本文为“2023年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2023年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介
沈阳芯源微电子设备股份有限公司(以下简称:芯源微)成立于2002年,是由中科院沈阳自动化研究所发起创建的国家高新技术企业,专业从事半导体生产设备的研发、生产、销售与服务,致力于为客户提供半导体装备与工艺整体解决方案。2017-2018年,公司连续两年获评中国半导体设备行业十强;连续承担国家02重大专项“十一五”、“十二五”项目。2019年12月16日,公司在上交所科创板板上市,成为“半导体光刻设备第一股”、“辽宁省科创板第一股”。
公司被评为全国第一批专精特新“小巨人”, 荣获“国家战略性创新产品”、“国家重点新产品”、“辽宁省科技进步一等奖”、“辽宁省企业重大研发成果”、辽宁省五一劳动奖状等奖励,主持制定行业标准2项。
图1 沈阳芯源微电子设备股份有限公司
二、企业在智能制造方面的现状
芯源微目前已经完成了CAX集成(包括solidworks、AD等设计软件)、PLM、ERP、财务税系统集成、银企集成、商旅集成、SRM、HR软件、OA协同(全系统映射)、车间无纸化等智能项目建设。
其中,在PLM-ERP场景下,物料、BOM、模型图纸源于CAD软件设计,设计完成后由数模生成BOM推送至ERP计划模块用于供应链制造,全业务数据跨平台协同,数据同源且不落地。提升了设计数据与供应链制造数据的一致性及准确性,PLM工程变更单的下推自动同步ERP生产工单用料清单,节约了原计划手工修改用料清单的时间,系统代替人为操作提高效率的同时也确保了准确性,保证了设计BOM与制造BOM的一致性,图纸版本的一致性。
效果1:PLM-ERP由手动创建物料搭建BOM,变为线上传输,系统之间传递
1.物料属性:制造物料/采购物料/虚拟物料。
2.生产方式:自制/外协。
3.财务类别:产线/类别/领域。
4.规格型号。
5.购买链接/购买渠道。
效果2:工程变更单涉及生产在制订单,需要手动修改生产订单的用料清单(装配用清单的增删改),目前实现工程变更单自动同步用料清单。
效果3:工程变更单涉及的外协图纸,过去需要采购员根据变更单的物料目录下载最新工程图,并匹配采购在途订单确认本次变更涉及到的外协厂商名录,再根据名录分发给外协厂商。目前实现变更单生效后,供方SRM系统中外协订单的图纸同步更新版本,且图纸附加在外协订单物料明细行中,易于查看。基于信息安全,还能设置下载、查看、打印权限,甚至定期回收系统图纸。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1.项目背景介绍
2021年芯源微在面临半导体行业重大发展大机遇的同时,深感企业内部研发
生产管理及
供应链管理不能应对当前市场快速变化的需求,公司需要一场至上而下的变革。因此,公司决定推行芯源微一体化协同管理平台的建设。
项目实施前,研发设计人员需要手工编辑BOM,计划员需要手动在ERP创建物料搭建BOM才能运行MRP。ERP与PLM之间存在物料种类、版本、编码不同步、存在差异的问题,运行MRP之前需要计划员做大量的基础数据运维工作。
研发工程师常常在不清楚物料采购周期的情况下进行物料选用,设计完成后发现外购周期比订单周期都长进而反复变更,影响订单交期;信息流缺乏项目号,影响研发-计划-采购-生产-发货等全生命周期管理;缺乏设计数据生态共享的机制,例如外协图纸变更需要多人专人进行图纸传递,才能确保外协加工的准确性及顺畅性。
财务方面,公司未实现业财一体化,因此对数据追溯及高质量月结产生困惑,随着营收增加规模扩大,导致整体效率不及发展。
2.项目实施与应用情况详细介绍
芯源微一体化协同管理平台(KCM)就是实现芯源微智能化的载体,通过KCM平台打造半导体产业数字化生态链,使芯源微与客户、供应链在平台中无缝衔接,实现产品全生命周期管理。
KCM平台主要有以下几个子系统:
CRM:
客户关系管理 Customer Relationship Management。实现对客户售前需求、售中查询、售后服务的全程线上服务。
PLM:
产品生命周期管理 Product Lifecycle Management。实现产品从市场需求、研发验证、投入使用、优化迭代、淘汰下线的全生命周期管理。
ERP:
企业资源计划 Enterprise Resource Planning。与PLM、CRM、SRM、MES、HR、OA等系统深度集成,实现研产业财税一体化协同管理系统。
SRM: 供应商关系管理 Supplier Relationship Management。整合半导体行业上游供应链,提高采购质量,降低采购成本,提升供应链竞争力。
MES: 生产
制造执行系统 Manufacturing Execution System。车间制造过程可视化、数字化、智能化,提高工作效率,提升产品质量。
TQM: 全面
质量管理 Total Quality Management。构建产品的全生命周期
质量管理体系,实现产品交付全过程质量监控。
通过KCM平台,公司各部门的协同合作更加高效,避免各模块多系统操作、信息孤岛等弊端;更主要的是KCM平台让芯源微与客户、供应链的业务关系更加紧密、高效;公司日常运营过程中的大部分问题也可以通过平台预警提早发现并形成闭环,实现技术积累、跨越式发展的目标。
1)通过将ERP信息反写PLM外购件库的方式来赋能机械工程师,从此不再让工程师因为不清楚外购件供货周期、最小起订量、库存、价格等供应链参数而导致设计变更。

