PCB制造厂ERP导入项目个案分析

出处： 中国PCB技术网     作者： 林于杏      2007-08-14 11:04
摘要
本研究针对某PCB 制造厂之ERP 导入项目进行观察性研究，以实际参与个案公司ERP项目导入之方式进行深入探讨，提供未来PCB 制造业在筛选或导入ERP 系统时之参考。ERP 软件之导入必须先订定目标，同时将每个部门的工作执掌及互动厘清，如此方能使各流程之周期时间、数据之正确性均有所改善。为了使ERP 项目顺利导入，一套符合PCB 产业别ERP 系统、有效性的项目管理、符合预算的项目成本控管、周全的导入方法及项目问题反映及处理系统是项目成功的重要因素。个案公司依循上述原则，在导入ERP系统后之预期效益将显现在实时性系统、总周期时间降低及库存水平之降低等方面。
1. 背景介绍
1 . 1 前言
全球竞争的环境中，信息的透明化及速度的掌握是企业立于不败之地的首要条件。由于企业在追求弹性生产、快速组装、迅速交货及产品生命周期持续缩短的趋势下， 唯有善用信息科技(Information Technology)，结合信息与企业资源，在关键时刻做出正确的抉择，及时满足顾客的需求，方能掌握市场的先机。
台湾制造业在信息系统方面之应用，目前以财务会计系统、进销存系统、仓储管理系统、生产排程系统、物料需求规划系统等的导入应用比例相对较高。然因经济部工业局对于制造业的「产业自动化及电子化推动方案」大力推广，再加上产业外移与企业全球运筹管理等观念普及之后，制造业开始对于整合上下游关系的供应链管理系统有迫切的需求 。供应链整合前，须先对厂内之料件 (materials) 及产能 (capacity) 有所掌握，再进而追求上下游供应链之整合，所以，企业电子化的范筹包括企业内部各单位的运作电子化以及对外与上下游厂商的电子化往来;因此，由内而外循序渐进的发展企业电子化，先求内部信息整合，再求上下游协同的做法及观念已被企业所接受。企业资源规划(Enterprise Resources Planning; ERP)系统的使用能因应上述企业内部信息整合的需求，同时也是企业未来进行上下游整合的基础工作。
虽然企业信息系统之发展从早期的MRP I、MRP II、发展成ERP，然因传统之ERP 系统所着重之重点为以会计为导向(Accounting-oriented information system) 之事务处理系统(Transactionbased)，其中，制造部分因产业别(组装业、半导体产业、PCB 产业、IC 设计产业等)而有不同之做法及需求。电子电机产业向来占我国出口之大宗，对于信息化之需求及支出亦最高，其原因不外:政府推动之供应链计划(A， B， C，及D 计划)、国外大厂要求、企业自身体会电子化企业之重要性及产业外移导致信息系统在管理上之重要性日增所致;加上台湾电机电子产业泰半为国外大厂进行代工(OEM 或ODM)工作，因此，在外商强调交期、弹性、成本及质量策略的状况下，如何配合外商生产成本之降低、缩短交货期进行大量客制化生产，而又不致自身利益的前提下，一套适合特定产业之制造信息系统--ERP 所占之角色日渐重要。
最近十年的台湾印刷电路板(Printed Circuit Boards; PCB)业的产值高居世界前茅。其成功之原因不外：人力素质、投资正确、上游产业完备且协同生产(Collaborative production)风气盛、及下游信息工业快速成长，计算机出货量持续扩大，使得台湾PCB 制造业因此得以持续成长。在众多的电子电机厂商中，PCB 属较上游之产业，已广泛应用于各式电子设施、设备中;然因两岸三地贸易关系日渐复杂且普及，对于信息化---尤其在制造信息方面的需求益趋强烈，如何在大中华地区甚至全球维持以往之协同制造模式、确实掌握生产及制造信息、提供料件及产能状况，成为未来PCB 制造业者所必须面对并解决的重要课题。因此，如何导入一套适合于PCB 制造业之ERP 系统，使ERP 系统在整合性及内稽内控之原则下，补强快速响应、满足交期及现场管理之目标，提升产业之竞争力等，已成为PCB 制造厂经营目光之焦点。
