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典型案例数字化工厂解决规划

典型案例

乐山某半导体企业数字化工厂项目

一、项目简介

乐山某半导体企业是拥有国际影响力的全色系超高亮度发光二极管表延及芯片出产厂商，总部坐落于俏丽的乐山，产业化基地散布在乐山、天津、常德、宜宾等多个地域，是国度发改委核准的“国度高技术产业化示范工程”企业、国度科技部认定的“半导体照明工程龙头企业”，承担国度“863”、“973”打算等多项沉大课题，并占有国度级博士后科研工作站及国度级企业技术中心。

该企业重要从事全色系超高亮度LED表延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体等的研发、出产与销售，产品机能指标居国际先进水平。目前占有10000级到100级的现代化干净厂房，上万台（套）国际最先进的表延成长和芯片造作等设备。公司凭借壮大的企业实力，实现了年产表延片2400万片、芯片3000亿粒的出产规模，占到国内总产能的58%以上。2014年，公司进一步扩大和延长LED产业链建设，在乐山投资新建的LED产业基地和通讯微电子器件项目，使公司的出产规模直接迈入国际顶尖行列，并成为国际上具备规�；霾⒀蟹⒒衔锇氲继逍酒芰Φ钠笠�。

为适应公司急剧发展和打造LED芯片产业龙头和智能化标杆，公司启动了数字化工厂战术，并选择了北京公海贵宾会员检测中心四方科技有限公司作为数字化工厂整体解决规划战术合作同伴，共同推动战术落地，以数字化工厂业务征询为基础，以产品研发和芯片造作业务主线，以信息集成为技术伎俩，建设支持产品性命周期全过程的数字化统一平台，实现研发过程中治理信息、需要信息、研发信息、造程信息、资源信息、造作信息、质量信息等基于尺度化的有效整合和治理，在数字化统一平台上，成立全球研发协同系统、实现产品全球研发和造作的高效运行模式，有效提升企业的治理能力、研发能力、造程能力、造作能力、协同效能和急剧反映能力，加强企业的主题竞争力。

二、项目执行规划：
在客户现行信息技术利用的基础上，以业务发展需要为导向，遵循根基准则：“统一规划、统一组织、统一尺度、统一平台、统一治理”，简称“五统一准则”，针对客户战术，此项目遵循如下执行准则：
? 业务牵引，需要驱动：数字化工厂建设将以工厂业务需要为发启，通过工程化的推动治理模式，分阶段推动数字化工厂建设。在推动过程中，出格要器沉需要调研和需要分析，只有齐全正确的需要调研能力做好数字化工厂建设。
? 两全规划，凸起沉点：数字化工厂建设涉及的业务面广而复杂，而资源是有限的。在推动数字化工厂建设过程中，必要在一按时期内以有限的资源，凭据两全规划和数字化工厂规划，确保以科研出产治理平台为沉点的治理信息化建设落实。
? 注沉协同，加强集成：在建设数字化工厂前应该充分思考各系统之间的集成，统一数据源。同时在数据共享的情况下注沉各部门各业务的协同。
? 美满基础，深入利用：在美满网络与硬件基础的同时，通过数据规范、尺度共同、造度约束的方式构建扎实的数字化工厂数据基础，并在此基础上发展深入利用工作，分析评估基于数字化工厂的科研出产治理，从而解决瓶颈问题、优化流程。
该数字化工厂项目执行规划蕴含数字化顶层设计、数字化研发、数字化造作治理和EAP机台自动化及落地执行。
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乐山某半导体企业数字化工厂项目

图1 项目执行规划及框架

? 数字化顶层设计：公海贵宾会员检测中心四方对客户当前业务模式、业务流程、治理瓶颈及信息化近况进行综合诊断和优化，同时结合行业内标杆企业智能造作最佳实际经验，采取顶层设计与征询?分�？榫咛迳杓�?分阶段实现?持续性刷新治理，这一尺度化路线图，实现客户数字化工厂的顶层征询规划与落地。

? 乐山某半导体企业数字化工厂项目

图2 数字化工厂项目征询步骤

?数字化主题解决规划：客户数字化解决规划由数字化研发、数字化造作运营治理和EAP组成。首先通过PLM成立全球协同研发平台，实现LED芯片研发创新，而后MES构建企业级的芯片造作治理平台，通过这一层的MES系统实现的自动/柔性化出产线和的PLM和ERP衔接和贯通，最后通过机台连线自动化（EAP）成立工业网络，实现设备监控与数据采集及出产线自动化。

? 乐山某半导体企业数字化工厂项目

图3 数字化执行规划

三、技术路线：

基于客户构建智能工厂的长远愿景，参考国际尺度ISA-95对企业架构层级界说，客户数字化工厂项目将全面构建各个层级的能力，分档次打造全新的数字化工厂�？突只こЫü熳髌拦篮凸ひ丈杓啤⒊霾擞卫怼⑷勺远谠煲约俺霾叩幕�，发展业务活动并协同工作。

