)別了不合格品形成不合格記錄之后，防止不合格品流轉(zhuǎn)到下道工序發(fā)生無(wú)附加值加工或進(jìn)入成品庫(kù)。同時(shí)通過電池的批次記錄，獲得供應(yīng)商信息。? 計(jì)算功率平均值并在出貨時(shí)自動(dòng)提供最佳目標(biāo)包裝箱。在實(shí)際應(yīng)用中將定義包裝箱 Container 和組件 Container 并建立兩者之間的包裝關(guān)系。5：包裝和發(fā)貨管理? 在檢測(cè)工序通過讀取 ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)，在 MES 記錄每個(gè)組件的功率和其他性能測(cè)試數(shù)據(jù)。同時(shí)，允許在授予權(quán)限的前提下取消失誤操作，以滿足制造過程實(shí)際需要。? MES 提供的 Mfg Audit Trail 將用于實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前 WIP 中某個(gè)組件的工序流轉(zhuǎn)詳細(xì)記錄，作為電子流轉(zhuǎn)卡使用，代替紙張工序流轉(zhuǎn)卡。36 / 58圖 47　生產(chǎn)工單進(jìn)度報(bào)表頁(yè)面 ? 根據(jù)工藝流程配置，MES 保證產(chǎn)品正確進(jìn)入下一道工序，采集質(zhì)量數(shù)據(jù)、記錄不合格、選擇進(jìn)入返修工位、指定返修原因等。4：生產(chǎn)過程管理 ? 建立工單，初始化工單狀態(tài)，并指定計(jì)劃下達(dá)時(shí)間、計(jì)劃完成時(shí)間和交付日期。? 追蹤物料在車間虛擬倉(cāng)庫(kù)和線邊倉(cāng)的實(shí)際情況，獲得實(shí)時(shí)信息。圖 45　物料批次查詢頁(yè)面 3：物料管理? 通過 MES 的批次創(chuàng)建功能，創(chuàng)建相應(yīng)的工作流程，在車間接收來(lái)料時(shí)將物料批次信息錄入到 MES 系統(tǒng)。33 / 58圖 43　追溯：物料消耗記錄和換料記錄? 同時(shí) MES 也記錄產(chǎn)品在整個(gè)制造過程的歷史記錄用于解決當(dāng)前需要保存大量工序流轉(zhuǎn)卡的紙張問題，這包括：工序記錄、質(zhì)量數(shù)據(jù)、不合格記錄等。? 實(shí)施追溯有以下常用可選方案：? 操作人員使用掃描器讀取物料批次號(hào)碼，使用耗料功能界面完成耗料記錄；操作人員無(wú)須掃描物料批次，系統(tǒng)自動(dòng)獲取當(dāng)前工序線邊倉(cāng)一段時(shí)間內(nèi)物料批次，自動(dòng)與相關(guān)組件建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。圖 33　碧辟佳陽(yáng)公司 MES 數(shù)據(jù)平臺(tái)模型 第四章 碧辟佳陽(yáng)公司 MES 系統(tǒng)功能模塊實(shí)現(xiàn)1：生產(chǎn)建模定義物理模型包括：企業(yè)、工廠、車間、設(shè)備、供料器、治具、打印機(jī)等定于生產(chǎn)過程模型包括：? 定義車間物理模型包括：設(shè)備、治具、車間位置等? 定于物料規(guī)格 Part Number 和物料清單 BOM 并實(shí)現(xiàn)版本控制? 定義產(chǎn)品家族、產(chǎn)品規(guī)格與版本并建立產(chǎn)品與 BOM 之間的關(guān)系? 根據(jù)車間實(shí)際情況定義工藝流程? 定義每個(gè)工藝步驟的工藝規(guī)格圖 41　碧辟佳陽(yáng)工廠物理模型 32 / 58圖 42　工藝流程示例：可根據(jù)實(shí)際需要定義返修路徑2：產(chǎn)品及物料追溯? MES 在制造執(zhí)行過程記錄所在工序和實(shí)際用料的批次、數(shù)量，同時(shí)記錄? 操作人員和操作時(shí)間等必要信息。4)數(shù)據(jù)是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的，更容易適應(yīng)業(yè)務(wù)(應(yīng)用)的變化。