巴陆 MES SemiCom项目制造执行系统方案说明.doc

Blossim AMES：敏捷制造管理软件MES 项目方案书上海巴陆信息科技有限公司 上海市北京东路 668 号科技京城 B705 室V2.02011-07-26MES 项目方案书内 容1 方案说明 . 61.1方案的组成部分 . 62 解决方案 . 72.1需求分析 . 72.1.1工艺流程 . 72.1.2在制品 . 72.1.3生产安排 . 82.1.4制造过程 . 82.1.5质量 . 92.1.6设备 . 92.1.7物料 . 102.1.8劳动力 . 102.2第一阶段 . 112.2.1系统目标 . 112.2.2MES 功能应用 . 112.2.3功能应用概要. 产品定义管理 . 工艺流程定义 . 生产资源管理 . 生产进度管理 . 车间现场管理 . 在制品管理 . SPC . 配送管理 . 查询统计报表 . 0 KPI. 1 用户管理 . 2 系统管理 . 162.3第二阶段 . 172.3.1系统目标 . 172.3.2功能应用 . 172.3.3功能应用概要. 质量管理 . 17页数 2 / 672011-07-2生产资源管理 . 生产进度管理 . 仓库管理 . 183 数据收集方法 . 193.1必须录入的数据 . 193.2系统自动生成. 193.3条码 . 193.4从数据终端获得 . 203.5从设备获得 . 203.6手工录入 . 204 MES 系统功能. . 214.1产品定义管理. 214.1.1物料主数据 . 214.1.2规格基础 . 214.1.3物料查询 . 224.2工艺流程管理. 234.2.1工艺基础定义. 234.2.2标准工艺定义. 244.2.3产品流程设定. 244.2.4版本管理 . 244.2.5工艺流程查询. 244.3生产资源管理. 264.3.1资源定义 . 264.3.2状态设定 . 264.3.3FAB 监视 . 274.3.4资源管理 . 284.3.5资源异常处理. 284.3.6PM 管理 . 294.4生产进度管理. 304.4.1生产订单 . 304.4.2订单产品编辑. 304.4.3生产安排 . 304.4.4订单查询统计. 304.5在制品管理 . 324.5.1WIP 初始化 . 32页数 3 / 672011-07-264.5.2批次操作 . 324.5.3批次查询 . 334.5.4批次跟踪 . 344.5.5生产追溯 . 354.6车间现场管理. 374.6.1作业指派 . 374.6.2作业执行 . 374.6.3数据收集 . 384.6.4其他功能入口. 384.7质量管理 . 394.7.1质量基础 . 394.7.2异常处理 . 404.7.3异常统计 . 404.8SPC . 424.9配送管理 . 444.10 权限管理 . 444.10.1 用户管理 . 444.10.2 角色管理 . 444.10.3 资质管理 . 444.11 系统管理 . 454.12 报表 . 464.12.1 报表 . 464.12.2 数据挖掘 . 484.13 KPI. 494.14 仓库管理 . 504.14.1 基础定义 . 50 内部存储 . 50 物流用途 . 50 供应链企业 . 504.14.2 库存管理 . 50 库存初始化 . 5 物料入库 . 5 物料出库 . 5 物料移库 . 5 库存盘点 . 52页数 8 / 672011-07-2 检验 . 524.15 查询统计 . 525 系统软件结构. . 545.1软件技术 . 545.2软件构架 . 546 系统硬件结构. . 556.1结构简图 . 556.2服务器配置 . 556.2.1服务器平台软件 . 556.2.2服务器主要硬件配置 . 556.3客户端配置 . 576.3.1客户端平台软件 . 576.3.2客户端主要硬件配置 . 576.3.3客户端其它硬件 . 577 系统集成 . 587.1.1MES 提供的标准接口. 588 项目管理. . 608.1项目计划 . 608.2项目组织 . 618.2.1客户成员 . 618.2.2公司实施成员. 618.3项目实施 . 638.3.1项目流程 . 638.4质量与进度控制 . 648.4.1进度控制 . 648.4.2管理性报表 . 649 进度计划 . 651 方案说明1.1 方案的组成部分方案书主要内容包含下列部分：MES 系统开发解决方案数据收集方法MES 系统功能说明系统软件结构系统硬件结构系统集成项目管理进度计划2 解决方案根据提出的需求，结合 Blossim 在半导体行业的经验我们认为本项目的 MES系统需实现的管理目标包括：规范并结构化产品、工艺流程提高对现场在制品的管控提高企业生产安排的合理性提高产品的质量管控程度加强对物料以及现场物流的管控提高质量问题反馈的及时度加强对设备、治工具等的管理提高对生产、质量数据的分析实现物料-制造过程全面追溯 本章节将结合本公司系统针对需求以及半导体行业特点提出分阶段实施的解 决方案。2.1 需求分析2.1.1 工艺流程2.1.2 在制品针对提出的需求以及半导体制造业的特点，Blossim 认为可以主要归纳为以 下几个方面。半导体工艺流程包含的工序多，对应于不同产品的工艺流程都有所不同。一 个同样的工序对不同产品可以采用不同的工艺条件，实现的工艺目标、使用 的设备、材料等都会有区别。