半导体行业智能制造业务链优化与集成管理解决方案双份文件

hand-china半导体行业智能制造业务链优化与

集成管理解决方案目录半导体行业总体方案与建议12关键点解决方案2半导体制造业务链和管理难点3业务链设计晶圆制造晶圆测试封装测试JFAB美国总部海外委外松江海外委外松江海外委外重庆重庆重庆节点越多，管理难度越高：订单承接、转单制造、委外加工订单承接：美国总部、JFAB、松江、重庆均可能接单（海外）转单制造：前道公司转单或委外加工后道公司和委外加工厂客户满意度、集团管理报表以及获利分析数据交互：订单承接公司需将各段数据交付客户，前道厂需提交工厂数据供后道制造需要，

订单承接公司需统筹制造和交付计划

税负问题： a.国内公司委外加工海外公司需承担加工费的5.11%税费 b.申请高新企业税费优惠，研发费用需占总收入5%以上

承担转单功能可能导致收入垫高，达不到这个比例 c.关联方交易不能平价转移，导致单家公司净收入上升国内委外国内委外国内委外海外/关外关内中国客户海外客户半导体制造业务链和接单管理4集团化统筹和管控，简化管理架构和职责松江（保税区）美国总部国内客户海外客户JFAB海外/关外关内晶圆制造晶圆测试封装测试重庆晶圆针测封测封测针测封测针测针测封测晶圆晶圆接单转单客户…………集团化统筹和管控，简化管理架构和职责美国总部除设计业务外，接单海外客户并转单集团内制造公司集团内各制造公司仅承接自有的制造业务；海外委外加工业务由美国总部统筹管理接单国内客户和国内委外加工暂由重庆负责，可成立中国区全资子公司承担该职责半导体制造业务链和产品编码5制造流转代码CISAssemblyFinalTestWaferBumpingCPIAFWBC工艺代码流转代码O（委外）制造工艺制造资源（内）制造资源（外）2（松江）2（松江）1（JFAB）2（松江）4（重庆）4（重庆）3（重庆）4（重庆）O（委外）O（委外）O（委外）O（委外）O（委外）3W’2C’OA’OF产品编码P123456-001000A0A0相同制程在不同制造厂（包括委外厂）产品编码应不同，用于成本管理每一段均建立物料清单获得产品成本；最终产品的物料清单展开即可获得产品成本建立规范统筹集团和委外制造资源，达成客户产品需求依照制造过程，设定相关的工艺代码，并为内外部资源资源建立资源编码依据客户产品需求，确定制造过程和制造流转代码相应的产品编码也就确定了；销售报价时，销售可依据客户和主产品编码以及后续制造过程确定最终产品编码半导体制造业务链和计划管控6企业计划和制造过程管控EnterpriseManuf.BusERPSystem销售订单生产计划3W’2C’OA’OFO（委外）2（松江）2（松江）1（JFAB）2（松江）4（重庆）4（重庆）3（重庆）4（重庆）O（委外）O（委外）O（委外）O（委外）O（委外）工作订单-3WRW

WIP

FG(3W)工作订单–2C3W

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FG(3W2C)工作订单–OA3W2C

WIP

FG(3W2COA)工作订单–OF3W2COA

WIP

FG(3W2COAOF)Manuf.Sys下一道工作订单下达之前均可调整CISAssemblyFinalTestWaferBumpingCP高弹性架构，满足客户需求调整或产能调配需要依据销售订单和制造安排，可确定制造流转代码依据流转代码，逐步下达工作订单；前一道产品完工入库成为下一道工作订单的触发点在前一道制造完成之前，可随客户需求变更或制造安排变更目录半导体行业总体方案与建议17关键点解决方案2全业务蓝图8物料属性更新物料编码申请物料编码导入MDS导入MRP工单建议采购建议计划例外采购申请系统工单BOM工艺路线预测评审订单录入预测导入客户导入客户申请销售价格MPS车间排产采购订单供应商申请供应商导入供应商计划发送供应商采购价格采购订单审批采购价格审批发送供应商ASL/SR非生产申请非生产申请审批全业务蓝图9物料属性更新物料编码申请物料编码导入MDS导入MRP工单建议采购建议计划例外采购申请系统工单BOM工艺路线预测评审订单录入预测导入客户导入客户申请销售价格MPS车间排产采购订单供应商申请供应商导入供应商计划发送供应商采购价格采购订单审批采购价格审批发送供应商ASL/SR非生产申请非生产申请审批PLMERP已覆盖ERP已覆盖可深化应用1、使用MRP2、车间排程（HCM二期）全业务蓝图10采购订单送货通知打印送货单检验数据退货采购匹配采购付款良品入库工单发放打印推式发料单打印拉式发料单线边仓入库工序移动打印入库单检验数据成品入库不合格生产损坏入库来料不良入库质量判定齐套检查供应商分配发送供应商采购接收合格打印超领单打印退料单系统工单推式发料超领发料退料完工倒冲不合格合格销售订单打印出货单挑库发运确认财务收款工单关闭工单执行全业务蓝图11采购订单送货通知打印送货单检验数据退货采购匹配采购付款良品入库工单发放打印推式发料单打印拉式发料单线边仓入库工序移动打印入库单检验数据成品入库不合格生产损坏入库来料不良入库质量判定齐套检查供应商分配发送供应商采购接收合格打印超领单打印退料单系统工单推式发料超领发料退料完工倒冲不合格合格销售订单打印出货单挑库发运确认财务收款工单关闭工单执行ERP、WMSERP、WMSERP、WMS可深化应用1、工单管理；2、工单备料平台3、Atlasis工单发料管控MES关键解决方案1-统一技术基础数据，建立设计与供应链一体化，12ERP系统/MES系统PLM系统接口工程BOM