图4 管控后效果
2)很多研发设计公司有PDM,但是机械工程师为了追求效率,在项目中修改数模,不去同步公司的数模文档库;修改BOM时只修改excel表中的物料清单种类和数量,不同步修改数模。这就导致公司的数模文档库不是最新版的,造成生产装配和现场调试经常需要大量时间核对,且后续工程师借用数模也会产生问题。通过PLM-CAX集成,我们实现无论是常规设计还是变更设计都需要通过同步文档库正确的数模来生成BOM,而不是线下EXCEL制作BOM,并且已生成的BOM不能修改,如需要修改种类或数量则需要更新数模,选取数模进行线上生成BOM。

图5 PLM-CAX集成效果
3)银企直连方面:
图6 银企直连核心功能
4)预付应付自动核销:以采购订单为依托,自动判断此订单是否预付。自动识别标准应付单和预付付款单,同时自动核销生成应付核销单完成应付预付核销任务。
图7 预付应付自动核销流程
5)ERP-SRM-条码集成是一次链主带动周边配套企业构建新物流生态的一种尝试,配套厂通过SRM打码送货,链主企业办理入库阶段直接扫码入库,有需要质检的物料会分单为质检物料送货单和非检验送货单。

图8 实施效果
对于不用链主SRM系统的供方我们实现了直接解码入库:

图9 直接解码入库
6)分子公司异地协同部署(研发设计、计划、采购、生产、仓储物流等)
图10 异地协同部署流程
3.效益分析
通过实现ERP-SRM集成对供应链应付业务效率整体提升30倍。原理为:形成暂估通知供应商匹配优化提升6倍(如图),由传统的采购员上传发票到系统改为供应商直接在SRM上传发票至企业ERP并核对匹配订单,同时通过与金税系统集成会实现系统引入核对。

图11 ERP-SRM集成效果
ERP-OA集成改变了传统企业OA审批与ERP互不关联“两层皮”的窘态。拿资产购置申请举例,供方数据要在OA/ERP分别维护,资产购置申请、合同评审、付款评审、入固定资产管理每一次业务,都需要一一匹配,因为有时间差,做跨系统人工匹配核对需要极高的耐性。优化后总时效提升6倍以上。
图12 资产申购
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