一、企业背景
哈尔滨智圭光电科技有限公司,成立于2023年,注册资本为3000万人民币,是A股上市公司奥瑞德光电的控股子公司。公司拥有近300名员工,占地面积为13.09万平方米。主要经营蓝宝石晶片加工业务,月产量最高可达55万片。
在实施本次数字化转型项目之前,智圭光电具备较好的信息化基础,已建立企业资源计划ERP系统,在采购、库存、销售、财务等,实现信息的实时共享和协同作业。应用了办公自动化OA系统,支持企业的日常运营和管理,实现文件的电子化存储与共享,简化审批流程,提高工作效率。但在核心的生产制造环节,一直缺少适合蓝宝石晶片加工行业的信息化系统,在订单信息实时准确采集,产品质量全程追溯方面不能达到企业管理需求以及下游厂商管理要求,迫切需要建立信息化体系以支撑业务发展需要。


二、建设方案
企业经过充分调研与反复论证,选择建立基于智圭产品生产特点,符合现场实际需求的MES系统,以实现晶片生产过程中的数据全面集成和共享,确保生产信息的准确性和实时性。系统以从晶棒到单抛片的全加工过程追溯,提高产品质量控制和问题追溯能力为目标,建立生产业务数据平台,为各部门提供统一的数据访问和分析工具,为生产决策和改进提供依据。通过MES系统的实施,改善生产运作效率,提高产品质量和客户满意度,提升协同效率,满足客户个性化需求,实现企业与外部环境的高效互动,创造更大的经营管理价值。
智圭光电MES系统涵盖基础平台、晶棒管理、工艺路线、计划管理、生产执行、生产协同、质量管理、报告报表、数据分析等核心功能。全面覆盖40项数字化业务场景,主要包括晶棒信息、订单信息、标准工艺路线、工时定额、工艺参数、生产作业计划、生产订单、二维码传票、二维码标签、二维码机台绑定、领料管理、生产派工、生产报工、工艺参数记录、在制管理、订单跟踪、进度预警、完工入库、报废管理、返修管理、生产任务变更、订单拆批、订单合批、临时工艺、产品改制、数量变更、待办工作台、生产协同、原材料检验、首件检验、过程检验、完工检验、检验记录、不良处理、包装发运。业务细化到工序级,管理粒度可精确到客户、批次、最小包装单位,覆盖了晶片加工的全部作业环节。
三、应用成效
1. 全流程可视化与动态调度
• 在制品(WIP)精准监控;
• 实时显示各工序在制品数量(如:晶片加工中的切割/研磨/镭刻环节存量);
• 自动预警工序间堆积(如:某工序WIP超过安全库存阈值时触发警报);
• 优化效果:调度响应速度提升50%+,在制品库存降低30%;


2. 质量追溯体系升级
• 镭刻码全生命周期管理;
• 唯一码绑定晶棒源头→加工记录→分选补片→成品(原无法追溯的补片数据100%可查);
• 防重复机制:系统自动校验镭刻码唯一性;
• 过去因为分盒补片的原因产品不能追溯,现在可在每个环节进行追溯;
• 原来需要查找数据编制盒须图,费时费力,现在可以按需求筛选时间自动生成盒须图;
• 优化效果:质量追溯时间从小时级缩短至分钟级,客诉定责准确率提升90%;

3. 检验智能化
• 优化效果:检验效率提升70%,误判率归零;

4. 数据整合与无纸化
• 成品报告自动生成;
• 30+表单数据自动抓取→生成结构化报告(原需手动复制粘贴,耗时2小时/天);
• 支持扫码快速调取历史批次数据;
• 优化效果:报表制作时间减少95%,数据一致性达100%;

• 条码化操作;
• 扫码报工/录入批次号(原手写错误率3%→系统强制校验后0%);
• 关键字段强制填写(如:不合格品分类必填);
• 自动统计,输入各类不良数量后,自动计算合格率并关联绩效看板;
• 优化效果:数据录入时间减少80%,漏检率下降至0.2%;
6. MES改善方案的协同效果
改善领域 | 传统手工方式 | MES数字化方式 |
流程管理 | 纸质单据传递延迟/丢失 | 电子工单自动推送至下一工序 |
在制管理 | 人工现场查询,准确率低、时效性差 | 系统自动生成实时准确的在制报表 |
镭刻码管理 | 人工记录易重复性工作量大、易出差错 | 镭刻设备与MES直连,防重复码硬件拦截 |
人员效能 | 熟练员工才能处理复杂纸质记录 | 扫码报工+自动表单弹出,降低操作难度 |
检验分析 | 人工录入后查找、分析都不便捷 | 验数据直传数据库,实时生成盒须图、成品报告等图表 |
四、经验总结
智圭光电参与了哈尔滨市制造业数字化转型试点城市项目申报工作。在评审过程中,专家提出要查看MES系统的实际应用情况。他提到,在其他工厂检查时,经常遇到系统功能演示得很完善,但现场操作却很少使用的情况。有些是因为系统操作复杂,工人不愿用;有些功能则只是理论可行,实际并未落地。评审专家在企业生产现场,随机询问了一位正在操作的工人。工人表示,系统用起来很方便,以前检验记录需要先在纸上填写,再汇总到电脑里,现在直接用平板在系统里录入就行。随后,他现场演示了操作流程——由于当天已经登录过系统,他只需扫描单据上的二维码,检验记录页面就自动弹出。录入时,多项数据只需扫描随批条码就能自动读取,整个报工过程不超过15秒。
评审专家对系统的实际应用效果很感兴趣,特意向负责本次项目建设的生产部孙经理深入了解了系统上线后的具体改变。孙经理拿出了一份对比数据,详细解释道:"自从MES系统上线后,我们的生产数据采集效率提升了70%,以前需要2小时完成的日报统计,现在系统自动生成只需10分钟。更重要的是,质量追溯原来很难实现,只能追溯到是哪几批中的,现在能追溯到晶棒源头。"
孙经理还补充了一个细节:"系统刚上线时,确实有部分老员工不太适应。我们根据一线反馈优化了操作界面,现在连车间里50多岁的老师傅都能熟练操作。最近三个月,系统使用率一直保持在98%以上。"说着,他调出了系统后台的报工记录,上面清晰地显示着每个岗位的日常操作记录。
"这套系统不仅提升了效率,更重要的是建立了规范化的生产管理体系。"孙经理总结道,"现在我们每个环节的数据都能实时共享,管理层可以随时掌握生产动态、良品率、库存,一线员工也能及时获取所需信息,真正实现了数据驱动生产。"
智圭光电的建设经历给中小企业数字化转型提供了以下思考与经验借鉴:
1、坚持结果导向
企业要清晰地看到当下的难点、痛点,找准发力点。制造业企业在数字化转型实践中最难的一般都是对于生产过程的精细化管理,从信息线下传递到线上共享,从手工维护数据到系统自动采集,从数据割裂分散到集中应用分析,并在此基础上去深化管理。
2、细化过程建设
数字化转型要选好工具,解决方案要具备针对性,体现行业特点、反映企业业务实际,不能用标准化的方案让企业去适应工具,而是双方相互奔赴,通过反复沟通、探讨,找到满足本企业需求的功能实现、产品交互方式,让企业的使用者愿意用、习惯用,且能够用出价值。