其它业务模块物料物料分类M-BOM工程变更数据校验数据补充传输状态ENG工程变更单BOMM-BOMBOM工艺路线设备资源E-BOMM-BOM工程变更单其他模块工艺定额物料清单工艺卡片工艺路线INVINV物料数据INVINV分类BOM部门、资源分类资源部门工艺路线计量单位数据发布ERP/MES-PLM系统的基本集成总体思路映射关系关键解决方案2-总体计划体系13计划排程和物料需求计划ERPSysMES工艺流程物料清单标准成本物料需求计划产能计划封测主生产计划物料采购计划客户需求计划销售订单排程模拟采购库存在制品领料申请MRPSys交付计划工厂维护计划物料需求计划EnterpriseManuf.Bus投料点物料清单：晶圆制造工艺复杂且周期较长，制造工艺是基于机台设定，可依据工艺路线和制造厂经验累积维护工艺BOM（包含各种物料和其它耗用）计划排程业界难题，可采用i2、ADEXA等工具作产能和排程计划；业务量不大也可Excel管理，但应将结果维护在系统中是一切计划调整的源头物料需求计划常规物料需求由物管部门依据主生产计划评估产生采购计划；机台备件和特殊物料需求均由制造厂负责依据工厂维护计划提交依据工单投料点汇总发料。晶圆主生产计划关键解决方案3-物料替代关系的计划管理（不同规格编码不同）14在物料清单和订单模块维护物料替代关系通过标准的MRP逻辑，得到产品净需求通过二次开发，计算各种首选材料的毛需求通过二次开发，计算替代物料需求根据库存和在途情况，判断替代物料可用性根据计划结果，下达采购请求或送货要求通过标准功能安排采购和到货严格按照要求级安排生产投料基于替代料的齐套分析和紧急插单根据计划结果，下达生产任务和组建需求标准功能二次开发关键解决方案3-物料替代关系的计划管理（同规格不同供应商）15材料1供应商1供应商2供应商3供应商3供应商4供应商5供应商4材料2材料360%20%20%60%40%50%50%◆一颗物料编码由多家供应商可供货的情况。未来质量部完成供应商考核后，可根据考评的结果调整各供应商的供货份额分配比例。◆多个供应商可供货的物料，根据考核后确定的最新分配比例，维护系统来源补充规则。◆计算过程中，会基于一段时间范围内的各供应商的历史入库数量，自动考虑来源补充规则，对应供应商拆分采购计划单。采购工程师可以据此下单并联系供应商。关键解决方案4-工单拆分/合并问题/需求现状在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。解决方案1、ERP只管理物料，不管理具体工艺进度，因此，Routing的工序只设置有投料点的工序16主工艺投料点1投料点2投料点3关键解决方案4-工单拆分/合并问题/需求现状在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。解决方案1、ERP只管理物料，不管理具体工艺进度，因此，Routing的工序只设置有投料点的工序2、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序17主工艺投料点1投料点2投料点3替代工艺1投料点1投料点3投料点4……关键解决方案4-工单拆分/合并问题/需求现状在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。解决方案1、ERP只管理物料，不管理具体工艺进度，因此，Routing的工序只设置有投料点的工序2、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序3、投料点的物料需求如果不同，视为成组替代，将差异物料设置替代BOM18主工艺投料点1投料点2投料点3主BOM替代BOM1关键解决方案4-工单拆分/合并问题/需求现状在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。解决方案1、ERP只管理物料，不管理具体工艺进度，因此，Routing的工序只设置有投料点的工序2、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序3、投料点的物料需求如果不同，视为成组替代，将差异物料设置替代BOM4、如果发料组合多，可考虑只有专用料、高价料、非安全库存的料才维护进MBOM19主工艺投料点1投料点2投料点3主BOM替代BOM1专用料高价料非安全库存料关键解决方案4-工单拆分/合并解决方案1、ERP只管理物料，不管理具体工艺进度，因此，Routing的工序只设置有投料点的工序2、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序3、投料点的物料需求如果不同，视为成组替代，将差异物料设置替代BOM4、如果发料组合多，可考虑只有专用料、高价料、非安全库存的料才维护进MBOM5、建立MES工单与ERP工单的对应关系，标记对应ERP工单号和数量20ERP2000100050010005003003004005001000800300400MES关键解决方案4-工单拆分/合并解决方案1、ERP只管理物料，不管理具体工艺进度，因此，Routing的工序只设置有投料点的工序2、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序3、投料点的物料需求如果不同，视为成组替代，将差异物料设置替代BOM4、如果发料组合多，可考虑只有专用料、高价料、非安全库存的料才维护进MBOM5、建立MES工单与ERP工单的对应关系，标记对应ERP工单号和数量6、MES选择确定投料点，投料物料发生变化回传ERP，ERP自动更新工单工序和物料需求21ERP2000100050010005003003004005001000800300400MES投料点1投料点2投料点3程序同步关键解决方案4-工单拆分/合并解决方案7、投料点所在的区域定义线边仓，发料单ERP按照投料点汇总打印，投料点考虑线边仓余量、最小包装数量22ERP2000投料点1投料点2投料点3工单：Job01Job02Job03投料点：01物料工单需求线边仓可用建议使用线边仓建议领用实际领用ROW01500200200300

*ROW045001000

*ROW055002000

ROW0210003003001000

ROW03500400400100

关键解决方案4-工单拆分/合并解决方案7、投料点所在的区域定义线边仓，发料单ERP按照投料点打印，投料点考虑线边仓余量、最小包装数量8、WMS按照领料单执行，并将实际领用情况返回ERP，ERP开发程序自动做工单投料，如有最小包装余量继续留在线边仓23工单：Job01Job02Job03投料点：01物料工单需求线边仓可用建议使用线边仓建议领用实际领用ROW015002000300

