ERP系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

1、第26卷增刊南京理工大學(xué)學(xué)報Vol. 26Supp 半導(dǎo)體制造與加工業(yè)的ERP 系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)丁麗麗趙霽(東南大學(xué)自動控制系, 南京210096 摘要。關(guān)鍵詞, , E , 年半導(dǎo)體消耗量約占世界總產(chǎn)量的1/5, 并且仍以百分之十幾的速度在遞增。尤其是半導(dǎo)體分立器件的發(fā)展, 對設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)施條件比集成電路要求低, 投資規(guī)模較小, 許多產(chǎn)品的性能和價格比與國外產(chǎn)品相比已不相上下, 因此, 已具備與國外產(chǎn)品競爭的能力。目前國內(nèi)半導(dǎo)體分立器件制造企業(yè)年產(chǎn)值超億元的已有幾十家, 其中多家企業(yè)采用了計算機(jī)管理信息系統(tǒng)(M IS , 也有少數(shù)企業(yè)在開發(fā)嘗試使用ERP 技術(shù)。由于半導(dǎo)體制造業(yè)生產(chǎn)過程中的物流

2、管理, 其品種多、批量小、市場需求變化快, 使生產(chǎn)組織方式和計劃經(jīng)常變動, 造成“混管”現(xiàn)象時有發(fā)生, 并且投入量和產(chǎn)出量不相匹配, 有時還會出現(xiàn)原輔材料缺貨而造成停工待料。這些情況也是在半導(dǎo)體行業(yè)中實(shí)施ERP 的難點(diǎn)。通過加強(qiáng)對主生產(chǎn)計劃和物料需求計劃的管理, 跟蹤執(zhí)行和對生產(chǎn)流程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控, 重點(diǎn)實(shí)施3個方面的管理內(nèi)容:第一, 完整地了解變化的情況, 采集變化的數(shù)據(jù); 第二, 根據(jù)計劃控制物流在節(jié)點(diǎn)間的流動, 這一工作是通過各種管理業(yè)務(wù)流程來完成的; 第三, 根據(jù)企業(yè)對總量、品種的需求、生產(chǎn)能力和物流運(yùn)動的平衡規(guī)律來制定計劃, 并將計劃分解到物流的每個環(huán)節(jié), 為物流的運(yùn)動和控制提

3、供依據(jù)。本文開發(fā)的ERP 系統(tǒng)經(jīng)半導(dǎo)體企業(yè)實(shí)踐檢驗(yàn), 獲得了半導(dǎo)體企業(yè)的認(rèn)可和良好反饋。1半導(dǎo)體制造與加工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)半導(dǎo)體分立器件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單, 但型號品種多、工藝要求高、物料清單繁雜, 選擇范圍廣, 尤其對滿足多品種、小批量、產(chǎn)品型號更新快、市場需求波動大的特點(diǎn), 企業(yè)的生產(chǎn)計劃丁麗麗女24歲碩士生收稿日期:2002-09-10 需求不斷地調(diào)整、變化。加上客戶訂單經(jīng)常隨季節(jié)變化, 臨時客戶訂單較多, 并且要求產(chǎn)品交貨期短, 這些都給編制切實(shí)可行的企業(yè)生產(chǎn)計劃和MRP (Material Requirements Planning 計劃帶來了較大的困難。2ERP 整體結(jié)構(gòu)經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)研, 以

4、優(yōu)化企業(yè)管理、整合企業(yè)資源、提高效率、節(jié)約成本為目標(biāo), 根據(jù)總體規(guī)劃, 整個ERP 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)邏輯上由12個功能子系統(tǒng)組成(如圖1所示 :生產(chǎn)計劃與MRP 管理、加工業(yè)務(wù)管理、器件銷售管理、物料庫存管理、成品庫存管理、生產(chǎn)管理、采購管理、設(shè)備管理、品質(zhì)管理、工程管理、成本核算、財務(wù)管理 。圖1ERP 系統(tǒng)信息關(guān)聯(lián)圖Fig. 1Information relation digram of ERP system圖1反映了整個ERP 系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)和這些模塊之間的主要信息流。如圖所示主生產(chǎn)計劃和MRP 計劃管理是整個企業(yè)ERP 系統(tǒng)的核心模塊, 是整個生產(chǎn)的指揮和調(diào)度中心。此模塊與其它各功能模塊之間