本研究针对某PCB 制造厂之ERP导入项目进行观察性研究，以实际参与个案公司ERP 导入项目方式进行深入探讨，提供未来PCB 制造业在筛选或导入ERP 系统时之参考。
1.2 现况分析
个案公司成立于民国60 年代，年营业额约二十亿新台币，员工将近千位，主要生产信息、通讯及储存相关产品之PCB，目前正致力于全厂电子化工作;预计2002 年中ERP 全部上线，2002 年下半年预计推动与客户端、通路商及供货商间之电子化，以加强供应链间之响应速度。
该公司目前仰赖封闭式财务及进销存系统、WIP(Work-In-Process)系统及机台控制等既有系统(Legacy systems)，以维持公司营运相关作业。信息系统架构如图一所示。

图一. 个案厂商IT 架构
其中，财务、人事及进销存作业在封闭式平台中完成，然因此系统已设置二十多年，且属封闭式系统，所以对未来强化供应链的信息处理能力已显不足。现场WIP 及工单处理则以本土现场监控供货商之应用软件为主，但此系统缺乏与前端之业务、采购、库存及后端之财务、成本系统的整合能力;且对制程信息搜集之详细程度，已渐不敷新生产技术(如盲埋孔、HDI 等)之需求，无法满足短交期、高弹性的生产需求。所以，未来之规划即以替代此封闭式交易系统(Transaction system)及WIP系统为主。
个案公司目前利用网络进行接单、发放采购单及制作规范传送等简单之电子商务，因此，在图二 ERP/E-Business 对应矩阵图6中，个案厂商计划在导入ERP 后，将电子化企业之定位从图二之A 处提升至B 处，在整合的ERP 解决方案中，将客户与供货商的营运及前端流程整合到自身的作业中，以加强上下游间之关系。

图二. ERP/E-Business 矩阵图 6
2. ERP 解决方案评选
目前ERP 软件在财务及配销上之功能均大同小异，因此，个案厂商在ERP 软件之评选方向除了成本考虑外，其余如考虑制造模块之功能、软件架构是否具有弹性及未来进行电子化之扩充性等，均为评估重点。其中，制造模块之功能与PCB制造业之特色能否吻合尤其重要。
综观PCB 制造业之发展，台湾PCB 制造业在生产制造方面之特色如下:
1. 属接单后生产(Build to Order)，且为出口导向，因此相关产业须累积开发经验及申请纳入保税体系，以降低成本、节省税赋，扩大收益。
2. PCB 制造业特别重视质量、价格、交期，而产品制程多达数十站以上，制造过程中可能影响产品良率的变量可观。亦即必须随时掌握WIP状况，同时估算产出率。
3. PCB 产品制途程变化多端，各种制程生产设备投资门坎高，产能差异大，常因生产状况造成管制负荷或替换情形。
4. 产品所需原材料种类繁多，且制程投料、质量、库存数量管制变化极为复杂，单位转换(UOM; Unit of Measurement)需求高(如工作排版、出货排版等)。

图三. PCB 制造业之营运模式
因此，不难从图三之PCB 制造业之营运模式中了解，前端接单系统与后端生产系统间之沟通异常重要。如何透过ERP 之前端业务系统将订单需求(如规格、交期等)信息传至后端，并以之作为产品分类、生产投产及派工之依据;同时能提供弹性之途程分类、组合、替代料管理，将各站之生产状况回馈前端系统，作为响应客户之参考。除此之外，现场信息的回馈或转换亦需实时反映至财会系统中。
