粉体气力输送系统是使用空气流将干燥的散装粉体移动通过粉体处理系统中的水平或垂直管道。一般来说气力输送系统包括空气源,进料装置,输送线,接收器和灰尘过滤。
在气力输送的设计中系统不仅高效,而且还可以根据工艺的独特要求和正在加工的粉体类型进行定制。
气力输送系统的优点
气力输送系统相较于机械输送系统具有许多优点,包括:
1、更灵活
气力输送系统可以设计成适合现有设备,比机械输送系统占用更少的空间并提供更大的灵活性。 可以实现更长的输送距离。
2、降低维护
气力输送系统的移动部件也比机械系统少,并且通常需要较少的维护。
3、增强安全性
由于运动部件较少且维护需求较少,气力输送系统的操作危险性较小。 它们还可以减少噪音,从而改善员工的工作环境。
4、减少溢出和灰尘
气力输送系统采用封闭式管道,比机械输送系统更好地容纳灰尘。
5、更好的卫生条件
由于气力输送系统是运用封闭的管道作业,因此产品污染的风险大大降低,工作场所也保持清洁。虽然气力输送系统通常是许多粉体加工系统的绝佳选择,但它们不推荐用于大颗粒尺寸的材料或极其粘稠的材料(如高脂肪粉体),因为它们更难以输送或导致系统积聚。
气力输送系统的特点和应用
气力输送系统的特点是使用空气压力或真空系统,稀相或密相技术来输送材料。
稀相输送系统使用高容量,低压空气,使产品悬浮在空气中一直到达目的地。 对于密相气力输送系统,情况恰恰相反。 在密相系统中,材料不会悬浮,而低体积,高压空气用于将材料移动通过管道。
在工业生产领域,精确的配料对于产品质量至关重要。尤其是耐火材料的制备,配料的细微误差都可能导致产品性能的显著差异。本文将探讨如何控制在耐火材料配料系统中的误差,以提高产品的稳定性和可靠性。
首先,了解耐火材料配料系统的构成十分必要。它主要包括原料储存、配料称量、混合搅拌和包装等环节。每一个环节的误差控制都直接影响到最终产品的质量。
在配料称量环节,选择高精度的称量设备和传感器是关键。同时,定期进行设备校准和维修保养也是必要的。此外,每次称量时,要进行多次测量并取平均值,以减小设备误差。
在混合搅拌环节,要严格控制搅拌时间和速度,确保各种原料能够充分混合。同时,对于某些需要添加液体的配料,要确保液体加入的准确性和均匀性。
在包装环节,要确保每袋产品重量的一致性。这可以通过使用自动包装机并设置准确的包装重量来实现。此外,对于某些需要添加小剂量添加剂的配料,要确保添加的准确性和均匀性。
为了进一步减小误差,可以对整个配料系统进行定期的检查和维护。例如,定期更换磨损的设备部件、清理设备内部的残留物等。
在实际应用中,我们可以看到,通过上述 *** 控制配料误差,可以提高耐火材料的性能和稳定性。例如,某耐火材料企业通过升级配料系统,将配料误差控制在±0.5%范围内,显著提高了产品的质量和客户满意度。
总之,控制耐火材料配料误差对于提高产品质量和稳定性至关重要。通过优化配料系统设计、选择高精度设备、定期检查和维护等措施,可以有效减小误差,提高生产效率,降低成本,提高市场竞争力。
螺旋称重给料机把经过的物料通过称重桥架进行检测重量,以确定通过物料重量,装在尾部的数字式测速传感器连续测量给料机的运行速度,该速度传感器的脉冲输出正比于给料的速度,速度信号和重量信号一起传送至给料机控制器,控制器中的处理器处理信号,产生并显示累积量、瞬时流量。该流量与设定流量值进行比较,由控制仪表输出信号控制变频器改变给料机的驱动速度,使给料机上的物料流量发生过变化,接近并保持在所设定的给料流量,从而实现定量给料的要求。
螺旋称重给料机的主要部件:
(1)螺旋:螺旋是该设备的主要部件,它由轴和焊接在轴上的螺旋叶片组成。螺旋叶片和螺纹相同,可分为左旋和右旋两种。
(2)加料与卸料装置:螺旋给料机的加卸料装置有多种形式,以适应不同加卸料位置的要求。常见的加料方式有:物料直接落在螺旋叶片上进行加料,或以星形加料器加料,这种加料能够调节螺旋给料机的物料量。一般卸料是从机槽底部开卸料口,有时可沿机长方向开设数个卸料口,以适应多点给料需要。
(3)传感器:分为称重传感器和测速传感器,称重传感器用以将通过物料的重量转化为重量信号,测速传感器将测量速度转为速度信号。
(4)控制系统:控制柜和仪表,仪表是给料机数据运算处理核心,仪表可集中安装于控制柜中方便集中操作管理。
螺旋称重给料机的使用和维护:
(1)给料机如用于配料、定量给料时,为保证给料的均匀稳定、防止物料自流应水平安装。
(2)安装好的给料机应留有一定的游动间隙,横向应水平,悬挂装置采用柔性连接。
(3)空试前,应将全部螺栓坚固一次,尤其是震动电磁的地脚螺栓,连续运转3-5小时后,应重新紧固一次。
(4)给料机在运行过程中应经常检查振幅、电流及噪音的稳定性,发现异常应及时停车处理。
(5)电磁轴承应每2个月加注一次润滑油,高温季节应每月加注一次润滑油。
橡胶配件线的基本维护方式-中海德自动化橡胶配料线的基本维护方式包括:
1. 定期检查设备的连接件,确保连接牢固,避免松动。
2. 定期检查输送带,确保其张力适当,避免打滑或拉伤。
3. 定期检查秤的灵敏度和准确性,确保配料准确。
4. 定期检查电气部件,确保设备电路安全可靠。
5. 定期清理设备,保持设备清洁卫生。
6. 定期更换易损件,如输送带、轴承等,保证设备的使用寿命。
7. 避免将水或其他液体溅到电器部件上,以免影响设备正常运行。
8. 设备长时间不使用时,应定期通电检查,确保设备正常运行。
9. 定期对设备进行润滑,保证机械部件的润滑状态。
10. 发现故障时及时处理,避免故障扩大。
“小巨人”金钟的“大作为”来源:经济参考报
中小国企如何在激烈的市场竞争中脱颖而出,如何通过创新转型实现企业高质量发展,山东金钟科技集团股份有限公司(下称“金钟集团”)趟出了一条堪称业内典范的破局之路。《经济参考报》记者近日前往这家有着百年历史的老牌国企,进行了实地采访调研。
从小作坊到国营,从国营到股份制,从单一的称重设备制造企业,到提供行业信息化整体解决方案的科技型企业,从一度陷入发展瓶颈、负债高达数千万,到通过自主创新、凭借核心技术与全球衡器巨头一决高下……金钟集团充分诠释了小企业成就大事业,小巨人展现大作为的力量。
一卡通无人值守出入库系统。资料照片
传感器应变计车间图检工序。资料照片
自主创新
“不等不靠”成就高增长
2019年营业收入33200万元,较2007年增长286%;利润2100万元,较2007年增长408%;资产总额51100万元,较2007年增长272%……这是一份展示金钟集团十余年高增长的业绩清单。
作为一家中小国企,金钟集团快速成长和发展的关键是什么?
“归根结底还是创新引领、深化改革的结果。”作为集团掌舵人,金钟集团党委书记、董事长高绍和向记者道出了背后的密码。在高绍和看来,创新已经成为融入金钟人血脉里的固有基因,既是金钟的核心竞争力,也是推动企业发展的根本动力。
由小到大、由弱到强,历经之一次腾飞、第二次创业,到今天发展成为全面掌握称重、机械、电子、液压、自控、智能化、信息化等核心技术的高科技企业,金钟一百年的发展史,深刻诠释着高绍和口中的创新基因。
1918年,张新阶等人在济南创办了金钟集团的前身——“美利”公司,开始研制生产台秤。作为先行者,百余年来,金钟见证了中国近代称重行业由起步到走向辉煌的全部历程,自身的发展也有高峰有低谷。
必须载入企业史册的是1989年。这一年,金钟顶着巨大压力,在年营业收入刚过1140万元、固定资产仅510万元的情况下,瞄准世界衡器制造先进水平,贷款1400多万元实施技术改造。期间,金钟将自身的研发成果与引进的日本技术相结合,经过一系列改造升级,成为中国之一家工业化生产称重传感器企业,为我国衡器业实现“由手动改自动,由机械改电子”做出了积极贡献。
不仅如此,“因为引进日本技术和装备,生产很快达到国际标准,公司连续进行多期技术改造,引进具有国际先进水平的电子衡器及其关键部件的制造技术、生产工艺和关键的加工检测设备,金钟由此插上了腾飞的翅膀,并于1992年成为济南市之一家股份制改造试点工业企业。”高绍和回忆道。
没有永远一帆风顺的企业。随着称重传感器、电子衡器技术的普及,以及外资企业不断涌入,市场竞争日益激烈,金钟的发展进入了相对平稳和缓慢阶段。这只当年的“金凤凰”逐步褪去了华丽的外衣,负债一度高达7000余万。
一方面,是巨大的资金困难和残酷的市场竞争压力;另一方面,是与外企洽谈合资带来的人心浮动、人员流失。内忧外患之下,企业如何突围破局?
“不创新转型别说发展,能不能活下来都是问题。”彼时,刚刚履新的高绍和,带领新一届领导班子和全体成员,认真分析了当时所面临的形势,最终做出了“不等不靠、自主发展”的 “二次创业”战略决策和发展目标。通过开源节流、加大研发投入和技术创新、加强企业管理和市场开拓,金钟迈上了第二次创业发展和转型升级之路。
惟改革者进,惟创新者强,惟改革创新者胜。高绍和介绍,2008年以来,在“两化融合”、“互联网+”等国家战略下,金钟紧盯国内外行业发展前沿技术,坚持以称重技术为基础,向物联网和信息化技术迈进,将企业发展又推上新的台阶,取得了一批具有独立自主知识产权和国际先进水平的创新成果,让新技术成为公司发展的新动能,企业进入高质量发展通道。
如今,金钟集团已经蜕变成集设计研发、加工制造、工程实施、营销服务为一体的基于称重技术的系统集成和软件开发商,实现了由单纯的硬件设备制造商向高科技企业的华丽转型。
重金研发
核心技术“金钟造”
“将企业的生产管理、业务经营、风险防控集成到一体化平台上,构建成高效、智能的出入库一卡通系统,应用射频识别、AI智能、传感器检测、大数据分析等物联网技术,将物资进出厂涉及的业务节点串联起来,形成了一条完整的数据链,打通数据高速公路,真正发挥数据价值,引领各个行业的计量变革……”
电脑屏幕前,向记者介绍当下备受客户欢迎的出入库一卡通系统时,金钟集团技术中心负责人吴明哲的自信与自豪溢于言表。
这只是金钟集团在研发和创新领域不断开拓的一个缩影。
记者了解到,中储粮济南直属库汽车衡新安装了金钟集团与中储粮山东分公司共同研发的汽车衡防作弊系统。系统采用多项新技术用来防止不法分子非法改变称重数据而进行称重作弊,确保了粮食数量真实,为国家粮食安全提供了有力的技术支撑,增加了一道粮食安全防护锁。
厚积而薄发。金钟集团由传统机械制造向智能制造、物联网和信息化高科技企业蜕变背后,是多年坚持科技创新战略、持续加大研发投入的结果。
在上下两层共计一万平方米的电子生产车间内,记者看到高精度50吨静重式力标准机。吴明哲告诉记者,这台造价超400万元的50吨静重机精度达到十万分之五,为企业研发生产高精度称重传感器、电子衡器提供了可靠的力值传递保障。
热处理、背衬、光刻、调阻、盖膜……应变计生产车间内,各个流程都秉持着高精度的工艺标准有条不紊地进行着。“不接收不合格品”“不制造不合格品”这样的生产理念标语处处可见。
金钟集团总经理闫洪枚告诉记者,“现代企业,谁掌握了核心技术,谁就占据了市场的制高点。”多年来,金钟集团坚持自主创新,在核心技术研发上注入重金,年度研发费用基本保持在业务收入的8%左右。
技术中心、工程中心、软件中心三大创新研发平台,百余项自主知识产权,国家发明专利18项,实用新型专利技术143项以及65项软件著作权……正是多年深耕研发铸就的核心技术,助力金钟走出了一条自主创新、跨越发展之路。
闫洪枚说,目前金钟正以科技创新为引领,紧抓“互联网+”发展机遇,加快新旧动能转换,全方位满足多个行业用户需求,引领中国智能衡器高新技术行业发展。
按需定制
持续深耕强项市场
在转型升级过程中,持续深耕粮食系统等领域,通过自主创新和按需定制,是金钟集团近年来实现稳定高速增长的又一核心因素。
民以食为天,粮食稳则天下安。粮食在国民经济中具有不可替代的基础地位,粮食安全是关乎国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。据了解,金钟集团深耕粮食行业20余年,从1998年金钟集团积极参与中央直属储备粮库500亿斤三期项目的建设,成为更大的计量设备供应商,到今天通过提供先进的粮食行业信息化整体解决方案,为保障粮食安全做好科技支撑。
“我们积极响应国家为了保障粮食安全,开展粮库智能化升级的需求,融合应用大数据、云计算、虚拟现实、云图等先进技术,成功研发了省(市)级智慧粮食管理云平台、智能化粮库业务管理系统、多参数粮情检测系统等一系列引领市场需求的新产品。”高绍和介绍道。
自2010年开始,金钟成功实施了“山东省粮食流通管理云平台”、“北京市粮食管理云平台”,并在山东、北京、新疆及全国范围实施了大量智能化粮库升级项目,惠及粮 *** 业用户数千家。
在科技储粮、节能降耗方面,金钟集团与中储粮共同研发的“内环流控温减损储粮系统”同样可圈可点。金钟集团在全国233个粮库建设“内环流控温减损储粮系统”共计2785个仓。相比空调控温储粮方案,内环流系统具有功耗小、运行成本低、安全性高等特点,运行费用比采用空调控温储粮模式节省三分之二能源。
自主创新、按需定制是赢得客户的关键。“最有代表性的是金钟在全国率先研发成功了移动式液压翻板,该产品大大提高了散料卸车效率,填补了国内市场空白,市场占有率名列前茅,并远销出口到日本、泰国、马来西亚、印度尼西亚等国家和地区。”高绍和说。
高绍和介绍,2019年末,用户提出传统的粮食清理装置处理能力低,使液压翻板的卸车效率受到制约,同时在卸车时没有除尘装置而产生的粉尘,给环境造成了污染。客户反映,“如果能采用新技术研发新的设备来解决这些问题就完美了。”
针对用户需求,金钟集团迅速制定了市场调研计划,确定了研发制造“移动式环保粮食卸车清理中心”项目,并制定了详细的开发计划。“经过研发团队半年多的努力,2020年4月份之一套样机试验成功,集团立即开足马力进行生产,在今年夏粮收储期间,共为用户提供了20多套设备,受到用户的高度评价。”高绍和说。
不仅如此,金钟集团还积极推动衡器、粮油等行业国家标准、行业标准的制定,主导或参与起草《固定式电子衡器》《省级粮食信息应用平台技术规范》《粮食出入库业务系统技术规范》《粮仓远程视频监控系统技术规范》等20余项国家标准和行业标准的制定工作,以此推动行业转型发展。
勇立潮头
践行责任担当
人员规模不足千人,年营业收入3亿多,这样一个规模并不大的国有企业,却能成为业内翘楚,并与国际衡器巨头一较高下。靠的是什么?
