PCB产业对ERP软件提出了哪些挑战？

企业资源计划系统(ERP–EnterpriseResourcePlanning)在国内已有多年的应用，目前已有比较普遍的认识，即ERP首先是一种管理思想，是以企业为主体，整合企业内部以及外部资源进行有效的计划组织和科学的运作管理；其次是利用IT技术，提供一个软件载体，作为辅助企业管理思想，创造企业效益的工具。ERP是在MRPII和JIT基础上提出的管理概念，能适应多种类型制造业的企业管理运作方式及生产模式。全球性竞争和经济发展正向制造业提出越来越多的挑战，制造行业面临的局面将是：

1). 交易往来分散而多样；

2). 交易金额庞大而多币种；

3). 交易要求多变而苛刻；

4). 交易客户、供应商遍布全球。

由此制造企业也将面临上下游企业以及内部管理的各方面高要求：面对客户提交低价格高质量的产品；容忍供应商的延长交货期以及更短的账期；内部的灵活管理。

制造行业极具复杂性，依据不同的出发点可以产生多种分类方式，通常有以下方式的分类：

按工艺特点划分：

1). 流程式生产–主要为连续加工过程；

2). 离散式生产–主要为零部件加工装配，工序环节较为清晰。

按生产特性划分：

1). 单件生产(车间任务)–产品生命周期短，交期短，属于间歇式生产。

2). 多品种小批量生产–品种多，重复性生产情况较少。

3). 重复性生产--品种少，重复性生产频繁，产品标准化。

本文主要讨论针对制造业中比较特殊的PCB行业针对ERP应用提出的挑战进行一些探讨。

PCB为印刷电路板的简称，是电子制造业加工链中处于上游的一环，主要加工方式为针对基板进行多次加工，形成最后PCB板。

从工艺范围来看，PCB主要是在已有基板的前提下，经过裁板、转孔、1次铜、压膜、曝光、显影、蚀刻等作业工序，在基板上形成电路，产生PCB板。根据工艺要求，还有多次压合形成多层PCB板的工艺。当然，作为PCB制造的一环，也有很多企业在从事着基板制造的加工工作，主要是将原布在化学溶剂中反应，并经过多次热压形成基板最后进行裁切的工序。基板加工在某些方面也与PCB加工具有相似的特性。

从加工技术以及应用领域看，PCB最早是单面板，随着技术不断进步，工艺也不断提高，随后出现了双面板、多层板(层数不断增加)以及软板(可以一定程度的扭曲变形而不影响使用，在手机照相机笔记本电脑等精细电器中常有应用。)

下面讨论一下PCB行业的一些具体特性以及对制造软件提出的相应要求：

1、 流程性加工

PCB加工，是比较具有代表性的流程性加工。并且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，不断的循环)情况也越来越多见。由此对ERP软件中制造部分的设计提出了新课题：

A、 主要原料模式

不同于以机械加工行业为基础的传统ERP软件，PCB中对于原料、物料是有明确的区分，不仅在于使用者习惯问题，还需要顾及到通过软件设计，根据同一主要原料可以产生多层父子工单的关联。而作为辅组性物料的投入则不需要考虑多层父子工单关系。

B、 制程区段模式

大多数ERP软件对于制造部分的工艺流程(Routing)的考虑，是线性设计，即针对单一产品加工路线也呈单一化，由于计算机设计要求的数据唯一性，相同的作业工序在同一个工艺流程中通常也被限定为只能定义一次。因此遇到像PCB中回流生产的情况，通常的变通方式就是在语义上进行重复定义，即一次压合、二次压合等。但是这样处理会产生一个弊病，即实际上多次压合，都是在一个车间、由同一批人员、设备利用近似的资源进行加工，而在软件中通过名称定义区别开后，计算机会将多次重复加工看成是毫无关联的作业，这样不利于产能分配、耗损统计等后续实际统计以及计划。

而使用制程区段可以很好的解决这一问题，即在传统的工艺流程(Routing)和作业工序(Operation)中再加上一个层次，制程区段(Segment)。一个成品的加工可以有多个区段组成，每个区段内的工序不可重复，但是多个区段内的工序可互相重叠。这样首先是真实再现了PCB制造的现实状况，其次是在生产前的产能规划、生产后的损耗统计、成本分摊等环节又可以做到将单独的工序剥离出来进行单独分析。

2、 裁切

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，而在不断加工中，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。例如热压前后需要根据设备情况进行裁切、基板大小需要切边、根据基板的多次处理机台大小，也需要多次从大尺寸裁切为小尺寸、最后产出的PCB板为出货尺寸，通常计量单位为粒。应次在PCB企业中，对一种PCB板就有大板裁切、小板裁切、出货裁切等。