5、聯(lián)系最密切, 交互的信息最頻繁。在系統(tǒng)信息關(guān)聯(lián)圖中, 主生產(chǎn)計劃的信息流是:器件銷售公司根據(jù)所獲得的市場信息編制出月要貨計劃, 將其輸出給主生產(chǎn)計劃與MRP 管理模塊和芯片供應(yīng)管理模塊, 根據(jù)要貨計劃和生產(chǎn)能力平衡制定主生產(chǎn)計劃并計算物料需求, 確定采購計劃, 采購部門將據(jù)此安排原輔材料的采購。芯片供應(yīng)管理模塊將根據(jù)要貨計劃來安排芯片的采購。其主要的物流信息是:采購部門將原材料采購進(jìn)廠, 發(fā)到貨通知給物料庫存管理模塊, 同時原材料入物料庫。生產(chǎn)部門通過領(lǐng)料將原材料投入生產(chǎn)線生產(chǎn)。生產(chǎn)出的成品通過質(zhì)量檢驗(yàn)后將入成品庫。成品庫存管理模塊將成品的庫存信息反饋給器件銷售管理模塊。這12個功能子系統(tǒng)覆蓋

6、了公司各生產(chǎn)部門和主要的職能部門, 它們之間通過共享信息和交互信息相互聯(lián)系, 構(gòu)成了企業(yè)內(nèi)部的一個資源信息08南京理工大學(xué)學(xué)報第26 卷增刊網(wǎng), 并通過Web 服務(wù)器將信息通過Internet 網(wǎng)絡(luò)共享。3主生產(chǎn)計劃和MRP 計劃管理模塊主生產(chǎn)計劃(MPS 是以具體產(chǎn)品為對象, 規(guī)定在一定計劃期內(nèi)生產(chǎn)哪些產(chǎn)品及各種產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量。它是組織生產(chǎn)的依據(jù), 也是產(chǎn)品銷售的保障, 是ERP 的一個重要的組成部分。制定主生產(chǎn)計劃的信息來源有2個方面, 一方面是需求信息, 另一方面是資源信息。需求信息又來自用戶訂單和需求預(yù)測2個方面。通過這2個方面信息的綜合, 得到制定生產(chǎn)計劃所需要的需求信息。資源信息則

7、是指生產(chǎn)計劃決策的約束條件。本系統(tǒng)中需求信息的來源主要是銷售公司。本系統(tǒng)中的資源信息則是生產(chǎn)能力信息和庫存信息。生產(chǎn)能力平衡是一種分析生產(chǎn)任務(wù)與生產(chǎn)能力之間差距的手段, 際生產(chǎn)能力, 進(jìn)行粗能力平衡。在主生產(chǎn)計劃管理子系統(tǒng)中, , 能力的信息。, 在主生產(chǎn)計劃的編制和調(diào)整中進(jìn)行粗, 使主生產(chǎn)計劃能平衡成品庫, 造成資源浪費(fèi), 也不會出現(xiàn)供貨短缺, 喪失市場。, 因此為了提高主生產(chǎn)計劃的準(zhǔn)確度, 將月主生產(chǎn)計劃細(xì)分到周。為了使主生產(chǎn)計劃具有靈活性和實(shí)時可調(diào)性, 本文引入了調(diào)整計劃 。所謂調(diào)整計劃是指在初始計劃的基礎(chǔ)上, 根據(jù)市場及客戶變化情況來調(diào)整計劃, 使計劃具有可調(diào)性。生產(chǎn)部門將向計劃人員反

8、饋每周的訂單完成的情況, 上一周未完成的訂單將滾動到下一周作為下一周的計劃內(nèi)訂單來處理。對于市場需求的變動、未納入周主生產(chǎn)計劃的客戶訂單和客戶訂單的臨時變更情況, 從增補(bǔ)訂單入口, 進(jìn)行統(tǒng)計。若增補(bǔ)訂單批量很大與初始計劃相差很大, 則立即通過追加或減少主計劃, 對計劃進(jìn)行優(yōu)先級排隊來不斷調(diào)整主生產(chǎn)計劃, 使其成為執(zhí)行計劃。生產(chǎn)車間的作業(yè)計劃將根據(jù)周生產(chǎn)計劃和其執(zhí)行計劃來安排和調(diào)整生產(chǎn)。圖2以信息流的方式描述了半導(dǎo)體制造業(yè)的主生產(chǎn)計劃和MRP 計劃的基本數(shù)據(jù)流。作為整個企業(yè)核心模塊, 主生產(chǎn)計劃和MRP 計劃管理模塊也是各種信息的輸入、匯總之處。為了制定出準(zhǔn)確的主生產(chǎn)計劃, 必須了解市場需求。客

