1 TFT-LCD行業概述
目前,世界已進入“信息革命”時代,顯示技術及顯示器件在信息技術的發展過程中占據了十分重要的地位,電視、電腦、移動電話、BP機、PDA等可攜式設備以及各類儀器儀表上的顯示屏為人們的日常生活和工作提供著大量的信息。沒有顯示器,就不會有當今迅猛發展的信息技術。顯示器集電子、通信和信息處理技術于一體,被認為是電子工業在20世紀微電子、計算機之后的又一重大發展機會。
經過二十多年的研究、競爭、發展,平板顯示器已進入角色,成為新世紀顯示器的主流產品。
TFT-LCD,是目前唯一在亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件,它的性能優良、大規模生產特性好,自動化程度高,原材料成本低廉,發展空間廣闊,將迅速成為新世紀的主流產品,是21世紀全球經濟增長的一個亮點。
全球LCD液晶屏廠商主要集中在日本、韓國和中國臺灣地區。其中,日本代表企業有夏普、精工、愛普生,韓國為三星、LG Philips,中國臺灣代表企業為友達光電、奇美電子、中華映管、勝華科技等。
中國大陸的LCD有北京京東方、上廣電NEC、龍騰光電、深超光電、上海天馬、成都天馬、南京熊貓、LGD(廣州)、華星光電(TCL)等。
目前液晶顯示器產品的認證多而繁雜,很多國家都有自己不同的標準,但主要集中于產品質量、安全、環保等方面。歐盟CE安全認證、ROHS認證,美國 UL認證、FCC認證。
2 產品研發特點
2.1 LCD顯示器原理
LCD的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線,透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來產生畫面。
LCD的基本原理就是在兩塊導電玻璃之間填充液晶材料,利用液晶材料在外界電場發生變化時其可以阻擋或改變通過光線的特性來實現顯示。上下導電玻璃通電時會形成電場,當電壓改變時,液晶材料內部分子的排列狀況隨之發生變化,分子在不同角度下表現出不同的遮光和透光性,形成錯落有致的圖象。當在兩導電玻璃上加上三元色的濾光層,就可顯示彩色圖象。
2.2 TFT-LCD生產工藝流程
液晶面板的生產制造過程非常繁復,至少需要300道流程工藝,全程需在無塵的環境、精密的技術工藝下進行。按照功能的劃分可以將液晶面板分為液晶板與背光系統部分,而要生產一塊液晶面板,卻需要經過“前段Array制程、中段Cell制程、后段模組組裝”三個復雜的過程。
液晶面板制造的前段Array制程主要是“薄膜、黃光、蝕刻、剝膜”四大部分。在TFT玻璃上沉積ITO薄膜、涂光刻膠、曝光、顯影、蝕刻,最終是為了在TFT玻璃上形成前期設計好的ITO電極圖形,以便于在玻璃上控制液晶分子的運動。
液晶板的結構就像三明治,下層TFT玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶。在液晶面板制造的終端Cell制程,就是TFT玻璃與彩色濾光片的上下貼合,不過這不是簡單的粘合,需要做很多細節上的技術工作。
后段Module制程主要是液晶基板的驅動IC壓合與印刷電路板的整合,這一部分可以將從主控電路接受到的顯示信號傳輸到驅動IC上,驅動液晶分子轉動,顯示圖像。此外,背光部分在此環節會與液晶基板整合,完整的液晶面板就完成了。
3 企業IT系統現狀
TFT-LCD行業屬于近些年發展起來的高新技術企業,整體看來,企業信息化程度較高,一般在實施PLM系統之前都完成了生產制造管理系統(CIM)、OA系統、ERP系統的實施,為整個企業的電子化流程管理、主數據和BOM管理、生產制造過程管理提供的很好的支持,同時也給下一步企業的信息系統建設和研發流程梳理打下了良好的基礎。
產品研發管理方面具備項目管理和部門管理的矩陣式結構,研發相關部門主要包括:
●Array工程部:前段Array制程設計,包括制程工藝及光罩
●Cell工程部:中段制程設計
●電子器件設計:負責IC及印刷電路板設計。
●光學部:負責背光源設計
●機械部:負責整個產品的三維模型、二維工程圖設計及與模具設計