*ROW045001000

*ROW05500200200

300ROW02100030030010001000ROW03500400400100

100工单ROW01使用替代料ROW05，替换工单需求使用线边仓批次工单投料ROW05200，工单投料300使用线边仓批次工单投料ROW02300，工单投料700，子库存转移300使用线边仓批次工单投料ROW03400，工单投料100关键解决方案4-工单拆分/合并解决方案7、投料点所在的区域定义线边仓，发料单ERP按照投料点打印，投料点考虑线边仓余量、最小包装数量8、WMS按照领料单执行，并将实际领用情况返回ERP，ERP开发程序自动做工单投料，如有最小包装余量继续留在线边仓9、MES工序移动同步ERP，ERP进行工序移动，如果是工序报废，在同步的同时还需要缩小后续工序的物料需求，如果后续工序有超发料，需要退回到线边仓24ERP2000100050010005003003004005001000800300400MES投料点1投料点2投料点3程序同步报废100-100*定额-100*定额关键解决方案5-Wafer管理维度前后端差异大25问题/需求现状Wafer在前端工厂以片为管理单位，在后端封测厂以die为管理单位。存在单位不统一的问题。解决方案1、根据各个工厂的管理要求，前端工厂Wafer以片为主单位，后端工厂Wafer以die为主单位2、考虑到前端对外销售以片为单位，同时前端工厂可能没有条件检查良率，无法获得每片晶圆对应的合格die数，不管是内部销售还是外部销售都以片为单位3、后端工厂以片为采购单位，并按照片的采购单价结算4、按照100%良率以die入库，检查后对库存进行杂项调整，如果良率偏低可找前端索赔Wafer

FAB入库按照维护理论的片和die关系，以片为单位入库。WaferFAB出库FAB厂内按照片进行出库管理Wafer后端入库收货时根据实际的片和die数量关系，维护后端的lot、LPN内片与die的数量关系。按照实际的片/die关系，以die数量入库。Wafer，片为主要单位，die为辅助单位。入库前，维护每个物料、lot具体的片与die的关系。入库时，订单单位为片，按照片进行入库。出库时，订单单位为片，按照片进行出库。FAB厂管理-片为主要管理方式Wafer，die为主要单位，片为辅助单位。入库前，维护每个物料、lot具体的片与die的实际关系。入库订单单位为片，入库时修改单位为die进行入库。库内按照die进行出入管理。封装厂管理-die为主要管理方式Wafer后端出库根据指定的片号、die数量进行出库。关键解决方案5-Wafer管理维度前后端差异大26问题/需求现状Wafer在前端工厂以片为管理单位，在后端封测厂以die为管理单位。存在单位不统一的问题。解决方案1、根据各个工厂的管理要求，前端工厂Wafer以片为主单位，后端工厂Wafer以die为主单位2、考虑到前端对外销售以片为单位，同时前端工厂可能没有条件检查良率，无法获得每片晶圆对应的合格die数，不管是内部销售还是外部销售都以片为单位3、后端工厂以片为采购单位，并按照片的采购单价结算4、按照100%良率以die入库，检查后对库存进行杂项调整，如果良率偏低可找前端索赔5、批次管理变更为每片为一个批次，根据良率检测工序的结果系统自动创建批次的单位转换每一Wafer片为一个批次，每片批次编码为“批次#片号”LPN是否继续使用，视具体方案而定一个WaferBox为一个批次Wafer片以LPN进行管理，LPN编码规则为“批次#片号”关键解决方案6-复杂的关联方交易关联方交易和结算半导体接单制造模式，涉及众多的关联方交易：制造厂接单、转单公司接单和转单制造厂之间Backup、前中后段制造流转系统通过制造流转代码和发货（成品销售或外包发货），自动判断内部交易内容和公司，实现自动结算案例：客户（晶圆+针测）

美国总部（晶圆+针测））

重庆（晶圆）+委外（针测）

客户(海外)美国总部（海外）重庆委外厂(国内)委外厂(海外)

晶圆+针测3WOC:-晶圆制造(重庆厂)-针测（委外厂）

3厂:晶圆制造.2.1.1.2出货出货OC:针测（发往海外委外厂）：美国总部委外针测（发往国内委外厂）：重庆委外关键解决方案6-复杂的关联方交易Oracle标准模型4结合汉得标准化BacktoBackInternalFulfillmentInternalDropShipToCustomerGlobalProcurementExternalDropShip内部交易方案要点：业务操作复杂度：尽量减少不必要的系统操作，降低系统操作难度对账工作难易度：对账工作尽可能做到简易、清晰，提高对账工作效率关键解决方案6-复杂的关联方交易-各种跨公司业务29内部交易方案要点：业务操作层：简化订单和物流的业务操作结算与对帐：支持内部结算的同时，做到简易、清晰的对帐内部订单结算发货订单结算内部结算发货验收验收交付公司销售公司客户订单结算发货验收供应商销售公司客户发货公司要货公司订单结算发货验收供应商销售公司客户订单结算内部结算订单结算采购公司内部销售订单内部直发订单供应商直发复杂供应商直发(多层)(多层)关键解决方案6-复杂的关联方交易-提供汉得标准化内部交易平台30内部交易方案要点：业务操作层：简化订单和物流的业务操作结算与对帐：支持内部结算的同时，做到简易、清晰的对帐客户案例关键解决方案7-精细化的成本核算-基于标准成本31采购库存应付发票零部件成本生产领料生产额定工时制造费用半成品成本额定标准费率采购入库发票价差成本更新生产过程中吸收成本，完工时自动结转成品成本销售出库时自动结转营业成本成本建立量差监控费用分摊差异分析库存估价原料入库生产订单生产计划直接加工费用计入投料量计入生产订单完工产品入库费用分摊成本中心费用归集成本调整维护生产定额标准成本预测成本预算标准成本产品成本分析产品销售出库其他费用库存重估原料采购产品销售总帐更新建立成本模型采购库存生产销售财务间接加工费用32关键解决方案7-精细化的成本核算-标准成本核算过程分析以上成本核算后，排除重大异常的异常成本重新调整目标成本根据成本差异，分析哪些物料差异较大，须查看明细关键解决方案7-精细化的成本核算-成本差异33标准成本=标准价格*用量标准差异成本=标准价格*实际用量实际成本=实际价格*实际用量两者间差额即为用量差异说明:用量差异=标准价格*(实际用量-标准用量)两者间差额即为价格差异说明:价格差异=

