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【成功案例】一條生產線、上千種產品,芬蘭電子廠這樣解決高混低量的效率難題!

Scanfil 利用 Opcenter 提升可追溯性、品質控制及產品上市速度


在電子製造業,有個難題讓工廠主管夜不能寐:「一條產線要生產上千種產品,每批量才150-200件,要怎麼兼顧效率和品質?物料追蹤做得到嗎?」

芬蘭電子製造商 Scanfil 最近分享了他們如何突破這個瓶頸:透過導入西門子的數位化解決方案,不只解決了高混低量生產的效率問題,更意外發現生產力提升超過10%。關鍵在於他們打造了一個全新的「夢想工廠」,徹底改變了傳統製造模式。


Scanfil

成立於1976年的 Scanfil,從一家專注於電子行業金屬板製造的芬蘭公司,發展成為全球性的電子製造與系統供應合作夥伴。Scanfil 是北歐地區的市場領導者,也是歐洲該行業最大的公司之一,並且在全球享有盛名。

總部:中國蘇州

主要產品:Opcenter APS, Valor Process Preparation

產業領域:電子製造


“Scanfil 蘇州與西門子合作,實現全方位數位工業軟體製造運營管理(MOM)解決方案,打造高度透明且可追溯的生產體驗。“— Christian Kesten, Scanfil 蘇州總經理
“西門子的數字線解決方案雖然不是 Scanfil 夢想工廠的唯一要素,但它們在實現我們互聯、透明、主動且優化的端到端供應鏈與運營長期願景中,發揮了至關重要的作用。” — Mikka Ahola, Scanfil 製造技術總監

多元服務供應

Scanfil 是電子製造業的全球合作夥伴和系統供應商。成立於1976年的 Scanfil 總部位於芬蘭,運營10個生產基地,擁有3,500名員工,分布於歐洲、美國及中國。Scanfil 與西門子數字工業軟體共享共同的願景,並在數字化旅程中緊密合作。


Scanfil 為客戶提供涵蓋產品設計、製造、材料採購以及物流解決方案的多元服務。其客戶領域包括先進消費應用、自動化與安全、連接技術、能源與清潔技術、醫療科技與生命科學以及汽車產業等。


Scanfil 的創新策略

Scanfil 的目標是成為敏捷製造與電子製造服務的全球領導者。該公司相信,使用最新技術來開發新能力,是保持競爭優勢的關鍵。


為實現這一使命,Scanfil 選擇了西門子的 Opcenter™ 軟體和 Valor™ 軟體。通過 Opcenter,Scanfil 能夠提升資源利用率和整體設備效率(OEE),增加客戶價值並加速產品上市。


2019年,Scanfil 推出了全球性「智能運營」(Smart Operations)計劃,該計劃旨在將協作機器人(Cobots)和自動導引車(AGVs)等自動化技術引入其運營中,以應對當前及未來的需求。此外,Scanfil 團隊希望將新技術整合至現有系統中,並填補其自動化金字塔中的缺口。隨著智能運營計劃的完成,Scanfil 位於中國蘇州的工廠轉向了新的挑戰。


Scanfil 蘇州工廠的訂單以高混合、低量為主,平均每筆訂單僅有150至200件,因此靈活性至關重要,需頻繁更換生產線。此外,許多 Scanfil 的客戶來自監管要求極高的行業,需對產品實現高度的可追溯性和路徑控制。Scanfil 希望構建滿足這些需求的基礎設施。


Scanfil 認識到,實時數據的收集與分析是實現智能運營的關鍵。為此,Scanfil 團隊決定在蘇州工廠全面引入數字化解決方案,將智能運營計劃升級為「夢想工廠」(Scanfil Dream Factory)計劃,並於2022年正式啟動。

應對高混合、低量生產的挑戰

Scanfil 尋求全方位端到端的製造執行系統(MES)的原因有以下幾點:

  1. 設備連接性不足:部分核心設備缺乏適用的數據收集介面,且未連接至工廠的以太網。

  2. 端到端追溯性問題:雖然 Scanfil 已經部署了企業資源規劃(ERP)系統,但該系統無法對整個製造流程進行強大的追溯控制,無法從客戶訂單到元件和原材料階段,再到最終產品實現全面監控。

