制造信息整合系统（MIIS）的设计架构与应用

1.目的 中国进入WTO后，对于制造业的要求越来越高。为了把我国建设成为世界制造中心，计算机、通讯设备制造等高科技生产业为求产量，并提高生产效能，不断的投资厂房、架设多条生产线。如何管理好生产线，使制造业的生产信息能充分整合利用，提高效率与质量，已成为中国制造业当前最关切的问题了！ 以往的生产模式将“材料转变为产品”的过程简单地视为黑匣子的观念，这对于现今学习生产管理的人来说已经不可取了，因为其要求的是将这一过程予以透明化、具体化。因此，各产业部门正积极的引进各项新的管理技术，如：ISO9000、ISO14000、ERP、SCM、6?等。若要将这些管理技术在制造过程中合理的运用，就必须要有一整套系统化的基础理论作为支持，以及良好的计算机应用技术方达到。 据此，上海爱康电子系统工程有限公司开发了“制造信息整合系统（Manufacturing Information Integration System，以下简称MIIS）”，藉以提升国内制造业的管理效能。该系统为一工厂现场各项生产信息收集整合的系统，从公司整体运作来看：它连接于上层之制造业ERP系统、供应链管理系统（SCM）和现场作业/生产设备之间，提供实时且准确的实际生产资料来源。从现场管理来看：它整合了工厂现场各单位的各项资料，是各单位得以迅速得到作业所需的信息，以提升生产效率、产品品质与客户满意度。 2.WTO中的生产管理手段 中国入世后，市场竞争加剧，为了提高企业的竞争能力，是必须要提升产品的品质及降低产品价格。这就需要生产者协调好QCD的关系，即质量（Quality）、成本（Cost）及交货期（Delivery）的关系。在提升质量、保证交货期的前提下，尽可能的降低成本，这就是的各个制造公司不得不寻求诸如ERP、MRP、SCM……等各种辅助生产的方法。 其中，所谓的ERP就是Enterprise Resource Planning的缩略语，意指全公司资源管理。 ERP的特征是利用计算机进行信息处理，但作为生产管理的手段，其对制造现场信息收集整合却甚少涉及。MIIS是针对制造现场信息的收集与整合，提供实时资讯，以弥补ERP的缺失，使制造业对管理成本、品质及顾客满意度更能达到完善的地步。 3.MIIS系统 目前生产现场管理对实时情报的需求殷切，其所面临的实际生产问题可列举数例如下： ①料无法准确掌握，时常造成因缺料而停线的窘境。如果能将投入生产线的重要零组件的投入数量使是反映给库房人员，将可减少备料不足而缺料的情况。 ②依不同客户需求制作不同组态的软件设定，其复制的过程时且无法正确管制软件版本，延缓出货时间。 ③进料品质（IQC）无法确实且适时的提前掌握，而且常于生产制程上线时才发生的问题也无法及时反应给管理人员处理，以至于发生同样的不良重复出现。 ④工程变更（ECN）、重工（Rework）及RMA的情况发生时则不易寻找在制品的位置与数量。且特殊制造流程变化多，资料不易控管，也是现场管理者的一大挑战。 ⑤一般条码系统与ERP/SCM系统如无联机，必须以人工方式键入工单、BOM等恒产基本资料，如此无法回传生产结果至ERP/MRP系统。 ⑥现行包装站之包装附件（如手册、软件、电池、电源供应器等），常发生错包附件的情形，并且外箱上的条形码卷标是事先准备的，无法应付多样且复杂的卷标格式（即印即贴的需求） ⑦工单生产状况无法实时掌握，造成在制品及库存累计的情形发生，不但造成持有成本增加，甚至影响出货速度，对公司形象造成伤害，间接影响业务发展。 ⑧品质无法适时掌握，且对于制程发生的问题也无法实时反应给管理人员处理，以至于发生同样的不良现象重复出现。 ⑨库存、在制品数量与版本不易掌握，在制品过多或过少对于投料或出货的变动缺乏缓冲的能力。一旦有改机的情况发生，则不易控管数量与品质。如何保持适当的在制品数量也是现场管理者的一大挑战。 ⑩维修的效率无法突破，造成产能提升的瓶颈及在制品的问题。维修人员的效率无法客观评估，加上新近人员的训练等种种问题，使得维修的管理非常困难。如果维修的资料能适当的保存分析，不但可供制造人员改善制程，对于维修人员的管理及新近人员的训练也将有更大的帮助。 ⑾对于客户退回或反应有品质问题之机台，无法立即查询版本及生产过程之历史纪录。如果将制程上之修护资料及版本以计算机化管理，可立即查询，找出问题。 MIIS系统就以上问题通过各个模块的划分、操作，一一予以解决，其特征与预期效益如下所述： ▲ 现场资料（如产量、效率、在制品数量等）快速收集整理。 ▲ 现场无纸化作业，避免人工抄写资料之错误。 ▲ 品质资料的及时分析，作为改善制程或零件采购之参考。 ▲ 现场资料收集点成本低，安装方便。 ▲ 采用双主机主从式软件架构，不因死机而停线，易于维护管理。 ▲ 高亲和力的窗口化人机接口软件。 ▲ 资料收集计算机化，节省人力与纸上作业。 ▲ 可实时（Real time）掌握现场生产数量与品质状况。 ▲ 现场流程控制（Routing Control），预防制程动线发生错误。 ▲ 提供自动化数据收集系统，供生产实时监控之用。 ▲ 主零件序号登入与查询作业，提供快速售后产品追溯功能。 ▲ 提供自动化包装站操作系统，自动打印多种样式的条形码卷标。 ▲ 维修人员可快速找到维护方法，提升维修效率。 ▲ Rework控管与查询作业，提升现场掌握能力。 ▲ 外退（RMA）查询与维护管理。 ▲ 可利用网际网络进行远程资料查询。 ▲ 利用效率看版，提供现场视觉管理。 ▲ 各项生产资料（人力、设备等）管理，可均衡工作负荷并消除作业流程瓶颈。并可提供现场工作人员效率资料作为生产奖励依据。 ▲ 建立客观之生产及品质资料报表，责任工程明确化。 ▲ 建立公司良好形象，提升客户信赖度。 为求掌握工单生产状况，设备状态，不良率分布，在制品数量（WIP）等现场实时信息，将生产线规划成图1所示之架构。以TEST区段、Assembly区段、Packing区段、Shipping区段、QC区段、Repair区段及FAQ区段为主要资料收集对象，确实掌握进入数量、不良数量和产出数量。 MIIS系统开发概念 由图1、图2可知，MIIS系统完全是以制造流程的标准而设计的，并且在设计中也符合了ISO9000的标准。下面将按模块划分逐一进行说明。 MIIS系统架构图 3.1CONFIG模块 CONFIG模块是系统的最基本模块，在此模块中将所有在系统中所需的参数设定完成，其主要功能有： ★ 可设定生产线别、生产区段、生产群组、生产站别。 ★ 可设定生产时段并预期产出目标。 ★ 可弹性设定流程控制（Routing Control）。 ★ 可弹性设定个工作站作业模式（如组装模式、测试模式……）。 ★ 可设定修改错误代码（Error Code）。 ★ 可设定修改原因代码（Reason Code）。 ★ 可设定修改主零件需求表（Key Parts BOM）。 ★ 可设定客户名称。 ★ 可设定电子看板资料。 ★ 使用者安全管制设定。 3.2IQC模块 IQC模块是严格按ISO9000规格设计的模块，是Incoming Quality Control的简称，即进料检验。原材料从供应商处获得，IQC按质量标准进行检验，将所进的原材料分为合格与不合格品，分别做好标示后进入原材料库及退货苦，并可将检验结果传至总部的采购部与SCM（Supply Chain Management）相连接，使得采购部门可以根据检验结果对进货渠道进行调整。同时在特殊状态下还保存有部门主管等特批的入库产品纪录。 3.3PM模块 PM模块是整个系统中最重要的一环，是Production Management的简称。其具备以下功能： ★ 观看全厂各生产线的系统布局，并对各资料收集站及时监控。 ★ 查询各生产线工作指令（WORK ORDER）的生产情况及在制品（WIP）。 ★ 查询各生产线机型（Model）的生产状况及在制品（WIP）。 ★ 当日各生产线测试站的测试结果及不良状况。 ★ 依各种状况查询投入及产出延迟及完成的工作指令。 ★ 依工作指令、日期设定做图表示产能分析。查询生产线上机台的跟单（Travel Car）。 PM模块从总部得到订单信息，并可从生产管制部门得到订单中所含机型的BOM（Bill of Material），从而产生对于各个工作站得料单及工单（生产计划）。将此两项送至原材料库及各个装配站，由原材料库向各个站发料，各占则根据料单和工单进行生产。订单信息是由总部的ERP系统向PM模块发送的，同时MIIS系统设定的Web Solution功能可以及时的通过Internet让公司总部向位于不同地区的子公司发送订单信息。 3.4PMO模块 现场监视工作站（PMO）为制造信息整合系统（MIIS）的工作核心，利用RS-232/RS-485 Converter收集RS-485网络上各资料收集站（Data Control System，DCS）的信息，经判断处理后，将结果送到Oracle Server的数据库储存起来，并且将数据库中所存的现况资料（比如：是否流程错误或序号错误等讯息）反应到RS-485网络上各资料收集站（DCS）的LCD屏幕上，提供作业员必要之处置，以完成执行RS-485线上监控的任务。 3.5WIP模块 现场实时查询为香肠人员与公司管理提供了一个对生产过程实时查询的功能。可以对生产过程中的产品进行实时查询，迅速及时的了解生产线的生产情况，实时监控产品质量和生产效