(实际价格-标准价格)*实际用量消耗材料标准价格（RMB/pc）标准用量（pc）实际价格（RMB/pc）实际用量（pc）标准成本（RMB)价格差异（RMB）用量差异（RMB）实际成本（RMB）ABCDEF=B

x

CG=D

x

E

–

B

x

EH=B

x

E

–

B

x

CI=D

x

E晶硅94105365950应用举例：差异分摊过程中,需要区分价格差异和用量差异,在具体分摊过程中,将价格差异和用量差异定义如下:价格用量045910关键解决方案7-精细化的成本核算-标准成本差异分摊还原34差异结转在制差异在制差异-材料价差在制差异-材料量差在制差异-成本调整在制差异-人工/制费量差库存商品-材料价差COGS差异-库存差异采购价格差异发票价格差异原材料标准成本调整差异材料差异汇率差异库存商品-在制差异库存差异在制差异-人工/制费价差其他业务成本-库存差异销售出库（差异率）差异率=（期初差异+本期材料差异+本期在制差异）/（库存数量+销售数量+发料数量）工单投产（差异率）直接入库销售工单完工工单投产二次发票工单发料（差异率）关键解决方案7-精细化的成本核算-标准成本核算差异分析改进支持35采购价格差异PPV发票价格差异IPV成本中心差异制造用量差异库存盘点差异资源用量差异1)采购相关差异

采购优化2)用量差异

生产能力及效率优化3)实际/预算费用差异分析

成本削减

供应商优化损失率分析改进工艺流程改进寻找差异原因(考虑

资源能力计划及长期投资计划)稳定的长期合同/期货合同库存管理差异分析类型改进活动目标:通过差异分析支持削减成本关键解决方案7-精细化的成本核算-成本分析之差异分摊明细表（示例）36物料编码物料描述物料类别期间期初现有量差异类型期初材料差异本期材料差异-直接发生本期材料差异-上层在制转入期末数量GD01XXXXA_0242005100PPV（含运杂费）差异10030341000GD01XXXXA_0242005100IPV差异20020481000GD01XXXXA_0242005100其他材料差异30010621000总数量差异率WIP发料净数量WIP发料差异SO净数量SO结转差异期末差异留存期末差异订正10300.159223301101.59223301203.184466019159.223301-15910300.260194175102.601941748205.203883495260.1941748

10300.361165049103.611650485207.223300971361.1650485

关键解决方案7-精细化的成本核算-成本分析之产品毛利表（示例）37产品编码产品描述单位销售出库数量销售单价本期收入标准成本标准物料成本标准制费标准人工成本实际差异标准毛利率实际毛利率PRO01XXXXX10030000200001000-150-30033.3%35.5%PRO02XXXXX2002600018000-100020020030.8%28.5%PRO03XXXXX3002200013000-800-75-10040.9%36.5%PRO04XXXXX10030000200001000-150-30033.3%35.5%PRO05XXXXX2002600018000-100020020030.8%28.5%PRO06XXXXX3002200013000-800-75-10040.9%36.5%PRO07XXXXX2002600018000-100020020030.8%28.5%PRO08XXXXX3002200013000-800-75-10040.9%36.5%关键解决方案7-精细化的成本核算-成本分析之库存成本还原表（示例）38期间物料描述类别单位数量标准成本金额差异率差异金额实际单位成本金额实际成本金额成本最新更新时间2016-1066300XXX芯片C_01.01片13095.2123762.431297.6126882016-08-312016-1066301TTT芯片C_01.01片200132.3264603.6720135.9271802016-08-312016-1066302YYY芯片C_01.01片145142.6206774.2609146.8212862016-08-312016-1066300XXX芯片C_01.01片13095.2123762.431297.6126882016-08-312016-1066301TTT芯片C_01.01片200132.3264603.6720135.9271802016-08-312016-1066302YYY芯片C_01.01片145142.6206774.2609146.8212862016-08-31关键解决方案8-搭建柔性的生产计划排程平台39典型案例灵活性1、支持多种排产模式（产能优先，交期优先等）2、考虑多种计划因素（物料，设备，切换时间等，灵活配置，跟单/跟随）友好性1、提供图形化和数字化两种操作界面，提高计划员操作效率2、图形界面可以直观查看产能分布，排产结果及实际生产情况交互性1、排产结果出现例外时，系统对例外信息进行提示2、图形界面直接对异常数据进行特殊颜色标识扩展性1、可以根据不同行业/公司的需求进行高度定制化2、能够与各种ERP/APS系统集成HCM结合汉得在离散制造行业的经验，为半导体进行相应的定制化关键解决方案8-搭建柔性的生产计划排程平台-HCM支持多工厂多生产线联动排程40功能菜单区①工厂&生产线②图形化操作区③明细信息区④关键解决方案8-搭建柔性的生产计划排程平台-HCM支持多工厂多生产线联动排程日期轴①生产工单②订单编号完工进度投料进度异常标识特殊色标停班时段③空余产能④转产时间⑤关键解决方案8-搭建柔性的生产计划排程平台-HCM支持多工厂多生产线联动排程42①可调整时间范围可选产线②③可选产线优先级关键解决方案8-搭建柔性的生产计划排程平台-支持前后工序（工单）联动排程-跟单43CP

L1CP

L2CP01A-100CP02B-200CP03B-200CP04A-100CP05A-100CP06B-200CP07B-2001-161-171-18Wafer

L1Wafer

L2W01A-1001-161-171-18按安全生产周期计算的工单时间点W02B-200不能满足生产提前量系统根据实际产能及产能数据计算生产工单的计划开始时间和计划结束时间对于实际产能无法满足生产提前量的生产工单产生异常信息计划员可以手工调整计划顺序计划员可以手工调整生产线关键解决方案8-搭建柔性的生产计划排程平台-支持前后工序（工单）联动排程-跟随44系统根据设定的生产提前量计算生产工单的计划开始时间和计划结束时间虽满足生产提前量要求，但可能造成产能异常计划员不可手工调整生产顺序计划员可以手工调整生产线对于跟随计划层次，在上级计划发布时自动完成计划并发布CP

