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成功案例—某半导体制造企业MES成功上线

 

1.企业发展背景:

  作为世界半导体制造企业龙头之一的A公司,是个典型的技术密集型的高科技制造企业,在对MES的应用和二次开发上更是不遗余力。

    A公司在成立每个制造厂之初,就开始实施了MES系统。其后,会对MES系统不断地进行二次开发和系统升级。作为典型的制造型企业,MES在其中起到了信息集线器的作用,它相当于一个通讯工具,为其它应用系统提供控制层的实时数据,通过这套系统,我们可以能进行精密的数据采集,用于生产的实时监控, 实时指挥、质量的在线控制、设备的预防维修等,借以达到高质量的生产水平。

2.企业面对的困难和挑战:

80年代未在台湾地区首先提出代工概念,使得半导体业由单一的IDM分裂成fabless设计,制造及封装与测试,所谓四业分离,肯定是一种进步。加快了半导体产业的销售额扩大,由1993年的770亿美元,2000年的2040亿美元及2009年的2650亿美元。从本质上看,代工业是被动的,等着接受别人的订单。因此,除了担心大量投资之后,拿不到足够数量的订单之外,也必须考虑订单会有可能流入另外一家代工企业中.目前整个芯片代工行业处于一家独大的局面,A公司的主要竞争对手占据50%以上的市场份额,而且有不断扩大的趋势,这在一定程度上压缩了A公司的利润空问。另外一方面,由于A公司主要代工消费类电子产品,而品种个性化及产品寿命周期短等因素,对于A公司的生产模式、生产效率及产品线提出了更高的要求。当然,整个大的宏观经济环境的变化,也对半导体代工行业提出严峻的挑战。尤其是最近一年多来的由美国次贷危机引发世界性经济危机,使消费市场低迷不振,让整个半导体行业倍受打击,A公司的定单量曾一度锐减到15%左右。因而,A公司必须通过更迅速地提供更高质量的产品和服务来重振客户信心。而进入2010年,半导体产业相继走出了低迷状态,定单呈现暴增局面,生产压力随之剧增,那么,这就对A公司的生产制造系统提出更为严峻的挑战。

    现代大规模集成电路的生产是高科技的制造过程,其制造方式有二种:第一种足最原始的手动模式(Manual),即完全手动操作:第二种是半自动模式(SemiAuto),即采用自动和手动相结合的方式进行操作:最后一种是完全自动模式(Auto),即完全自动操作。因子半导体制造流程的复杂性和多样性,这一模式对整个生产设备及自动化技术要求较高,即使在技术最先进的12寸生产线,目前业内尚无一家企业完令采用这一模式。A公司目前也采用半自动模式,不过正在逐步由半自动模式向自动模式升级。

   目前,公司的制造系统存在的主要问题如下

  (1)传送系统(OHT)严重不足:2009年底,A公司只有部分(20)的机台实现了自动化的传送系统,在半自动化模式下材料存储柜(Stocker)只供存货及取货。在传送系统没有完全上线的情况下,则需要用人力将这些材料从材料存储柜(stocker)运送至下个站的机台端,这样在运输过程中无疑增加了产品破碎、微粒增多等风险发生的可能性。

    (2)操作界面IUI、传送系统、机台断层:MES系统主要通过操作界面IUI这个平台进行派工动作,机台接受指令。但是因为传送系统与机台之间断层,所以需要用人力将材料放进机台,才可使机台进行生产,这样人为因素导致的机台闲置比率增大,而且易增加人为操作失误。

    (3)操作工人进行生产前,必须测试机台的稳定性及可操作性,所以需要用到测机控片,进行生产过程的仿真,工人需要将控片从量测机台备好前值送到生产机台进行仿真测试。然后义从这些生产机台送至量测机台量后值,这样测机过程需要的时间占生产产品的时问的。一半,机台产能将大大减低。同时,有些工人碰到测机屡次不过。或者测机的数据与规定的数据相差较少时,人为修改数据后进行生产,导致数据失真造成返工增加,甚至产品良率降低、客户满意度下降。

3.企业对困境的解决方案:

 由于半导体企业业务本质具有高风险:产品生命周期短、价格不断的下滑、频繁的设计变更和矩阵式的竞争压力,产品既复杂又精密,而对流程的要求变得越来越精确,那么传统的MES无法满足A企业多变的生产模式和竞争状况的要求。A公司面对外面环境的变化,于200811月提出了以下针对性的解决方案:

    (1)短期策略:全力推动自动化生产模式的全面上线,以此带动MES系统的升级。

    很明显,传送系统是A公司MES系统升级和完善的瓶颈所在。诚然,增加传送系统会带来成本的增加,而且对系统数据处理能力也是一个很大的挑战,但是一旦这一步完成,将会是对A公司整个制造流程的一次大规模疏通。必将大大提高生产力及运营的效率。需要与之配合的是,进行电脑整合制造系统(CIM)的界面接口的升级,这样才不会在解决了瓶颈之后带来新的问题。企业有了MES,便可监控生产流程、充分掌握实时信息,能针对生产现场的任何变化迅速调整经营管理层面的决策。所以MES系统对整体信息系统而言,主要功能在于提供实时且准确之资讯给其它的企业信息系统,使其它的企业信息系统发挥功效,协助企业管理的工作。所以,MES是企业信息系统的基础,没有MES,其他信息系统功能再强大,充其量也只是将假的生产数据加以分析。

    (2)长期策略:围绕MES系统与ERP系统的整合,进行重新的梳理和规划,明确MES系统的核心定位,完善其他辅助模块的功能,借由MES系统与ERP系统的整合,全面实现A公司信息化的战略。

    从整个生产架构中我们可以了解,ERP必须依据MES所搜集的现场信息,才能安排适当的生产活动;反过来说,由于MES系统的监控,方便ERP规划的结果得以落实。没有MES的实时信息,ERP很难做好生产规划,更遑论藉由ERP提升效率、降低成本、改造企业流程。所以ERPMES有效整合,方能提升整体企业之生产力.另外,A公司也越来越意识到,单单凭借高效率的生产能力已经不足以在变动激烈的产业经营环境中维持长久的竞争优势,若是希望能够策略性地在这场龙争虎斗的市场竞争提升自身的竞争实力、一举奠定稳固的市场地位,全面信息化将是业者能否成功提升实力的关键所在。

4、总结

    A公司在实施了基于MES系统的全面信息化后,不仅实现了MESERP系统的无缝衔接,也推动企业整个信息系统的有效动作,其生效效率大为提高,生产周期显著下降,产品质量控制能力与进一步提升,从而赢得了客户的肯定。