因此一套符合PCB 制造业的ERP 系统，从PCB 制造业接单时便需考虑下列信息之收集
1. 接单前须能正确评估受订产品之下列需求及预定交期，以便进行报价。
A. 材质：基板、铜箔、胶片规格及厂牌
B. 结构：压合迭板对应之内外层板料号及数量
C. 工程规格：发料尺寸与成型尺寸(包含PANEL 与PCS)
D. 制造途程：内层板与外层板加工制程及标准工时、标准用料之设定
E. 预估用料与制造良率：内层板与外层板各加工制程包含损耗、报废在内之标准用料的设定
2. 接单时须考虑产能规划与制作能力、生产成本等限制，以及原物料供应与保税、财务融资等作业需求。
3. 出货时须考虑出货分级、配送与文件之筹备。
4. PCB 产业因制程繁复、分工精细，在制程与品检作业上，必须考虑试产、量产拆批、并批，甚至多制程重工或质量异常处理等各种作业状态之批量管制追?尤应结合SPC 与WIP 之应用。
5. 须考虑近年来发展之各型新制程技术，如HDI、BGA、埋盲孔等。对于新制程技术，信息系统设计必须具备弹性的制程设定能力。
6. PCB 产业真实产能有限，而实际产销排程常因计划或订单需求，或设备维修等因素进行调整;产业生产管制及物料管制人员对于新订单是否能如期交货，必然须提前进行产能规划模拟，甚至物料需求计划模拟，以期发现产能或物料有无超额或不足，而进行后续产能或物料需求规划之调整安排。
除正常生产型态外，PCB 产业由于设备投资门坎高，制前处理及制程专业分工技术能力不同、生产成本悬殊、用料取得难易程度等因素，而衍生全制程委外、制前处理委外、单一制程委外之情况：
1. 全制程委外：因考虑技术层次或生产成本，甚至遇有三角(转口)贸易或两岸三地分工模式因素影响所及，产业接单即须考虑全制程委外生产出货。然其委外生产型态往往因备料量、品检作业负荷及备料期间不易评估等因素，当地外包厂商往往必须自行备料投产，而非仅为来料加工模式处理。
2. 制前处理委外：因考虑制前处理须耗费诸多技术人力，产业须评估有无必要将线路图(内外层板)LAYOUT作业，及线路图文件输出底片作业委外处理，如前者必须具备相当之工程素养的人才进行线路LAYOUT 设计，后者则须考虑制作完成的底片能否经得起显影或曝光过程中作业耗损之考验。
3. 单一制程委外：通常单一制程委外多因生产成本或生产负荷考虑，但托外厂应密切注意外包厂商之生产质量与交期。
基于上述PCB 制造业之特殊需求，目前各家PCB 厂商所采用之信息系统大抵区分为ERP 系统与MES(Manufacturing Execution System)系统，两者之系统供货商分属不同厂商，因此在追求快速响应及全球竞争的策略下，必须加强两者间之整合接口，所下之功夫不可谓不深。
个案公司在筛选软件厂商之标准不外: 适用性—适合PCB 产业、成本、公司的营运规模、同业口碑等，在考虑自身之财力及资源及同业在导入时之失败因素后，决定寻找一套具有弹性架构，已有完整功能的ERP 软件，而此ERP 软件供货商具有PCB 相关经验籍建置全厂信息系统经验。在既有之ERP 软件架构下，由个案厂商提供领域知识(Domain Knowledge)，进行制造模块之开发;最后选定以Delphi为开发工具的慧盟信息ERP系统— I-ERP，以建置/发展一套以PCB 制造为基础之ERP 系统导入。
3. ERP 导入专案
3.1 导入规划
ERP 之导入策略可分为: 一次进行一个模块导入的渐进式(Step-by-step)、各功能模块全面展开导入的全面式(Big bang)导入及先建立导入成功模式后再逐步推展至其他范围的阶段式(Roll-out)导入。本个案实行之导入策略在标准模块部分采全面式导入，至于须因应PCB 产业特殊需求的部分则采阶段式导入(如表一)。