●產品管理部:負責產品的進度控制協調及成品BOM管理
設計工具軟件包括:
●支持ACD主要設計工具,如Laker的集成管理
●支持EE主要設計工具,如Allegro和ORCAD的集成管理
●支持ME主要設計工具,如PROE和的集成管理
4 PLM實施內容
4.1 項目管理
項目階段分為:項目階段分為PLAN,DESIGN,DVT,PVT,MP,EOL階段。在實施PLM之前一般采用Excel 或MS Project管理項目時程和階段交付物,項目問題也是采用Excel 管理的方式。難以適應項目管理結構化、標準化、可視化的要求。
實施PLM過程中,使用項目管理模塊,主要工作包括:
定義項目模板,根據項目分類定義項目模板,包括項目WBS,項目階段,階段交付物,任務交付物,任務前后關系,項目組織等。
每個項目可以從項目模板派生自己的WBS內容,再進行人工裁剪得到項目的初始模板。
最低要求應將各個階段的交付物在流程中管控,通過系統化的方式控制項目階段轉換。
4.2 文檔管理
基于TFT-LCD企業產品涉及到多專業的特點,包括機械、電子、光學等。文檔管理可依據專業劃分,即機械設計類文檔、電子設計類文檔、光學設計類文檔、項目管理類文檔、GP(綠色產品)類文檔、安規類文檔等。依據這些分類定義權限及文檔審批的流程。同時可以利用設計工具與PLM系統的集成接口,如Pro/E集成,AutoCAD集成,Mentor集成等,簡化用戶操作,充分保證數據的一致性和正確性。
4.3 零部件管理
TFT-LCD企業零部件類型包括成品、半成品(Array,Cell)、零組件(PCBA,背光源)、零件(電子元器件、機械零件等)、原材料(液晶、硅膠等)。
需要為每中零部件定義自身的屬性,梳理其申請的業務流程,生命周期的變化等。
此外零部件還有一個重要的業務過程,即供應商認證過程,這個認證過程通常比較繁瑣,需要供應商提交各種材料,包括設計圖紙、技術要求、綠色認證報告、安規認證報告等。只有通過了這些嚴格的認證審查,才可以在正式量產的產品中使用。
零部件還需要按照自己的功能特性和技術參數,歸入不同的零件族,便于后續的重用。
4.4 BOM管理
TFT-LCD企業BOM管理一般采用單層管理的模式,每個層次的BOM由專門部分負責,如電子設計部門負責印刷電路板BOM,Array設計部分負責Array半成品BOM,成品BOM由項目管理部負責。
由于OEM/ODM及多個地域工廠的出現,在ERP中通常需要管理多個工廠的BOM,在PLM系統設計過程中需要充分考慮,滿足ERP中多工廠BOM管理的需要。
4.5 變更管理
TFT-LCD企業工程變更管理包括變更審核(ECR)、變更執行和變更通知(ECN)三部分,在實施PLM系統前,使用企業OA系統中管理,進行變更過程的審核,審核通過之后修改對應的資料,修改完成后,繼續在OA完成資料的確認和通知過程。這樣的控制過程相對松散,變更流程與變更的資料內容結合不夠緊密,容易出現認為輸入的錯誤問題。
實施PLM系統后,可以利用PLM系統中的變更流程,與變更資料的前后版本關聯,同時通過權限及流程控制改修的執行,修改后可以自動傳輸到下游系統(ERP),保證變更流程與資料的緊密,及變更內容發放的自動執行,提高了效率及準確性。
5 未來展望
TFT-LCD企業完成PLM基礎構建后,下一步需要提升的方面包括:
●研發管理:項目管理過程結構化、工具一致化、項目團隊協作高效化。
●技術管理:推進新技術項目管理規范化,納入PLM管理范疇,制定技術資料向產品資料轉化的流程
●文檔、零部件及BOM管理:加強與供應商資料交互的流程控制,構建與供應商資料交換的統一平臺。
●變更管理:依照工程變更管理行業規范,優化變更管理流程,實現流程分支、變更管理角色定義、變更閉環及資料的變更基線控制。
●合規管理:從產品研發早期將各種國際規范納入到產品需求定義,避免在后期出現的由于合規方面的原因產生大量的工程變更,節約研發成本。
●跨地域多站點管理:將分站點納入PLM管控,控制各個站點之間的差異和統一。實現企業級的數據資料共享和不同站點之間的資料權限控制。
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