L1CP

L2CP01A-100CP02B-200CP03B-200CP04A-100CP05A-100CP06B-200CP07B-2001-161-171-18Wafer

L1Wafer

L2W01A-1001-161-171-18按安全生产周期计算的工单时间点W02B-200产能有重叠关键解决方案9-制造数据仓库和工程数据交互45制造数据仓库和工程数据交互客户系统委外加工制造系统后段制造执行系统制造数据仓库和工程数据中心企业资源系统商业数据仓库Onlinereport(CRM),Rosettanet(Webmethod),FTP/EmailWIP/FG7B13B2…WATGECcompareresult/VI(FABinktosubcon)/STDF/OTDF/OTManifast/FT(STD)/FT(receiveresult)WATSTDF(ByStep)Binmap(ByStep)Inklessmap前段制造执行系统PartnerInterfaceProcesses(PIP)-SegmentA:QuoteandOrderEntry-SegmentB:TransportationandDistribution-SegmentC:ReturnsandFinance-SegmentD:ProductConfiguration电装项目制造智能工造MES系统应用方案MES

1、公司概况

3、智能制造---中国制造2025

4、智能制造---军工企业智能化及产线应用

5、智能制造---系统实施效益

2、智能制造---工业4.0工业4.002工业4.0发展历程第四次工业革命系统基于信息物理融合第三次工业革命用电子和IT技术实现制造流程的进一步自动化第二次工业革命随着基于劳动分工的、电力驱动的大规模生产的出现第一次工业革命随着蒸汽驱动的机械制造设备的出现18世纪末20世纪初20世纪70年代现在1784年第一台纺织机1870年第一条生产线美国辛辛那提屠宰场1959年第一个可编程逻辑控制器PLC工业1.0:机器制造，机械化生产；工业2.0:流水线，批量生产，标准化；工业3.0:高度自动化，无人/少人化生产；工业4.0:网络化生产，虚实融合。工业4.002工业4.0简介工业4.0的概念通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式的产官学一体的项目。“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。工业4.002发展优势在生产能力上，工业4.0将确保仅一次性生产，且产量很低时的获利能力，确保工艺流程的灵活性和资源利用率。另一方面，工业4.0将使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡，高工资时产业仍有强大竞争力。实现方式主要是通过深度应用CPS（信息物理系统），总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。工业4.0简介工业4.002123智能生产：主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；智能物流：主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。智能工厂：重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；工业4.0三大主题工业4.002在未来，生产过程中的每一步都将在虚拟世界被设计、仿真以及优化，为真实的物理世界包括物料、产品、工厂等建立起一个高度仿真的数字“双胞胎”虚拟与现实世界的完美融合生产网络在未来的只能工厂中，产品信息都将被输入到产品零部件本身，他们会根据自身生产需求，直接与生产系统和设备沟通，发出下一道生产工序指令，指挥设备进行自组织生产。这种自主生产模式能够满足每个用户的“定制需求”制造运行管理系统（MOM）将帮助生产价值链中的供应商获得并交换实时的生产信息。供应商所提供的全部零部件都将在正确的时间以正确的顺序到达生产线。三大趋势信息物理融合系统工业4.0三大趋势工业4.002减少能耗当前汽车车身激光焊接生产线运行具有间歇性。间歇期各种设备的能耗占总能耗的12%。工业4.0之下，采用“网络唤醒模式”，可大幅减少间歇期能耗。工业4.0应用场景工业4.002生产均具有高度的灵活性当前产品设计已被高度固化，客户不可以将跨一款车的雨刷器用于跨厂商的其它车型。工业4.0之下，设计、生产均具有高度的灵活性，可以完成端到端的从客户需求到加工制造等各方面的配置，以较低的成本满足客户需求，实现产量很低仍能获利的一次性生产，为客户生产该款雨刷器。工业4.0应用场景工业4.002

动态生产线当前汽车生产线也是高度静态配置，不可能将同一厂商不同产品组的部件相互置换。比如，客户不能将同是大众品牌下的保时捷的坐椅用于大众其它车型。工业4.0之下，将形成动态生产线，实现车辆的混装并确保匹配。工业4.0应用场景工业4.002远程维护服务在工业4.0之下，生产系统将如同“社会机器”，以类似于社交网络的方式运转，自动连接到云平台搜索合适的专家处理问题。专家将通过集成的知识平台，通过移动设备更有效地进行传统的远程维护服务。工业4.0应用场景

1、公司概况

3、智能制造---中国制造2025

4、智能制造---军工企业智能化及产线应用

5、智能制造---系统实施效益

2、智能制造---工业4.0中国制造

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503从中国制造业形势看，2013年工业占GDP的37%，装备制造业产值规模突破20万亿元人民币，占全球装备制造业总量的三分之一以上。中国发电设备产量约占全球总量的60%；造船占全球比重的41%；机床占全球比重38%。在500余种工业产品中，中国有220多种产量居世界第一。发达国家正在进行“再工业化”运动东盟国家、印度和拉美国家则拥有更低的劳动力和资源成本。美国、德国、英国等发达国家纷纷提出以重振制造业为核心、以信息网络技术、数字化制造技术应用为重点，旨在依靠科技创新，抢占制造业新的制高点的“再工业化”战略。人口红利消失劳动力供给减少人口成本上升从事制造业意愿降低国际金融危机，凸显实体经济的重要性中国的“世界工厂”面临双重挑战中国制造现状---大而不强

如何将中国制造转变为中国创造，如何提升中国制造业的全球竞争力，成为中国政府和企业的一大任务。03习学我们制造业大而不强主要有四个问题：一是自主创新能力不强；二是产品质量问题还比较突出；三是资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重；四是产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端产品能力比较差。“制造强国战略研究”咨询项目对8个国家：美国、德国、日本、英国、法国、韩国、印度和中国，从1946年到2012年制造业的数据进行趋势分析。上世纪90年代，我国还处在世界第8位。现在已经到了第4位，和德国、日本还有一定的差距。VS英国《经济学人》中国制造业仍将拥有三项能惠及整体经济的可怕优势。首先，即便中国进入高端市场从事价值更大的活动，但它仍紧抓低端制造业不放。第二，在于“亚洲工厂”本身。部分低端经济活动的确由于工资增长从中国转移，却强化了以中国为中心的地区供应链。第三，是中国日益成为需求的关键。中国制造现状中国制造

