PCB评估过程中需要关注哪些因素?

窗外夜色深沉,我长长叹了口气,收拾好沉重的笔记本计算机,走出客户工厂的大门。回首近来客户ERP项目漏洞百出、中期进度验收报告令人堪忧前景,我真是百般滋味在心头。
 
几个月前,公司委派我负责给这家客户实施ERP系统。客户是PCB行业(电子信息产品制造业)的企业,希望在压力越来越大的产业环境下从“干毛巾里拧出水来”,这必须把成本降到最低,并要对市场变化作出最快的反应。PCB业最复杂、最关键的管理环节在于生产物流体系,营业接单、产品研发、工程数据、库存管理、发料投产、委外加工、成品包装入库等过程,这都是决定PCB企业是否具备竞争优势的最大关键。在实施ERP的过程中,有三句话让我深有感触,而且头痛不已。
 
第一句:只有快速报价,才能抢到订单
 
在这家企业办公区,听到最多的是:“我们PCB业是全订单生产,订单批次多,品种规格复杂,谁能最快速度准确报价,谁就是胜出者。”这句话也成为我往后几个月ERP实施时最怕听到一句话。
 
市场和行业的压力要求快速报价,因此实施ERP的难点和需求点就在于能否协助客户快速准确地报价。快速报价涉及到两个方面:一是成本核算,二是交期确认。
 
PCB业内卖出的每一块PCB都是客户定制的,因此,PCB板的报价需要先进行成本核算,同时还需要参考PCB计算机自动拼版计算,在标准尺寸的覆铜板上排版的材料利用率做出综合报价。
 
PCB业的成本计算是所有产业中最为特别、最为复杂的,从开料、压板、成形,一直到FQC、包装、完工入库,需要依据每一个工序投入的材料费用、人工费用、制造费用等进行分步核算,再依据订单产品编号分批累计成本。并且不同类型的产品,其工序的标准费率都会有所区别。对于一些产品如盲埋孔板、沉金板、压铜座板,因其工艺或所有材料的特殊性,要求必须对此采用一些特殊的计算方法。同理,钻孔工序所用钻嘴大小也会影响到产品的成本,这些都直接影响到WIP成本、报废成本的计算与评估。
 
此外,PCB厂都是属于OEM客户代工的产品,不同客户订制的产品都不相同,很少有共享性的产品。另一方面,出于对质量的考虑,部份客户可能还会指定使用某个厂商的基板,或油墨等,以达到其质量和成本控管要求。
 
在这纷繁复杂的成本核算需求下,每次与客户业务部门/财务部门关于快速报价与成本核算的会议上,我都只能重复一句话:“噢,这做不到,哪也不行,我们的系统不是用这种方式计算的。”每次说“不”都让我内心懊恼不已。

第二句:快鱼吃慢鱼,只有快速响应更改才能生存
 
当我还在痛苦思考如何成本核算的时候,我听到第二句让我差不多想吐血的话:“谁能最快响应并生产出客户时时更改的产品,谁就能胜出。”
 
ECN(工程变更通知)更改。
 
PCB行业产品生产过程中经常出现ECN工程变更,并且往往同时存在内部ECN和外部ECN变更(客户工程文件变更)。产品设计频繁的ECN变更,如果管理不当,造成的报废存货将会非常惊人。因此,如何规划ECN产品设计变更在ERP系统的应用,是一项非常关键而重大的事情。
 
如果不管ECN大变更或小变更都更改产品和半成品的料号,将会让各个部门的人员无法搞清楚每一个不同版别的产品是否可以兼容,不同料号是否可以交货,这将造成许多存货或在制品在发生ECN产品设计变更时产生不必要的报废。这也是我过往的实施经验不能套用的难点之一。我多次提出的ECN解决方案都遭到客户的否决,苦恼又加深了一层。
 
BOM数据的规划和建立。
 
基础BOM数据的规划和建立对于PCB业而言,就像兴建一栋大楼的地基一样重要,地基打不好,大楼必定兴建不起来,这是必然的道理。
 
基础工程数据包括两个部分:物料基本数据管理。产品结构BOM管理。而PCB行业是高速发展的行业,物料用量和工序会因为技术的进步而改变,有些物料和工序经过一年两年之后就不再使用,有些物料和工序则因为生产技术和研发技术的进步而增加。因此,在基础数据方面,PCB业会有非常多的更改。这对实施ERP系统在物料编码和工序设计都提出更高的要求。因此,如何将使用到的原材料,半成品,制成品,间接物料,辅助性模具、工具、底片等物品,依据其不同属性加以分类是一个难点。而且还要求物料编码应该变成一种标准化的规范,并具有可扩展性,不能一物多号,或一号多物。
 
PCB行业还有一个特点,出于对质量的考虑,部分客户会明确指定只接受某一家或某几家原料厂商生产的材料。因此,在产品物料结构BOM中,ERP系统应能注明该项原材料为不可代用,或是建立专属代用的数据。这要求从业务接单到核料,采购,发料投产的过程中,必须特别控制各部门在作业中不能发生失误,避免投错原材料造成损失。

第三句话:如何确保交期?
 