表一. 导入阶段
3.2 导入程序
此次ERP 项目所实行之导入步骤及方法如表二所示。整个项目从2001 年五月开始导入，预定于2002年六月底上线，目前正进行上线前之规划及准备工作。

表二. 导入阶段及交付资料
4. 导入问题及效益分析
许多学者针对ERP 导入之成功与失败关键因素进行研究，本研究将导入关键因素归纳成四点: 系统面、项目管理面、人员面及企业文化面。
一、系统面: 针对ERP 系统之关键因素中，与ERP系统相关之因素有:
1. ERP 软件功能之完整性(跨国之需求)。导入时，一方面期望ERP 软件能符合自身知产业之需求;一方面又希望ERP 系统能具备一定程度之典范效果，以助企业进行流程之再造。然而，企业内不同组织阶层员工对于ERP 软件之导入及BPR 之期待有所差异，一旦高阶主管决定导入ERP 软件，其对ERP 项目之支持便无庸置疑(否则不需投资巨大金额);彼等亦知: 为使ERP 项目成功，适度改变企业流程及信息系统是不可避免的事4+，惟实际负责之作业阶层员工是否愿意接受改变(抑或认为ERP 流程、做法优于现况)、如何将项目进度及状况以高阶主管所能理解的方式真实表达，便成为导入时必须克服的课题。
2. ERP 软件成本。
ERP 软件未来之扩充性。必须能够因应未来功能上及营业模式(Business model)上之扩充或改变。
二、项目管理面: 通常强调正规的项目控管技巧、项目管理工具及有效的沟通等，除此之外，对于项目范围的改变、顾问师或key users 异动等变革管理(Change management)的妥善处理，是让项目重回掌控的重要因素5+。
三、人员面: 包括导入公司之顾问师及导入厂商之项目成员、key users、end users。对于顾问师而言，导入技巧、沟通能力、对产业之熟悉度等是主要考虑之因素;对公司内成员而言，慎选项目相关成员，强化项目信念、并给予适度的生涯规划及扎实的教育训练视同等重要。
四、企业文化面: 项目之初必须设定明确的项目目标(如本研究及以总周期时间当作项目目标之一)。仔细了解企业文化后，施以不同策略以达成项目目标及愿景。
后续章节及根据前述之考虑因素，对个案公司ERP 导入过程中所发现之问题及潜在之效益进行分析。
4.1 导入问题探讨
问题一: 新需求及规格的控制
导入慧盟信息之ERP 系统前，个案厂商的各信息系统(人事薪资、现场监控、会计处理及生产管理等)分属不同时期购入、不同软件公司所提供，因此各部门人员使用之软件通常以追求部门效益、各自优化之原则进行作业，对于其他部门或公司整体目标较无总体概念;ERP 导入项目涉及专业判断的障碍、流程方面的障碍、公司文化方面之障碍及个人学习方面的障碍等，在清除障碍过程中，需要各种不同领域的专业人才(厂内顾问或厂外顾问)运用高度思考力及沟通能力一起完成。但每一位专家都会在系统里加入一些个人偏好的流程，虽然流程自动化的运作令人印象深刻，但过度自动化及华而不实的方法及流程，反而使管理阶层产生盲点。所以，导入过程中常以原有系统之观点审视新系统，导致项目过程中时常发生增加”新需求”的现象(尤其在Stage II 及Stage III)。
解决方式
为解决此问题，除在导入各阶段(表二)产生必要之文件外(须经过key users 确认)，为使各阶段之问题得到完整跟催，同时避免Stage II 及StageIII 之问题发散， 因此， 导入厂商内部布署”客户问题及项目问题管制”(如图四及五所示)系统，供作项目经理及项目成员规划、控制项目之作业平台，使导入过程中之问题得到时效性的控制。

图四. “客户问题及项目问题管制”登录画面

图五. “客户问题及项目问题管制”系统