“走自主研发的科技创新之路,服务于多个重点行业,按用户需求开发产品,储备更多品类前沿产品。”闫洪枚介绍,这些都是金钟集团在惊涛骇浪中异军突起的关键,“不过,最重要的是,作为国有企业,金钟集团一直将履行社会责任、扛起民族品牌大旗作为神圣职责。”
面对来自全球衡器企业巨头的竞争,金钟集团最终以品质和实力赢得了客户认可。
在2008年齐鲁制药集团一次称量模块自动配料控制系统的招标中,金钟作为唯一一家民族企业与其他6家外国企业同台竞标,经过8个半月的技术、品质激烈较量,金钟最终凭传感器核心技术以及先进的控制系统,一举得胜。
此后,金钟集团又用5年时间进军世界500强企业的采购市场,凭借优质的产品、良好的服务以及创新能力,成为益海嘉里集团、正大集团等跨国公司在衡器、液压翻板及一卡通等信息化产品的战略合作供应商。
谈及集团未来的发展,高绍和说,“面对新的经济发展形势和市场环境,作为国有企业,在践行国企担当责任的基础上,唯有创新,才能推动金钟发展之路越走越宽、越走越好。”
高绍和表示,金钟将坚持“以称重技术为基础,以物联网和信息化为两翼”的发展战略总目标不动摇,继续深耕粮油、冶金、建材、交通等目标行业,做行业系统解决方案供应商,并加快科技创新投入,开拓其他行业市场。
小企业也要成就大事业,小巨人也要展现大作为。百年金钟的创新转型实践,为中国中小企业的发展提供了样本和示范。
不忘初心,勇立潮头。满足行业细分市场需求,坚持专精特新,勇扛中国民族品牌大旗,走出高质量发展之路……站在新的历史起点上,金钟集团正向着“国内一流,世界领先”的行业目标再次扬帆启航。
记者 班娟娟 济南报道
编辑:白胜利
你知道什么是聚醚醚酮 (PEEK) 食品加工塑料?聚醚醚酮(PEEK) 是一种独特的半结晶工程热塑性塑料,具有出色的化学相容性、高尺寸稳定性并且易于加工。几十年来,像PEEK 这样的轻质多功能塑料在食品加工和包装方面有着良好的记录。他们的成功基于材料优势的结合,即使在升高的温度水平下也能发挥作用。这些主要包括良好的机械性能和高耐化学品性。
PEEK 出色的机械性能和在高温下的长期性能使其可用于食品工业中的合模、填料喷嘴、刮刀、阀门、搅拌器、剥离器、配料系统、捏合机和搅拌桨等应用。由高温PEEK 聚合物制成的部件可在高达260°C (480°F) 的温度下工作,熔点约为341°C (646°F)。
PEEK 食品加工塑料也可以与食品直接接触,例如在灌装、混合和分份系统中。对这些塑料提出了严格的要求,特别是在与食品直接接触的植物部件的情况下。欧盟和美国法规的主要目标是排除由于物质迁移造成的任何破坏性影响。例如,在奶酪和乳制品的制造中,技术塑料用于许多不同的工艺步骤,例如分离乳清和分配,以及运输和切割(例如在SOS 系统中)。
洗涤剂在耐化学性方面对塑料提出了很高的要求。食品级PEEK 可满足这些要求,即使在较高温度下也能提供额外的高强度和出色的滑动摩擦性能。此外,许多食品级PEEK 塑料设计成可光学检测的蓝色,从而提高异物控制过程的安全性。
去年IPO被否的博隆技术再临上会大考:约六成原材料由客户指定采购,竞争对手是主要供应商每经记者:张明双 每经编辑:梁枭
上海博隆装备技术股份有限公司(以下简称博隆技术)即将于6月29日迎来首发上会。这并非博隆技术之一次闯关上交所主板IPO。2022年1月,博隆技术IPO申请被 *** 发审委否决,成为“2022年首家被否公司”。短短九个月后,博隆技术再次向A股发起冲击,且拟募集资金金额由6.04亿元提高至10.06亿元。
图片来源:招股说明书(上会稿)截图
2020年~2022年,博隆技术直接材料占营业成本的比例均在90%以上,占了生产成本的大头。《每日经济新闻》记者注意到,博隆技术由客户指定采购的原材料占比较大,2020年~2022年指定采购占同类材料的比例分别为60.49%、52.98%、62.28%。公司主要竞争对手德国科倍隆集团(以下简称科倍隆集团)作为指定品牌厂商,一直位列公司前五大供应商名单,2020年更是公司之一大供应商。
前次被否背后问题已整改,能否过关?根据 *** 不予核准博隆技术首发上市申请的决定,博隆技术存在的问题主要包括:未能充分说明并披露单一更大股东博实股份(SZ002698,股价16.43元,市值168亿元)未认定为共同实际控制人的原因和合理性,未能充分说明创始股东周浜村村委会原价 *** 股权的合规性等。
2001年11月,博隆技术前身上海博隆粉体工程有限公司(以下简称博隆有限)设立,由自然人张玲珑、林凯、彭云华、梁庆以及周浜村村委会、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司(博实股份前身,以下简称博实有限)共同出资设立。
其中周浜村村委会出资255万元,出资比例为51%,其所持博隆有限股份的资产性质为农村集体资产,投资为招商引资性质,约定到期退股。2003年11月,周浜村村委会将博隆有限51%股份按原出资额作价(低于评估价90%),全部 *** 给张玲珑、博实有限等股东。
关于周浜村村委会入股及退出,仍是此次IPO上交所审核问询函列出的之一个问题。博隆技术表示,周浜村村委会具备合法的股东资格,其对所持博隆有限的股权 *** 具有决策权;周浜村村委会 *** 博隆有限51%股权的事项经有权机关逐级确认,依法履行了必要的法律程序,符合集体资产退出的管理规定,未造成集体资产流失,不存在程序瑕疵。
按照招股说明书(上会稿),博隆技术的实际控制人为张玲珑、彭云华、林凯、林慧、刘昶林、陈俊、梁庆7人。上7人签署了一致行动协议,合计持股55.17%。不过,从单一持股来看,上述7人持股比例分别为13.92%、9.78%、9.12%、9.12%、5.24%、4.52%、3.47%,均小于之一大股东博实股份持有的19.20%比例。
博隆技术目前的股权结构
图片来源:招股说明书(上会稿)截图
上述7人中,6人为博隆技术董监高,1人为董监高的近亲属。然而作为公司创始股东,自公司设立以来,博实股份就委派了一名董事邓喜军,并曾担任博隆有限董事长、法定代表人,2022年8月辞任董事职务。不过博隆技术表示,博实股份对公司为财务投资而不参与任何公司经营决策相关过程,期间博实股份从未向公司委派任何技术人员或经营管理人员。
长期作为公司单一更大股东且委派过1名董事,博实股份却未能与其他董监高人员一道认定为共同实际控制人。博隆技术表示:“本次申报补充说明了公司实际控制架构形成的背景、双方独立运作的情况,博实股份不委派董事、改派一名监事并承诺与7名实际控制人的一致意见保持一致行动,进一步降低了博实股份对公司的影响力,并由博实股份比照实际控制人出具股份锁定、避免同业竞争等承诺。”
因此,博隆技术称,前次发审委问询问题均已完成整改,不影响本次申报,不构成本次发行的障碍。不过,博实股份承诺与7名实际控制人的一致意见保持一致行动,且比照实际控制人出具承诺,却仍未被认定为共同实际控制人,此次能否过关仍要打一个问号。
重要原材料指定采购比例高博隆技术主要为客户新建、改建的大型炼化、煤化工项目提供以气力输送为核心的大型成套装备,目前主要应用领域为合成树脂行业。公司主要产品为粉粒体气力输送技术为核心的成套系统,同时也提供料仓、计量配料系统、除尘系统等单一功能系统以及所对应的部件备件、维保服务等。2020年~2022年,公司实现营业收入分别为4.71亿元、9.78亿元、10.41亿元,实现扣非归母净利润1.10亿元、2.37亿元、2.33亿元。
博隆技术营业收入分产品构成
图片来源:招股说明书(上会稿)截图
在生产经营过程中,直接材料为生产成本中最重要的组成部分,原材料采购情况对公司经营业绩影响较大。
博隆技术的主要原材料包括铝板、管材等金属材料,压缩机、风机等气源设备,阀门、输送机等关键部件等。2020年~2022年,博隆技术对原材料采购总额分别为5.94亿元、7.19亿元、6.12亿元,其中采购占比相对较高的包括材料类、气源设备、关键部件、仪表电气及自控系统等四大类主要原材料,合计占比超过70%。
记者注意到,博隆技术存在客户指定采购的情形。2020年~2022年,客户指定采购金额分别合计为3.60亿元、3.81亿元、3.81亿元,占采购总额比例分别为60.49%、52.98%、62.28%。2020年~2022年,上述四大类主要原材料客户指定采购占同类材料比例均较高,其中气源设备指定采购比例为95.20%、98.38%、98.83%,关键部件指定采购比例为91.42%、67.86%、63.95%。
博隆技术对此解释称,受国际设备供应商多年的品牌和质量等方面影响,在前期招标和技术交流时客户常会指定部分设备和部件品牌。因此,客户指定采购主要出于行业惯例,符合石化、化工行业背景和特点。
对于采购方面的风险,招股说明书(上会稿)提示了“主要原材料和部件价格波动”“长期合作的主要供应商集中”“部分设备或部件主要采购国外品牌”“外协采购模式”等风险。
主要竞争对手是公司重要供应商记者注意到,博隆技术对气源设备、关键部件等原材料的采购来源较为集中于个别品牌厂商,其中包括公司主要竞争对手科倍隆集团。科倍隆集团是客户指定的关键部件品牌厂商之一,位列公司2020年~2022年前五大供应商,更是2020年之一大供应商。
2020年~2022年,博隆技术气源设备采购金额分别为1.05亿元、1.29亿元、9886.02万元,而对气源设备厂商德国艾珍集团(以下简称艾珍集团)采购金额分别为9241.68、1.04亿元、8097.72万元,其中超过98%属于客户指定采购。
2020年~2022年,博隆技术关键部件采购金额分别为1.44亿元、1.71亿元、1.21亿元,而对关键部件厂商科倍隆集团采购金额分别为10036.21万元、9333.13万元、5070.98万元,其中超过99%属于客户指定采购。
对于气源设备、关键部件的指定采购是否存在厂商依赖,博隆技术称,指定采购并非指定唯一品牌厂商,通常指定品牌至少有2家,如气源设备厂商包括艾珍集团、瑞典阿特拉斯·科普柯集团等,关键部件厂商包括科倍隆集团、泽普林集团、GSBI等,可选用多个品牌;指定采购供应商所处行业为充分竞争市场,不存在市场垄断的情形;指定采购设备可通过国产化和自制进行替代,因此公司的主要设备供应不存在厂商依赖的情形。
博隆技术客户通常指定采购的供应商品牌
图片来源:审核问询函回复截图
值得一提是,科倍隆集团作为客户指定采购品牌厂商,在向博隆技术销售阀门部件的同时,其子公司科倍隆(南京)机械有限公司(以下简称南京科倍隆)涉及气力输送业务,与博隆技术存在一定竞争关系。
博隆技术查询公开资料后表示,自2018年以来,南京科倍隆仅在宁波金发PP装置气力输送系统等个别项目中,曾与公司同时竞标,涉及同时参与竞标的项目数量占比较小。博隆技术认为,对于旋转阀和换向阀,除科倍隆品牌外,公司可以选用泽普林品牌阀门,也可以通过选用GSBI品牌阀门和自制阀门进行替代。
不过记者注意到,即使博隆技术将关键部件供应商变更为泽普林集团,该企业也是公司主要竞争对手。 *** 息显示,近几年来,泽普林集团子公司曾在大榭石化—炼化一体化项目聚丙烯装置2套粉料粒料输送(风送)系统、扬子石化淤浆法聚乙烯中试风送系统、兰州石化公司石化厂电容膜聚丙烯技术开发及工业试验项目风送系统2套等项目,与博隆技术同台竞标。
图片来源:中国石化物资采购电子商务平台网页截图
对于IPO相关事宜,6月26日,《每日经济新闻》记者致电博隆技术并发送了采访邮件,但截至发稿未获回复。
封面图片来源:视觉中国-VCG211366289309
每日经济新闻
半导体晶圆制造材料深度报告:行业基石,一材难求(获取报告请登陆未来智库www.vzkoo.com)
核心观点
就有关二战韩国前劳工索赔权的问题,日本和韩国未能达成一致,从而引发两国之 间的贸易战。日本经济产业省宣布,自7 月 4 日起,日本将限制对韩国出口包括“氟 聚酰亚胺”、“光刻胶”和“高纯度氟化氢”3 种半导体及 OLED 材料。
从日韩贸易战可以看出,半导体材料有着极其重要的地位,关键时刻能作为维护国 家利益的重要手段。半导体材料处于半导体产业链的上游,是半导体行业的物质基 础。材料质量的好坏决定了最终集成电路芯片质量的优劣。因此,半导体材料在整 个产业链中有着重要地位,是整个半导体产业链的重要支撑。
从市场规模看,2018 年全球半导体材料销售额519.4 亿美元,销售额首次突破 500 亿美元创下历史新高,销售额增速 10.65%,也创下了自 2011 年以来的新高。目前 DRAM 市场供过于求使得 2019 年 DRAM 的价格暴跌 42.1%,主流厂商采取减产 来缓解市场库存压力。同时受中美贸易战以及日韩贸易战的影响,预计今年半导体 材料的增速将放缓。明年随着 DRAM 市场的恢复以及 5G 带来的需求增加,半导体 市场恢复增长。我们预计 2019-2021 年,全球半导体材料销售额分别为 540.2 亿美 元、602.3 亿美元和 674.6 亿美元,增速分别为4%、11.5%和 12%。
2018 年大陆半导体材料销售额 84.4 亿美元,增速 10.62%,销售额同样创下历史 新高。中国大陆目前正在承接全球半导体产业第三次转移,国内半导体具有高景气 度。受益于国内晶圆厂的大量投建,以及 5G 商用落地后带来的需求增量,国内半 导体材料的需求将加速增长。据 SEMI 估计,2017-2020 全球将有 62 座新晶圆厂 投产,其中 26 座坐落中国大陆,占总数的 42%。半导体材料属于消耗品,国内晶 圆厂数量的增加,将带动半导体材料需求的增长。我们预计 2019-2021 年,大陆半 导体材料销售额分别为 90.3 亿美元、 104亿美元和 122.2亿美元,增速分别为 7%、 15.1%和 17.6%。
半导体材料国产替代空间巨大。半导体材料属于高技术壁垒行业,国内由于起步晚, 整体相对落后,目前半导体材料高端产品大多集中在美国、日本、德国、韩国、中 国台湾等国家和地区生产商。但在一些细分领域,国内已有企业突破国外技术垄断, 在市场占有一定的份额。
? 光刻胶:北京科华目前 KrF(248nm)光刻胶目前已经通过中芯国际认证,ArF (193nm)光刻胶正在积极研发中;晶瑞股份子公司苏州瑞红 i 线光刻胶已向中 芯国际、扬杰科技、福顺微电子等客户供货,KrF(248nm)光刻胶完成中试, 产品分辨率达到了 0.25~0.13μm 的技术要求,建成了中试示范线。