在协助客户实施ERP系统期间,客户负责生产计划跟单员王朝天天陪着我加班,令我异常感动,但他无时无刻都问我:“ERP系统上线后能确保交期吗?”这些话也让我格外头痛,每天都会不停地折磨我。
 
PCB业短交期周期,要求生产管理控制由订单下单到生产完成的整个生产过程,这要求ERP系统能提供生产排程计划和在制品管理,以求确保生产交期及客户响应速度。因此,PCB最关键的竞争优势在于:工程研发、生管、物控、制造、委外加工等的环节上,尤其是现场生产管理的WIP(在制品)控管。如果WIP控管不当,就会发生许多混版,遗失、停滞打转、WIP数量不准、补料延误、换线次数增高、交期不明等管理失当的现象。
 
PCB业产品种类繁多,一般是依据层数来区分,有单面板、双面板、四层板、八层板、十层板等。PCB产品的加工材料、工艺流程、工艺参数、检测方式、质量要求等,都会通过编制制作指示(MI)的方式,向生产部和外协单位发出加工指令。
 
对于四层板及以下的产品,其工艺流程比较简单,其生产流程卡可从头做到尾,中途不需要转换流程或更换流程卡。至于六层板以上的盲埋孔板产品,因为不同的内层和外层有不同的线路图、工艺流程或工艺参数,也使用不同的模具、菲林等辅助性设备,就需要使用不同的制作指示及相关文件,在生产过程中也会制作不同的生产流程卡,以控制其不同内层、外层的生产制造过程和数量。
 
在生产流程上,多层板会有不同的内层编码,在生产过程中必须通过不同的编码区分,并由不同的生产流程卡来控制其生产进度。PCB是通过生产批量卡(LotCard)辅助产品的移转交接,俗称过数。由于生产在线产品数量多、型号杂,因此要求过数操作、报废操作、返修操作都要简单、快捷、容错。在实施过程中,我深深感受到通用型ERP产品基本上是无法处理这种内层和外层分别编码、分别过数、分别报废、分别补料的业务。
 
一般来说,ERP是以生产为核心,生产作业计划越详细,它给出的信息越丰富、越有价值,相应计算起来也就越困难。生产作业计划越粗略,信息越少、价值就越低。而PCB涉及到的工艺流程往往比较复杂,一个工艺复杂的PCB多层板的工程数据和MI的制作往往需要很长的时间才能完成,而客户要求的交货期往往都很紧迫。ERP系统如何快速提供制作这些工程管理工具是一个难点。因此,ERP如何解决这个问题,也成为衡量一个ERP功能的重要方面。
 
对于PCB制造产业的生产管理作业,属于工艺流程型的制造方式,所以会采用小排程(Run Card 排程)管理技术。因此,在排程的时候必须关注以下PCB的生产流程特点:
 
回流加工

PCB加工是比较具有代表性的流程性加工,不同于机械组装加工模式,它主要是由一种原料投入为主,其后的辅料投入、加工工艺都围绕该主要原料进行处理。并且由于多层板技术的出现,PCB行业中的回流生产(即重复进行某一个或某一段加工工序)情况也越来越多见。
 
裁切和压合

无论是前段的基板加工还是后段的PCB板产出,都必须经历的一个环节就是不断的裁切。前段投入的都是大幅的原布,在不断加工中为了适应后续加工的需要,会将其不断裁切成为合理的大小以便后续处理。另一个工序是压合,无论是前段加工基板还是后段加工多层板,都需要进行压合工作,即将2块面积形状相同的板压合为一块,在多层板压合的情况尤为明显。
 
对裁切和压合这一特点,ERP需要考虑工序过账比例。一般的ERP中针对产品设计有一个BOM用量比例,即加工一定数量的成品需要多少数量的原料,需求数量通常是系统根据MRP计算,把大板数量转换为小板数量,由此计算原料的投入数。但当出现废品/废物的情况时,再结合父子工单用料比例来看,有时会造成PCB厂工作量的增加以及流程处理的不顺畅不连贯。
 
单片报废

与组装行业的报废不同,PCB的报废除了报废(将报废产品剔除)之外还有所谓的单片报废。原因在于压合工序通常是针对大板进行的,一个大板一般会产出数量不等的最终单片产品。当在压合前工序上发生瑕疵,造成单面板A或者B上某点质量不良时,生产人员不可能简单的将该大板扔弃,而是继续使用该材料,但是会针对该单面板记录一个单片报废数量。
 
例如某大板A可以最终裁切为16片小块 PCB板,而当前加工工序中由于工艺问题,造成板上某个点坏损,因此该批次加工的结果为大板报废数为0(没有整片报废),而单片报废为1。该数量会随着工序流动向后累计,以作为生产统计以及最终产品产出之用。这个时候应注意的是,单片报废数量在通过压合作业后会被双层板继承。因为单面板A和单面板B压合后,A板上的坏点投影在B上也会造成坏点,由此产生的双层板在该点也会无法使用,而形成同样数量的单片报废数。
 
最后,PCB产业是一种代工产业,产品的设计变更非常频繁,经常会更改版本。客户一旦更改版本,制造指令和工艺流程卡也要配合变更,甚至可能会出现部分变更,部分不变更的情况。当一个产品有多个版本在现场投产时,ERP必须能够控制避免新旧版本同时出现在一个工序中,以导致混板情况。另外,在生产控管中经常会有单一工序外包的情况,如何处理单一工序外包的作业,同时又能控制进度和数量,而且同步处理应付加工费用的问题,也是PCB业ERP系统非常重要的特殊管理技术。

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