问题二: 现场人员教育训练
此项目重点之一在于制造模块之开发及与其他模块之整合性，因此现场人员之配合程度便成为重要因素之一。然现场人员之素质及抗拒性成为必须克服的重点，因此，如何须设法在上线前让在线人员熟悉计算机操作、使其对于新系统之接口具一定程度之熟悉度。
解决方式
制造模块导入过程中，先以key users 作为训练对象，并针对key users 进行先导运作(Pilot Run)，以公司之实际数据进行制造例行作业(如发料、过账、半成品领料、分/并批及入库等)，待无问题后，再行由key users 对end users 进行教育训练，以减低径行上线之风险。
问题三: 企业文化
因个案公司具三十多年历史，具有一定程度老态公司的企业文化，项目的进度跟催及控管颇为吃力，加上导入之模块多达16 个，为确保顺利上线，必须透过慎密的项目管理以确保项目时程。
解决方式
此项目中共使用如每日之问题条例(Daily log)反映、项目工作展开(Work Breakdown Structure/Schedule; WBS)、及Microsoft Project 等工具。
4.2 导入后之效益
降低总周期时间(Total Cycle Time)是此次ERP 导入项目所设定之目标，总周期时间之定义为12+: 从顾客表达需求(如询价、下单)开始计算，直到客户的需求被满足为止(Order Fulfillment)为止，所花费的总体时间。总周期时间亦包括所有次工作中之次周期时间。然因国内企业导入ERP 系统因正处于发展阶段，时成效尚未完全发挥9+，再者，此项目仍在进行中(预计2002 年7 月底结案)，因此，本节之效益部分乃经合理推算而得，真实之效益则尚须待上线后仔细评估。
预估个案公司导入ERP 系统后之效益，应可显现在下列三项
1. 实时性系统: 因前端进、销、存系统与制造系
统、财务系统整合，因此可快速响应客户需求。
2. 总周期时间降低: 从客户下订单、订单转工单、采购料件、工单跟催、委外生产、完工入库等均在相同平台上完成，因此周期时间可大幅缩短。目前作显而易见的便是每月结账时间可缩短10 天左右。
3. 库存水平之降低: 此点是最共通的绩效。周期时间缩短后平均库存水平自然降低。
5. 结论
本研究乃经由实际参与ERP 项目导入之方式，将导入ERP 之经验予以整理。从案例导入过程中观察到，ERP 项目必须配合软件所提供之模块、功能及作业流程，对企业现有之流程做法重新思考及改造。根据第四节对ERP 项目关键因素分析，可看出ERP 软件之导入必须先订定目标，同时将每个部门的工作执掌及互动厘清，使各流程之周期时间、数据之正确性均有所增进。为了使ERP 项目顺利导入，除了倚势优异的软件开发能力、完全吻合的软件功能、有效性的项目管理、符合预算的项目成本控管、周全的导入方法及项目问题反映及处理系统外，下列常见于PCB 厂ERP 项目中之现象亦必须避免，如此，未来PCB制造业在筛选ERP 系统或进行ERP 项目时方能顺利且事半功倍。
1. 制程作业之弹性需求高于ERP 所能提供之功能 (如拆并批作业)
2. ERP 之流程设计需兼顾Cost Management 之考虑， 导致生产管理之相关功能无法比照原本之生产管理系统之运作方式运作.
3. 生产基本数据建立频繁， ERP 所能提供之建置方式(以Assembly 之思考模式设计) 常为PCB 产业User 所无法认同.
4. 对Shop Floor Control 之功能要求高， 无法以ERP 之WIP 满足其相关需求
5. 系统整合(ERP 与Shop Floor Control System)之成本效益评估困难， 且使系统之导入及后续应用相关作业风险相对提高。