车间制造执行系统平台（MES平台）-杭州涵湛软件有限公司

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车间制造执行系统平台（MES平台）

一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES/SFC信息体系。总之可以应用各种手段和方式实现企业的整体信息化，例如：可视化管理、精益生产管理思路信息化、条码/RFID、PDA、设备联网等等。

涵湛MES产品系列

1. 制造执行系统HZ-MES(Manufacturing Execution System)

2. 仓库管理系统HZ-WMS (Warehouse Management System)

3. 生产设备与维修作业管理系统HZ-EMS (Equipment Management System)

4. 车间现场控制系统HZ-SFCS (Shop Floor Control System)

5. 可视化看板系统HZ-VMS（Visual Management System）

6. 生产制造型ERP系统HZ-ERP（Enterprise Resource Planning）

7. 管理目标差异系统HZ-MGD（Management Goal Difference）

涵湛软件MES各模块介绍:

一、生产计划与排产

*订单计划转化到制造计划可逐层分解直至到最底层工序

系统通过企业内部资源、工艺路线、工序额定工时、生产节拍将订单任务自动计算分解到各个工序上，在工序上生成生产日作业计划。计划员可根据系统反馈的日作业资源占用情况，调整工序日作业计划项的优先级顺序。日作业计划将自动计算调整出前后工序的修正计划。

*制造计划自动产生仓储物流相关作业计划

系统通过工序生产日作业计划，结合仓库备料时间段、产品工序派料提前期，以及物料上指定的仓管员、派送员进而自动计算生成具体到人的仓库备料、派料计划。并且，制造计划会同步产生关键物料的回货计划跟踪时间表，责任采购员通过定期更新关键物料回货计划进度确保计划可执行性。

*通过实时的物料信息配套状况合理安排生产任务

系统通过物料信息配套状况表，反映未来的作业物料配套状态。督促采购和仓储物流相关人员控制好日作业物料配套。计划员根据实际的物料信息配套情况，对生产计划进行微调。确保产生不发生停工待料。

二、产品工艺流程(PRP):

该模块可扩展现行的MES系统产品定义能力.并且它与工程数据采集模块相集成，以支持系统中工艺规范管理和工程数据采集的要求(见下图).以下是工艺流程模块的主要功能：

建立工艺模型流程图

u 构建工艺模型；

u 产品定义；

u 每个产品可以和一个或多个不同工艺流程相关联；

u 支持子产品的定义，子产品可有不同的工艺流程；

u 精确定义各个工艺流程；

u 精确定义各个工序；

u 精确定义各个工步所需执行的操作；

u 精确定义各工步所需记录的数据；

u 定义加工时需要的工艺参数，工艺参数的定义可以与工步、工序、工艺流程、产品、设备中任意一个或多个相关；

u 工艺参数是一个逻辑概念，可以是一个真正的设备程序号(此时的工艺参数必定和设备相关)；也可以是一个工艺参数文件(连接到文件服务器，操作工可以查看)；也可以只是一个操作提示；

u 定义各工步的特殊信息；

u 定义进站时间限制和生产时间；

u 允许用户定义在工步上制造批次所使用的设备或设备组；

u 定义工艺流程，工序，工步，和数据采集，有版本控制，可以指定每个版本的生效时间；版本只有在生效后，才能被生产线上的批次所使用；

u 定义工艺过程中的Layer层号，Stage区域；

u 通过工程变更单(ECN)来激活流程，工序，工步，数据采集等，使之生效，这样就可以用一个工程变更单定义所有的相关功能。工程变更单可以集体冻结或者生效.如果版本无效，系统会通知操作工，由其确定是否终止处理；

u 工程变更单可以设置工程变更单的生效批准流程，指定哪些用户拥有批准工程变更单的权利。只有相关的有权限的用户才能看到需要批准生效的工程变更单；

u 工艺流程支持重载的概念.这就可以在用户优先选择的基础上设置不同层次的工艺要求，参数集.对象可以对每一个数据集进行定义。

工艺流程结构图

三、设备管理(EQM)