9、戶訂單信息由加工業(yè)務(wù)管理模塊和器件銷售管理模塊提供給主生產(chǎn)計劃和MRP 計劃管理模塊。其中加工業(yè)務(wù)的訂單以業(yè)務(wù)通知單的形式輸入, 而器件銷售的訂單以銷售聯(lián)絡(luò)書和要貨計劃的形式輸入。為了能控制好產(chǎn)品和原材料的庫存量, 主生產(chǎn)計劃和MRP 計劃管理模塊必須能隨時查閱物料庫存和成品庫存管理的庫存信息。在制定主生產(chǎn)計劃時要進(jìn)行粗能力平衡, 生產(chǎn)管理要反饋生產(chǎn)線的產(chǎn)品信息和調(diào)度安排情況, 設(shè)備管理要反饋設(shè)備產(chǎn)能、設(shè)備狀況和設(shè)備生產(chǎn)率。4半導(dǎo)體制造業(yè)MRP 計劃的實(shí)現(xiàn)MRP 計劃是由詳細(xì)的主生產(chǎn)計劃, 依據(jù)相應(yīng)的物料清單(ROM 表 生成的。BOM 表和物料庫存信息是MRP 計劃的重要信息來源。MRP 計

10、劃的合理與否將直接影響物料庫的18總第126期丁麗麗趙霽半導(dǎo)體制造與加工業(yè)的ERP 系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)庫存管理控制 。圖2 Fig. 2The BOM 表來產(chǎn)生的。核算出完成月生, , 才能得到月主, 即:月凈需求量(采購量 =月總需求量-月存貨量+安全庫存量。411半導(dǎo)體制造業(yè)的B OM 表半導(dǎo)體企業(yè)其產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜, 但產(chǎn)品的種類十分繁多且每個客戶對于其產(chǎn)品的加工要求各不相同, 變化頻繁。由于半導(dǎo)體企業(yè)產(chǎn)品的這些特點(diǎn), 因此半導(dǎo)體產(chǎn)品的BOM 表結(jié)構(gòu)必須有其自身的特點(diǎn)才會具有合理性, 才能符合企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況。每個客戶對于其加工的產(chǎn)品都有其自身的加工要求, 企業(yè)工程部維護(hù)的產(chǎn)品BOM

11、 表是針對產(chǎn)品的加工客戶的加工要求的, 不同的客戶, 不同的加工要求就有一份BOM 表。BOM 表內(nèi)的信息包括了對于該加工產(chǎn)品的所有原材料型號、供應(yīng)商的要求和對于加工模具的要求。加工產(chǎn)品的品種繁多, 各個客戶的加工要求又不同, 所以產(chǎn)品BOM 表的記錄數(shù)比較多, 并要根據(jù)客戶要求的變化經(jīng)常維護(hù)。產(chǎn)品BOM 表中并沒有關(guān)于產(chǎn)品所用原材料數(shù)量的信息。每種產(chǎn)品所用原材料的數(shù)量信息相對于客戶的加工要求而言比較穩(wěn)定, 并不經(jīng)常變化。生產(chǎn)某種封裝形式的產(chǎn)品的所用原材料的用量信息在產(chǎn)品材料消耗定額表里維護(hù)。對于每一條產(chǎn)品BOM 表記錄, 都有消耗定額表編號的信息。產(chǎn)品的所用原材料比較繁多, 有3種主要原材料

12、(引線框、金絲和料餅 和多種輔料。產(chǎn)品BOM 表和消耗定額表的結(jié)構(gòu)如圖3所示。412生成MRP 計劃從月生產(chǎn)計劃中取出每批產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量和該批產(chǎn)品對應(yīng)的產(chǎn)品BOM 表編號, 根據(jù)產(chǎn)品BOM 編號, 提取出該批產(chǎn)品對應(yīng)的消耗定額表編號和各種材料的編號(物資代碼 。由此消耗定額編號和物資代碼在消耗定額表中定位到唯一的記錄, 從該記錄中提取MRP 計劃中需要的該種材料的消耗量、材料型號、材料規(guī)格和材料供應(yīng)商的信息。MRP 計劃中的原材料需求量可以根據(jù)以上所得的信息得出:月需求量=產(chǎn)品數(shù)量×材料消耗定額, 生產(chǎn)該種產(chǎn)品所需原材料的型號以及供應(yīng)商信息也有了。有了主材料的月需28南京理工大學(xué)學(xué)報

13、第26卷增刊求量, 就可以根據(jù)相關(guān)信息得出該月主材料的采購計劃:月采購數(shù)量=需求量-物料庫存量+安全庫存量月采購量要細(xì)分到每周, 產(chǎn)生每周的采購量。在制定材料的周采購量時, 計劃人員要參考當(dāng)月該種材料的累計實(shí)際到貨數(shù)量和當(dāng)月該種材料的累計實(shí)際消耗量(即實(shí)際出庫量 。產(chǎn)品BOM 表結(jié)構(gòu)BOM 表編號VARCHAR2(16 pk 產(chǎn)品類型VARCHAR2(10修改版號VARCHAR2(10制單日期DA TE消耗定額表編號VARCHAR2(7客戶名稱VARCHAR2(5封裝形式VARCHAR2(15產(chǎn)品編號VARCHAR2(5產(chǎn)品名稱VARCHAR2(20金絲編號VARCHAR2(15塑封料餅編號V