同时产品的工艺流程并非固定的而是需要根据 产品的试流、小量、批量期的要求进行调整。因此会产生如下的需求： 能够在系统中自定义标准流程、产品流程 能够灵活的调整产品流程 对工艺流程进行版本管理在流程中灵活定义工序作业的设备、条件、规范值、作业指导、作业标 准工时等。 能够查询工艺流程、工艺条件、版本等信息 在工艺流程变动后更新在制品的流程半导体制造过程中的在制品难以从硅片上的芯片的图形明确 Lot 的品种。通 过装载硅片的片盒上的标识来管理。此外芯片制造的整个过程仅在几个区域 中流转，这样导致在制品在 Buffer 中堆积后难以被管理。在 Buffer 中的堆积 的在制品的品种、作业流程、作业条件、序的工艺目标等都会有所不同。在制品 Lot 的工艺流程在实际作业过程中有可能发生变更，作业条件、物料、 治工具等都有可能发生变更。由于上述的主要原因会产生如下需求：分批，合批，Batch 管理(如多批次同炉管氧化工艺)，返工批，暂停，预 暂停 Lot 等操作管理。批次流程变更批次返工流程批次的作业条件变更批次的品种变更在线批分布统计：产品在各工序堆积情况；各工序批次堆积情况(如经PED 测试滞留 3 天提示，7 天报警)。批次的异常暂停查询批次的流程查询批次的作业记录查询批次的流程变更记录查询在制品的分布情况查询在制品批次的状态2.1.3 生产安排半导体生产的安排与调度是非常复杂的一件事情。为了保证设备的利用率以 及均衡的产出，一般在制品数量会保持在产出量的 2.5 倍至 3 倍之间，这样 导致在制品的数量众多。因此半导体企业会产生如下的需求： 需要能够按品种分批进行投产 需要能够根据产能模拟计算产出时间 需要能够及时了解生产订单的进度。 需要能够区别不同优先级的批次，并且监视最高优先级批次的生产进度 需要比对理论生产进度与实际生产进度的差异 对生产进度进行统计分析 对产能进行统计分析 投入产出表、各工序段、工序产量统计、产品产出量统计2.1.4 制造过程芯片的制造过程中包括了几百个环节，一个普通的 CMOS 工艺的芯片需要进 行二十多道光刻。制造过程中的设备、人员、工具、工装、物料等都有可能 对产品的良率产生影响。整个制造过程还包括了众多的检验工序，检验工序的检验结果是判定前面工 序作业是否合格的依据，同时也是进行数据分析的依据。好保证产品的良率，制造人员要能够按照正确的作业方式，根据正确的作业 条件，选用正确的设备，在正确的时间对批次进行加工。现场批次的及时调度是提高生产率的另一项保证。2.1.5 质量2.1.6 设备因此，对制造过程管理方面会有如下需求：记录批次的作业时间、人员、设备、物料、工装信息记录批次的检验数据记录批次的作业数据（如实际温度、电流、电压等）指导作业人员在正确的设备上用正确的条件与工装进行作业根据优先级控制批次的流速指导作业人员选择正确的批次进行加工管理人员能够指派作业批次流程的调整能够被及时的反映的作业现场能够实现制造信息的全面追溯能够实现对产品作业流程顺序的管理能够控制作业人员的操作资质质量管理贯穿了芯片制造的整个过程。严格的质量管控与质量问题处理流程 是半导体行业的特点。只有这样才能够保证在几百步的工序加工完成后获得 高的良品率。而良品率直接关系到企业的制造成本，1%的良率提高可能会带 来几百万的利润。因此半导体制造企业对质量管理方面的需求主要包括：当检验、测试结果不合格时自动异常报警，并停止批次的后续作业当批次的作业过程数据出现问题时自动报警，并停止作业当质量问题发生时对质量问题处理的全过程进行记录以及控制SPC 管理统计分析检验、测试数据统计分析产品良品率，工序良品率统计分析异常处理的批次、硅片的状态统计分析异常（不良）责任、原因、现象统计分析异常处理效率设备是半导体生产最重要的生产资源。生产成本中的一大部分是设备的折旧， 如何管理好设备提高设备的利用率是很重要的。因此企业对设备管理的需求 会包括：设备状态监视设备维护计划（PM）设备维护记录设备故障的处理及分析设备 OEE 分析设备参数分析页数 32 / 672011-07-26设备加工量统计设备部件管理2.1.7 物料芯片生产的主要物料是硅片，但是化学试剂、靶材、特种气体等的品质对芯 片最后的制造结果也会产生重要的影响。虽然企业的物料并没有电子装配行 业复杂，但是种类品种也是较多的。很好的管控物料及其使用对于提高产品 良率也起到关键的作用。此外产成品在未封装前期性能容易受到存放处的环境的影响，需要对产品的 库存同样进行管理。由此半导体企业要求物料的管控主要包括： 物料库存管理 物料检验 物料现场的配送（上料）管理 物料的使用限制2.1.8 劳动力劳动力主要指作业人员。作业人员也是生产管理的一个重要组成部分。在非 全自动生产线的企业，作业人员的能力高低会对产品的制造进度、质量等产 生较大的影响。在实际情况中许多不良实际是由于人为操作失误而导致的。 因此从劳动力管理的角度，企业需求主要包括： 作业人员权限管理 作业人员资质管理 作业人员的作业历史统计分析 作业人员产量统计分析 事故责任统计2.2 第一阶段2.2.1 系统目标本阶段实现的目标包括：建立企业的基础物料数据结构及规范化工艺流程建立工序与物料的对应信息库建立生产资源基础信息（含设备、工装、专业工人）实现制造流程的灵活调整与及时传递规范化生产计划安排实现车间作业流程卡自动生成实现车间作业的信息化管控实现实时生产调度（工单、批次的停止、加速生产的传达）实现对现场物料配送过程的管控SPC 管理实现对生产制程的统计分析2.2.2 M