  3. 品質管理困難:缺乏可靠的集中數字系統來管理所有缺陷和維修,導致 Scanfil 在生產過程中難以實現全面的品質控制。

數字化創新

Scanfil 明白,一個穩健且整合的 MES 系統是其數字化計劃的核心,這對連接所有物理資產至關重要。西門子作為 Scanfil 夢想工廠計劃的合作夥伴,提供了一整套提高效率的工具,包括製造規劃功能,能夠加速 Scanfil 的新產品導入(NPI)流程。其高級排程功能進一步提升了整體設備效率(OEE)。


最為關鍵的是,西門子提供了一套針對電子行業的智能製造解決方案,可以連接 Scanfil 所有的生產流程與機器,涵蓋從表面貼裝技術(SMT)物料配料到終端包裝的全流程,實現生產流程和產品配置的完整追溯。該解決方案可與 Scanfil 的 ERP 系統整合,為整個公司打造一個統一的系統,幫助其實現一流電子製造的目標。


Scanfil 相信西門子是其製造數字化和商業智能的長期理想合作夥伴,因為雙方在數字化路線圖上擁有相似的願景。


“西門子的數字線解決方案雖然不是 Scanfil 夢想工廠的唯一要素,但它們在實現我們互聯、透明、主動且優化的端到端供應鏈與運營長期願景中,發揮了至關重要的作用。” — Mikka Ahola, Scanfil 製造技術總監

Scanfil 是數字線技術在電子行業應用的卓越典範。

車間解決方案

Scanfil 在其蘇州工廠的 SMT 生產過程中全面實施了西門子的軟體,包括設備和物料管理。工廠的車間物聯網(IoT)解決方案直接連接 SMT 設備,並將站點和品質相關數據從 SMT 設備傳輸到 Opcenter 系統進行記錄。

Valor 和 Opcenter 是西門子 Xcelerator 業務平台的一部分,該平台結合了軟體、硬體和服務的綜合解決方案。

操作員使用 MES 用戶界面(UI)來控制 SMT 流程中各項設置,包括生產線參數、焊錫膏、模板、送料器以及其他相關因素,涵蓋產品與工藝配置的調整。

蘇州工廠採用的西門子解決方案

Opcenter 的核心角色

Scanfil 使用 Opcenter Execution Electronics 來建立產品模型並創建數字雙胞胎,同時模擬工作流程、工藝路徑、資源配置、人力需求以及工單分配。該系統用於收集並組織整個生產過程的控制數據,並將生產報告信息返回至 Scanfil 的 ERP 系統,實現閉環數據流,支援工藝控制、可追溯性以及數據收集。

Opcenter 資料庫中的生產數據,進一步推動了 Opcenter Intelligence Electronics 的應用,該工具能生成生產線和設備狀態的可視化報告,提供產品、材料生命周期和生產狀態追蹤,以及品質分析報告。即時反饋機制(按客戶和產品進行數據分解)幫助 Scanfil 在其高混合、低中量生產環境中實現持續改進。

Valor Process Preparation 的製造規劃功能

Scanfil 主要在產品工程階段使用 Valor Process Preparation,用以生成 NPI 作業文件,並將其匯入 Opcenter 進行 MES 配置。Scanfil 的 ERP 系統會自動將生產工單、產品規格、物料清單(BOM)和設備狀態信息轉移到 Opcenter 製造運營管理(MOM)系統中。


成功的實施

“西門子的現場服務團隊非常熟悉電子行業,並且在解決方案的實施上經驗豐富,這使得整個項目運行順利。“— Harry Li,Scanfil 蘇州工廠經理

他補充道:「全球研發團隊與本地團隊的全面支持,以及培訓課程,幫助我們的團隊深刻理解了解決方案的運作方式。緊密的合作最終促成了項目的成功。」

未來規劃

作為 Scanfil 夢想工廠計劃的一部分,團隊已經開始在整個製造過程中收集數據,利用即時關鍵績效指標(KPIs)、可視化儀表板、警報及機器監控來提升生產力,並運用預測分析來優化流程控制。同時,公司正逐步推行 Valor Process Preparation,將其作為核心的新產品導入(NPI)工具,旨在提高客戶價值並縮短產品上市時間。