2)數(shù)據(jù)獨(dú)立性，數(shù)據(jù)是基于生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)需要的，與外部數(shù)據(jù)無(wú)部數(shù)據(jù)通過映射30 / 58轉(zhuǎn)化成 MES 內(nèi)部數(shù)據(jù))，使得數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)橥獠繑?shù)據(jù)而改變外部數(shù)據(jù)，只要改變映射就行了)。數(shù)據(jù)平臺(tái)是 MES 模型的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，它保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。平臺(tái)的數(shù)據(jù)組成來(lái)自各個(gè)方面，包括 MES 本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、來(lái)自自制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、來(lái)自 ERP 等管理系統(tǒng)的各種管理數(shù)據(jù)等等。安全選項(xiàng)包括：?jiǎn)吸c(diǎn)登錄、用戶身份驗(yàn)證、電子簽名驗(yàn)證、對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)條目的函數(shù)級(jí)訪問以及基本角色的配置。桌面計(jì)算機(jī)或可在智能化移動(dòng)設(shè)備上顯示用戶屏幕，從而提供最多的選項(xiàng)并無(wú)需工作站維護(hù)?？膳渲玫挠脩艚缑姘雽?dǎo)體 MES 采用基于 100％瘦客戶端瀏覽器的用戶界面。該模型簡(jiǎn)化了復(fù)雜的集成方案，使架構(gòu)易于支持和拓展。由于 MES 將多項(xiàng) XML 技術(shù)作為核心，因此該架構(gòu)非常適用于在完全不同的系統(tǒng)間傳輸信息。系統(tǒng)集成半導(dǎo)體 MES 系統(tǒng)是建立在 架構(gòu)之上，旨在支持系統(tǒng)集成和基于 Web 的界面。根據(jù)各種組織需求，系統(tǒng)可以作為單服務(wù)器系統(tǒng)來(lái)安裝或在多個(gè)服務(wù)器之間分布。右邊部分為控制系統(tǒng)，當(dāng)作業(yè)程序、文件及相關(guān)生產(chǎn)需求項(xiàng)目就緒，控制系統(tǒng)便運(yùn)用所有工廠內(nèi)相關(guān)資源（軟、硬件及人員）負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)制程以達(dá)到產(chǎn)品生產(chǎn)目標(biāo)。對(duì) MES 而言，這一層就是生產(chǎn)的計(jì)劃層。標(biāo)簽打印標(biāo)簽打印自動(dòng)根據(jù)實(shí)際規(guī)格和制造數(shù)據(jù)打印產(chǎn)品標(biāo)簽，以確保標(biāo)簽準(zhǔn)確無(wú)誤，而且是以實(shí)時(shí)方式生成的，并且正確粘貼在相應(yīng)批號(hào)、晶圓或設(shè)備上。27 / 58圖 31　不合格品處理流程統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）設(shè)計(jì)SPC 提供大量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一分析工具（包括 XBar、Rrange、排列圖和趨勢(shì)圖） ，以便識(shí)別樣本避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。它能強(qiáng)制執(zhí)行結(jié)構(gòu)化的實(shí)效分析、根源識(shí)別、檢疫和最終處置（放行、返工、報(bào)廢等） 。確保只有那些合格且經(jīng)過校準(zhǔn)的設(shè)備才能用于處理。它可以根據(jù)時(shí)間或用途自動(dòng)跟蹤和計(jì)劃維護(hù)。