而以各次裁切为分界点的工序段对于投入原料的单位各有不同，比如大板裁切前(前工序)以及大板裁切后到小板裁切前(中工序)，生产人员在计量投产量时通常都称投入多少片，实际前后两段的片所代表的实物是有区别的；而在小板裁切后到正式出货前的工序段(后工序)，生产人员则会以正式需要出货的数量来定义投产量，即称投产多少粒。对此，ERP的软件功能则需要考虑到以下方面：

A、 工序过帐比例

传统ERP中针对产品设计有一个BOM用量比例，非常好理解，即加工一定数量的成品需要多少数量的原料，由此可以借助计算机来自动计算原料的投入数。而借鉴这一思想，我们设定了裁板尺寸以及工序过帐比例这两个概念。即针对具体的成品，首先设定其各类裁切的尺寸(大板尺寸、小板尺寸、成品尺寸)；其次是设定裁切工序。

那么当各工序上的生产人员在利用计算机进行辅助工作时，就可以一目了然，例如前工序建立投产工单，该工单的需求数量通常是根据MRP计算从前段的销售需求数量中继承过来(关于企业接单模式以及生产与计划的关系也有多种情况，不在本文探讨范围，因此仅举一例说明)，而因为计算机中记录了针对该成品的销售数量与大板裁切的尺寸、投入原料的尺寸，因此经过简单的除法运算后，呈现在生产人员眼前的就是与实际工作相关联，耳熟能详的该工单需要投产多少片。而经过一段工序加工后，需要进行一次裁切，将大板裁为小板。

此时，可以根据实际情况，设定该站为裁切站，一旦经过该站工序，系统会自动根据该产品的大板尺寸和小板尺寸算出放大比例(假设为一个大板裁切可成四个小板)，经过该站的100片(大板)产品会变成400片(小板)产品，对于中工序的员工看来，没有任何概念上的错位，系统计量数据也没有任何转换上的缺失。

而如果使用传统ERP来解决该问题，则往往需要将数量发生变化的裁切站设定为半成品产出点，用重新开立工单的方式，结合父子工单用料比例来解决该问题。但是这样就会造成工作量的增加以及流程处理的不顺畅不连贯。

3、 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。即将两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。

可以想象得到，类似于裁切作业会给产成品数量带来放大的效果，压合也会给产成品数量带来成比例缩小的效果。那么除了利用类似上文提到的产品比例的方式来解决压合的数量问题，软件方面还需要注意什么样的细节呢？

A、 批次过帐

正如图中所示，单面板A和B实际上的加工方式，产出的单面板是一样的。因此，对于这一段的工序工人来说，其投产数量实际上比工单上显示的要翻倍，例如实际要产出200片双层板，那么此时对于单面板加工的工序，要投入的原料实际是以400片单面板来衡量。那么用传统ERP的BOM原料比例放大一倍不就能很好解决这个数量问题了？其实不然，因为作为生产环节中的控制要求，虽然数量是简单的放大一倍，但是在加工时的管理统计上，还是要区分为两个批次，即单面板A批和单面板B批。

而放大一倍的简单想法就把批次的概念忽略了。因此，最好还是设定压合比例，由系统来帮助计算，在压合站前的投入数量会被按比例放大，这样既符合实际操作，又免去设计人员头脑中概念转换可能带来的错误。另外，由于是相同的产品相同的工序，因此在一张工单内的两个批次也可以为排产带来连续生产的便利。

B、 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概念。原因在于压合工序通常是针对大片板进行的。一个大片板可以最终产出数量不等的最终产品。当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，该数量是按照裁切比例来统计的。

比如某面板A可以最终裁切为16粒PCB版，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报废数为0(因为没有整片报废)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。

当然，还需要注意一点的是，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。

综上所述，PCB制造行业可以算是化工特性的流程性制造，其工艺繁杂，前后重复贯通性强；并且在不同加工段的数量概念一直变化；由于其流程性作业的特色，对于工单内的批次观念也相对较强，这些都对我们的ERP软件在功能上提出了一系列的要求。如果一味的套用传统ERP的功能，实际是以离散组装行业发展起来的功能来迎合流程性行业，最后大量的变通方案会将完整的加工流程切割得支离破碎，形成与实际情况不符，为了满足软件要求的大大小小的工单，对于与实际生产任务的管理、前后信息的连贯性等都是没有好处的。

因此ERP软件厂商在针对PCB行业以及其类似的LCD、裁版业等行业提供解决方案时，也需要从实际出发，将用料清单、工艺流程等基础信息的架构进行一定程度的调整，对于裁切、压合等看似简单但其实隐含着从人员习惯到数据统计一系列变化的作业也要认真对待，既解决了实际业务，又不会造成没有来源的录入工作，真正为企业管理提供助力，而不要让耗费大量资金、人员精力的ERP项目因为这些细节上的特殊性沦为对现实生产没有意义纯粹为数据而数据的鸡肋。（T228）