该模块提供设备状态模型的建立与追踪管理，该模块主要有以下用途：

u 提供定义工厂内必须追踪的设备及其子设备的功能，添加、修改、删除设备，以及修改设备属性。

u 定义设备组及其属性，添加、修改设备工艺能力。

u 支持用户定义事件模型(状态模型)。该模型可在不改写软件的情况下按需求进行改变。设备的活动通过登录事件来登记，即通过登陆某一事件来改变设备状态。

u 预设批次作业时，设备的状态变化，支持作业时设备状态自动转换。

u 提供完整的设备及其子设备使用情况的历史记录。

u 允许用户为特定动作或工作预留资源

u 用户可通过为设备设置属性，来定义需跟踪的额外信息。

u 为各设备状态和特定某组设备提供查询。可显示各设备的详细信息。

u 支持级联事件概念，一个事件会自动触发其他其子设备的事件。

u 支持绑定和分拆。可将一种设备与其他设备暂时绑定。

u 允许记录与设备相关的备注。备注可按种类划分。

u 可基于时间或超过计数器上预定义的值来自动触发定期维修事件。系统也允许手动触发。

四、工艺菜单管理(RCP)

本模块包含了所有工艺流程的工艺菜单信息.工艺菜单可以通过用户界面从设备上传或下载.以下是工艺菜单管理模块的主要功能:

u 创建，更新工艺菜单.工艺菜单受版本控制

u 连接逻辑工艺菜单和实际工艺菜单（加工参数）

u 允许为单独设备设置工艺菜单

五、在制品管理(WIP)

u 本模块提供了控制和跟踪在制品的功能。以下在制品管理模块的主要功能：

u 控制批次加工

u 按照批次上设置加工工艺流程和加工工艺条件，严格控制批次的工艺路线过程；

u 当前站的待加工批次，可以根据规则计算优先级，操作工可按照优先级高低选择合适的批次进行加工；

u 可以调整批次的优先级，以及批次的其他信息；

u 按需要调整批次的加工流程、加工参数、采集计划和Future Action设置；

u 在批次进行加工前，校对加工工艺数据、设备状况和批次状态，避免误操作；支持最短等待时间，支持最长等待时间；支持设备能力检查；

u 如果有设置工艺规格文件，开始加工前，可以查看批次对应的工艺规格文件；

u 支持批次部分出站；

u 批次出站记录加工中发生的各种报废不良，以供质量统计分析；

u 出站后，可根据设置进行EDC工艺参数采集；

u 系统提供制品在不同加工单位的转递和交换，比如Wafer和Die的转换；

u 支持批次所在片架片盒的追踪；

u 可以为批次添加属性，从而能够记录客户额外希望记录的信息，比如待产批次的摆放位置等；

u 支持标准的MES操作

u 批次创建；

u 批次开始；

u 批次删除；

u 可以按工步或则设备，对批次做Move In/Move Out操作；

u 批次暂停，支持多重暂停，支持设置暂停密码；

u 批次释放，支持多重释放；

u 批次报废；

u 硅片报废；

u 批次返工，支持批次部分返工；

u 临时分批，支持设置预定合批的工步；

u 永久分批；

u 合批；

u Bank In/Bank Out；

u 预设暂停；

u 预设释放；

u 记录批次详细历史

u 详细记录每一批次加工过程中的历史数据，包括工艺流程，工艺参数，人员，设备，材料等数据；

u 可以提供从成品硅片追朔到材料硅片的详细记录；

u 可以为批次历史添加备注；

u Job概念

u 系统提供了Job概念。Job允许用户将批次作为一个作业组进行工艺处理；

u Job支持将某一批次派到指定的设备；

u Move In/Move Out以批次为单位加工。事后可以根据其中一个批次查询到当时在某一工步一起加工的批次。

六、工程数据采集(EDC)