? 硅片:中环股份电力电子器件用半导体区熔单晶硅片综合实力全球第三,国外市 场占有率超过 18%,国内市场占有率超过 80%;光伏单晶研发水平全球领先, 单晶硅片产能约为 30GW,市占率约为 30%。
? CMP抛光液:安集科技 CMP 抛光液已在 130-28nm 技术节点实现规模化销售, 主要应用于国内 8 英寸和 12 英寸主流晶圆产线;14nm 技术节点产品已进入客户 认证阶段,10-7nm 技术节点产品正在研发中。
? CMP抛光垫:鼎龙股份 8 英寸抛光垫已经获得国内晶圆厂华虹半导体和士兰微 的认证并且取得订单,12 英寸抛光垫已经获得中芯国际的认证。2019 年上半年 已经获得之一张 12 英寸抛光垫订单,下半年预计将是 12 寸客户订单的收获期。
半导体材料细分品种多,我们看好光刻胶领域标的公司未来的发展,特别是 PCB 光刻胶领域的前景。原因是随着国内 5G 商用的落地,5G 基站建设将迎来高峰期, PCB 行业将迎来需求爆发。5G 基站采用 Massive MIMO 技术,将 RRU 与天线一 体化为 AAU,这将显著增加 PCB 的使用面积。预计 PCB 的使用面积将从 4G RRU 的 0.15m2提高到 5G AAU 的 0.3m2,这将带动国内 PCB 光刻胶需求的大幅增加。
硅片是半导体行业最重要的材料,约占整个晶圆制造材料价值的三分之一。2018 年全球半导体硅片销售金额为 113.8 亿美元,同比 2017 年增长 30.65%。受益于国 内晶圆厂的大量投建,以及光伏行业回暖对硅片需求的回升,国内硅片的需求量将 大大增加。我们看好硅片生产商在后续的发展机遇。
我们建议关注半导体材料各细分领域龙头企业。推荐关注光刻胶领域龙头容大感光、 强力新材及晶瑞股份、大硅片生产商中环股份、CMP抛光垫龙头鼎龙股份以及CMP 抛光液生产商安集科技。
1. 半导体材料:半导体产业基石
1.1 半导体材料是半导体产业链重要支撑
在整个半导体产业链中,半导体材料处于产业链上游,是整个半导体行业的重要支 撑。在集成电路芯片制造过程中,每一个步骤都需要用到相应的材料,如光刻过程 需要用到光刻胶、掩膜版,硅片清洗过程需要用的各种湿化学品,化学机械平坦化 过程需要用的抛光液和抛光垫等,都属于半导体材料。
半导体材料是半导体行业的物质基础,材料质量的好坏决定了最终集成电路芯片质 量的优劣,并影响到下游应用端的性能。因此,半导体材料在整个产业链中有着重 要地位。
1.2 2018 年全球半导体材料销售额创历史新高
2018 年全球半导体材料销售额 519.4 亿美元,销售额首次突破 500 亿美元创下历 史新高。2018 年全球半导体材料销售增速 10.65%,也创下了自 2011 年以来的新 高。
全球半导体材料销售额增速与半导体销售增速具有较高的一致性,2017 年两者同 步高速增长的原因是DRAM市场的迅猛发展, 2017 年 DRAM实际增速高达77%。 2018 年受供求关系影响,存储市场增速减缓,半导体销售额及半导体材料销售额 增速均下降。
半导体材料销售额占全球半导体销售额比例在 2012 年达到峰值,占比超过 16%, 近些年逐步下降,2018 年占比约 11%。占比下降的主要原因是 2013 年开始受益 于存储市场的快速增长,半导体销售额增速开始回升,2013-2018 年半导体销售增 速一直高于半导体材料销售增速。
近年来,中国大陆半导体材料的销售额保持稳步增长。2018 年大陆半导体材料销 售额 84.4 亿美元,增速 10.62%,销售额创下历史新高。
受益于国内半导体行业高景气度带动,大陆在半导体材料销售额增速方面一直领先 全球增速。
受益于国内晶圆厂的大量投建,国内半导体材料的需求将加速增长。据SEMI估计, 2017-2020全球将有62座新晶圆厂投产,其中26座坐落中国大陆,占总数的42%。 半导体材料属于消耗品,随着大量晶圆厂建设完成,半导体材料的消耗量将大大增 加,将有力促进国内半导体材料行业的发展,国内半导体材料销售额全球占比将进 一步提升。我们预计 2019-2021 年,大陆半导体销售额分别为 94.5 亿美元、108.6 亿美元和 128 亿美元,增速分别为 12%、15%和 17.8%。
从全球国家和地区来说,中国台湾依然是半导体材料消耗更大的地区。2018 年台 湾地区半导体销售额 114.5 亿美元,全球占比 22.04%。中国大陆占比 16.25%排名 全球第三,略低于 16.79%的韩国。
1.3 晶圆制造材料是半导体材料核心
按制造工艺不同,半导体材料可以分为晶圆制造材料和封装材料。其中,晶圆制造 材料由于技术要求高,生产难度大,是半导体材料的核心。2018 年晶圆制造材料 全球销售额为 322 亿美元,占全球半导体材料销售额的 62%。晶圆制造材料全球 销售额增速 15.83%,高于全球半导体材料销售额增速。
晶圆制造材料包含硅、掩膜版、光刻胶、电子气体、CMP 抛光材料、湿化学品、 溅射靶材等,其中硅的占比更高,约占整个晶圆制造材料的三分之一。
1.4 半导体材料技术壁垒高 国内自给率低
半导体材料属于高技术壁垒行业,特别是晶圆制造材料,技术要求高,生产难度大。 目前,半导体材料高端产品大多集中在美国、日本、德国、韩国、中国台湾等国家 和地区生产商。国内由于起步晚,技术积累不足,整体处于相对落后的状态。目前, 国内半导体材料主要集中在中低端领域,高端产品基本被国外生产商垄断。如硅片, 2017 年全球五大硅片厂商占据了全球 94%的市场份额。
近年来国内半导体材料生产商加大了研发投入,大力推进半导体材料的研发及生产, 力争实现国产替代。目前在部分细分领域,已经突破国外垄断,实现规模化供货。 如 CMP 抛光材料的龙头企业安集科技,公司化学机械抛光液已在 130-28nm 技术 节点实现规模化销售,主要应用于国内 8 英寸和 12 英寸主流晶圆产线;溅射靶材 龙头江丰电子,16 纳米技术节点实现批量供货,同时还满足了国内厂商 28 纳米技 术节点的量产需求。
2. 半导体材料:品种多 技术壁垒高
2.1 半导体材料--硅 2.1.1 硅是最重要的半导体材料
硅是半导体行业中最重要的材料,约占整个晶圆制造材料价值的三分之一。目前, 90%以上的集成电路芯片是用硅片作为衬 *** 造出来的。整个半导体产业就是建立 在硅材料之上的。
硅片质量对半导体制造至关重要。在硅片上制造的芯片最终质量与采用硅片的质量 有直接关系。如果原始硅片上游缺陷,那么最终芯片上也肯定存在缺陷。
按晶胞排列是否规律,硅可分为单晶硅和多晶硅。单晶硅晶胞在三维方向上整齐重 复排列,而多晶硅晶胞则呈不规律排列。单晶硅在力学性质、电学性质等方面,都 优于多晶硅。集成电路制造过程中使用的硅片都是单晶硅,因为晶胞重复的单晶结 构能够提供 *** 工艺和器件特性所要求的电学和机械性质。
硅片的制备从晶体生长开始,形成单晶锭后经过修整和磨削再切片,再经过边缘打 磨、精研、抛光等步骤后,最后检查得到的硅片是否合格。
2.1.2 单晶硅生产
单晶生长分为直拉(CZ)法和区熔(FZ)法,直拉法是目前主流的生长 *** ,占 据 90%市场。
? 直拉法:工艺成熟,更容易生长大直径单晶硅,生长出的单晶硅大多用于集成电 路元件。
? 区熔法:由于熔体不与容器接触,不易污染,因此生长出的单晶硅纯度较高,主 要用于功率半导体。但区熔法较难生长出大直径单晶硅,一般仅用于 8 寸或以下 直径工艺。
2.1.3 大直径是硅片未来发展方向
大尺寸硅片是硅片未来发展的趋势。大尺寸硅片带来的优点有两个:
? 单片硅片制造的芯片数目越多:在同样的工艺条件下,300mm 半导体硅片的可 使用面积超过 200mm 硅片的两倍以上,可使用率(衡量单位晶圆可生产的芯片 数量的指标)是 200mm 硅片的 2.5 倍左右,大尺寸硅片上能制造的芯片数目更 多;
? 利用率更高:在圆形硅片上制造矩形的硅片会使硅片边缘处的一些区域无法被利 用,从而带来部分浪费,随之晶圆尺寸的增大,损失比就会减小。
随着半导体技术的发展和市场需求的变化,大尺寸硅片占比将逐渐提升。目前 8 英 寸硅片主要用于生产功率半导体和微控制器,逻辑芯片和存储芯片则需要 12 英寸 硅片。2018 年 12 英寸硅片全球市场份额预计为 68.9%,到 2021 年占比预计提升 至 71.2%。
2.1.4 硅片市场情况
半导体硅片投入资金多,研发周期长,是技术壁垒和资金壁垒都极高的行业。由于 下游客户认证时间长,硅片厂商需要长时间的技术和经验积累来提升产品的品质, 满足客户需求,以获得客户认证。
目前全球硅片市场处于寡头垄断局面。2018 年全球半导体硅片行业销售额前五名 企业的市场份额分别为:日本信越化学 28%,日本 SUMCO 25%,中国台湾环球 晶圆 14%,德国 Siltronic 13%,韩国 SK Siltron 9%,前五名的全球市场市占率接 近 90%,市场集中度高。
近年来全球半导体硅片出货面积稳步增长。2018 年全球半导体硅片出货面积达 127.3 亿平方英寸,同比 2017 年增长 7.79%;销售金额为 113.8 亿美元,同比 2017 年增长 30.65%,单价每平方英寸 0.89 美元,较 2017 年增长 21%。
目前 12 英寸和 8 英寸硅片是市场主流。2018 年全球 12 英寸硅片需求均值在 600-650 万片/月,8 英寸均值在 550-600 万片/月。12 英寸硅片主要被 NAND 和 DRAM 需求驱动,8 英寸主要被汽车电子和工业应用对功率半导体需求驱动。长期 看 12 英寸和 8 英寸依然是市场的主流。
国内积极布局大硅片生产,规划产能大。截至 2018 年年底,根据各个公司已量产 产线披露的产能,8 英寸硅片产能已达 139 万片/月,12 英寸硅片产能 28.5 万片/ 月。预计 2020 年 8 英寸硅片实际月需求将达到172.5 万片,2020 年 12 英寸硅片 实际需求为 340.67 万片/月。为满足国内大硅片的需求,我国正积极布局大硅片的 生产。目前公布的大硅片项目已超过 20 个,预计总投资金额超过 1400 亿,到 2023 年 12 英寸硅片总规划产能合计超过 650 万片。
从国内硅片生产商来看,目前国内硅片生产商主要有上海新昇、中环股份、金瑞泓 等企业。上海新昇 12 英寸硅片产品已经通过华力微和中芯国际的认证,目前处于 国内领先地位。中环股份一期于 2019 年 2 月进行试生产 8 英寸硅片,7 月将进行 规模化投产;12 英寸功率硅片生产线将在 2019 年下半年进行设备安装调试。二期 将于 2020 年开工建设,投资 15 亿美元,建设两条 12 英寸生产线,月产能 35 万 片。
2.2 光刻胶
2.2.1 光刻原理
光刻是整个集成电路制造过程中耗时最长、难度更大的工艺,耗时占 IC 制造 50% 左右,成本约占 IC 生产成本的 1/3。光刻胶是光刻过程最重要的耗材,光刻胶的质 量对光刻工艺有着重要影响。
光刻是将图形由掩膜版上转移到硅片上,为后续的刻蚀步骤作准备。在光刻过程中, 需在硅片上涂一层光刻胶,经紫外线曝光后,光刻胶的化学性质发生变化,在通过 显影后,被曝光的光刻胶将被去除,从而实现将电路图形由掩膜版转移到光刻胶上。 再经过刻蚀过程,实现电路图形由光刻胶转移到硅片上。在刻蚀过程中,光刻胶起 防腐蚀的保护作用。
2.2.2 光刻胶分类
根据化学反应机理和显影原理的不同,光刻胶可以分为负性胶和正性胶。对某些溶 剂可溶,但经曝光后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂不可溶,经曝 光后变成可溶的为正性胶。
从需求端来看,光刻胶可分为半导体光刻胶、面板光刻胶和 PCB 光刻胶。其中, 半导体光刻胶的技术壁垒更高。
2.2.3 光刻胶技术壁垒
光刻胶是半导体材料中技术壁垒更高的品种之一。光刻胶产品种类多、专用性强, 是典型的技术密集型行业。不同用途的光刻胶曝光光源、反应机理、制造工艺、成 膜特性、加工图形线路的精度等性能要求不同,导致对于材料的溶解性、耐蚀刻性、 感光性能、耐热性等要求不同。因此每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上 都比较特殊,要求使用不同品质等级的光刻胶专用化学品。
光刻胶一般由 4 种成分组成:树脂型聚合物、光活性物质、溶剂和添加剂。树脂是 光刻胶中占比更大的组分,构成光刻胶的基本骨架,主要决定曝光后光刻胶的基本 性能,包括硬度、柔韧性、附着力、耐腐蚀性、热稳定性等。光活性物质是光刻胶 的关键组分,对光刻胶的感光度、分辨率等其决定性作用。
分辨率、对比度和敏感度是光刻胶的核心技术参数。随着集成电路的发展,芯片制 造特征尺寸越来越小,对光刻胶的要求也越来越高。光刻胶的核心技术参数包括分 辨率、对比度和敏感度等。为了满足集成电路发展的需要,光刻胶朝着高分辨率、高对比度以及高敏感度等方向发展。
2.2.4 光刻胶市场情况
目前全球光刻胶市场基本被日本和美国企业所垄断。光刻胶属于高技术壁垒材料, 生产工艺复杂,纯度要求高,需要长期的技术积累。日本的 *** R、东京应化、信越 化学及富士电子四家企业占据了全球 70%以上的市场份额,处于市场垄断地位。
光刻胶市场需求逐年增加,2018 年全球半导体光刻胶销售额 12.97 亿美元。随着 下游应用功率半导体、传感器、存储器等需求扩大,未来光刻胶市场将持续扩大。
由于光刻胶的技术壁垒较高,国内高端光刻胶市场基本被国外企业垄断。特别是高 分辨率的 KrF 和 ArF 光刻胶,基本被日本和美国企业占据。
国内光刻胶生产商主要生产 PCB 光刻胶,面板光刻胶和半导体光刻胶生产规模相 对较小。国内生产的光刻胶中,PCB 光刻胶占比 94%,LCD 光刻胶和半导体光刻 胶占比分别仅有 3%和 2%。
国内光刻胶市场规模保持稳定增长,从 2011 年的 30.4 亿元增长到 2018 年的 62.3 亿元,复合增长率达 11.59%。预计 2018 年国内光刻胶市场规模约为 62.3 亿元。
国内光刻胶需求量方面,2011 年光刻胶需求量为 3.51 万吨,到 2017 年需求量为 7.99 万吨,年复合增长率达 14.69%。 2018 年国内光刻胶需求量预计为8.44 万吨。
国内光刻胶需求量远大于本土产量,且差额逐年扩大。由于国内光刻胶起步晚,目 前技术水平相对落后,生产产能主要集中在 PCB 光刻胶、TN/STN-LCD 光刻胶等 中低端产品,TFT-LCD、半导体光刻胶等高技术壁垒产品产能极少,仍需大量进口, 从而导致国内光刻胶需求量远大于本土产量。
