柯达ISS：单独批次也可实时跟踪

伊斯曼-柯达的图像传感器解决部门（柯达ISS）的产品可用于人造卫星、医学影像设备甚至是数码相机。但如何在保证质量的同时，按多种规格生产众多产品并保持生产的灵活性呢？柯达ISS通过集成制造执行系统（MES）和统计过程控制（SPC）系统实现了这一目标。

伊斯曼—柯达公司（Eastman Kodak）的图像传感器解决部门ISS正面临一项具有挑战性的任务：如何在保证其图像传感器产品质量的同时实现柔性生产，以满足不断变化的产品需求？

柯达ISS正在尝试用灵活、可扩展的制造执行系统逐步取代其原有的车间跟踪系统来解决这一问题。应用新系统可以提高产量，增加生产的可视性，降低运营成本，将产品更快地推向市场。

追求不断优化的业务流程

客户期望及时付货，产品产量有待提高，生产成本有待降低，生产线面临更大压力……在这样的运营环境下，对柯达ISS来说，优化工厂管理和生产流程变得尤为关键。在这样一个工厂要按多种规格生产众多产品的高度复杂的生产环境下，企业要想成功运营，更多取决于对设备和生产过程的相关数据的密切跟踪和实时监控，不断调整流程效率，优化整体产量。对柯达来说，最主要的业务目标就是借助六西格玛管理方法，提升企业经济效益。

柯达ISS为高性能影像市场开发、生产、销售图像传感器。该部门生产固态的CCD和CMOS传感器，其应用范围从人造卫星、医学影像解决方案到数码相机，甚至是机器视觉产品。

六西格玛是个方法论，由数据驱动流程，要描绘企业的客户期望，并通过消除产品瑕疵实现客户期望。六西格玛依靠快速改进成本、质量、加工速度和投资资本，提高客户满意度，实现股东价值最大化。柯达ISS意识到，单独采用六西格玛不能形成基于统计控制的高吞吐量并提升资产收益率的流程。

要解决这些巨大的难题，可以通过建立结合工业技术、灵活的MES并集成在线统计过程控制系统的制造基础结构来实现。结合这些要素可以实现降低可变性，缩短周期，并最终降低成本。

一个灵活的、可扩展的MES能够管理、监测分布在全球各地的工厂，使它们的制造活动同步进行，并且将它们实时与核心业务流程结合成整体。该系统将使制造商能够迅速应对不断变化的客户需求，最大限度地利用生产资本，并迅速提升新产品的生产速度。

经过仔细分析市场上可用的解决方案，柯达ISS选择了集成SPC系统的MES，以同时收集实时制造数据和执行实时统计分析。这使动态反馈和闭环流程得以改进，除此之外还为经营者和管理人员提供定制的控制图表，提醒他们实时潜在的质量问题。

2004年年初，柯达ISS与一个北卡罗莱纳州夏洛特市的公司——Camstar Systems（卡斯达）公司，开发了基于Web的制造执行系统和高质量的解决方案。为了内置SPC系统，Camstar公司与Statit软件公司展开了合作。前者能帮助制造商迅速提高履行其分布式制造业务的能力，提供完整的可视性，并为快速增长和变化的生产需求提供所必需的灵活性；后者能为医疗保健和制造业提供过程优化软件技术，并创造了一个新的模式，即通过其基于Web的应用程序做全面和持续的质量改进。

第一时间用对的工具做对的事

柯达公司的图像传感器被广泛使用在各种产品之中。因此，他们必须制造能够满足众多规格的图像传感器。其生产线的这种独特性和严格的质量准则要求柯达ISS不断验证他们的产品制造工序，并确保资源的执行不超出设计限定的范围。一个基于网络的系统将帮助柯达实施标准化工序，而确定该系统的关键需求是一个艰巨的挑战。

严格按照六西格玛工序，经过仔细的评估，柯达ISS的质量工程师把详细的质量工序改编计划和振兴质量的基本原则总结为“在第一时间用对的工具做对的事”。这个团队为集成MES和SPC系统整合提出了详细的规范说明。

这一集成系统的关键需求被确定如下：

●除了传统的半成品（WIP）跟踪，集成系统必须管理工厂内的日程安排表的执行，在颗粒级水平指挥工厂的人员、设备和进程记录的实际工作进展。它还必须管理在制造过程中发生的多种多样的变更或修改，包括修订产品、线路、规格、指示、数据收集等经营管理。

●除了过程建模能力，该系统应具有为每一组模式配置逻辑和目标数据属性的能力。可配置逻辑提供了改变每一步工序模型的逐条工序逻辑能力，而无需改变源代码。而可配置逻辑本身是不够的，该系统必须提供目标成形能力，以支持额外数据元素，为制程建模和跟踪补充基本要素。

●该系统应具有集成准备，自下而上的扩展和可升级的架构设计，而且必须能处理大批量的交易。该系统应允许标准的人工数据输入，且能轻松与设备集成。

●集成系统应该以这样一种方式进行操作——MES留存的生产信息直接反馈给SPC系统来识别、分析和解决潜在的问题，而与此同时生产继续进行着——在设备关闭，材料报废，失去生产时间之前。工程师必须能够设定SPC控制图，该控制图会在质量数据被收集后进行自动更新。操作员可以查看实时控制图以提供及时反馈，工程师们可以查阅历史图表分析具体事件。