本模块支持产品生产中所需的数据采集.通过EDC模块可以采集数据和追踪数据。数据采集通过用户界面人工采集.以下是工程数据采集模块的主要功能：

u 定义参数，参数集

u 定义参数采集计划和采集规范

u 参数可组成参数集，与批次处理中某工步或设备事件相连接

u 每个参数集都有版本控制

u 当需要时会自动触发数据采集

u 测量工艺菜单与处理设备相关联

u 如采集的数据超过了警告界限和停机界限，相关动作会自动触发并被执行

u 定义数据采集的条件；

u 质量与良率管理(QCM)

u 本模块提供对产品的各种缺陷与不良原因的统计与查询。

u 批次返工情况记录和统计

u 批次报废记录和统计

u 批次缺陷记录和统计

u 加工量及良率统计

u 批次一次通过率统计查询

u 不良缺陷原因与返工原因的修改

七、现场派工管理(DSP)

本模块对作业的批次和工单(生产任务单)进行调度管理。协助决定当产品排队等候时，队伍中的哪一个批次应该优先运行.在系统中设置派工方法，协助用户按各产品临界点进行排序。主要功能有：

u 调整工单/批次的优先级顺序。

u 调整工单/批次的要求作业时间和完成作业时间。

u 分配工单/批次的加急任务Hot Flag。

u 分配批次优先级评估维护：优先号用以说明优先的程度.批次优先号必须在１－５间，其中１是最高优先级，而５是最低的.批次最初设置为三等.本功能允许用户设置更高或更低的优先级。

u 批次派工：批次优先级是在用户选择分配功能时计算的.相关批次按照此规则排序，允许用户选择批次和创建批次.分配规则在资源(设备)设置或工步设置功能中定义。用户作业时，系统自动按派工规则派出作业顺序，指示操作人员作业批次的作业顺序。

u 派工规则设置：支持FIFO，Due Date，Priority，Cycle Time，Hot Flag等规则，并支持规则组合使用。

现场派工调度流程图

八、电子工程通知(EEN)

电子工程通知模块允许用户为批次和设备定义未来动作.这些动作包括发邮件或消息，暂停批次和设备，暂停产品，传呼某人或发送SMS消息至移动电话.注意，如需向移动电话发送消息，顾客需与本地服务提供商签署服务条约，以发送传呼和传送消息，这部分的花费不在我们的成本评估范围内.以下是电子工程通知的主要功能：

u 可以在批次未来工步操作过程中定义特殊动作.用户可以定义该动作应该在工步处理前或处理后执行

u 动作可与特殊的设备事件相关连.在这种情况下，用户登陆事件时会触发相关动作

u 动作可与警报或超出EDC控制界限相联系

u 多事件可组成一个事件集与批次处理点绑定

u 动作也可与工艺流程绑定

系统流程图

九、警报管理(ALM)

所有的警报都会载入日志.用户可以查看所有的历史警报.警报可以被设置及清除.以下是警报管理模块的主要功能：

u 警报可分为信息，警告，致命错误三种类型

u 警报可由CIM系统各模块引发.主要是设备警告和EDC/SPC警告

u 警报可以触发预定义的动作(如发Email，Hold Lot等)

警报系统流程图

十、库房管理(INV)

库存管理模块(INV)包括成品和半成品库的管理。该模块可单独使用或则作为ERP中相关模块的扩展，实现接口功能。其主要功能如下：

u 提供库房定义功能；

u 提供材料定义功能；

u 成品库存或半成品库存的查询；

u 支持成品，半成品的入库、出库、退库、转库管理；

u 支持成品，半成品的库位管理；

u 管理部门可以通过报表随时了解各生产部门成品，半成品库房情况及历史记录。

u 支持Bar Code操作

u 工厂在制品监控面板(FMB WIP)

u FMB WIP为管理者提供车间在制品的实时信息.FMB WIP以电子看板的方式提供管理者查询当前各部门，各工序工步的生产作业状况，在制品数量，异常批次，暂停批次，待作业批次等。

十一、工厂设备监控面板(FMB EQP)