針對(duì)晶背研磨、晶圓測(cè)試、裝配、測(cè)試和結(jié)束操作預(yù)配置的上下文規(guī)則可加快設(shè)置及實(shí)施。可通過時(shí)間限制、將來(lái)的持有物和測(cè)試結(jié)果來(lái)控制生產(chǎn)活動(dòng)。可按批號(hào)、晶圓、序列號(hào)等，甚至以組合的方式收集數(shù)據(jù)。這些都是審核跟蹤模塊所能夠捕獲的信息。26 / 583．2 MES 系統(tǒng)的主要功能模塊設(shè)計(jì)主要功能模塊設(shè)計(jì)審核跟蹤模塊設(shè)計(jì)針對(duì)涉及多個(gè)工廠生產(chǎn)的所有制造批次、晶圓和設(shè)備提供的完整的歷史記錄。它可以輕松地與 ERP 和 PLM（產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)）應(yīng)用程序集成，以便同步產(chǎn)品、物料清單和制造規(guī)格：以及為改善設(shè)計(jì)、質(zhì)量、庫(kù)存、流程、規(guī)劃和財(cái)務(wù)分析提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的制程控管系統(tǒng)信息（WIP） 。處理復(fù)雜的流程和環(huán)境MES 可在復(fù)雜的工作流程（如數(shù)百個(gè)加工操作、返工路徑和參數(shù)數(shù)據(jù)收集）中進(jìn)行制程控管系統(tǒng)（WIP）追蹤，以及在晶圓測(cè)試、沖模制備、晶背研磨、多模部件、堆棧顆粒集以及最終測(cè)試裝箱構(gòu)成整個(gè)解決方案，無(wú)需修改系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)這些功能。與此同時(shí)，制造功能可以向產(chǎn)品開發(fā)提供閉環(huán)反饋，以加快產(chǎn)品和質(zhì)量的改進(jìn)?？s短新產(chǎn)品的量產(chǎn)時(shí)間需要 MES 靈活多變，能夠輕松適應(yīng)各種環(huán)境，并滿足不斷改進(jìn)流程的需要。從而避免這些問題的出現(xiàn)在產(chǎn)品中。標(biāo)準(zhǔn)化的流程定義和管理可以大幅度提高直通率，同時(shí)能夠通過全面改進(jìn)心得和現(xiàn)有的流程來(lái)快速增加產(chǎn)量。? 上料檢驗(yàn)，根據(jù) BOM 和占位，掃描上料是否有誤?？s短解決問題的時(shí)間，及時(shí)召回已發(fā)貨產(chǎn)品或者控制半成品在 WIP 中的流動(dòng)，防止無(wú)附加值加工。7：制造智能報(bào)表1）需求描述：? 需提供客戶化報(bào)表格式導(dǎo)出功能如 Excel 或 PDF 等需求分析：? MES 報(bào)表能夠?qū)С鰹槌Ｓ梦募袷剑篛ffice, PDF 等2）需求描述：? 發(fā)運(yùn)單報(bào)表功能需求分析：? Shipping 發(fā)貨報(bào)表，包括包裝箱的平均功率及其中的組件列表。? 提供預(yù)警：按不同的狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)預(yù)警。? 在 MES 系統(tǒng)中維護(hù)設(shè)備的狀態(tài)和變更記錄。6：設(shè)備資源管理1）需求描述：22 / 58? 對(duì)檢測(cè)儀，每個(gè)班次做首件確認(rèn)需求分析：? MES 能夠針對(duì)設(shè)備做數(shù)據(jù)采集并設(shè)立數(shù)據(jù)規(guī)格，同時(shí)保存歷史記錄包括采集時(shí)間和檢測(cè)人員等。? 針對(duì)生產(chǎn)線，MES 提供預(yù)防維護(hù)功能并維護(hù)數(shù)據(jù)采集和詳細(xì)維護(hù)記錄。6）需求描述：? 客戶投訴處理 需求分析：? 能夠根據(jù)組件的 S/N 序列號(hào)查詢 MES 中的工序流轉(zhuǎn)追蹤歷史。5）需求描述：? 計(jì)算電池利用率 需求分析：? 以物料利用率為出發(fā)點(diǎn)，記錄來(lái)料損、制造損。4）需求描述：? 統(tǒng)計(jì)電池片的來(lái)料損和制造損并形成