国内 PCB 光刻胶国产替代进度快,面板光刻胶和半导体光刻胶与国外相比仍有较 大差距。从技术水平来看,PCB 光刻胶是目前国产替代进度最快的,飞凯材料已经 在高端的湿膜光刻胶领域通过下游厂商验证;面板光刻胶进度相对较快,目前永太 科技 CF 光刻胶已经通过华星光电验证;半导体光刻胶目前技术较国外先进技术差 距较大,仅在 G 线与 I 线有产品进入下游供应链,北京科华目前 KrF(248nm)光 刻胶目前已经通过中芯国际认证,ArF(193nm)光刻胶正在积极研发中。
2.3 掩膜版
掩膜版(Photomask),又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等,是下 *** 业 产品制造过程中的图形“底片”,是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载 体。在光刻过程中,掩膜版是设计图形的载体。通过光刻,将掩膜版上的设计图形 转移到光刻胶上,再经过刻蚀,将图形刻到衬底上,从而实现图形到硅片的转移。 掩膜版是光刻过程中的重要部件,其性能的好坏对光刻有着重要影响。
2.3.1 掩膜版结构
掩膜版的构造如下图所示,其材质根据需求不同,可选择不同的玻璃基板。目前随 着工艺技术的精进,以具有低热膨胀系数、低钠含量、高化学稳定性及高光穿透性 等特质的石英玻璃为主流,在其上镀有约 100nm 的不透光铬膜作为 I 作层及约 20nm 的氧化铬来减少光反射,增加工艺的稳定性。
掩模板之所以可作为图形转移的一种模板,关键就在于有无铬膜的存在,有铬膜的 地方,光线不能穿透,反之,则光可透过石英玻璃而照射在涂有光刻胶的晶片上, 晶片再经过显影,就能产生不同的图形。也正是由于掩模板可用于大量的图形转移, 所以掩模板上的缺陷密度将直接影响产品的优品率。
2.3.2 掩模版缺陷及保护膜
在掩膜版的 *** 和使用过程中,可能会出现缺陷,从而影响到后续的使用。掩模板 上的缺陷一般来自两个方面:
? 掩模板图形本身的缺陷:包括针孔、黑点、黑区突出、白区突出、边缘不均及刮 伤等,此部分皆为 *** 过程中出现的,目前是利用目检或机器原形比对等方式来 筛选;
? 附着在掩模板上的外来物:为解决此问题,通常在掩模板上装一层保护膜,当外 来物掉落在保护膜上时,因保护膜上物体的聚焦平面与掩模板图形的聚焦平面不 同,因此可使小的外来物不能聚焦在晶片上,而不产生影响。
2.3.3 掩膜版市场情况
根据 SEMI 公布数据,2018 年全球半导体掩模版销售额为 35.7 亿美元,占到总晶 圆制造材料市场的13%。预计全球半导体掩模版市场可在2020 年达到 40 亿美元。
从生产商来看,目前全球掩膜版生产商主要集中在日本和美国的几个巨头,包括日 本凸版印刷 TOPAN、日本大印刷,美国 Photronics,日本豪雅 HOYA,日本 SK 电子等。其中,Photronics、大日本印刷株式会社 DNP 和日本凸版印刷株式会社 Toppan 三家占据全球掩膜版领域 80%以上市场份额。此外,晶圆制造厂也会采取 自制方式对内提供掩膜版,如英特尔、台积电、三星等都有自制掩膜版业务。
从国内来看,目前国内掩膜版制造商主要有路维光电和清溢光电,中科院微电子所、 中国电子科技集团等科研院所内部也有自制掩膜版。国内晶圆代工厂龙头中芯国际 也有自制掩膜版业务。
国内光掩膜版市场规模保持稳定增长,2016 年国内市场规模为 59.5 亿元,规模较上年同期增长 4.94%。
国内掩膜版供需缺口逐年扩大。2011 年国内掩膜版需求 5.09 万平方米,国内掩膜 版产量 0.87 万平方米,净进口量 4.22 万平方米,2016 年国内掩膜版需求7.98 万 平方米,国内掩膜版产量 1.69 万平方米,供需缺口达 6.29 万平方米。
目前中国大陆的平板显示行业处于快速发展期,对掩膜版行业的需求持续增加。根 据 IHS 统计测算,中国大陆平板显示行业掩膜版需求量占全球比重,从 2011 年的 5%上升到 2017 年的 32%。未来随着相关产业进一步向国内转移,国内平板显示 行业掩膜版的需求量将持续上升,预计到 2021 年,中国大陆平板显示行业掩膜版 需求量全球占比将达到 56%。
2.4 电子气体
电子气体是超大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、 光纤等电子工业生产不可缺少的原材料,它们广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相 沉积、扩散等工艺。在半导体制造过程中,几乎每一步都离不开电子气体,其质量 对半导体器件的性能有着重要影响。
2.4.1 电子气体分类
纯度是电子气体最重要的指标,气体纯度常用的表示 *** 有两种:
? 用百分数表示:如 99%,99.9%,99.99%,99.9999%等;
? 用“N”表示:如 3N,5N,5.5N等,数目 N与百分数表示中的“9”的个数相 对应,小数点后的数表示不足“9”的数,如 5.5N表示 99.9995%。
根据气体纯度不同,气体可分为普通气体、纯气体、高纯气体及超高纯气体 4 个等 级。
半导体制造领域,一个硅片需要经过外延、成膜、掺杂、蚀刻、清洗、封装等多项 工艺,这个过程需要的高纯电子化学气体及电子混合气高达 30 多种以上,且每一 种气体应用在特定的工艺步骤中。
2.4.2 电子气体技术壁垒
电子气体的技术壁垒极高,最核心的技术是气体提纯技术。此外超高纯气体的包装 和储运也是一大难题。在半导体制造中,电子气体纯度每提升一个数量级,都会促 进器件性能的有效提升。
为了得到超高纯气体,气体制造需要进行以下几个步骤:
? 气体分离:气体的分离 *** 有精馏法、吸附法和膜分离法。精馏法是应用最广泛 的 *** ,可分为连续精馏法和间歇精馏法。连续精馏法操作时原料液连续地加入 精馏塔内,再沸器取出部分液体作为塔底产品;间歇精馏法原料液一次加入精馏 釜中,因而间歇精馏塔只有精馏段而无提馏段。
? 气体提纯:气体制造通常是先将气体进行粗分离,再通过气体提纯技术来提高其 纯度。气体提纯技术主要有化学反应法、选择吸附法、低温精馏法和薄膜扩散法 等。
? 气体纯度检验:得到提纯后的气体,需对气体进行检测来验证其纯度。随着电子 气体纯度越来越高,纯度检验也越来越重要。气体中杂质含量检测从 10-6(ppm) 级、到 10-9(ppb)级甚至 10-12(ppt)级。
? 气体的充装与运输:超高纯气体对充装和运输都有特别的要求,要求使用特殊的 储运容器、特殊的气体管道及阀门接口等,避免二次污染。
2.4.3 电子气体应用
在半导体行业中,电子气体作为不可或缺的原材料,在各个环节中都得到广泛应用, 如电子级硅的制备、化学气相沉积成膜、晶圆刻蚀工艺等过程,众多种类的气体都 起到了至关重要的作用。
电子级硅制备
电子级硅的制备采用西门子法还原法,在制备过程中用到的气体有 HCl 和 strong等, 发生的化学反应包括:
SiO2+C->Si+CO2↑;Si+HCl→SiHCl3+strong↑;SiHCl3+strong→Si+HCl。
电子级硅对纯度有着极高的要求,目前纯度要求在 11N9 以上。未了得到电子级纯 度硅,制备过程中气体的纯度要求在 6N9 以上。目前国内 12 英寸 11N9 电子级硅 基本从日本进口。
化学气相沉积成膜
化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)是利用高真空下,气体混合发 生相关化学反应最终形成膜。典型的 CVD 成膜有二氧化硅绝缘膜制备和氮化硅绝 缘膜制备。
在二氧化硅绝缘膜制备中,SiH4是主要气体,采用 6N9 级别的 O2、N2O 作用辅助 气体。晶 圆加工 工艺中 生长二 氧化硅 (SiO2)绝 缘膜涉 及的化 学反应: SiH4+O2->SiO2+2strong↑;SiH4+N2O->SiO2+2N2+strong。
在 氮 化 硅 绝 缘 膜 制 备 中 , 氮化硅(Si3N4) 绝 缘 膜 涉 及 的 化 学 反 应 有 : 3SiH4+4NH3->Si3N4+12strong;3SistrongCl2+4NH3->Si3N4+6HCl+6strong。
目前国内在建晶圆加工产线在制备半导体膜和绝缘层的过程中涉及的电子特种气 体包括 SiH4、SiCl4、SiHCl3、SistrongCl2、AsCl3 等原料气体,以及 strong、HCl、O2、 N2O、NH3等反应气体。在国内半导体发展的过程中,实现 6N9 以上纯度的反应气 体存在较大市场空间。
晶圆刻蚀工艺
在硅基底刻蚀中,主要选用氟基气体,例如氟利昂-14(CF4),在此过程中需要刻 蚀部位的Si与CF4反应生成SiF4而除去,其化学反应式为:Si+CF4+O2->SiF4+CO2。
氟利昂-116(C2F6)和氟利昂-23(CHF3)在刻蚀硅时容易产生聚合膜从而影响刻 蚀效果,但是在刻蚀 SiO2的时候不会出现此类现象,因此可用于 SiO2的刻蚀。同 时由于半导体 Si 薄膜存在各向同性的特点,刻蚀选择性差,因此后续开发中引入 氯基(Cl2)和溴基(Br2、HBr)作用,最终生成物中还包括 SiBr4和 SiCl4从而提 高选择性。
目前国内在建产线汇总涉及薄膜的气体包括 CF4、C2F6、CHF3、Cl2、Br2、HBr 和 CstrongF2 等,但是此类刻蚀气体用量相对较少,刻蚀过程中需与相关惰性气体 Ar、 N2等共同作用实现刻蚀程度的均匀。
2.4.4 电子气体市场情况
随着集成电路制造产业的发展,全球集成电路用电子气体的市场规模也逐渐扩大。 2018 年全球集成电路用电子气体市场规模达到 45.12 亿美元,同比增长 15.93%。
电子气体纯度要求高,制备难度大,目前以美国空气化工、美国普莱克斯、德国林 德集团、法国液化空气和日本大阳日酸株式会社为首的五大气体公司控制着全球 90% 以上的电子气体市场份额。
国内情况:2018 年国内半导体用电子特气市场规模约 4.89 亿美元。经过 30 多年 的发展,我国半导体用电子特气已经取得了不错的成绩,中船重工 718 所、绿菱电 子、广东华特等均在 12 英寸晶圆用产品上取得了突破,并且实现了稳定的批量供 应。2018 年 5 月,中船重工 718 所举行二期项目开工仪式,2020 年全部达产后, 将年产高纯电子气体 2 万吨,三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯和三氟甲基磺酸4 个产品产能将居世界之一。
2.5 湿化学品
湿化学品(Wet Chemicals), 是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种电子化 工材料。湿化学品在半导体领域主要应用于集成电路制造过程中的清洗和腐蚀步骤, 其纯度和洁净度影响着集成电路的性能及可靠性。
2.5.1 湿化学品分类
按应用领域划分,湿化学品主要应用于半导体、平板显示、太阳能以及 LED 等领 域。其中,半导体制造领域对湿化学品的要求更高,技术难度更大。
为了适应电子信息产业微处理工艺技术水平不断提高的趋势,并规范世界超净高纯 试剂的标准,国际半导体设备与材料组织(SEMI)将超净高纯试剂按金属杂质、 控制粒径、颗粒个数和应用范围等指标制定国际等级分类标准。
2.5.2 典型湿化学品制备
电子级硝酸
使用原料槽罐车将检测合格后的硝酸原材料输入原料罐,经过连续蒸馏塔、粗过滤系统、双级过滤系统和自动灌装系统等提纯加工、高纯检测等工艺后,按照产品规 格检测,合格后填充入库。
电子级氢氟酸
将合格的氢氟酸原料通过原料储槽输入蒸馏塔预经处理后,经过检验、过程产品检 测粗过滤、精过滤、自动灌成品检验等过程合格后由成品槽罐车运输入库。
电子级氨水
将检测合格后的氨水原材料输入粗过滤系统,将气体通过管路输送至吸收塔,经过 循环吸收后输入混配罐,按照过程产品检测合格后输入粗过滤系统双级过滤后输入 精过滤系统,检测合格后输入自动灌装系统灌装,按照最终产品要求检测合格后通 过水流包装线包装入库。
2.5.3 湿化学品市场情况
目前全球湿化学品的市场主要分为三大块:欧美企业、日本企业、以及韩国、中国 大陆和台湾地区企业。
? 欧美企业:主要有德国巴斯夫(Basf)公司、美国 Ashland 公司、美国 Arch 化 学品公司、美国霍尼韦尔公司、AIR PRODUCTS、德国 E.Merck 公司、美国 Avantor Performance Materials 公司、ATMI 公司等。欧美企业占据全球 33%的 市场份额。
? 日本企业:主要企业包括关东化学公司、三菱化学、东京应化、京都化工、日本 合成橡胶、住友化学、和光纯药工业(Wako)、 stella-chemifa 公司等。日本企 业占全球 27%的市场份额。
? 韩国、中国大陆及台湾地区企业:三者占比总计 38%,其中韩国、台湾企业在生 产技术上具有一定优势,在高端市场领域与欧美、日本企业相比也有一定的竞争 力。中国大陆湿电子化学品企业距世界整体水平还有一定距离,近年来,包括格 林达在内的湿电子化学品企业持续技术创新,在个别领域已接近国际领先水平。
受益于半导体、平板显示以及太阳能等下游产业的快速发展,湿电子化学品近年的 发展也非常迅速。2018 年,全球湿电子化学品市场规模约 52.65 亿美元。应用量 方面,半导体市场应用量约 132 万吨,平板显示市场应用量约 101 万吨,太阳能电 池领域应用达 74 万吨,三大市场应用量共计达到 307 万吨。预计到 2020 年,全 球湿电子化学品整体市场规模将达到 58.5 亿美元,在全球三大领域应用量达到 388 万吨,复合增长率约 12.42%。
2018 年国内湿电子化学品整体市场规模 79.62 亿元,同比增速 4.09%,需求量约 为 90.51 万吨。预计到 2020 年,国内湿电子化学品市场规模有望突破 105 亿元, 需求量也将达到 147.04 万吨。
随着国内半导体行业、平板显示行业以及太阳能行业的快速发展,湿电子化学品的 需求也迎来增长,促进了整个湿电子化学品行业的迅速发展。2012 年国内湿电子 化学品产量 18.7 万吨,2018 年产量达到49.5 万吨,年均复合增长率达 17.61%。