●SPC系统必须应用于对质量和缺陷数据的统计过程控制。控制图和统计规则必须是用户在强大的数据库里自定义的。用户一旦违反了规则，系统就会触发警报，对其进行分析，并采取诸如将材料搁置或是改变机器运行状态等后续行动。

●操作员必须能够为出现的异常状况增加注解，标记出统计计算中出现的异常现象。系统将自动显示纠正行动示意图，加速问题的解决。

●工程师必须能运用SPC系统分析各种数据。数据分析需要在离线状态的专门应用软件上进行，因此数据需要被方便地输出。

伴嵌入SPC的MES而行

今天，在柯达ISS，集成MES和SPC系统的运行已经能够很好地与公司其他应用软件相呼应。该系统提供了整个生产过程的可视性以帮助管理生产能力和容量规划，同时管理实时数据采集和业务分析能力。单独批次和半成品存货清单通过生产流程的每个步骤被实时跟踪。在柯达ISS，工艺步骤是以设备为基础的，所以系统可以通过加工设备追踪特定批次的产品。此外，一切相关试验数据的搜集也是以设备为基础。MES跟踪周期时间的每一个进程的步骤，并按批次跟踪产品的动向。终端只是基于Internet浏览器提供每批货物状况的清晰度。电子问题汇报系统追踪每一批产品的制程问题，针对每一批产品做出反应行动以及最后的处理。

一个嵌入式SPC系统与MES高度集成，能实时监测出现的异类数据。依靠MES，操作员能及时进入生产制程中每一个阶段的数据字段。这些数据之后被用来动态生成嵌入式SPC控制图，控制图能及时呈现给操作员。意外事件会立即引起一系列的暂停——机器的状态会被改变，或者预设的另一套操作方案被执行。另外，一项失去控制的行动方案会被开始调查。

一切都始于参数数据定义（PDD，Parametric Data Definition）。PDD定义了在建立制程和数据结构时收集的数据字段，这些数据字段将被存储。柯达ISS由14个特有的目录存储SPC数据，此系统具有将SPC数据从具体的目录里分离出来的能力，该能力使实时分析和反馈变得更加有效，因为这些目录的大小已被最优化。

当设计、塑形、测试新的图像传感器产品的时候，柯达ISS工程师不断微调制程效率和优化总体产品收益。

这个嵌入式SPC系统与MES高度集成后的系统已变成柯达制造和品质制程不可分割的一部分。该系统已被证明是易于使用和维护的，能够提供实时的可视性生产过程，有助于提高产量和增加生产的灵活性，以满足不断变化的客户需求。

在全球竞争市场中，赢家永远是那些能够拥抱创新和技术，推动变革，同时以具有竞争力的价格提供世界一流品质的企业。对柯达ISS来说，成功就是能为客户提供零缺陷、高品质的产品，同时提高生产的灵活性，增加客户的认同感，从而提高他们在市场上的竞争优势。 

制造企业要拥抱MES

尽管自动化系统解决了一些问题，但对许多制造企业来说，他们仍备受来自公司高层到生产车间之间的信息共享合作的低效率之苦。这在许多领域都有表现，如无效的维修、无效的设备和人力调度，以及工厂车间的能源低效使用。

要解决这些问题，有一个现成的办法，那就是使用制造执行系统。它能使准确无误的信息流从公司的管理层流向底层工厂车间，反之亦然。MES能从改善企业资产效率、营业利润和收入增长等方面为企业带来商业利益。

但同时要发挥MES的更大价值，是需要多种条件的，与其他系统的有效集成应用就是其一。本案例中所叙述的MES与SPC系统的集成应用就是其中的一个典型代表。另外，MES与ERP系统的集成应用理念，也已被广泛接受。

如果ERP系统和生产车间之间的人工输入数据工作被自动化通信替代，就可以减少由人工操作引起的时间浪费。通过更准确的原料使用数据和实时信息报告，MES还可以提供更准确的原材料库存，从而减少仓库存货。所有批次产品的全部信息被自动记录，这将有助于减少操作者的操作误差，避免手工操作产生的人力成本。通过监测工厂的机器能源使用情况，操作人员和工程师能了解到哪里有不必要的能源浪费并及时调整作业程序，调整机器的自动化程度和作业进程，使能源消耗最少化。

当工厂引进一种新产品并将新产品投放市场时，集成MES会提供数据分析和必需的工具，加快研发进度，同时通过生产能力最大化来增加供应链的可靠性。制造业内部长久以来从公司决策层到底层工厂车间存在一个空白区域。通过自动透视系统提高收益，一个MES就可以填补这个空白并通过简化制造流程提高生产效率。

MES提供了连接生产部门和企业其他部门的纽带，通过整合现有的系统并管理业务和工作进程，控制和改善生产和工厂工作情况。然而，制造业工厂自动化的这一改进的全部好处似乎仍然相对隐蔽。在商业案例中所显示的MES的价值显然是值得肯定的，MES带来的好处可以从财务、环境和生产效率等角度看出。我们都可以清楚地看到同一个结论：为了在不断变化的生产和供应链中赢得竞争，企业需要拥抱MES解决方案。（责编：杨杨）

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