系统为管理者提供车间设备的实时信息.图片相对文字来说更加的直接有效.工厂监视面板图形化的显示设备状态.用不同的颜色来区分不同的设备状态.点击设备图标使用者也可以查看当前设备和设备状态的详细信息，设备当前作业批次，等待作业批次。FMB实时反馈设备发出的警报各类警报，以及查询设备的警报历史。

示例图

十二、报表管理(MDM)

本模块通过提供工厂状态的报表，是管理者控制车间工艺流程.报表可归类为以下几种：

u 事务处理报表，比如：投批报表，批次完成报表等

u 异常报表，比如：批次报废报表，暂停批次报表等

u 管理报表，比如：制造工单完成情况报表，各种产量报表，各种在制品报表，设备利用率报表等

u 历史报表，比如：批次加工历史报表，批次分批历史报表等

u 自带提供的标准报表：

十三、CIM设置(CIM)

CIM 设置为新的MES系统提供设置功能.包括生产单位，用户，权限设置，系统公共界面等. CIM模块作为一个标准框架提供了大部分客户所需的通用功能。提供了一系列的标准功能，有利于应用程序的迅速构建。使交叉多应用程序中对象的定义标准化。支持多语种和多单位。因为许多定义被定义为数据，而不是在应用程序中Hard Code，系统变得更加灵活(见下图)。以下是CIM设置的主要功能：

CIM模块

u 建立工厂模型

u 设置用户和用户组

u 用户的权限设置

u 类表允许用户在无需改动程序的情况下设置新的类表数据

u 对象属性允许用户为各个对象类型定义新的属性数据

u 定义多语种标签，实现多语种支持。目前已经内置支持英文、简体中文和繁体中文，可以方便地为系统中的标签添加新的语种

u 规划作业班别

u 规划生产区域

u 定义不良原因代码及类别

十四、数据分析(SPC)

数据分析功能，可以将通过EDC采集到的数据，以SPC图的方式显示出来，并根据已有的规则，判断异常数据点：

以下是SPC的主要功能：

u 支持在线SPC和离线SPC；在线SPC将在操作员完成EDC数据输入后，直接显示在操作员电脑屏幕上，供操作员查看是否有SPC超差状况；离线SPC则可以在任何时候指定某个EDC参数，查看该参数的SPC图；

u 可以自定义SPC Line，SPC Chart，SPC Graph，以及组合方式；

u 系统支持标准WE和Nelson Rule；

u 查看离线SPC时，可以设置数据查询条件；

u 查看SPC图时，可以缩放图形，查看每个点的详细数据信息；

u 在SPC图上，可以将某个明显的数据错误的点排除掉，以显示正确的SPC图；

十五、可视化管理系统：

快速发布生产以及运送工作指令、防止过量生产和过量运送，让全车间的员工看到目前谁的生产效率高、谁的效率低、谁生产的不良品数量最多，加强现场人员的紧迫感。

电子看板的主要功能：

u 新建电子看板

u 设置显示方式（标题字体大小、背景颜色、每页行数等）

u 设置看板列的显示方式（是否显示、列宽、排列顺序等）

u 新建看板播放组

u 设置播放方式（顺序、停留时间、刷新时间）

u 播放、停止播放、全屏显示看板

电子看板的物理机构：

常见的电子看板：

u 生产达成汇总看板

u 排行榜

u 特急件看板

u 机台产线即时状态总览看板

u 工作中心即时状态总览

u 拉动式电子看板

u 成型配套看板

u 机台电子看板

u 出货计划看板

u 计划任务看板

u 实际任务看板

u 工作中心任务达成率看

u 生产进度看板

u 生产订单完工入库电子看板

u 品质异常看板

十六、RFID应用：

RFID 技术在企业内物流的应用越来越受到重视，企业负责人逐渐意识到，通过RFID技术可以提高供应链物流管理的透明度和库存周转率，有效减少缺货损失，提高企业内的物流效率。RFID应用于企业内物流管理的功效体现在2点：1快，物流效率快，货品交接点数快，提高物流作业效率；2准，数据准，在物流管理的各个环节对货品的流通数据采集准确。