从下游领域需求细分情况来看,2018 年半导体行业湿电子化学品需求量为 28.27 万吨,平板显示行业需求量为 34.08 万吨,太阳能行业需求量为 28.16 万吨,相比 2017 年都有所增加,特别是平板显示行业,需求增加明显。
国内湿电子化学品由于起步较晚,技术水平与国际先进水平有一定差距。但在某些 领域已经具备一定的竞争力。
? 2018 年 4 月下旬,晶瑞化学依托下属子公司年产 30 万吨的优质工业 *** 原材料 优势,并结合从日本三菱化学株式会社引进的电子级 *** 先进制造技术,投资建 设年产 9 万吨/年的电子级 *** 项目。
? 2018 年第三季度,湖北兴福的电子级 *** 技术攻关取得重大突破,产品品质超 越 SEMI C12 级别,与国际电子化学品更大供应商巴斯夫的产品品质处于同一级 别,并向部分国内 12 英寸晶圆厂稳定供货。
? 国内湿电子化学品龙头企业江化微,年产 8 万吨的超高纯湿电子化学品生产基地 已达到国际规模水平。
2.6 溅射靶材
溅射靶材是物理气相沉积(PVD)工艺步骤中所必需的材料,是制备薄膜的关键材 料。溅射工艺是利用离子源产生的离子,在真空中被加速形成告诉离子流,利用高 速粒子流轰击固体表面,使得固体表面的原子脱离靶材沉积在衬底表面,从而形成 薄膜。这个薄膜的形成过程称为溅射,被轰击的固体被称为溅射靶材。靶材是溅射 过程的核心材料。
2.6.1 靶材分类
溅射靶材种类繁多,依据不同的分类标准,可以有不同的类别。溅射靶材可按形状 分类、按化学成份分类以及按应用领域分类。
溅射靶材的应用领域广泛,由于应用领域不同,溅射靶材对金属材料的选择和性能 要求都有所不同。其中,半导体芯片对靶材的技术要求更高,对金属的纯度、内部 微观结构等都有极高的标准。
2.6.2 靶材制备 ***
按生产工艺的不同,溅射靶材的制备可分为熔融铸造法和粉末冶金法。
熔融铸造法
熔融铸造法是制备磁控溅射靶材的基本 *** 之一,常用的熔炼 *** 有真空感应熔炼、 真空电弧熔炼和真空电子轰击熔炼等。高纯金属如 Al、Ti、Ni、Cu、Co、Ta、Ag、 Pt 等具有良好的塑性,直接在原有铸锭基础上进一步熔铸后,进行锻造、轧制和热 处理等热机械化处理技术进行微观组织控制和坯料成型。
与粉末冶金法相比,熔融铸造法生产的靶材产品杂质含量低,致密度高,但材料内 部存在一定孔隙率,需后续热加工和热处理工艺降低其孔隙率。
粉末冶金法
粉末冶金法是目前溅射靶材的主要制备 *** ,具有容易获得均匀细晶结构、节约原 材料、生产效率高等优点。通常,熔融铸造法无法实现难熔金属溅射靶材的制备。 对于熔点和密度相差较大的两种或两种以上的金属,采用普通的熔融铸造法,一般 也难以获得成分均匀的合金靶材。对于无机非金属靶材、复合靶材,熔融铸造法更 是无能为力,而粉末冶金法是解决制备上述靶材技术难题的更佳途径。
粉末冶金法制备靶材时,其关键在于:一是选择高纯、超细粉末作为原料;二是选 择能实现快速致密化的成形烧结技术,以保证靶材的低孔隙,并控制晶粒度;三是 制备过程严格控制杂质元素的引入。
2.6.3 靶材技术发展趋势
提高溅射靶材利用率
由于溅射离子不规则的作用关系,溅射靶材在溅射过程中容易产生不均匀的冲蚀现 象,从而造成溅射靶材的利用率普遍较低。近年来,通过改善溅射机台以及加强产 品研发,使得溅射靶材的利用率有所提高,但仍然有很大的提升空间。如何溅射靶 材利用率是今后靶材研究的一个重要方向。
精确控制溅射靶材晶粒晶向
当溅射靶材受到高速度能的离子束流轰击时,由于溅射靶材内部空隙内存在的气体 突然释放,造成大尺寸的溅射靶材微粒飞溅,这些微粒的出现会降低溅射薄膜的品 质甚至导致产品报废,例如在极大规模集成电路 *** 工艺过程中,每 150mm 直径 硅片所能允许的微粒数必须小于 30 个。怎样控制溅射靶材的晶粒,解决溅射过程 中的微粒飞溅现象成为溅射靶材的研发方向之一。
在溅射过程中,溅射靶材中的原子容易沿着特定的方向溅射出来,而溅射靶材的晶 向能够对溅射速率和溅射薄膜的均匀性产生影响,最终决定产品的品质,因此,获 得一定晶向的靶材结构至关重要。但要使溅射靶材内部获得一定晶向,存在较大的 难度,需要根据溅射靶材的组织结构特点,采用不同的成型 *** ,进行反复的塑性 变形、热处理工艺加以控制。
溅射靶材向大尺寸、高纯度化发展
溅射靶材的技术发展趋势与下游应用领域的技术革新息息相关,随着应用市场在薄 膜产品或元件上的技术进步,溅射靶材也需要随之变化。在下游应用领域中,半导 体产业对溅射靶材和溅射薄膜的品质要求更高,随着更大尺寸的硅晶圆片制造出来, 相应地要求溅射靶材也朝着大尺寸方向发展,同时也对溅射靶材的晶粒晶向控制提 出了更高的要求。溅射薄膜的纯度与溅射靶材的纯度密切相关,为了满足半导体更 高精度、更细小微米工艺的需求,所需要的溅射靶材纯度不断攀升,甚至达到 99.9999%(6N)纯度以上。
2.6.4 靶材市场情况
根据中国电子材料行业协会的统计, 2016 年全球溅射靶材市场规模113.6 亿美元, 其中平板显示领域市场规模 38.1 亿美元,占比 33.54%,半导体领域市场规模 11.9 亿,太阳能领域规模 23.4 亿美元。
在溅射靶材领域,美国、日本企业占据全球市场主要份额。溅射靶材是典型的高技 术壁垒行业,由于靶材起源发展于国外,高端产品被以美日为代表的国外企业所垄 断。日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯、住友化学、爱发科等占据全球靶材市 场主要份额。
从国内情况来看,2015 年国内高纯溅射靶材市场规模 153.5 亿元,其中平板显示 领域市场规模达69.3亿元,占比45.15%。近几年随着国内半导体产业的迅速发展, 国内晶圆厂迎来投建高峰,半导体材料领域市场规模将得到快速增长。
国内溅射靶材行业虽然起步晚,但在国家政策和资金的支持下,目前已有个别龙头 企业在某些细分领域突破国外垄断,依靠价格优势在国内靶材市场占有一定份额。 国内溅射靶材企业主要有江丰电子、阿石创、有研新材等。其中,江丰电子的超高 纯金属溅射靶材产品已应用于世界著名半导体厂商的先端制造工艺,在 7 纳米技术 节点实现批量供货。
2.7 CMP 抛光材料
化学机械抛光(CMP,Chemical Mechanical Polishing)是集成电路制造过程中实 现晶圆表面平坦化的关键工艺。CMP 技术是使用效果更好,应用最广泛的平坦化 技术,同时也是目前实现全局平坦化的唯一技术。
CMP 工艺是机械抛光和化学抛光相结合的技术。单纯的机械抛光表面一致性好, 平整度高,但表面容易出现损失;化学抛光速率快,表面光洁度高,损失低,但表 面平整度差。CMP 工艺则两种抛光的完美结合,既可获得较为完美的表面,又可 得到较高的抛光速率,得到的平整度比其他 *** 高两个数量级。
CMP 工艺通过表面化学作用和机械研磨技术相结合实现晶圆表面的平坦化,其工 作原理是通过各类化学试剂的化学作用,结合纳米磨料的机械研磨作用,在一定压 力下被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动,从而使得被抛光的晶圆表面达到高度平坦 化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。
CMP 工艺过程用到的材料有抛光液、抛光垫、调节器等,其中抛光液和抛光垫是 最核心的材料,占比分别为 49%和 33%。
2.7.1 抛光液
抛光液的主要成分包含研磨颗粒、各种添加剂和水,其中研磨颗粒主要为硅溶胶和 气相二氧化硅。抛光液原料中添加剂的种类可根据实际需求进行配比,如金属抛光 液中有金属络合剂、腐蚀抑制剂等,非金属抛光液中有各种调节去除速率和选择比 的添加剂。
抛光液的核心技术是添加剂配方,这直接决定了最终的抛光效果。根据抛光的对象 不同,可以调整抛光液的配方,从而达到更好的抛光效果。目前,抛光液的配方是 各个公司的核心技术,也是抛光液的技术壁垒所在。
2.7.2 抛光垫
抛光垫粘附在转盘的上表面,它是在 CMP 中决定抛光速率和平坦化能力的一个重 要部件。为了能控制磨料,抛光垫通常用聚亚胺脂做成,因为聚亚胺脂有像海绵一 样的机械特性和多孔吸水特性。抛光垫中的小孔能帮助传输磨料和提高抛光均匀性。
抛光垫表面会变得平坦和光滑,达到一种光滑表面的状态,这种光滑表面的抛光垫 不能保存抛光磨料,会显著降低抛光速率。因此抛光垫要求进行定期修整来降低光 滑表面的影响。修整的目的是要在抛光垫的寿命期间获得一致的抛光性能。
CMP 技术中,在抛光垫的寿命期间,控制抛光垫的性质以保证重复的抛光速率是 一项更大的挑战。抛光速率是在平坦化过程中材料被去除的速度,单位通常是纳米 每分钟。
抛光垫的技术壁垒主要是沟槽的设计及提高使用寿命。沟槽使得抛光过程中的碎屑 更容易流走,从而得到更为平整的硅片表面。抛光垫由于是消耗品,所以提高使用 寿命能降低工艺成本。
2.7.3 CMP抛光材料市场情况
根据 Cabot Microelectronics 官网公开披露的资料,2016 年、2017 年和2018 年全 球化学机械抛光液市场规模分别为 11.0 亿美元、12 亿美元和 12.7 亿美元,预计2017-2020 年全球 CMP 抛光液材料市场规模年复合增长率为 6%。抛光垫方面, 2016-2018 年全球化学机械抛光垫市场规模分别为 6.5 亿美元、7 亿美元和 7.4 亿 美元。
全球化学机械抛光液市场主要被美国和日本企业垄断,主要企业包括美国的 Cabot Microelectronics 、 Versum 和 日本 的 Fujifilm 等 。 其 中, 2017 年,Cabot Microelectronics 是全球抛光液市场的龙头企业,市占率更高,但已经从2000 年的 约 80%下降至 2017 年的约 35%。国内方面,在高端半导体领域用抛光液领域,安 集科技是龙头企业。公司已完成铜及铜阻挡层等不同系列 CMP 抛光液产品的研发 及产业化,部分产品技术水平处于国际先进地位。
在抛光垫方面,全球市场几乎被美国陶氏所垄断,陶氏占据了全球抛光垫市场约 79% 的市场份额。国外其他抛光垫生产商有美国的 Cabot Microelectronics、日本东丽、 台湾三方化学等。目前国内从事抛光垫材料生产研究的只有两家企业:鼎龙股份和 江丰电子。鼎龙股份目前是国内抛光垫研发和生产龙头企业,8 英寸抛光垫已经获 得国内晶圆代工厂订单,12 英寸抛光垫已经获得中芯国际的认证,2019 年上半年 也获得之一张 12 英寸抛光垫订单。江丰电子联合美国嘉柏微电子材料股份有限公 司,就抛光垫项目进行合作。
3. 国内半导体材料龙头企业
3.1 上海新昇半导体
上海新昇半导体科技有限公司是国内大硅片龙头生产商,成立于 2014 年 6 月,坐 落于临港重装备区内,占地 150 亩。新昇半导体之一期目标致力于在我国研究、开 发适用于 40-28nm 节点的 300mm 硅单晶生长、硅片加工、外延片制备、硅片分析 检测等硅片产业化成套量产工艺;建设 300 毫米半导体硅片的生产基地,实现 300 毫米半导体硅片的国产化,充分满足我国极大规模集成电路产业对硅衬底基础材料 的迫切要求。
公司 2016 年 10 月成功拉出之一根 12 英寸单晶硅锭,2017 年打通 12 英寸硅片全 工艺流程,从 2017 年第二季度已经开始向中芯国际等芯片代工企业提供 40-28nm 工艺节点 12 英寸硅片样片进行认证,并有挡片、陪片、测试片等产品持续销售,正式出货并实现小批量销售。
2018 年实现了 12 英寸硅片的规模化生产;一季度末,通过上海华力微电子有限公 司的认证并开始销售。2018 年底,上海新昇公司大硅片已通过中芯国际认证。2018 年实现收入超过 2 亿元。在之一期月产能 10 万硅片产能建设完成的同时,启动第 二个月产能 10 万硅片产能的建设。
目前公司正在研发 20-14nm 工艺节点 12 英寸硅片,规划建设月产能达 5 万片 20-14nm 工艺节点 12 英寸硅片生产线。
公司预计 2019 年实现月产能 20 万片,2020 年底实现月产能 30 万片,最终将形 成月产 60 万片 12 英寸硅片的产能。未来甚至可能高达月产 100 万片规模。
3.2 中环股份
中环股份致力于半导体节能产业和新能源产业,是一家集科研、生产、经营、创投 于一体的国有控股高新技术企业,拥有独特的半导体材料-节能型半导体器件和新能 源材料-高效光伏电站双产业链。公司主导产品电力电子器件用半导体区熔单晶硅 片综合实力全球第三,国外市场占有率超过 18%,国内市场占有率超过 80%;光 伏单晶研发水平全球领先,先后开发了具有自主知识产权的转换效率超过 24%的高 效 N型 DW 硅片,转换效率达到 26%、“零衰减”的 CFZ-DW(直拉区熔)硅片。 单晶晶体晶片的综合实力、整体产销规模位列全球前列,高效 N型硅片市场占有率 全球之一。
江苏中环领先总部
总投资 30 亿美元的中环领先集成电路用大直径硅片项目,该项目主要产品为 8— 12 英寸抛光硅晶片,是制造集成电路的主要原材料。项目分两期实施,一期投资 15 亿美元,装备投入 60 亿元,于 2017 年 12 月底开工,建设三条 8 英寸生产线, 产能 75 万片/月;一条 12 英寸生产线,产能15 万片/月。二期投资 15 亿美元,预 计将于 2020 年开工,建设两条 12 英寸生产线,产能 30 万片/月。项目全部投产后, 中环领先将实现8 英寸大硅片进入世界前三、12 英寸大硅片进入世界前五的目标, 突破国外公司对大硅片的技术封锁和市场垄断。
内蒙古中环领先半导体材料有限公司
主要生产 3/4/5/6 英寸的直拉硅单晶棒。目前,内蒙领先公司生产车间主要位于内 蒙古中环产业园区的一期和三期。三期车间含 45 台单晶炉设备,主要生产3/4/5/6 英寸的直拉硅单晶棒,产能约在 30 吨/月;10 台单晶炉设备主要用于生产8 英寸重 掺硅单晶棒,产能约在 10 吨/月。一期车间,是目前正在改造的千级区域净化,后 续主要是用于 8/12 英寸轻掺产品研发和生产,该区域包括 10 台 8 英寸单晶炉设备 和 4 台 12 英寸单晶炉设备。
天津中环领先材料技术有限公司
