今年是中国改革开放的第41个年头，在过去的40年里，中 国的电子制造业发生了翻天覆地的变化，在很多的制造领域都 取得了突飞猛进的发展。近些年随着互联网和软件行业的兴 起，很多新型行业也在飞速扩张。各行业对人才及人力的需求 与日俱增，再加上中国人口红利的逐年减少，这都在一定程度 上造成了制造业人力的短缺，给生产质量带来很大的不确定 性。同时，随着中国企业不断做大做强，也引起了西方国家的 “重点关照”，给中国企业设置各种贸易壁垒，比如提高关 税、限制技术输出等。因此，电子制造企业在提高产品品牌影 响力的同时，更需要在生产制造环节提高竞争力。 

传统的生产加工环节需要完善管理体系和管理制度，在进 入互联网时代后，更需要提升信息化能力。MES系统（制造企 业生产过程执行系统）正是整个信息化体系中最主要的一个环 节，它是完全以生产制造为中心，其它系统可与其高度对接及 协同，这样就打造了一个“MES+”的管控和运行环境。由于 MES强调控制和协调，使现代制造业信息系统不仅有很好的计 划系统，而且能使计划落实到执行系统。[1]高度的协同，让生 产制造过程中的很多管理可以实现“防错”、“防呆”，这样 就可以消除人的不稳定因素和客户的较高管控要求所带来的影 响的冲击。

2. MES系统在电子制造企业中的运用分析 

2.1 工艺及标准化管理 

（1）工序管理 

电子制造生产一般都包含以下工序，如SMT（表面贴装 技术）、手工插件、ICT（自动在线测试仪）、FT（功能测 试）、Coating（贴片元器件覆膜保护）、组装、老化测试、 包装等。每款产品都必须按照规定的工序生产，每个工序都不 可遗漏，也不可颠倒。比如，产品是否经过FT测试、老化测 试，仅从产品外观上看没有任何差异，但对客户使用则会影响 非常大。MES系统中的工艺路线管理可以实现对工序的管控， 防止漏工序或工序颠倒。生产过程中，工艺工程师按产品工艺 规范在MES中设定好工艺路线，再在每个工序开始或结束处设 置好扫描工位。每一个PCB’A或成品都有唯一的条形码，前一 工序未扫描则下一工序就不能扫描通过，从而实现对工序的有 效管控。

（2）工艺管理 

要确保每台产品完全一致，需BOM（材料清单）、SOP（作 业指导书）和SIP（检验指导书）共同来保证。BOM的正确性 在ERP中实现。SOP和SIP由技术单位审核归档，而生产现场是 否使用了正确和最新的版本，则由MES来实现。生产线在生产 时，扫描任务令条码，即可自动调用系统中正确的SOP和SIP， 避免了人为拿取造成的错误。MES和OA系统的协同作业，可以 让车间有效地执行ECN（工程变更通知单）。在OA中会签完ECN 并绑定好任务令后，ECN被推送至MES中。在生产至该任务令的 产品时，系统会出现该ECN的锁定信息，工程和品管人员现场 确认该ECN的内容被正确导入后，则在系统中解锁，让生产继 续。通过MES对工艺、工序以及变更的IT化管控，让生产所赖 以生存的标准化文件及变异控制可以完全得以实施。

2.2 追溯管理 

（1）原材料追溯 

在MES系统中，来料时对原材料的型号、Date Code（生产 日期代码）、Lot Code（批次代码）、数量等基本信息进行采 集，产生在工厂内部流通的唯一条码号。此条码在后续原材料 入库、出库、使用等各个环节被扫描、识别。在生产过程中， 通过条码扫描跟踪物料在线状态，监控物料流转过程，保证物 料在车间生产过程中快速高效流转，并可随时查询。[2]从而通 过既定的逻辑实现追溯。若有元器件需要召回，一般国际原材 料供应商都是按Lot Code进行召回或质量处理的，MES系统可 以通过比对Lot Code锁定问题批次的物料，这样的锁定几乎能 做到零失误，并且时效性和效率都非常高。由于物料条码信息 中采集了Date Code等周期信息，因此在发料时，系统可以先 发周期最早的物料，如此滚动也就实现了IT化的FIFO（先进先 出）。

（2）半成品及成品追溯 

每个PCB’A都有唯一的S/N（序列号）用以实现最终产品 的追溯，通过生产过程中对原材料的上料扫描，物料信息便与 PCBA的S/N实现了关联。PCBA的S/N再与最终产品上的S/N进行 关联，这样就实现了从原材料到最终产品的相互关联。由此， 当需要查找使用了某Lot Code的物料或某个品牌的物料的PCBA 或成品时，就只需在系统中键入特定信息便可实现。基于S/N 的基础，通过过站扫描，操作者和所使用的设备都会详细地 记录在MES中，这样就可以追踪到每台产品的操作者和生产设 备。通过MES系统对温湿度监控系统和ESD监控系统的对接，也 可以查找任何时间产品生产的现场环境等。因此，MES系统可 以对整个生产过程中人、机、料、法、环所涉及的各个环节实 现追溯和监控。

