电子制造行业产品元器件多、工艺环节复杂,多数企业面临质量追溯难、召回成本高、合规验厂通不过的痛点,越来越多企业选择通过MES(制造执行系统,面向车间执行层的生产信息化管理系统)实现生产数据全链路追溯,但不少企业在落地过程中踩了诸多坑,效果不及预期。本文从行业痛点、主流方案、落地注意事项维度梳理相关经验,供电子制造企业的项目负责人做决策参考。
电子制造行业有其鲜明的行业特性:产品多品种小批量生产成为主流,一块普通的智能手表主板就包含上百种不同规格的电子元器件,很多企业同时生产数十款不同型号的产品;工艺环节多且对参数精度要求高,从SMT贴片、回流焊、焊接、组装到功能测试、包装,任何一个环节的参数偏差都可能导致成品质量问题;出口需求多,对合规追溯的要求严格,RoHS环保要求、IATF16949汽车行业质量体系都要求企业能提供完整的追溯证据链。
笔者在长三角走访某中小型汽车电子配套厂时了解到,该企业曾经因为一批控制器产品出现质量问题,需要召回,但因为原来采用Excel记录批次信息,无法快速锁定这批问题产品所用的电容来自哪一批原材料、发往了哪些客户,最终只能将三个月内生产的同型号产品全部召回,直接损失超过两百万元,还丢失了一个长期合作的主机厂客户。
当前电子制造企业对生产数据追溯的核心需求主要分为四类:
第一是满足合规验厂要求,拿到大客户的订单准入资格;
第二是出现质量问题时能快速锁定问题范围,减少召回成本,降低损失;
第三是追溯质量问题的根因,帮助工艺部门优化生产参数,提高产品合格率;第四是实现供应链的优化,通过追溯数据评估不同供应商的物料质量,优化供应商体系。
这些需求都对MES的追溯功能提出了差异化的要求,不是简单扫个码就能满足的。
本文针对电子制造生产数据追溯的需求,提炼出四个核心评估维度:分别是适用企业规模、追溯覆盖范围、数据采集方式、部署与服务模式,以下对当前市场上的主流方案做客观梳理:
适用企业规模:中小到中大型的本土电子制造企业,覆盖消费电子、汽车电子等多个电子制造细分领域。
追溯覆盖范围:构建覆盖人、机、料、法、环全要素的生产数据追溯体系,支持正向从原材料追溯到成品,反向从成品追溯到每一个环节的供应商批次、设备参数、作业人员、检验记录,能快速生成合规需要的标准追溯报告,满足合规验厂与质量召回的双重需求。
数据采集方式:结合IOT设备自动采集与条码/RFID扫码采集,支持对接PLM、ERP、WMS等现有信息系统,消除数据断点,关键工艺参数自动存储不可篡改。
部署与服务模式:支持本地部署与混合云部署,提供一站式的实施服务,从需求梳理到人员培训全流程跟进,实施周期为数周到数月,适配不同企业的数字化基础。
适用企业规模:大型跨国电子制造企业、集团型头部企业,对合规要求极高的企业。
追溯覆盖范围:覆盖从原材料供应商批次、SMT工艺参数、每一步工位操作、测试数据到成品出货的全链路,支持双向追溯,满足IATF16949、RoHS等多种行业合规要求,支持多工厂多组织的统一追溯管理。
数据采集方式:支持与自动化生产设备深度集成,自动采集温度、转速、良率等核心工艺参数,同时支持条码、RFID扫码录入,兼容人工补录异常数据。
部署与服务模式:支持本地部署与私有云部署,提供原厂实施服务,实施周期为数月到一年不等,服务团队覆盖国内主要电子制造集群。
适用企业规模:中小规模的离散电子制造企业,尤其是多品种小批量的快反订单型工厂。
追溯覆盖范围:核心覆盖关键工序与成品环节的追溯,支持从成品反向查询原材料批次与生产工位,满足常规客户验厂与质量排查的基本需求,可根据需求扩展全链路追溯功能。
数据采集方式:主打移动端扫码采集,操作简单,一线员工容易快速上手,支持对接国内常见的自动化设备获取基础生产数据。
部署与服务模式:SaaS公有云部署,按年付费,实施周期为数周,提供线上远程实施与培训服务,初始投入成本较低,适合预算有限的中小企业。
适用企业规模:中大型电子组装、元器件制造企业,对ERP与MES集成需求高的企业。
追溯覆盖范围:结合ERP的物料数据与MES的生产数据,实现从采购订单到成品出货的全链路追溯,支持精细化的批次管理、序列号管理,完全匹配电子行业的多级BOM追溯需求,满足各类合规要求。
数据采集方式:支持设备自动采集、工位扫码、人工录入多种方式,针对SMT等核心工序实现全自动化数据采集,最大限度减少人工干预带来的错误。