? 乐山某半导体企业数字化工厂项目

图4 数字化技术架构

（1）企业层 & 治理层：重要是产品研发PLM和企业治理ERP层面。尤其是利用PLM中的数字化造作技术，实现工厂的数字化建模和仿真分析，并基于虚构工厂展示和操控出产。为数字化工厂奠定基础，通过产品全性命周期的数字造作和虚结构作实现工程信息化，通过ERP和综合治理平台打造治理信息数字化。车间层的技术与出产管控方面，通过工艺评估、工艺设计及仿真实现工厂的领导思想的数字化，通过工厂规划成立支持车间优化和产线优化，通过出产运营治理，达到实现出产订单、在制品、质量、设备利用率、物料等全方位管控。

（2）操作层：重要是执行和颁布各类出产指令；实现产品、工艺、设备、丈量仪器等各类数据的传递和采集。
（3）节造层 & 现场层：重要是接管操作层的指令，来实现现场层的各类硬件的自动化节造和驱动，确保其正确执行。现场部门重要是出产线现场的各类设备、工装、工具、丈量仪器和物流设施等各方面的内容。

四、项目成就：
此项目获得了以下八大成就：

序号	八大能力	成就描述
1	PLM	使用PLM解决规划来驱动企业价值链的纵向及横向集成
2	R&D Trailblazer	R&D的设计过程中，通过对工厂所有的设备、在制品的状态，都有全面的相识及分析及仿照，对潜在有问题的步骤进行预判，削减期待及守护步骤的产生频率来缩短产品研发功夫
3	Ecosystem Modeling Simulation	通过在系统里进行虚构建模来优化工厂布局
4	Decision Tree	对工厂所有运营及成本数据进行跟踪及分析，找出节约成本的机遇，提升工厂运营效能
5	Forward-look Process Management System	对Wafer的每个出产步骤及工业流程进行全方位跟踪，通过预防式守护及Decision Tree等步骤去自动发现潜在的风险，躲避问题的产生
6	Yield Management	通过自我美满系统，对出产流程及分歧可选规划进行分析及进建，不休美满自我判断能力，是系统在某个出产环节产生故障时能给出相应的备用规划
7	Big Data Based Architecture Design	通过打造一个以大数据及云推算为架构的智能造作生态体下反实显祗业在其价值链上端到端的集成及协同
8	Equipment Automation Program	EAP作为设备的底层接口掌管出产设备之间的衔接以及设备中各数据蕴含出产数据的运行通过设备自动化?(EAP)?提升出产效能

五、援试祗业实现了：
（1）优化业务流程，提升业务效能：实现研发和造作业务一体化、出产过程通明化，拥有全球协同研发、造程设计结构化、车间排产动态化、出产反馈实时化的支持能力，实现知识治理，累积产品设计窍门，提高知识沉用率，支持形成精益文化。
（2）通过全球协同研发平台，提升产品创新治理能力：对以项目打算为主线、产品为主题，成立可视化的数字化协同研发环境。实现对产品设计、器件采购、工艺筹备、出产技术筹备和出产执前进行治理，蕴含多项目打算的治理、产品设计进度、物资采购进度、工艺筹备进度、出产筹备进度和出产进度的可视化监控，实现实时治理、集中反馈、统一决策的科研治理信息流处置机造，为企业决策支持服务，有效处置多项目治理能力。
（3）通过精密化的车间现场治理环境，提升数字化车间执行能力：成立数字化造作现场治理平台，构建车间资源、打算、执杏注节造全面治理和节造的精密化和可视化的车间现场治理和监控环境。实现蕴含车间出产打算、出产过程监控、质量治理、设备运行状态分析、工具工装治理、车间数据采集、出产过程治理、看板治理、统计分析、产品追忆治理、出产经营与绩效治理、报表治理等内容治理。实现出产过程实时监控与优化、美满造作资源分配、提高资源利用率、优化配置以及与其他系统之间的数据传递，达到出产前规划、出产中监控、出产后追踪的全方位支持，提升钻研所的数字化造作能力。

六、执行功效及经验总结：
项目为企业带来了如下具体指标的优化。

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乐山某半导体企业数字化工厂项目

七、数字化工厂项目经验总结：
（1）器沉数字化工厂顶层设计与规划：由专业的规划照拂梳理与规划顶层架构。
（2）夯实数字化企业平台：一方面进行端到端价值链整合（整合PLM、ERP、MES和CRM系统，厘清产业价值链执行PLM系统，实现虚构设计和开发；另一方面实现网路化的纵向集成，打造数字化工厂（执行MES/WMS系统，成立工业4.0的主题系统与框架，买通SCADA、EAP、WCS与MES、WMS的整合，提升工厂的自动化运作水平）。
（3）美满决策与打算平台：监控/报表/看板系统美满与移动化利用、大数据平台成立与整合、先进产能打算与线上排程规划等。
（4）项目持续升级及优化：智能工厂不是主张，其主张为提升产品竞争力与质量智能工厂，无法一挥而就，必要企业持久的致力与刷新。

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