數據分析與人工智慧的應用

Scanfil 計劃實施規範性分析,創建多種決策場景,並開發高級計劃排程(APS)及電子設備歷史記錄(eDHR),以滿足醫療設備行業的要求。同時,Scanfil 還計劃引入人工智慧(AI)和機器學習(ML)算法,進一步提升整體設備效率(OEE)。例如,將需求預測轉化為模擬生產場景,可即時告知管理層需要安排多少班次,或是否需要加班以應對客戶需求的變化。

Opcenter APS 和排程解決方案

通過實施 Opcenter APS(高級計劃與排程)及 Opcenter Scheduling SMT,Scanfil 正在填補其生產規劃流程中的空白。這些工具幫助公司實現規劃自動化,減少人工操作,從而能更快速地應對規劃和客戶需求的變化。配合這些系統,公司將具備靈活應對材料可用性變化及客戶需求的能力,有助於提升整體效率與生產力。

廠內物流解決方案(IPL)

Scanfil 正與西門子探討廠內物流(IPL)解決方案。Opcenter IPL 系統能提供即時的材料詳細資訊,用於規劃生產,使生產計劃能基於材料可用性制定,避免因物料未及時到位而中斷生產的情況發生。

“夢想工廠計劃的終極目標是提升靈活性,讓我們更好地利用資源並提高生產力。” — Mikka Ahola, Scanfil 製造技術總監

「這不僅能帶來更高效的流程,也能為我們的客戶提供更優質的產品。」

全球化擴展與協同

Scanfil 計劃將此過程複製到其位於波蘭和愛沙尼亞的工廠,以及未來所有的電子製造設施。透過生產基地的標準化,Scanfil 將能更有效地在不同地點之間轉移生產,並促進產品轉移與知識共享。

Scanfil:實現數字化的效益

Scanfil 蘇州工廠採用了與西門子合作的全方位數字工業軟體製造運營管理(MOM)解決方案,實現了高度透明且可追溯的生產體驗。目前,約有236台設備已數字化連接至系統,支持2,189種產品(生產路徑)。2022年,該工廠生產了267萬片印刷電路板(PCB)面板,共計製造了1,050萬塊 PCB。

數字化的成果

  • 物料追溯與路徑管理優化:實現了對物料的更精確追蹤以及更高效的路徑管理和控制,顯著降低了生產損耗成本。

  • 提升換線速度與效率:加速了生產線更換流程,提升了整體生產效率。

  • 實時數據收集與分析:改進了生產線設備的即時數據收集和分析能力,支持閉環品質控制,進一步提升了產品的整體生產品質。

  • 縮短新產品導入(NPI)時間:平均 NPI 時間從40小時縮短至9小時,在同一配置下可同時處理4至6個 NPI。

管理者感言

“我們學到了透明性對於客戶與供應商的重要性。” — Christian Kesten, Scanfil 蘇州總經理

他補充道:「即使我們仍處於與西門子合作數字化進程的中期階段,但在這方面已經取得了成功。每一位來訪我們工廠的人都能感受到信心。」

“我們深刻認識到透明性對於客戶與供應商的重要性。即使我們仍處於與西門子合作數字化進程的中期階段,但在這方面已經取得了成功。每一位來訪我們工廠的人都能感受到信心。” — Christian Kesten,Scanfil 蘇州總經理
“西門子的現場服務團隊對電子行業非常熟悉,且在解決方案實施方面經驗豐富,這使得項目得以順利推進。” — Harry Li,Scanfil 蘇州工廠經理

 

面臨的挑戰

  • 縮短產品上市時間的需求。

  • 將製造設備連接至線上系統,實現即時監控與分析。

  • 滿足客戶對產品可追溯性及工藝流程控制的要求。


成功的關鍵

  • 將所有實體資產連接到一個穩健的 MES 系統。

  • 利用 Opcenter 的高級排程功能,提高資源利用率和整體設備效率(OEE)。

  • 採用 Valor Process Preparation 提升客戶價值並縮短產品上市時間。


成果

  • 減少浪費並實現即時生產(JIT)運營,生產力提高超過10%。

  • 加快新產品導入(NPI)速度,並提升生產線更換效率。

  • 實現閉環品質控制,產品因品質問題造成的損失減少20%。

  • 平均 NPI 時間縮短40%。

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