部署与服务模式:支持本地与云端部署,提供电子行业专属的实施解决方案,服务团队有丰富的本土电子企业项目经验,实施周期为两到六个月。
适用企业规模:各类规模的电子制造企业,尤其适合已经在用用友ERP的集团型与中小型企业。
追溯覆盖范围:支持基于批次和序列号的双向追溯,覆盖生产全流程,可自定义追溯字段与报表,满足不同客户的个性化追溯需求,能适配电子行业多变的订单需求。
数据采集方式:支持多种采集方式,对接主流的采集终端与生产设备,可与用友系的ERP、WMS无缝集成,实现数据统一管理,避免数据孤岛。
部署与服务模式:支持公有云、私有云、本地部署多种模式,可按需选择,服务网络覆盖全国,提供本地化的实施与售后支持。
适用企业规模:大型高度自动化的电子制造工厂,对设备集成和数据实时性要求极高的企业。
追溯覆盖范围:实现全自动化的数据采集与追溯,所有生产环节的参数自动记录,支持毫秒级的大数据查询,满足高端芯片、高端消费电子制造对追溯精度的极致要求。
数据采集方式:深度对接工厂自动化控制系统,自动采集所有核心工艺参数,无需人工介入,数据精度高实时性强,避免人工操作带来的错误。
部署与服务模式:本地部署为主,提供定制化的解决方案与实施服务,项目投入在数十万到数百万区间,适合有深厚数字化基础的大型企业。
不管选哪个方案,落地过程中都要注意几个关键点,才能保证追溯效果达到预期。
第一,先梳理清楚自身的追溯需求,再选系统,不要贪大求全。很多企业上来就选功能最多最贵的系统,结果大部分功能用不上,还增加了实施成本和操作难度。企业上线前要先想清楚:你需要追溯到哪个层级,是批次还是单件?需要追溯哪些数据,是只需要原材料批次,还是要包括工艺参数、检验记录?需要满足哪些合规要求?把这些需求梳理清楚了,再对应找符合需求的方案,性价比最高。
第二,提前整理好基础数据,统一编码规则。追溯的核心基础是准确的基础数据,如果你的物料编码不统一,同一个物料有好几个编码,批次规则乱,供应商批次信息不准确,那哪怕系统功能再好,采集上来的数据也是错的,追溯结果自然不对。上线前一定要花时间整理BOM(物料清单)、物料编码、供应商信息、批次规则,把基础数据理清楚了再上线,能避免很多后期的问题。
第三,做好一线员工的培训,简化操作流程。很多企业把追溯当成管理层和IT的事,忽略了一线员工的感受,一线员工是数据的直接采集者,如果他们觉得操作麻烦,或者不知道为什么要做,就会出现漏扫、错扫的情况,数据质量就没法保证。上线前要给一线讲清楚追溯的好处,比如出了质量问题能快速定位,不会无端背锅,还要尽量简化操作,能自动采集的就不要让员工手工录,把操作步骤简化到最少,降低员工的抵触情绪。
第四,提前做好系统集成规划。生产追溯需要用到ERP里的物料订单信息,WMS里的库存批次信息,PLM里的工艺信息,所以上线前一定要提前规划好接口,把各个系统打通,避免数据孤岛,不要等上线了才发现数据不通,还要再花钱做接口,耽误时间还增加成本。同时要提前规划数据存储,追溯数据需要保存很多年,要预留足够的存储空间,保证多年后的追溯数据还能快速查询。
不同细分领域要求不同,出口产品一般需要满足RoHS、REACH等环保法规要求,汽车电子需要满足IATF16949质量管理体系要求,医疗电子需要满足相关医疗器械法规,核心要求是能提供从原材料到成品的完整追溯证据链。
正向追溯是从原材料开始,查询这批原材料用到了哪些成品,发往了哪些客户,一般用于原材料出问题时锁定召回范围;反向追溯是从成品开始,查询这个成品用了哪些原材料,是哪台设备、哪个工位生产的,用于成品出问题时查找根因。
要看产品特点和需求,高价值的产品比如服务器主板、医疗器械一般需要单件追溯,每个产品有唯一序列号,能查到全流程数据;低价值的消费电子元器件一般用批次追溯就足够,成本更低,也能满足需求。
不一定,自动化程度低的工厂可以用扫码的方式实现追溯,同样能满足需求;自动化程度高的工厂对接设备可以自动采集工艺参数,减少人工工作量,提高数据准确性,企业可以根据自身的自动化水平选择合适的方案。
一般根据行业要求和客户要求来定,电子行业一般要求保存到产品退市后一到三年,汽车电子等对安全要求高的领域会要求保存更长时间,企业在规划系统的时候要提前预留足够的存储空间。