中环领先的 8 英寸半导体区熔硅片实现量产,产能已陆续释放,进一步确立了公司 在区熔抛光片市场的地位。2018 年公司 8 英寸抛光片月产能已达到 30 万片,年产 量为 3.8 亿平方英寸;8 寸区熔单晶硅片主要是满足 IG *** 器件领域。12 英寸抛光片试验线实现月产能 2 万片,是中国大陆之一家、全球第三家做 12 英寸功率硅片 的工厂,目前有约 10 家客户在认证。
公司 2019 年上半年实现营业收入 79.4 亿元,较上年同期增长 22.91%;归母净利 润 4.52 亿元,较上年同期增长 50.69%。在半导体产业领域,2019 年上半年公司 产品在国际一流客户销售占比同比提升 2 倍以上,为后续公司业务的持续增长打下 良好基础。
我们预计公司 2019~2021 年的营业收入分别为 180.8 亿元、244.5 亿元和 326.0 亿元,归属于上市公司股东净利润分别为 10.45 亿元、17.04 亿元和 24.74 亿元, 每股收益分别为 0.38 元、0.62 元和 0.90 元,对应 PE 分别为 32X、19X、13X, 给予“买入”评级。
3.3 强力新材
公司是一家以应用研究为导向,立足于产品自主研发创新的高新技术企业,专业从 事电子材料领域各类光刻胶专用电子化学品的研发、生产和销售及相关贸易业务。 公司主要产品为光刻胶专用化学品,分为光刻胶用光引发剂(包括光增感剂、光致 产酸剂等)和光刻胶树脂两大系列。
公司的产品按照应用领域分类,主要有印制电路板(PCB)光刻胶专用化学品(光 引发剂和树脂)、液晶显示器(LCD)光刻胶光引发剂、半导体光刻胶光引发剂及 其他用途光引发剂四大类。
光固化材料、光刻胶虽然都是由光引发剂(或光敏剂)、树脂、单体(或活性稀释 剂)三种主要化学品原料和其他助剂组成的,但光刻胶需要使用专用的化学品原料。 光刻胶是成像材料,和光固化材料相比,用途不同,使用的曝光光源和光能不同, 反应机理不完全相同,对于材料的溶解性、耐蚀刻性、感光性能、耐热性等要求不 同,各类光刻胶使用的光引发剂、树脂、单体等原料需要化学结构不同、性能各异 的专用化学品。而且光刻胶用于加工 *** 非常精细的图形线路,对原材料的纯度、 杂质、金属离子含量等有非常高的要求。
2019 年上半年,公司实现营业收入 429,612,059.98 元,较上年同期增长 18.34%; 实现净利润 8750.31 亿元,同比增长 11.00%。
我们预计公司 2019~2021 年的营业收入分别为 8.7 亿元、11.2 亿元和 14.2 亿元, 归属于上市公司股东净利润分别为 1.66 亿元、1.95 亿元和 2.23 亿元,每股收益分 别为 0.61 元、0.72 元和 0.82 元,对应 PE 分别为 22X、18X、16X。给予“买入” 评级。
3.4 容大感光
经过多年的发展,公司已逐步形成了 PCB 感光油墨、光刻胶及配套化学品、特种 油墨三大系列多种规格的电子化学产品。
公司 PCB 油墨产品以感光油墨为主,主要应用于 PCB 领域,按用途不同又可分为 PCB 感光线路油墨、PCB 感光阻焊油墨和其他油墨等。公司的 PCB 感光线路油墨 具备以下特点:感光速度快、解像度高、附着力好、抗电镀、抗蚀刻性好、容易褪 膜等特点;公司的 PCB 感光阻焊油墨除具备常规性能外,还有工艺使用宽容度大、 耐热冲击性好、批次稳定性高等特点。
公司的光刻胶产品主要包括紫外线正胶、紫外线负胶两大类产品以及稀释剂、显影 液、剥离液等配套化学品,主要应用于平板显示、发光二极管及集成电路等领域。
公司的特种油墨产品主要用于触摸屏、视窗玻璃、智能手机等产品的精密加工领域。
公司经过多年的自主研发和实践积累,掌握了树脂合成、光敏剂合成、配方设计及 制造工艺控制等电子感光化学品核心技术。
2019 上半年度公司实现营业收入为 20,860.50 万元,比去年同期增长 6.09%;归 属于上市公司股东的净利润 1,846.02 万元,比去年同期减少 4.12%;基本每股收 益为 0.15 元,与去年同期持平。
我们预计公司 2019~2021 年的营业收入分别为 4.8 亿元、6.0 亿元和 7.7 亿元,归 属于上市公司股东净利润分别为 0.47 元、0.59 亿元和 0.75 亿元,每股收益分别为 0.39 元、0.49 元和 0.62 元,对应 PE 分别为 64X、51X、40X。给予“买入”评级。
3.5 晶瑞股份
苏州晶瑞化学股份有限公司 2001 年 11 月注册成立,位于苏州市吴中经济开发区澄 湖东路,是一家生产销售微电子业用超纯化学材料和其他精细化工产品的上市企业。 2019 年 7 月 31 日,晶瑞股份发布公告称,公司已与安徽省精细化工产业有机合成 基地管理委员会(以下简称“安徽精细化工管理委员会”)签署了项目投资协议书, 拟在安徽省精细化工产业基地投资建设年产5.4 万吨微电子材料及循环再利用项目, 项目计划总投资额约 2 亿元。其中一期投资额为 1 亿元,项目用地面积约为 58 亩。
公司注重技术的积累和创新,开发了一批技术领先、具有全球竞争力的主导产品。 其中双氧水、氨水量产达到 G5 等级,这两个产品将与引进日本技术的超纯 *** (G5 等级)构成超纯产品组合,有望整体解决我国半导体用量更大的超纯试剂国产化问 题,以上三种超纯试剂产品约占半导体全部超纯试剂用量的七成。氟化铵、硝酸、 盐酸、氢氟酸达到 G3、G4 等级,这些超高纯度产品为半导体材料逐步实现进口替 代提供了有力的保证。
公司光刻胶产品达到国际中高级水准,i 线光刻胶已向中芯国际、扬杰科技、福顺 微电子等客户供货,KrF(248nm 深紫外)光刻胶完成中试,产品分辨率达到了 0.25~0.13μm 的技术要求,建成了中试示范线。
公司 2019 年上半年实现营业总收入 3.75 亿元较上年同期增长 2.24%,实现归属于 上市公司股东的净利润为 1443.87 万元,较上年同期下跌 39.62%。
? 业务经营方面:2019 年上半年度,公司营业收入与上年相比略有增长。分产品 来看,超净高纯试剂的营业收入比上年同期有所下降,原因为:公司对光伏行业 的超净高纯试剂营业收入较上年同期有所减少;功能性材料、锂电池材料、基础 化工材料、蒸汽的营业收入比上年同期有所增长。
? 技术研发和客户开拓方面:2019 年半年度,公司持续投入研发资源,研发能力取得 长足进步。
我们预计公司2019~2021 年的营业收入分别为10.0 亿元、12.9 亿元和 16.8 亿元, 归属于上市公司股东净利润分别为 0.58 亿元、0.78 亿元和 0.96 亿元,每股收益分 别为 0.38 元、0.51 元和 0.63 元,对应 PE 分别为 53X、39X、31X。给予“买入” 评级。
3.6 北京科华
北京科华微电子材料有限公司是一家中美合资企业,成立于 2004 年,是一家产品 覆盖 KrF(248nm)、I-line、G-line、紫外宽谱的光刻胶及配套试剂供应商与服务商, 也是集先进光刻胶产品研、产、销为一体的拥有自主知识产权的高新技术企业。
科华微电子拥有中高档光刻胶生产基地:2005 年,建成百吨级环化橡胶系紫外负 性光刻胶和千吨级负性光刻胶配套试剂生产线;2009 年 5 月,建成高档 G/I 线正胶 生产线(500 吨/年)和正胶配套试剂生产线(1000 吨/年);2012 年 12 月,科华 微电子建成 248nm 光刻胶生产线。
2019 年 5 月 24 日国家科技重大专项(02 专项)极紫外光刻胶项目顺利通过国家 验收。“极大规模集成电路制造装备与成套工艺”专项(02 专项)项目“极紫外光 刻胶材料与实验室检测技术研究”由中国科学院化学研究所、中国科学院理化技术 研究所、北京科华微电子材料有限公司联合承担。经过项目组全体成员的努力攻关, 完成了 EUV 光刻胶关键材料的设计、制备和合成工艺研究、配方组成和光刻胶制 备、实验室光刻胶性能的初步评价装备的研发,达到了任务书中规定的材料和装备 的考核指标。
目前公司的 KrF(248nm)光刻胶目前已经通过中芯国际认证,ArF(193nm)光 刻胶正在积极研发中。公司成立了“宁波南大光电材料有限公司”,全力推进“ArF 光刻胶开发和产业化项目”的落地实施。
近期沃衍资本携手江苏盛世投资、紫荆资本、深圳市投控通产新材料创业投资企业、 四川润资、北京高盟新材料等投资机构完成了对国内光刻胶领头企业—北京科华微 电子材料有限公司 1.7 亿元的投资。
3.7 清溢光电
深圳清溢光电股份有限公司创立于 1997 年 8 月,位于有“南中国的硅谷”之称的 深圳市高新技术产业园区,由清溢精密光电(深圳)有限公司整体改制而来,注册 资本为 2 亿元人民币,主要从事掩膜版的研发、设计、生产和销售业务,是国内成 立最早、规模更大的掩膜版生产企业之一。
公司主要从事掩膜版的研发、设计、生产和销售业务,是国内成立最早、规模更大的掩膜版生产企业之一。公司产品主要应用于平板显示、半导体芯片、触控、电路 板等行业,是下 *** 业产品制程中的关键工具。
凭借优质的产品及服务,公司与下游众多知名企业建立了良好的合作关系。在平板 显示领域,公司拥有京东方、天马、华星光电、群创光电、瀚宇彩晶、龙腾光电、 信利、中电熊猫、维信诺等客户;在半导体芯片领域,公司已开发中芯国际、英特 尔、艾克尔、颀邦科技、长电科技、士兰微等客户。
2008年,公司投产国内之一张5代TFT-LCD用掩膜版,配套我国下游5代TFT-LCD 产业的掩膜版国产化;2014 年至今,公司先后研发投产国内之一张8.5 代 TFT-LCD 掩膜版、5.5 代 LTPS 用掩膜版,配套下游大尺寸高精度的掩膜版国产化。
2017 年 6 月,公司成功投产高精度大尺寸平板显示掩膜版产线,开始具备生产高 精度大尺寸掩膜版产品的能力,并于 2018 年实现量产。2018 年下半年,公司开始 进行 5 代多栅产品技术的研发,并计划针对 HTM 掩膜版产品进行产业化开发,针 对 P *** 掩膜版产品进行技术开发。
2019 年 1 月,清溢合肥项目的开工建设,标志着我区在持续发展显示产业的道路 上又迈出了关键一步。该项目总投资 10 亿元,占地面积 50 亩,产品定位在高端 AMOLED 及 LTPS 用掩膜版,满产后将年产高精度掩膜版 2000 张。
公司 2016-2018 年实现营业收入分别为3.15 亿、3.19 亿和 4.07 亿元,2018 年增 速达 27.6%,营收增速明显提升。净利润方面,2018 年实现净利润 0.63 亿元,净 利润增速高达 61.5%。营业收入和净利润的增长速度较快,主要原因系:
? 随着新增生产设备开始释放产能,以及公司制程能力、工艺水平的提升,公司在 中高端掩膜版的产能瓶颈得到有效缓解,而下游平板显示产业、芯片半导体产品 的掩膜版需求持续旺盛,公司营业收入受石英掩膜版产销量水平的拉动获得 27.55%的增长;
? 随着公司整体产销规模的提升,以及掩膜版产品结构向更高精度的方向升级,使 得规模效应日益显著,单位制造费用和期间费用率水平均有所下降,净利润增长 速度高于营业收入增速。
3.8 路维光电
路维光电股份有限公司是高科技、高附加值、高技术密集型企业,总部位于深圳市南山区科技园。公司自 1997 年成立至今一直致力于各类掩膜产品的专业生产,在 中国掩膜版行业拥有 20 年显著的技术及行业优势,集研发、生产、销售于一身, 是国内首家上市光刻掩膜版国家级高新技术企业。
2019 年 6 月 27 日 11 时,路维光电产业园开园仪式隆重举行,路维光电股东方、 园区规划建设方代表以及成都路维全体员工到场,共同见证路维光电产业园开园。
路维光电产业园占地面积 36000 多平方米,计划分两期建设6 条高世代掩膜版生产 线,打造国内规模更大的光掩膜生产基地。产业园专注研发生产高世代、高精度 TFT-LCD 掩膜产品以及新型掩膜技术的研发,项目建成后将成为我国更大的掩膜 版制造基地。项目计划建设六条高世代掩膜版生产线,分两期建设。项目一期建设 1 条 11 代和 1 条 8.5 代光掩膜版生产线。
……
(报告来源:申港证券)
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导读:本文将就静态数据中物料清单(BOM)的作用,结合CAD(计算机辅助设计)、CAPP(计算机辅助工艺编制)、PDM(产品数据管理)、MRPⅡ(物造资源计划)、ERP(企业资源计划)等系统作详细的描述。
本文将尽量解释实际中各种BOM对应文件常见格式和管理意义,以及计算机处理的建议。
01
基本背景知识
本定义结合国家标准文件有所发挥,仅供参考。
产品:是生产企业向用户或市场以商品形式提供的制成品;
成套设备:在生产企业一般不用装配工序连接,但用于完成相互联系的使用功能的两个或两个以上的产品的总和;
零件:不采用装配工序制成的单一成品;
部件:由若干个部分(零件、分部件),以可拆成或不可拆的形式组成的成品;分部件可以按照其从属产品关系划分为1级分部件,2级分部件。。。。。。
总成:能够执行一定独立功能的由若干个部门以可拆成或不可拆的形式组成的复杂成品,例如发动机总成,车桥总成,前轴总成等;由零件和部件组成;也可能叫组件、整件、装置、全件等说法。复杂产品可能还有分总成。
模块:具有相对独立功能和通用接口的单元。类似总成,但可能比较简单。
专用件(基本件):本产品专用的零部件。不过在实际中往往借用关系比较多,专用件的实际含义是首次应用在本产品上的零部件。
借用件:在本产品中采用已有产品的组成部分,这些组成部分叫借用件。
一般情况下直接借用源产品叫一次借用。如果该产品在下次设计时被借用,那么该产品借用源产品部分叫二次借用。在二次借用过程中很容易出现借用关系紊乱的情况,往往将借用源产品关系错接到一次借用产品上。
通用件:在不同类型或同类型不同规格的产品中具有互换性的零部件。实际上也是一种借用件,往往借用件被借用一定次数以后企业会通过标准化部门将其转化为通用件,推广应用。
标准件:经过优选、简化、统一并给予标准代号的零部件。
专用件、借用件、通用件、标准件可以看做构成企业产品结构的各类零部件的一种分类属性。计算机应该能够根据一定规则自动完成对专用件、借用件、通用件、标准件的管理。
常见要处理规则如下:
1、根据代号自动识别是否是标准件。
2、根据图纸上明细栏标注的借用说明判断零部件是借用件,如果该借用件已经在系统中存在,应该自动根据代号链接属性、结构信息和关联图档。