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5033月9日，工信部印发了《关于开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知》，并下发了《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》（下称《实施方案》）/n11293472/n11293832/n11293907/n11368223/16508298.html2015年启动超过30个智能制造试点示范项目2017年扩大范围，在全国推广有效的经验和模式。试点示范目的通过试点示范，关键智能部件、装备和系统自主化能力大幅提升，产品、生产过程、管理、服务等智能化水平显著提高，智能制造标准化体系初步建立，智能制造体系和公共服务平台初步成形。效果（试点示范项目要求）试点示范项目实现运营成本降低20%，产品研制周期缩短20%，生产效率提高20%，产品不良品率降低10%，能源利用率提高4%。试点示范项目选择分类开展：从流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6方面试点示范。遴选依据：将于近期将编制并发布《智能制造试点示范要素条件》智能制造试点项目即将开始申报中国制造

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503三是工业强基工程。解决基础零部件、基础工艺、基础材料比较落后。五是高端装备创新工程。“核高基”、互联网、数控机床、大飞机等专项已经在做还要推进一些新的专项来启动，来提高整个装备制造业的水平。二是大力推进智能制造。带动各个产业提高数字化水平和智能化水平。智能制造是新一轮科技革命的核心，也是制造业数字化、网络化、智能化的主攻方向。四是绿色发展工程。破解环境和资源制约，节约资源，保护环境。特别提到节能减排降耗、提高资源利用率。发展的质量和效益已经成为中心任务。因为工业占我国整体能源消耗的73%。2345一是要实施国家制造业创新中心建设工程。要建设一批产学研用相结合的制造业创新中心:在现有研究院所、大学和企业基础上，以产业联盟形式来承担制造业强国建设的核心任务，然后市场化的组建，阶段性地形成成果。五大工程中国制造

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5032010年10月7大新兴经济领域中国制造2025重点发展的十大领域媒体疏理重点项目（待正式规划公布后再详细解读）新一代信息技术新一代信息技术信息网络、5G、云计算、大数据、集成电路高端装备高档数控机床和机器人工业互联网、机器人航空航天装备航空发动机、嫦娥探月工程海洋工程装备及高技术船舶海工装备、船舶制造、燃气轮机先进轨道交通装备轨道交通新能源汽车节能与新能源汽车智能汽车电力装备新能源、能源互联网、智能电网新材料新材料石墨烯、碳纤维生物生物医药及高性能医疗器械生物医药、精准医疗、移动医疗农业机械装备高端农机政府工作报告中提及：实施高端装备、信息网络、集成电路、新能源、新材料、生物医药、航空发动机、燃气轮机等重大项目。十大领域中国制造

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503对外：丝绸之路经济带：中国经中亚、俄罗斯至欧洲（波罗的海）；中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海；中国至东南亚、南亚、印度洋。21世纪海上丝绸之路：从中国沿海港口过南海

到印度洋，延伸至欧洲；从中国沿海港口过南海

到南太平洋。对内：两个核心区：新疆(陆)、福建(海)四门户：西北、东北、广西、云南。八高地：西安；兰州、西宁；宁夏；重庆；成都、郑州、武汉、长沙、南昌、合肥；西安、宁夏、重庆、上海自贸区；前海等开放合作区；培养全球眼光、世界格局迫在眉睫！用一路一带眼光看《中国制造2025》中国制造

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1、公司概况

3、智能制造---中国制造2025

4、智能制造---军工企业智能化及产线应用

5、智能制造---系统实施效益

2、智能制造---工业4.0智能制造---军工企业智能化及产线应用04军化工现企状业和信展息望宗旨&主要挑战：多品种、小批量&任务重、要求高、短周期完成高质量军品任务航空、航天、船舶、兵器、核工业等领域所研制的各类军品几乎都属于复杂产品军工产品制造要求：质量优、精度高、柔性好、响应快、消耗少信息化与数字化是军工制造业发展的必然趋势也是满足现在军工制造业需求的重要途径企业资源

管理ERP

车间实时交互，闭环管理“信息孤岛化”现象严重目前问题大多军工企业都是多机种，小批量，在信息化基础建设上已经踏下了坚实的一步，ERP、CAx、PDM、PLM等项目纷纷上马，但“信息孤岛化”现象严重。对系统的应用还不成熟，功能利用率不高。信息化系统大多只涵盖了企业级管理（ERP）和工艺设计和数据管理（CAx，PDM等）方面，缺乏一套专门针对车间，连接计划、工艺到实际的生产制造系统实现方式主要是通过导入MES系统（生产制造执行系统），打通信息壁垒，与其他系统的无缝集成，为企业提供了一个连接计划、工艺和生产车间、设备的桥梁。智能制造---军工企业智能化及产线应用04军化工现企状业和信展息望企业资源管理ERP

车间

MES

制造执行系统

数据采集

设备/人员工时

实际产量

换模

废品

停机生产监控

任务分配

生产进度

设备实时状态

设备停机记录

模具使用记录

质量问题排产与优化

生产精细日程安排

自动设备调度

自动换模优化

自动模具调度

自动人力资源调度

订单优先级

计划手工调整

计划结果模拟与预测

计划瓶颈分析

滚动计划与计划同步更

新集成扩展智能制造---军工企业智能化及产线应用04MES概述E

RPMES对接物料仓库生产车间成品仓库入库领料盘点入库发货盘点加工检测不良生产计划设备装配包装1.实现：物料和质量以及生产过程的可追溯2.生产过程可视化3.与设备进行交互：自动取设备加工参数

