一、方案背景
PCBA 板是电子设备中最重要的组成部分，其质量的稳定对终端电子设备功能的正常发挥至关重要。近年来，受国家大力支持集成电路产业等影响，我国PCBA行业市场增长态势稳健，PCBA广泛的应用途径有力支撑未来工业的发展，加工需求显著增长。然而，PCBA在物料、生产、质量、管理等各个环节中存在诸多痛点，致使部分PCBA工厂愈加困难。
当前我国制造业正处于从传统生产模式向数字化 、网联化、智能化转型的新发展阶段。《“十四五”智能制造发展规划》提出:将人工智能、大数据、边缘计算、5G等在工业领域的关键核心技术攻关列首项重点任务。以数字化驱动PCBA智能制造转型升级已经势在必行，数字化升级也是PCBA制造企业解决生产全流程痛点，降本增效，提升品质的一条捷途广径。
二、PCBA制造痛点
（一）物料环节痛点
1.仓库管理困难
ERP只管数量，没有管控到具体的仓库、库位，库内管理全靠人工管理。
2.无线边仓
没有线边仓，SMT备完料放到线体边上，通过流通码标识，流通码上面有订单信息，生产完后的物料退到SMT原料仓。
3.物料补充不及时
产线生产缺料，无法及时的拉动库存进行物料补充，物料补充不及时影响生产效率。
4.无先进先出
SMT物料采用移动料车备料，提前T-1备料，盘料上面没有二维码，出入库靠人工查找，能够实现物理上的先进先出。
5.问题物料无法追溯
产品BOM包含多种物料及数量，发生问题追溯物料原因困难。
6.损失物料无法追踪
产品BOM包含多种物料及数量，发生问题追溯物料原因困难。
（二）生产环节痛点
1.上料过程无法监管，人工上料容易出错，关键物料成本较高，导致成本增加。
2.无标准系统接入，容易造成生产流程混乱，跳站生产的情况时常发生。
3. 生产进度不透明。
4.工序间协同脱节，产能效率低。
5.生产任务下发效率低。
6.BOM、工艺路线不准确。
（三）质量环节痛点
1.无法管控
工序间的质量问题无法管控。
2.无法追溯
产品发生不良后无法精准定位查找发生环节与原因。
3.合格率低
质量管理除离线检测设备外，受人为控制因素大，影响整体成品合格率。
（四）管理环节痛点
1.验厂难
工厂信息化水平落后，无法通过客户验厂。
2.追责难
生产过程的产品问题难以追责。
3.统计慢
生产数据不准确，统计速度慢。
4.追溯难
追溯问题原因非常困难，基本无法做到。
5.利用率低
生产数据没有做到有效利用。
图1 PCBA制造中的难点
三、解决方案
依托卡奥斯的技术优势，海云芯基于对PCBA行业的实践经验与深刻理解，打造了面向PCBA行业的生产信息化管理系统(MES)，产品采用私有化部署，集数据采集、分析于一体，通过实时获取的生产过程数据，实现对生产设备、物料、生产过程、产品质量的全流程管控。
图2 PCBA制造行业MES解决方案
海云芯MES涵盖7大核心应用场景，18项措施，帮助企业解决仓储管理、生产管控及质量追溯问题。
（一）仓储环节
海云芯MES系统能严格管控物料的来料渠道、料号、生产日期等信息；结合一物一码的管理方式确保物料的可追溯性。根据先进先出的原则，确保物料的有效使用，并结合AGV机器人进行有序出库和运送，提升周转率。
此外，仓库大数据看板的应用，提高了物料的管控效率。如：原料仓看板的超期提醒可协助管理人员降低呆滞库存量；线边仓看板结合JIT进行生产中物料拉动管控。
相对于无系统辅助管理的仓库，相似的物料容易收错、发错；人为的逐个去排查物料的来源、生产日期等较费时间。而且物料的收发都需要位置的管控，仅凭借员工的记忆操作，准确率和效率相对较低，新员工更是无法快速上手，而这些痛点都可以通过海云芯MES的仓库管理模块轻松解决。
（二）SMT产线
1．排产：海云芯MES系统可对订单进行二次排产，根据车间的实际情况，按需拆分订单下发生产。
2．投入站：线体根据二次排产计划，在投入站完成对应制令单上线。系统会对上线的钢网、刮刀、辅料、物料等进行匹配管控。无误方能正常生产。
3．AOI检测：海云芯MES通过接口或日志解析等方式将AOI检测的结果及不良数据记录到系统。生产管理人员通过系统的统计数据，可适当调整设备参数提升生产合格率。