3、专用件一旦被其他产品借用,则在其它产品上显示为借用关系,和专用件应明显区别。而且在汇总《产品明细表》时一定要标明借用产品出处。因为企业一般对借用件不出图纸,如果是设计部门负责提供图纸,则要根据《产品明细表》上借用产品信息找到对应借用产品图纸(一般是装订成完整一册或一柜),然后根据需要(主要看车间是否还有对应图纸)决定晒图下发,如果是车间领图就要根据《产品明细表》找档案部门要图。
4、在手工管理情况下对借用件都必须查到原始借用关系,然后手工填入明细表,很容易出错。往往搞不清楚到底是原始借用产品到底是借用哪个了。如果计算机能够自动根据借用件所对应的专用件所属产品自动在备注栏填写“借某产品代号”,这样就可以大大减少错误和重复劳动。
5、此外要做一个重要判断就是,当系统中存在多个同代号零部件时,首先其必须不是标准件的情况下必须保证只能有唯一的专用件。通用件是否对应专用件可能需要探讨。
6、借用件如果在不同产品系列中借用超过一定次数可以自动转为通用件,有的企业有此管理需求。
7、通用件、标准件可以在3.X中的基础件库中管理,以上问题在4.0如何处理还不清楚。
8、需要能够查询出一个零部件被哪些产品或结构借用。目前所有查询操作最终结果界面设计都很糟糕。
替换件:本产品必须要有的组成部分,一般数量都不变化,例如汽车的发动机。可以有多种选装规格。
选装件:本产品不一定要有的组成部分,可以有多个选装规格。
我个人认为可以分为:
必装件:一定得有,结构不变
必选件:一定得有,默认选一种
可选件:不一定要有,默认选一种
选装件:不一定要有,默认不选
定制件:专为本产品设计新的结构
必装件、必选件、可选件、选装件、定制件可以看做构成企业产品结构的各类零部件的一种装入结构管理属性。计算机应该能够根据一定规则自动完成对有此定义的产品结构的配置管理。
自制件:本企业产品及其组成部分中企业自己加工的零部件。
外购件:本企业产品及其组成部分中采购其它企业的产品或零部件。标准件一般作为一种特殊的外购件处理。
外协件:本企业产品及其组成部分中采购其它企业或分厂的产品或零部件,但由本企业负责图纸和工艺设计。
附件:供用户安装调整或使用产品所必需的专用工具和检测仪表,或为产品完成多种功能必需的,而又不能同时装配在产品上的组成部分。
附件信息往往有一张装箱图纸,上面有一些装箱明细。对于装箱明细表汇总也是开目解决得非常不科学的一种。从如何建立装箱明细表产品结构树表达,到如何展开BOM,因为该图纸理论上应和产品关联,但产品BOM展开对象是产品总装图,到最后如何汇总?因为装箱明细即使展开也无法将其和普通零部件区分开。
易损件:产品在正常使用过程中容易损坏和在规定期间必须更换的零部件。
备件:为保证产品的使用和维修,供给用户备用的易损件和其他件。
对于维修部门非常重要的汇总信息,不过汇总前应该由设计人员输入识别信息区分。所以相对维护操作难度大,汇总难度不大。
安全件:对产品安全性能有重大影响的零部件,例如刹车片。
重要件:对产品质量、成本或加工成本上有关键影响的零部件。
关键件:一般是经过比较复杂工艺过程,需要在生产准备过程中特别注意跟踪的零部件,一般在设计完工艺后通过筛选含“关键工艺”标识的零部件获得。
重要件、关键件一般都是和工艺加工难度和重要度有关的信息,计算机进行识别需要在工艺卡片填写上给予一定的区别方式。
焊接件(结合件):由几个简单零部件焊接或其它方式(铆接)组成的部件。但可能大部分零件不单独出图,和部件共用图纸表达,如果部件图纸不能完全表达清楚零件结构才出相关图纸。很可能没有提供无图下级零部件代号。
左右件:纺机行业术语,指操作工位不同,但镜像对称而共用图纸的两个零部件。
系列件:形成一个系列,共用图纸的一组零部件。往往可以建立尺寸驱动表和具体规格代号对应。标题栏只填名称和代号前半部分。
以上焊接件、左右件、系列件还有一些类似结构更大问题之一是BOM展开时如何处理?特别是系列件,要求用户将每个零部件单独绘图其实非常不合理。第二此时实质是一个图纸关联多个结构,特别是工艺,可能是一个典型工艺关联多个结构,汇总时如何处理?
如果在实际设计过程中可能还包括公用工艺路线,但工艺卡片设计还是需要调用典型工艺重新设计等等。相当复杂,开目在很多项目上对这些结构管理含糊了事。
工艺合件(中间件):在装配过程中需要临时先安装在一起的结构,一般都打破了产品结构对应装配关系。
实质是PBOM的构造,如何处理从现有思路是没有答案的。答案在于好好研究装配工序卡编制规则的开发和汇总设计。
如果解决由装配工序规程汇总出PBOM的难题,所谓的PBOM就非常简单。问题是在开目解决出路在CAPP上最合算,而不是在PDM上处理。
02
什么是BOM?
采用计算机辅助企业生产管理,首先要使计算机能够读出企业所制造的产品构成和所有要涉及的物料,为了便于计算机识别,必须把用图示表达的产品结构转化成某种数据格式,这种以数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单,即是BOM。它是定义产品结构的技术文件,因此,它又称为产品结构表或产品结构树。在某些工业领域,可能称为“配方表”、“要素表”或其它名称。
在MRPⅡ和ERP系统中,物料一词有着广泛的含义,它是所有产品,半成品,在制品,原材料,配套件,协作件,易耗品等等与生产有关的物料的统称。
在通常的MRPⅡ和ERP系统中BOM是指由双亲件及子件所组成的关系树。BOM可以是自顶向下分解的形式或是以自底向上跟踪的形式提供信息。
在MRPⅡ和ERP系统中中BOM是一种数据之间的组织关系,利用这些数据之间层次关系可以作为很多功能模块设计的基础,这些数据的某些表现形式是我们大家感到熟悉的汇总报表。
03
BOM有什么作用?
BOM是PDM/MRPⅡ/ERP信息化系统中最重要的基础数据,其组织格式设计和合理与否直接影响到系统的处理性能,因此,根据实际的使用环境,灵活地设计合理且有效的BOM是十分重要的。
BOM不仅是MRPⅡ系统中重要的输入数据,而且是财务部门核算成本,制造部门组织生产等的重要依据,因此,BOM的影响面更大,对它的准确性要求也更高。正确地使用与维护BOM是管理系统运行期间十分重要的工作。
此外,BOM还是CIMS/MIS/MRPⅡ/ERP与CAD,CAPP等子系统的重要接口,是系统集成的关键之处,因此,用计算机实现BOM管理时,应充分考虑它于其他子系统的信息交换问题。
BOM信息在MRPⅡ/ERP系统中被用于MRP计算,成本计算,库存管理。BOM有各种形式,这些形式取决于它的用途,BOM的具体用途有:
1、 是计算机识别物料的基础依据。
2、 是编制计划的依据。
3、 是配套和领料的依据。
4、 根据它进行加工过程的跟踪。
5、 是采购和外协的依据。
6、 根据它进行成本的计算。
7、 可以作为报价参考。
8、 进行物料追溯。
9、 使设计系列化,标准化,通用化。
04
BOM有哪些形式?
4.1 按照用途划分
产品要经过工程设计、工艺制造设计、生产制造3个阶段,相应的在这3个过程中分别产生了名称十分相似但却内容差异很大的物料清单EBOM、PBOM、CBOM。这是三个主要的BOM概念。
工程BOM——EBOM(Engineering BOM):
产品工程设计管理中使用的数据结构,它通常精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系。对应文件形式主要有产品明细表、图样目录、材料定额明细表、产品各种分类明细表等等。
计划BOM——PBOM(Plan BOM):
是工艺工程师根据工厂的加工水平和能力,对EBOM再设计出来的。它用于工艺设计和生产制造管理,使用它可以明确地了解零件与零件之间的制造关系,跟踪零件是如何制造出来的,在哪里制造、由谁制造、用什么制造等信息。同时,PBOM也是 MRPⅡ/ERP生产管理的关键管理数据结构之一。
实际上BOM是一个广泛的概念,根据不同的用途,BOM有许多种类;设计图纸上的BOM,计划BOM,计算最终产品装配的制造BOM,计算成本的成本BOM,保养维修BOM等。根据在不同阶段应用侧重点不同,我们常常见到不同的BOM提法,常见的有:
设计BOM——DBOM(Design BOM):
设计部门的DBOM是产品的总体信息,对应常见文本格式表现形式包括产品明细表、图样目录、材料定额明细表等等。
设计BOM信息来源一般是设计部门提供的成套设计图纸中标题栏和明细栏信息。有时候也涉及工艺部门编制的工艺卡片上部分信息。
设计BOM一般在设计结束时汇总产生,如果存在大量借用关系的设计情况可以在设计阶段开始就基本将设计BOM汇总出来,然后根据新产生的零部件安排设计任务。
对应电子视图往往是产品结构树的形式,树上每个节点关联各类属性或图形信息。主要在PDM软件中作为产品管理和图档管理的基础数据出现。
制造BOM——MBOM(Manufacturing BOM):
生产部门的MBOM是在EBOM的基础上,根据制造装配要求完善的,包括加工零部件JBOM和按工艺要求的毛胚、模具、卡具等PBOM。也可以称其为工艺BOM。
对应常见文本格式表现形式包括工艺路线表、关键工序汇总表、重要件关键件明细表、自制件明细表、通用件明细表、通用专用工装明细表、设备明细表等等。
制造BOM信息来源一般工艺部门编制工艺卡片上内容,但是要以设计BOM作为基础数据内容。
对应电子视图对产品部件往往装配工艺BOM形式,对零件往往是具体加工工艺BOM形式,比较多的是机加工工艺BOM,或生产加工流转路线工艺BOM等,树上每个节点关联工装、设备、工时、加工简图等等工艺信息。对企业利用价值比较大的是装配工艺BOM,主要在ERP软件中作为生产计划的基础数据出现。
其中在每个工序或工步上要特别注明在本工序上装入零部件代号、名称和数量。
客户BOM——CBOM(Customer BOM):
客户BOM实际上有两个含义,一个指从所有产品机构中筛选出客户订购的产品目录。一个指用户订购的具体规格产品的明细表。这个主要是对有些按照客户管理和组织产品图纸的企业非常实用的种表现形式。这种情况在PDM系统中比较常见,到ERP系统中由于还考虑到不同的客户订购产品对生产计划的影响,情况更加复杂一些,可能还扩展到计划BOM的范畴。
销售BOM——SBOM(SALE BOM):
销售BOM是按用户要求配置的产品结构部分。对应常见文本格式表现形式包括基本件明细表、通用件明细表、专用件明细表、选装件明细表、替换件明细表、特殊要求更改通知单等等。
销售BOM信息来源一般是一个系列产品各规格不同类型零部件明细信息的汇总。
对应电子视图往往是产品配置树的形式,树上每个节点关联各类属性或图形信息。主要在PDM软件中作为产品配置管理的基础数据出现。
维修BOM——WBOM:
维修服务部门的是按维修要求产生的,对应文本格式包括消耗件清单、备用件清单、易损易耗件清单等等。维修BOM信息来源一般从设计BOM对应记录属性中筛选获得消耗件、备用件、易损易耗件明细。
一般在PDM软件里完成汇总,同样可以在ERP软件里作为基础数据运用。
采购BOM——CBOM:
是根据生产要求外购的原材料、标准件和成套部件等产生的,对应文本格式主要包括外购件明细表、外协件明细表、自制件明细表和材料明细汇总表。
采购BOM信息来源一般来源于设计图纸和工艺卡片上信息汇总。由采购部门或生产准备部门根据其安排采购计划和生产计划。
PDM系统一般都可以根据图纸和工艺信息汇总出相应采购BOM信息,但是如果要针对产品批量获得动态的采购BOM信息就必须在ERP系统中完成。例如100台批量的采购BOM和10000台批量的采购BOM可能在外购和外协件上有很大变化。批量小时可能有的零件外购成本比较低,但批量大时就可以自制完成。
成本BOM——CBOM(Costing Bill Of Material):
是由MRPⅡ系统产生出来的。当企业定义了零件的标准成本、建议成本、现行成本的管理标准后,系统通过对PBOM和加工中心的累加自动地生成CBOM。它用于制造成本控制和成本差异分析。
其中集成关系最密切的是由PDM 控制的EBOM和MRPⅡ中的MBOM。
4.2 按照设计软件划分
4.2.1 CAD中的BOM
设计部门既是BOM的设计者,又是BOM的使用者。单一零件诸如图号、物料名称(材料类型如45号钢)、重量、体积、设计修改审核号、物料生效日期等各种信息;组件或部件还包括外协件、外购件、通用件、标准件、借用件、各单一零件装配数量、部件图号等信息;总图(由零件、组件部件等装配而成)还包括包装、装件清单、技术文件、产品说明书、保修单等等信息,这些都是BOM信息的组成部分。在设计部门(CAD)中,通常所说的BOM实际上是零件明细表,是一种技术文件,偏重于产品信息汇总。
设计部门按某种类型产品的图号来组织BOM信息。设计部门在接到定单后按照定单的要求,一般情况下有三种设计思路——自顶向下形式设计、自底向上形式设计、由中间向两头形式设计。无论那一种设计方式,在图号的组织上都是一致的,都是按照图号来合并产品信息,形成该产品的总明细表、标准件汇总表、外购件汇总表、外协件汇总表等,在需要的时候还能生成产品图纸目录(满足没有运行ERP系统的客户或外协工厂)。有时一个相同的零件由于属于不同的产品,也就有了不同的图号,因此不一定考虑企业物料编码的唯一性。需要说明的是,在形成物料清单后,每一种物料都有唯一的编码,即物料号。不要将零件明细表(CAD通称为BOM表)与ERP中的BOM信息混淆。设计部门中的零件明细信息表转化为ERP系统中的BOM信息,需要设计部门、工艺部门和生产部门的共同协作,以及PDM(产品数据管理)设计产品关系特性的管理来解决零件明细清单与BOM表之间的异同信息,特别是图号与编码号不一致方面(PDM产品结构模块通过其规则库、变量和零件表等功能来完成)。
就使用而言,无论何时,当产品结构发生变化,或者客户更改技术文件、涉及质量问题或对某个零件进行重新改进设计时,为确保物料清单的准确性,都必须以设计变更通知为依据。在设计变更通知文件的指导下,设计部门通过BOM信息表中获取所有零件的信息及其相互间的结构信息。只有得到这些信息,才能对其进行定义、描述或修改,从而使生产能正常地运行下去(特别是客户的紧急更改通知)。根据设计变更通知编号,在PDM支持下,可以方便地检索变更信息,指导生产、装运和售后服务等生产活动。
在实际生产运行过程中,设计变更是导致数据不准确的重要因素,因此一定要有一套行之有效的设计变更通知管理 *** 来管理设计变更通知。由于要涉及销售、采购、生产、工程技术、财务等部门,因此一般由企业的高级主管直接管理设计变更通知。这一过程须经过设计变更通知确认、分析、审批、文件和监督五个步骤。设计部门(CAD)产生的部分数据经PDM处理后传输给ERP系统。
