需求分析析Requirements Analysis
从产业链上来看,电子行业包括电子元器件产品、IC、配件、电子中间产品、终端产品。
产业链上不同位置的产品差别比较大:
终端产品,其中 3C 产品(电脑、通讯与家电消费品)比较有代表性,产品的发展趋势是轻、薄、短、小,客户的个性化需求越来越多,企业要不断推出新产品及提高产品交货速度。
终端产品除 3C 产品外还包括医疗产品,电子玩具等,这些产品都有自己的特定市场,参与同类产品竞争的企业相对较少。电子中间产品是指有独立功能,但一般需配合主体产品销售。
比如汽车音响、空调,楼宇对讲机、监控器,航空耳机等等。这些产品的设计生产需配合主体产品外观、尺寸、功能要求,主要供应主体产品厂商和维修店。
配件包括各类电脑主板、显卡、网卡、传感器、继电器、开关等。配件已具备一定功能,通常要符合国家或国际标准,市场需求主要来自终端产品或中间产品厂家,通用性比较强的产品如电脑主板等也会直接在市场销售。
IC 应用非常广泛,包括微处理器、存储器、数字器件(CMOS、BiMOS、ECL、TTL等)、线性器件(放大器、稳压器、滤波器等)、接口器件、逻辑器件等。半导体行业做大量IC制造。
电子元器件包括电阻、电感、电容、二极管、三极管等。这些产品需遵守行业标准,通用性很好,因此下游厂商的选择余地比较大。
生产特性Production Features
电子行业生产管理通常具有以下特性:
具有典型的离散制造特点,多品种、多批量/单件的生产组织方式。
多数电子类生产企业按订单与预测结合组织生产,通常需要进行新产品试制;
客户需求不容易掌握,交期短,临时插单现象频繁,对于终端制造商要求能提供多种配置的产品供选择;
整个生产过程不是连续的,各阶段、各工序间存在明显的停顿和等待时间,产品的生产过程通常被分解成很多加工任务来完成,每项任务仅要求企业的一小部分能力和资源;
产品设计和工艺过程经常改变;
产品升级换代迅速,生命周期短,变更频繁,版本控制复杂;
产品生产周期短,对生产计划、物料计划等方面的协调配合要求非常高,除了要保证及时供料意外,更重要的是要控制零部件的供应,保证成套性;
产品的种类变化较多,非标准产品多,加工工序复杂,生产过程控制非常困难;
在机器贴片阶段,目前机器的自动化水平越来越高,只要换完料之后,机器通过预先的编写好的程序进行印刷和贴片,一旦完成,很多都具有不可逆性,因此,对于机器贴片的过程,管控更加严格,与某一些流程式生产很类似;
产品零配件品种、型号繁多,采购、装配相对复杂,自制与外协生产并重;
领料方式复杂,有时是采用按实际加工套数精确领料,有时因为是不可拆分的成捆材料,需完工后再来统计使用量,有时为了管理方便,在生产车间设有现场仓库,不易管理;
电子产品更新换代快,客户取消订单,或旧材料不再使用,或是供应商的最低起卖量超过需求量,导致容易产生呆滞料;同时还需要充分考虑替代料的普遍存在;
产品质量管理受到普遍重视,质量控制要求高;
供应商众多,需要对供应商进行考核;
原材料、半成品、产成品、废品频繁出入库、成本计算复杂,需要针对成本对象并随着生产过程进行成本的归集和分配;
某些主零件交期长,需根据市场预测提前购买或保持一定的库存;
终端产品具有售后维修管理需求,需记录管理产品的序列号和维修记录,还需根据序号追踪原始生产状况。
终端产品报价与合同评审体系不完善,无法有效体现产品的个性化特点。
工艺路线Process Routing
电子行业的典型加工工艺路线。
EFT电子科技有限公司(虚拟企业)是一家专业从事电子产品自主研发、制造、销售和技术服务的公司,该产品生产核心包含 SMT(表面组装技术 Surface Mounted Technology)、选择性波峰焊、三防等生产工艺过程。
该公司的典型工艺流程(其中 SMT 和选择性波峰焊整合为 PCBA 工艺流程)。
PCBA 工艺流程:PCB 空板经过锡膏印刷、控制板贴片后进行回流炉前的目检,检测合格后进行回流焊,再进行 AOI 检验,合格后进行手工插件,然后进行选择性波峰焊,焊接完毕进行一系列的检验,包括视觉检验、X-Ray 检验、功能测试以及最后的目检,形成半成品1。