给设备下达生产指令･MES系统属于定制开发･可以单独开发其中一个模块采用的技术条形码二维码RFID（电子标签）生产管理物料管理追溯管理品质管理采集管理高级排程工单管理设备管理作业任务车间监控物料拉动道口收货WMS系统先进先出自动拣货品质改善SPC分析品质监控数据采集SPC模型测试程序维修返工防错防呆流程管控上料防错品质追溯材料追溯过站追溯客诉追溯WIP追溯视觉成像传感器智能制造---军工企业智能化及产线应用04军工企业数字化车间MES军工产品生产的特点要求MES软件系统能够适应由产品快速变批量、混线生产和快速响应制造等带来的生产线和业务流程重构的需求：满足军工型号制造快速变批量生产要求，能够快速调整业务过程；具有可重构性，能够适应型号研制与批生产结合的混线生产模式；实现底层信息实时反馈，将车间形成具有信息反馈的闭环控制执行系统；具有开放式架构，能够实现同其他外部系统的信息集成。以MES为纽带的数字化车间集成应用系统智能制造---军工企业智能化及产线应用04军工企业产线分类军工---电装产线军工---微组装产线军工---机加产线军工---配线产线MES智能制造---军工企业智能化及产线应用04企业MES系统核心平台

层ERP层….标准流程规范研发平台运营平台MES计划执行控制文件管理事件管理用户管理门户定制更改管理数据检索目录管理权限管理电子看板数据管理状态管理报表引擎编码管理流程管理WIP在制品区APS计划排产QIS品质管理WMS仓储管理APMTS追溯系统PCS过程控制PDM产品数据SFIS生产现场DMP现场作业指令PLM生命周期SPC统计分析看板管理SOP作业标准BIS防呆管理PLC设备对接人员管理ACS自动化控制QA查询管理DCT内置系统视觉成像仓库备料来料管理产线上料上料器管理退料工序产品数据统计分析。。。。。。。。。ANDON警示系统智能制造---军工企业智能化及产线应用04军工企业电装产线MES系统计划层ERPAPSWMSCRM其他系统CSM执行层物料管理生产管理售后管理效能管理看板管理质量管理报表管理系统管理供应商管理来料管理入库管理储位管理出库管理库存管理订单管理生产计划设备管理工艺管理返修管理上料防错数据采集售后追踪绩效分析生产进度看板QA检查报表设计用户管理售后登记SPC报告品质异常看板质量控制APP报表权限管理售后维修成本分析品质分析看板质量追溯网页报表数据接口售后返修物料消耗分析出货计划看板防错管控图形报表数据管理维修分析生产达成看板监控报警负荷报表窗体管理报表导出基础资料控制层服务器工业平板PDA终端RFID/条码扫描枪PLC打印机智能制造---军工企业智能化及产线应用04系统主要功能说明1、系统配置：主要实现各类系统参数、基础数据、条码分类、用户及权限、厂线线体、客户、供应商、物料、BOM等基础数据定义。2、辅料仓管理：主要完成辅料类型、辅料定义、辅料锡膏红胶交接、入库、领用、报废、库存、锡膏回温等管理，并完成锡膏红胶规

则设定、回温及状态监控。

3、流程工艺：主要完成产线工序、作业流程定义、工作中心、各类产品工艺设定（生产作业流程、工作中心、辅料、治具、料站表等参数）

4、设备管理：主要完成设备台帐、保养计划、保养、维修数据采集，提供设备产能、使用次数、效率等分析5、排程制令单管理：主要辅助实现排程计划制定，实现各产线工单的灵活上线、关结、调整、返工等控制。

智能制造---军工企业智能化及产线应用04系统主要功能说明6、维修管理主要实现维修业务的信息采集、不良代码、故障原因维修、不良率、维修记录统计分析7、在制品查询主要完成各个工序生产情况、各个工序过站情况、QC检验情况、各个SN过站记录、各个工序动作执行情况等。

8、生产看板主要为产线提供生产实时数据，包括目标数、投入量、差异量、产出量、直通率、上小时产能、本小时产能等

9、品质管理主要查看分析各个产线的直通率、不良率、各类品质管理报表和分析图10、SPC管理主要是完成各种表单/模块数据的统计分析、生成不同种类的图表（直方图、饼图、柏拉图、P图、U图、C图等）

智能制造---军工企业智能化及产线应用04系统主要功能说明11、QA查询主要是实现OQA的记录查询，形成报表分析12、日志查询主要是完成各个工单、工序、工作中心、操作员的产线操作记录查询

13、数据同步主要实现MES与ERP等信息系统数据同步，实现自动、手动两种模式

14、条码打印主要是实现条码规则定义、生成、模板定义、条码打印，以便对设备、资产、物料统一管理。15、DMP管理主要是实现现场作业产线指令、行为统一设置，监控现场各个站位执行情况，达到工单、产品、工位、设备、物料、人员、操作等有效性控制或校验，实现各个工位操作流程管控、防呆功能16、DCT内置系统主要是配合SMO完成生产、仓库等相关工位数据采集，输出SMO作业处理结果，实现操作交互。通过在SMT行业导入MS-MES系统，工单任务信息、PCB生产信息、工艺程序核对、产品的各工站信息、工序联锁、数据分析及报表、实时在线生产状态等都进行了数字化、系统化管理，完全满足客户的需求军工---电装产线应用MES系统设计方案轻松操作智能制造APS04MES在典型电装产线的应用---计划作业指导反馈设备控制运行反馈通过APS模块编排详细的生产计划，下达给MES执行ERP（企业资源计划）控制系统（PLC等）MES状态结果生产反馈生产计划作业指令人员设备仪器ERP、APS、MES都具有计划排产功能，取其各自优越算法完美集成，使得生产计划层层筛选下达

员工、设备仪器运行状态、生产加工数据通过数据采集系统，经MES系统整理并实时反馈给APS、ERP，并做出及

时修改和调整，保证生产订单，按时，按质，按量交付智能制造---

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应用ERP与GH-MES管理对接结构图ERP（生产管理计划）生产管理基础数据月度生产计划部件、零件生产入库采购计划应付管理生产订单物料计划物料档案（部件、零件）物料清单BOM数据接口服务委外加工费应付接口单据数据接口（领料单、入库单）工程资料数据接口生产订单数据接口MES提供数据GH-MES（管理车间生产）物料档案物料清单BOM车间生产执行过程监控、品质生产入库生产工艺线路生产调度排程生产订单委外加工生产指令工序委外04MES在典型电装产线的应用---计划智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---APSAPS管理