2.3 质量预警和停线管理 

MES系统中的质量预警或停线管理由系统控制硬件或产品 过站扫描的方法进行。以SMT生产为例，当在线检测设备如SPI（锡膏厚度检测）、AOI（自动光学检测）等发现某类不良达 到异常或停线标准时，MES系统便会自动发出预警信息或主动 动作。如果达到异常标准，与MES对接的Andon系统会闪黄灯 进行预警。当达到停线标准时，Andon系统则会闪红灯进行警 报，同时MES系统会通过控制系统直接让生产线停线。另外， 近年来MES系统中的上料管控也是质量预警和停线管理中很 好的一个运用。在上料或接料后，由操作员和品管员分别在 MES系统中扫描原材料条码、栈位号（SMT贴片机上料物理位 置）、Feeder（喂料器）条码，系统会解析原材料条码中的物 料料号，与工程师拟制的程序中每个栈位对应的物料料号进行 比对，一致的即会通过。遇到实际的料号与程序中该栈位的料 号不一致时，则会闪灯报警。所以，MES系统中的质量预警和 停线管理，让生产中异常和停线管理变得简单，让现场的质量 管理变得有效可控。

2.4 设备控制及人的管理 

（1）设备控制 

机器设备在电子制造企业中占据重要的位置，也是企业投 入大量资金的地方，设备的有效使用对企业发展有着举足轻重 的作用。设备在加工或测试过程中会产生相关的数据记录，这些数 据也是对生产出的产品性能或加工水准的记录。MES与设备对 接后，系统会读取设备的加工过程数据或检测结果并进行CPK 分析（过程能力指数），当CPK值低于设定值时即会预警或停 机。比如，电源产品功能测试项目中的输出电压检验这一项， 其结果可能会靠近中心值，也可能会靠近上限值或下限值。如 果靠近极限值的产品数量较大，则说明产品的一致性较差，可 能是某种材料或某个加工工序产生了变异。如果没有监控，则 只能等到其结果超过极限值，变成不良时才能被发现。因此， 在MES的介入下，设备实现了除加工或测试以外的功能——自 主质量管理。 

MES系统不仅可以做设备的保养维护管理，更能对设备及 治工具（各个工序所使用的的工具总称）进行全生命周期的管 理。首先，需要在MES系统中做好各种设备和治工具的分类并 录入基础数据，将各类设备、治工具的检验项目、检验标准、 保养周期、保养项目、仪校周期及仪校项目等数据录入。设备 或治工具来料时，都需有唯一的设备或治工具条码，由IQC根 据检验项目及标准进行检验或确认，其检验数据都会记录在 MES系统中，而后在车间进行试用。治工具每次使用完都需入 库保养、检验，其结果都会通过扫描记录，有不良则直接进入 维修站，在维修好前不能被产线扫描使用。设备则根据预设好 的保养周期及仪校周期进行保养和仪校，系统也会在下一个周 期到来前，通过邮件或信息提醒管理人员，如果到期一直没有 处理，则系统会锁定该设备，不可再使用。

（2）人的管理 

人是所有生产要素中最重要的因素之一，在中国经济高速 发展的今天，人的就业选择越来越多，企业里的工人更具流动 性，企业在人的管理上也就越来越困难。企业在基本的人事、 考勤、培训等方面，可以由ehr（人力资源电子化管理）系统 进行管理。但人员在生产现场的技能适配、岗位匹配、权限分 配等方面，ehr则无法启及，只能由MES来填补其空白。员工入 职后，通过培训考核，取得了某个工种或某种技能的上岗证， 或多个技能的上岗证，MES系统会同步从ehr获取。在生产某个 产品时，必须要具备必要的技能人员齐备的情况下才能开线生 产。在开线前，扫描员工的工号便可获取相关技能结果，判断 其是否具备开线条件，这就不用再由IPQC（制程控制）逐一核 对其岗位匹配性及技能适配性。在生产现场，有些MES系统中 确认的工作需要不同职能担当的人员配合操作，比如ECN执行 的现场确认就需要品管、工程、制造三方确认，方能确保执行 的有效性。因此，通过MES对生产现场人员的管控，会最大限 度地减少人为因素对生产带来的不利影响。

2.5 可视化及大数据 

（1）可视化

生产现场的物料、半成品等一直处于流动状态，如果靠人 去统计其状态及变化，那将是非常巨大的工作量，并且难以保 证数据准确。MES系统可以通过各个扫描节点的数据，进行统 计分析，让管理人员实时获取很多的生产信息。比如，各个段 的生产达成情况和质量状况等，以及各个段的WIP（正在加工 的产品）数据、维修数据等。这些数据都可以在生产现场、厂 长办公室、控制室等多处呈现，也能通过网页任何时间任何地 方进行查询，让管理呈现出可视化。 

（2）大数据 

现在对IT网络企业、电商等最宝贵的可能就是客户各类 活动后留下的记录，汇总起来就是大数据。在电子制造企业 中大数据也同样宝贵，其大数据来源于MES系统中的各种扫 描记录、测试数据、人员信息、物料数据等。通过对这些数 据的分析利用，就能得到生产经营中所需要的重要信息。比 如，哪些产品的加工成本高、哪些工序的加工成本高、哪些 产品的维修及故障率高、哪些产品的制程能耗高，哪些元器 件的失效率高等。对这些数据的分析结果可以指导产品的设 计改进和新产品的研发改进方向，也可以让生产管理人员更 清晰地了解制程及工序的改进方向，让生产现场变得更加精 益。

3 结束语

在未来的企业竞争中，电子制造企业将更多地依赖信息 化对企业生产管理的帮助。借助MES系统连接各个应用管理系 统，能够实现系统化的IT环境。若MES系统与客户、供应商的 相关软件系统连接，还可以形成更大更广的连通环境，让生产 过程中的人、机、料、法、环都在集成化的体系中运行。这样 的体系将会助力企业走上稳健的发展之路，为企业的发展插上 腾飞的翅膀。