4．首检：系统支持自定义设置首检前的生产数量，首检通过后方可继续生产，从而降低不良品率。
（三）机插产线
实现AI线体的MES管理，投入即产出；主要校验产品的生产流程、物料上料防错、是否有前置不良等；保障生产质量。
（四）DIP产线：
上料防错：DIP线体投入站会校验单据是否有前置生产记录、前后生产工艺路线是否匹配、过站产品是否存在前置生产不良等重要作用，如工艺路线不匹配或产品存在前置生产不良则无法继续生产。
AOI检测：AOI检测先进行扫码，判断产品是否符合工艺流程及是否有前置不良，如有则会报错，无法继续生产；海云芯MES解析测试结果进行记录，便于生产情况分析及数据追溯。
ICT检测：ICT检测先进行扫码，判断产品是否符合工艺流程及是否有前置不良，如有则会报错，无法继续生产；通过系统可实时查看各产线产品ICT检测情况，记录不良元件及原因，提升物料管控力度及产品产出质量。
FCT检测:FCT，PCBA功能测试，先进行扫码，判断产品是否符合工艺流程及是否有前置不良，如有则会报错，无法继续生产；海云芯MES把测试结果进行存储，对不良功能进行记录，便于我们对PCBA产品质量进行有效管控。
返修：AOI、ICT、FCT等检测出的不良信息都可通过MES系统查看，返修人员通过管理端页面，筛选相应站位或PCBA的条码可快速找到需要返修的PCBA进行返修，通过明确的不良原因极大的提高了返修工作效率。为保证产品质量，所有经过返修的产品需从AOI重新过站检测。
（五）成品包装
产品包装作为产品产出的重要工站，包含了工艺流程的校验，闸口不良品流出、管控追溯等重要功能；系统支持根据产品自主建立包装规则，包装工站通过扫描产品唯一码，记录包装情况，满足包装规则时自动关箱并打印包装箱码，形成箱码与产品的一对多绑定，同理类推至每托产品与箱码的一对多绑定，如发现问题时可快速批量追溯管控。
四、核心优势
（一）私有化部署
不受网络条件限制，局域网亦可保证系统稳定运行。
（二）本地化存储
生产数据存储在本地服务器内，保证生产信息不外泄。
（三）功能可配置
应对多种业务场景，功能模块化配置，自由组合。
（四）设备可管控
工业设备互联网化，对接管控本地设备，实时获取设备数据。
五、产品价值
（一）面向企业不同角色
对于高层及企业主，可以实时运营情况查看，关键运营指标分析报告，助力战略性业务决策；
对于生产主管，可高效管理生产订单的排程、执行和监控，提高生产效率；
对于工人及质检员，可提供生产、安全、检验等各环节的标准操作指导，规范生产；
对于销售人员，可以实时跟进订单生产进度，交付有保障，同时可实时查询成品库，便于应急订单交互；
对于质检主管，生产全过程可实现质量追溯，质量问题分析，持续改善质量体系；
对于供料人员，可提供物料备货依据，保障生产原料充足的情况下减少物料库存积压，降低生产成本；
对于仓库主管，可以实时动态展示库存分布，库存流转可追溯，实现库存精准化管理。
（二）面向企业管理
提高生产效率：物料实时监控、不良品告警与维修、设备状态在线监控、车间看板实时监控。
降低生产成本：自动化设定，减少冗余岗位，减少人为干预防错防呆、关键物物料防错。
质量管控追溯：条码化管理，全程高效管控，质量数据可追溯。
六、案例介绍：
（一）客户介绍
客户A主要提供白电产品的电脑板方案设计，并制造生产PCBA板，设计制造全流程覆盖，年产值1.5个亿，有ERP管理，无其他信息化管理软件。
客户痛点：
1.仓库主管：物料管理混乱，库存积压严重，出入库效率低，损失30万/年以上。
2.质量主管：质量数据无法实时获取，不良品流出严重，质量损失，200万/年以上。
3.生产主管：生产不透明、问题难追溯，上料出错无法预防，生产管理效率低下。
（二）项目价值
物料出入库效率提高70%，仓库利用率提高50%，库存周转率由16天/月降至12天/月。
1.产品追溯：实现100%追溯，不良流出减少60%。
2.物料管理：实现贴片料100%防呆防错，关键件管控也可做到上料比对。
3.无纸化作业：减少人工报表及纸质表单200余种，实现90%流程无纸化。
4.质量管理：全流程质量管控，一次性通过率提高15%。
图3 MES管理现场