在工业4.0的智能工厂中，需要对单个产品流进行计划与排程。不同的产品，其生产计划与

排程的特点和要求各不相同。在这里，我们以汽车为例，简单的介绍下实现的方法根据计划周期的长短，有两种进行生产排程的方法：交互式排程（InteractiveSequencing）：用于制订短期生产计划，每辆计划生

产的汽车被指定到具体的生产节拍（Takt）

混合模型计划（ModelMixedplanningMMP）：用于制订中期生产计划，每

辆车只是被指定到某一天（DailyBucket）343交互式排程混合模型计划基于任务（车）基于单元（日）现在今天以后的第X天未来交互式排程和混合模型计划的滚动智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---APS空闲能力占用能力第一次尝试第二次尝试1、生产能力的前向和后向计划设备1的能力设备2的能力设备3的能力今天日期需要的时间和数量确认的时间和数量客户订单智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---APS2、计划编制中的约束条件数量类型约束空间类型约束包括类型约束分组类型约束位置类型约束平均分配类型约束系统设计了6种类型的约束尚未安排非交货时间发动机空闲能力占用能力第一次尝试无限能力计划策略第二次尝试有限能力计划策略设备1的能力（有限计划）设备2的能力（瓶颈）设备3的能力转向机构装配交付日期（无限能力）可行的交付日期日期警告：能力超负荷、与供应商交货时间冲突、供应商能力无法承诺智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---APS3、资源优化对于不同的产品变量，需要装配不同的零部件，即对不同的资源的需求情况优化资源利用率最高交货满足率最高库存量最低工序1物料A物料B物料C物料D工序1工序2工序4工序4工序3工序3工序1工序2工序3工序2工序4工序4工序5工序5工序5工序5目的是找出最合理的通过迷宫的路径动态的BOM;动态的工艺路线；动态的瓶颈；动态的物料数量智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---APSAPS模块小结高级计划排程计划调度基础数据核心算法产品及工艺产品资料制造BOM工艺路线工艺参数客户订单销售预测物料库存客户制造订单资源设备班组人员日历班次副资源计划策略产能约束物料制约排程规则排程方向资源评估计划结果详细计划入库计划计划评估投料计划计划可视化项目甘特图订单甘特图资源负载图资源甘特图滚动计划分步排程重排算法交期承诺约束算法瓶颈优化换线优化资源优化规则优化炉资源优化全局优化遗传优化经典算法模糊算法人工智能APS是考虑了工艺约束、设备、物料、班组、生产日历，工装模具等等各种生产制约条件的、基于有限产能的、自动化的高级计划排产系统。帮助企业制定高精度详细生产计划、物料需求计划、以及采购计划等等，实现缩短制造提前期，消减库存，提高交货期的遵守，有效的实现客户的利益增长。系统分为以下核心模块：基础数据，核心算法，计划调度等模块。智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---仓储WMS仓储管理ERP下达生产计划经APS排产后与原材料库存进行比对，根据库存及订货周期，生成原料订单，协助供应商进行订货。系统管理员收货组质检组主库组发货组盘点管理员PO收货Kankan收货寄售物料收货InboundShipmentNo收货收货反冲收货用户&权限管理货位编码策略支撑功能收货上架普通移库外库转主库主库转工位STO移库移库基础数据区域划分策略叫料申请配料下单主动配送PickingListCallIn叫料配送标准查询数据分储工位叫料手动创建紧急物料收货跟踪质检跟踪分配任务配送紧急物料数据识别&采集数据接口DN发货PKO发货拣货&装箱运输方式包装清单发货标签打印日志管理（SOXrelated）盘点数据下载盘点数据采集盘点差异分析盘点数据上传盘点数据报表盘点工作流异常处理盘点消息处理物料主数据库存信息发货数据（DN）盘点信息发货数据（SN）人员信息部门信息数据流数据流数据流业务系统层外部数据源层智能制造---

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应用无线路由器仓库条码管理系统，使用.net等语言，采用BS架构，在SQL、Oracle等数据库下进行开发。提供标准接口，对接SAP、用友、金蝶等ERP系统基础数据系统（销售・采购・财务等）扫描器办公室管理PC

到货、接收数据采集器标签打印机待检查区数据采集器完成品区SAP、用友、金蝶等数据库对接数据采集器成品库入出库部品入出库

工控机无线路由器仓库条码管理系统86生产工程（可选）工控机产能时效盘点在库成品数据到货数据发货数据入库数据标签打印机文件夹显示器扫描器

工控机扫描器

工控机数据采集器标签打印机数据采集器扫描器工控机扫描器工控机扫描器LANLANPLCPLC04MES在典型电装产线的应用---仓储智能制造---

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应用04MES在典型电装产线的应用---仓储订单扫描订单原料纳入数据检查合格入库数据检查不良退货数据产能时效数据完成品数据完成品入库数据完成品发货数据盘点在库数据仓库条码管理系统显示订单总数实际数据全数纳入分批纳入发货指示书扫描外箱实际发货

数据显示器：总订单数：100件A部品：50件B部品：50件部品入库扫描订单需要检查扫描订单显示检查步骤录入检查结果打印现品票扫描现品票入库不合格退货检查合格入库扫描订单显示计划录入当前计划扫描指示书发货指示书成品捆包打印外箱贴扫描外箱业务流程智能制造---

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应用接收业务服务器办公室现场系统业务模块①

部品接收订单数据卸货收货实际数据接收1.打印订单2.扫描订单条形码3.判断检查与否4.HT显示订单总数5.HT默认显示总数6.目视判断全数纳入7.录入实际到货数量8.分批纳入9.搬入库区打印订单订单扫描订单条码待检查区直接入库订单总数：1,000件到货数量：1,000件

全数纳入

部品库区直接入库订单总数：1,000件到货数量：800件

分批纳入

HT画面HT画面HT画面HT画面待检查货物订单总数：1,000件到货数量：1,000件

全数纳入

待检查货物订单总数：1,000件到货数量：800件

分批纳入

HT画面显示器A