14、ARCHAR2(15引線框編號VARCHAR2(15覆晶膠編號15芯片版號 (15(15VARCHAR2(15打線圖號VARCHAR2(15版序VARCHAR2(15背晶方式VARCHAR2(15芯片厚度VARCHAR2(15磨片需求VARCHAR2(15工藝流程VARCHAR2(200消耗定額表結(jié)構(gòu)消耗定額表編號VARCHAR2(15 #pk 材料編號VARCHAR2(15 #pk 材料名稱VARCHAR2(20 材料型號VARCHAR2(15 材料規(guī)格VARCHAR2(15 供應(yīng)廠商(30 消耗定額( ,2 (圖3BOM 表和消耗定額表結(jié)構(gòu)Fig. 3The structure of BO

15、M form and ration form413實(shí)際物料庫的出庫量對主生產(chǎn)計劃的反饋信息實(shí)際物料的實(shí)際出庫數(shù)量(即消耗量 對于主生產(chǎn)計劃是很有用的反饋信息, 因?yàn)閺奈锪蠋斓膶?shí)際物料消耗量可以反映出產(chǎn)品的實(shí)際產(chǎn)量, 從而反映市場對產(chǎn)品的實(shí)際需求量。產(chǎn)品的實(shí)際產(chǎn)量是隨著市場需求量的波動而波動的, 雖然有一定的滯后, 但由于半導(dǎo)體制造業(yè)行業(yè)的特點(diǎn), 如前所述, 這種滯后是很短的, 可以忽略。從一段時間內(nèi)物料的實(shí)際累計出庫量, 根據(jù)產(chǎn)品BOM 表和材料消耗定額表的信息, 可以反向推出在這段時間內(nèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量。對于每一種產(chǎn)品都需要3種主要原材料:料餅、塑封料和金絲。從物料庫的出庫記錄中取出這3種主料一段

16、時間內(nèi)的累計出庫數(shù)。根據(jù)取出的3種主料的物資代碼進(jìn)行無序組合, 從產(chǎn)品BOM 表中找出有對應(yīng)組合的記錄。取出BOM 表中記錄的產(chǎn)品名稱、材料消耗定額表編號和一種主料的物料編號。根據(jù)材料消耗定額表編號和一種主料的物料編號, 從材料消耗定額表中找到唯一的記錄, 取出每萬定額量, 產(chǎn)品的產(chǎn)量=物料出庫量/物料的每萬定額。t 時間段內(nèi)出庫的主要原材料:n =a 1, a 2; b 1, b 2; c 1, c 2; 出庫量:N =A 1, A 2; B 1, B 2; C 1, C 2。其中, a 1, a 2為料餅型號, b 1, b 2為引線框型號, c 1, c 2為金絲型號; A 1, A 2

17、為38總第126期丁麗麗趙霽半導(dǎo)體制造與加工業(yè)的ERP 系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)84 南 26 卷增刊 京 理 工 大 學(xué) 學(xué) 報 第 料餅出庫量 , B 1 , B 2 為引線框出庫量 , C1 , C2 為金絲出庫量 。 可能的 BOM 組合 : B = a1 , b1 , c1 a 1 , b1 , c2 a 1 , b2 , c1 a 1 , b2 , c2 a 2 , b1 , c1 a 2 , b1 , c2 a 2 , b2 , c1 a 2 , b2 , c2 從 BOM 表中找出對應(yīng)的記錄 :BOM = a1 , b1 , c1 a1 , b1 , c2 a1 , b2 , c1 得出

18、對應(yīng)的產(chǎn)品名稱 CPMC = TO941 , TO952 , TO94221 根據(jù)材料消耗定額表編號和料餅 ( 3 種主料之一 的物料編號從材料消耗定額表中找到 唯一的記錄 , 取出每萬定額量 :MWDE a1 , a2 , a3 = d 1 , d 2 , d 3 ; 其中 , d 1 , d 2 , d 3 分別 是 a1 , a2 , a3 在消耗定額表中的每萬定額 。 對應(yīng)產(chǎn)品的產(chǎn)量 :CL TO941 , TO952 , TO94221 = A 1/ d 1 , A 2/ d 2 , A 3/ d 3 。 本文的主生產(chǎn)計劃和 MRP 計劃模型是依據(jù)半導(dǎo)體制造企業(yè)的實(shí)際情況 , 在進(jìn)行了大 量調(diào)研和實(shí)際開發(fā)工作的基礎(chǔ)上提出的 ,對于相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)作具有一定的實(shí)際參考 價值 。 參 考 文 獻(xiàn) ABSTRACT According to t he characteristics of semiconductor manufact uring indust ry , t his paper analyzes t he specialities of t he enterprises manufa