三防工艺流程:半成品1 首先进行控制板清洗,然后局部掩膜,机器反面喷涂后进行三防漆固化,之后进行 UV 检验,合格品进行机器正面喷涂,对正面进行三防漆固化,去除掩膜胶带后,再 UV 检验,合格后成为半成品2。
MES需求分析
电子行业的 MES 需求主要包含生产计划管理、物料管理、追溯管理、质量管理、设备管理与各种生产分析报表等,以EFT电子科技有限公司为例,详细阐述电子行业MES 还应具有的个性化需求:
1. 生产管理
该公司的 MES 生产管理需求除了将 ERP 生产计划分解成生产工单和工序计划,进行完工反馈和加工工时统计,实现多条件的计划排程,还包含以下个性化需求:
【BOM多版本管理】
进行 BOM 的多版本管理,并可根据工单选定 BOM;不同版本的 BOM 与不同版本的工艺、程式一一对应;可以进行工厂的工艺流程建模,将所有工序纳入到 MES 系统管理,可以进行工序的灵活调整;
【工单管理】
PCB 过站时,物料倒冲管理,自动核算已使用的物料并倒扣;把 ERP 的生产计划分解成生产工单和工序作业计划下达时,考虑物料的齐套性;
【抛料率分析】
计算抛料率,抛料率分为两种:损耗抛料和异常抛料;生产损耗可以
根据工单领料和退料来计算,理论损耗支持导入 SMT 中机器的抛料信息来进行详细对比分析 ;抛料率超过预设的临界值及时发出报警,并对造成抛料的原因进行分析,例如材料不良、Feeder 不良、人员操作等;生产准备。车间作业人员能准确知道何时上料、何时换线或者何时生产;当备料与预发料不一致时报警。
【上料防错】
收集贴片机上料信息(站位号/FEEDER/物料等),并进行合法性校验,建立工单和物料的追溯链;收集 MI 段、AI 段、整机段的上料信息,并进行合法性校验,建立工单和物料的追溯链;建立锡膏与产品代码的对应关系,支持锡膏使用时防错检查;
【强制制程】
设定制程路径规则,设置不同条件下对应的强制路径(不可跳站、漏站);可以导入作业指导、作业步骤、SMT 程式,并确认 SMT 程式的正确性;
2. 物料管理
除了对原材料、在制品和成品信息进行全面跟踪,还要实现对原材料的禁用监测,全面符合电子行业的绿色环保指令。其中个性化需求如下:
【原材料管理】
RoHS、MSD 作为物料的属性记录相应的标识和时间限制;为每一料卷提供唯一的条码;对元件、物料进行禁用监测,在 MSD 物料开封时记录相应的开封时间,在 SMT 上料时,对物料进行扫描,检查物料的有效期、暴露时间、RoHS标识,发现错误,禁止使用;支持 RoHS 管理,区分无铅件与有铅件;SMD 超期报警;
【在制品管理】
物料的收料、注册、入库、仓库发料、到线边仓、消耗、退回等信息
进行全面跟踪,及时更新最新的数量;监控每一个料卷的消耗情况,达到备料要求以及换料要求时,进行提醒;在线边仓管理中可以对料卷、料管及 Tray 盘的物料进行点数,更新为实际的数量。
【辅料管理】
支持辅料的防错检查,如锡膏在客户指定品种时,上料前需核对;对锡膏的回温、领用、回存、用完、报废、开封、搅拌、转换工单等管理;进行锡膏的时间管理,包括锡膏的当前状态、回温计时、未开封计时、开封计时等,并进行预警提示;备品/ 备件管理。备件的使用管理,如丝网的使用数量超过一定次数时,系统提醒进行更换。
3. 追溯管理
通过建立数据间的关联关系,建立对原材料、产成品、生产操作过程和生产质量的追溯,以满足电子企业生产过程管控、人员绩效考核、质量管控等的需求。其中个性化需求如下:
【原材料追溯】
原材料信息与 PCBA 的序列号进行相互查询追溯;支持对 1 料卷分成多料卷,或多料卷合并为 1 料卷的追溯管理;
【产成品及在制品追溯】
从产成品序列号或批次号追查到当日的生产环境,包括温度、湿度、洁净度等信息;PCB 过站 100%记录产品序列号;在制品追溯贯穿于每一批次产品、每一块电路板和每一个系统的检查、测试;对 1 料卷分成多料卷,或料卷合并为 1 料卷的追溯管理;
【过程工艺参数的追溯】
追溯每一个产品生产相关的 BOM 版本、工艺版本、程式文件等;对设备状态进行追溯,包括开机、等待、运行、故障、关机等信息。