关于设计BOM需要补充这么几个概念:
产品结构树上零部件的构成元素可以分为标准零部件、结构零部件以及设计零部件三类。
设计零部件的产生方式可以从不同的3D CAD或是2D CAD明细表中所产生,是通过本厂或协作厂设计产生的。
结构零部件可以是照片或是一个简单的草图。对应产品结构树上节点名称常常是产品外形图、产品尺寸链图、产品装配关系示意图、包装零部件等等。在很多企业产品结构树上必须反映这些信息,但是从总装图上无法获得这些信息,例如产品外形图和产品装配图如果都挂在产品节点上也可以接受,但是用户习惯往往是认为产品外形图和产品装配图都是同级的;另外象包装子树就需要手工建立包装子节点后展开,无法通过BOM展开直接从明细表关联。
通用零部件包括标准零部件库和行业、企业通用零部件。并且可以修改与删除和合并,加入通用零部件库要仔细的效验过程。通用零部件可以从借用件中演变而来。
相同的产品其结构零部件,有时甚至设计零部件或是标准零部件可以有多种不同的选择。也因此在制造上与销售报价上同样的产品对于不同的客户也可以有不同的产品信息结构组合(例如价格、批量、交货期)。但这些情况一般在ERP系统中进行维护,PDM系统只要保证基础数据的完整和一致性。
4.2.2 CAPP中的BOM
产品经过设计部门设计完毕后,部分电子数据转交工艺部门制订工艺路线(CAPP),成为说明零部件加工或装配过程的文件。它不是技术文件,而是计划文件或指导生产文件。CAPP一般由工艺过程卡、加工工序卡、锻铸热处理卡、检测卡、工装材料工时等汇总信息组成;在一张加工工序卡中由工序(加工步骤)、工时定额(占用工作中心的负荷时间)、加工设备、检测设备、加工工具、工装夹具、材料等组成。
在编制工艺计划时,除涉及设计的每一个细微之处外,同时还要涉及BOM中的主工作中心物料、材料物料、加工夹具物料、工装物料及辅料物料等。维护这些静态数据的准确性是保证生产按计划进行的前提。主工作中心的设备维护、备件管理、维修记录,材料采购与库存变化情况,加工夹具、工装设备、辅料等变化都要实时反映到工艺计划编制中去。在工艺计划编制过程中,要能随时(面向对象)地浏览BOM信息,输入BOM信息,报警BOM信息(工艺编制人员发现错误报警),实时反映更新的BOM信息等等。
在没有计算机系统支持的情况下,对工艺编制人员就要提出很高的要求:不仅要求其熟知零件加工过程和加工设备的现行状况,还要知道技术参数、库存情况、加工夹具、工装设备等情况。一般情况下,企业培养一个类似人员需要20年时间。现在,工艺人员在计算机系统的支持下,可以方便地查询按BOM结构设计的典型工艺数据库、获取设计信息、查询机床设备等技术参数等,也能很容易地编制CAPP,保证工艺文档的完整性、一致性、正确性和执行可行性。工艺部门(CAPP)产生的数据经PDM处理后传输给ERP系统。
4.2.3 PDM中的BOM
PDM实际上是连接CAD/CAPP与ERP的核心模块,它管理与产品相关的“信息(ERP)”和“过程(CAD/CAPP)”技术,起着由“过程(CAD/CAPP)”技术向“信息(ERP)”转化,“信息(ERP)”向“过程(CAD/CAPP)”技术转化的重要中间过程,形成了双向的无缝传输数据,避免了大量重合数据的产生。下图是表明它们结构关系图。
由于不同部门有不同形式的BOM信息,企业经常要花费大量的人力和时间才能完成这些报表,而且还要不断维护BOM的一致性,避免产生严重的MRP运算错误。四川某电器股份有限公司原来采用的手工录入方式,录入从CAD部门中统计的BOM信息,一个熟练的录入人员录入一个产品的BOM数据需要一周左右的时间,还不包括录入错误导致的返工时间和造成了恶劣影响;现在通过PDM,为ERP系统自动传输BOM数据,只需要几分钟时间。
在产品整个生命周期,PDM以数据仓库(所有系统可共用一个数据库)为底层支持,以材料清单(BOM)为其组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,实现产品数据的组织和管理,诸如产品配制管理、图文档管理、工作流程管理、设计变更管理、权限(角色)管理、版本管理、项目管理、维修记录以及日志管理等等。
PDM系统根据各自的功能特点与可解决工程问题的不同,分为三大类,即:以文档、数据管理为重点的;以设计过程及产品结构管理为主面向CAD的;面向硬、软件异构系统集成平台的。其中第二类与BOM信息最为密切,经过转化处理,达到ERP所需要的BOM信息。今天,大多数流行的PDM系统都能与ERP系统集成,有的ERP还有自己的PDM产品,有效促进了ERP系统中生产、设计、采购和销售等各个部门的沟通与交流。
4.2.4 ERP中的BOM
除了前面所描述的系统与BOM有关外,生产部门、产品成本核算部门、物料需求计划(MRP)系统、销售部门也有很大关系,生产部门使用BOM来决定零件或最终产品的制造 *** ,决定领取的物料清单;产品成本核算部门利用BOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本和对产品成本维护,有利于公司业务的报价与成本分析;物料需求计划(MRP)系统中BOM是MRP的主要输入信息之一,它利用BOM决定主生产计划项目时,动态确定物料净需求量,知道需要哪些自制件和外购件,需要多少,何时需要,标准用料与实际用料的差异分析;销售部门通过Internet访问数据源,可以方便地报价,提供准确的零件设计信息与追踪制造流程等自助服务,客户还可以自己下定单购买产品备件。
通过BOM信息,还可以方便地考核各部门的业绩,可以方便地抽取信息进行统计与分析;如果有了新的BOM资料需求,还可以利用原来的BOM资料构造新的BOM资料,简化近似BOM资料的编制工作;如果对BOM信息深入研究,还可以通过不同的产品BOM资料来研究其它产品BOM资料的错误检查,以免计算机输入或认为修改带来的错误,将错误率降到更低。
BOM是任何管理系统中的基础,它几乎与企业中的所有职能部门都有关系,如果没有BOM,就无法制造出同样的产品,直接影响到系统的处理性能和使用效果。为此,要想提高生产管理系统的效率,BOM准正确与否是十分重要的。尽管数据已经非常准确,但也不要忽视人的重要性,对于特殊变化,利用手工在系统中对BOM信息的内容进行增加、删除和修改等编辑工作,可以顺利完成任务。
通过建立企业“信息(ERP)”管理和“过程(CAD/CAPP)”技术两条主线,以BOM为信息纽带,以PDM为核心,再结合CAD/CAPP和ERP系统,辅以Internet和EDI系统,就可以真正达到企业信息化建设的目标。
05
各阶段都需要哪些汇总表?
干什么用?什么格式?
一个复杂的产品设计过程往往由:“合同决策----总体设计----工作图设计----工艺路线分派----工艺设计----工装设计----工时和材料定额汇总”几个大的阶段。
5.1 完成全部设计工作后
按照ISO9000文件要求,应该有关于该项目的《文件目录》,编入文件目录的项目是为正式生产或试制及随机出厂的全部设计文件。
由于在PDM里没有和项目相关的图档管理设计,设计文件(例如市场预测报告、技术调研报告、先行试验大纲、先行试验报告、可行性分析报告、可行性评审报告、新产品开发项目建议书、技术报价书、技术协议书、合同、技术任务书等等资料目前无法管理和汇总)
5.2 产品图纸设计完成后
图纸设计完成后汇总要求比较多:
《图样目录》:一般针对产品编制,为全部产品的工作图样,一般汇总字段有零部件代号、名称、图纸代号(一般和零部件代号相同)、图幅、张数、底图总号、备注。可参考国家标准格式。
不过有两个地方比较特殊:
1)有的企业一个产品总装或某些部件装配图纸存在多页的情况,这个我们好象不能处理。
2)另外产品可能对应装配图、总图、外形图、安装图、简图多个不同用途图纸,也要求在图样目录中汇总,而且可能要求在产品零部件明细表中作为一条记录进行汇总,而且要求放在产品节点后。
《产品零部件明细表》:产品零部件按照一定序号规则生成。在分页上可能有一些要求。主要汇总字段有幅面、代号、名称和规格、材料、数量、单重、总重、备注(备注一般要填外购外协和借用哪个产品的信息)。可参考国家标准格式。
《产品分级零部件明细表》:产品只汇总下属一级零部件明细,然后对下属一级部件另外出其下属一级零部件明细,由多个零部件明细表一起才能完整表达整个产品装配结构,类似PDM4中的零部件结构文卷打开后效果。可参考跃进汽车的《产品分级明细表》格式。
《系列产品明细表》:用于反映本系列产品用到的全部零部件在不同规格中的装入关系,可以方便了解整个产品族之间零部件借用关系,在多品种小批量或者变型设计多企业中应用非常多,是目前汇总配置的难点,一直没有很好的解决,在纺机行业,汽车行业几乎都大量存在。
在产品规格下表达每种零部件在该产品规格中是否应用,应用数量,该表在生产管理中可以比较好支持看板管理或领料调整管理。
不少工艺卡片,特别是装配工艺卡片也做如此设计,这样可以简明表达一系列规格装配工艺在不同规格投产时领料关系如何变化。这种装配工艺卡在跃进汽车非常多,如何得到解决我现在还没有看到完整方案。
对于序号处理方式开目有很多,但对于用层次号表达的汇总好象没有太好的方案。层次号有两种常见表达方案,之一是数字,第二是小数点位数表达,是第几层就显示为几个小数点。
这种表格实际上之一种表格的变型,表达意义完全一样,在日本图纸或纺机行业多见。不过这两种表达方式在产品规格大量增加时列数过多,打印处理比较复杂。因此很多企业都开发了基于EXCE L带卡片格式的选择读取指定筛选规则和数量产品显示并打印。具体格式小变化很多,基本由这两种变化而来。
以上两种表格反映了变型机型装配时的零部件组成,如果在装配工艺卡片中内嵌还表达了装配零部件的先后顺序。此类汇总明细表编制时难度大、内容多。当变型机型太多时设计员或工艺员就要将该机型的装配过程编入投装明细表中,而那些以前的老机型或现在不生产的机型仍然占据明细表的空间,导致明细表的内容越来越多,管理也越来越复杂,所以如果在此基础上提出更好的管理方式,同时能够保留直观性汇总以及便捷的变型设计操作显得更加重要,这也是多品种小批量方式下管理的一大卖点。
设计阶段完成需要汇总的有《自制件明细表》、《外购件表》、《外协件表》、《借用件表》、《图样目录》、《标准件表》、《装箱明细表》等等。汇总详细要求和说明在前文实际已有描述。
此外对产品明细表有两种比较特殊的汇总管理要求,因为在很多对于变型机型的许多结合组有可能是借用了其他机型的结合组,并在其基础上增加或减少了某些结合部、结合件或零件,因此其结合组明细表通常以增加件和减少件(相对于标准配置的结构)的形式编制,并且各级目录(共有六级)里面都可以用增加件和减少件的形式表现。具体结构参考下文的加减BOM。此类要求在发动机、压缩机、柴油机行业多见。
还有一种汇总管理需求是不是以增减件形式表达,而是以替换、删除,新增表格方式表达,实质是两个产品结构关系比较。
5.3 编制产品工艺方案
----在大部分企业中已经不做这个工作,但在新产品研发过程中可能有,不过可以在PDM项目管理中单独创建一个文档工作流进行管理。
5.4 工艺路线设计,编工艺路线卡或车间分工明细表
----几乎所有的大中型企业在完成图纸设计后不是马上开始进行工艺规程设计,而是进行工艺路线设计,进行工艺路线设计的最重要的含义实际上路线设计完成产品加工任务和工艺设计任务就已经下到相关分厂或车间去完成。这就是所谓二级工艺管理。而过去开目所有软件都回避了这个环节,将路线做为汇总结果显然是有问题的。
1)对工艺路线编辑首先要求的能够批量编制,而且企业编辑工艺路线时往往有自己习惯的表达格式,目前编辑工艺路线是单条,而且已经在开发批量编辑功能,企业进行工艺路线设计时针对每个零部件都要增加很多属性,例如材料方面定额信息,加工编号信息,这些都是在填写工艺路线时完成,我们正在开发的工艺路线填写在方案上是支持的。
现在的问题是能否将这些属性信息自动传递到CAPP中去?而且在CAPP信息填写完整后最终汇总工艺路线表能够将这些信息表达完整,存储于一个数据表内?
2)工艺路线表格表达方式很多企业采取了“多列可动态扩充车间表头+表中顺序数字路线填写”表达方式,那么我们的汇总表格是否完全参照企业习惯进行?这种表达方式合理性是方便下面相关分厂找到和自己相关的零部件,过去是手工管理工艺路线,下面各级工艺部门要从全部工艺路线中手工筛选出和自己加工相关的全部零部件明录,然后再安排工艺设计任务。
这里仅列出几种常见格式:
所有车间一般都隶属一个大栏目,叫工艺路线。工艺路线栏目列数一般固定,且预留了扩充空格。
工艺路线填写一般是按照零部件在不同车间生产流转顺序填写,如果之一步是木工,则在木工栏写1,第二步是热处理,则在热处理栏写2,第三步是铸铁,则在铸铁栏写3,第四步又要热处理,则在热处理栏写2/4,依次类推。
由于一般工艺路线很多,每列非常狭窄。如果一个零件多次进入某工种加工,则可能意味着填写空间不够。如中信重机的表格。
这种表格实际上将工艺路线按照分厂或车间进行进一步细化。本质上和第二种类型相同。
那么在计算机管理情况下,必然可以自动分拆出和该分厂员工相关的全部零部件,如果计算机内提供根据工艺路线加工车间将某企业相关的全部零部件自动筛选显示出来(不一定是结构树形式,就是零部件列表形式),然后再给这些零部件批量自动下任务的话,就可以引导企业放弃过去的表达表格方式,采用比较容易实现的表达方式。
3)工艺路线必须经过审核才能生效,下发,而且可以根据其提供批量下任务功能,因此工艺路线编辑者(可能是多人同时并行编制)并不具有下任务的功能,而是总工艺师审核后才能下发工艺路线。而且工艺路线的审核不能是一条条审核,一定是一个产品一起审核。如何实现对工艺路线的批量审核,还需要功能开发出来后进行测试。
1、工艺流程设计
----根据工艺路线加工要求编制各类工艺规程过程卡。工艺分工通过PDM完成,工艺内容编辑通过KMCAPP完成,在编辑完成后自动完成工艺文件信息入库操作。
1)工艺规程设计任务可以根据工艺路线进行自动分派和创建相关工艺文档,然后由一定权限者进行工艺设计任务分派,但在非自动分派情况下,如何显著区别以分派任务和未分派任务的零部件对象,而且已分派任务的零部件对象已经分派了哪些工艺规程如何显著识别?能否将借用且有工艺规程的零部件进行合理消隐?
2)由于产品零部件多,工艺规程任务分派过程显然存在整体指派的情况,将某几个总成归属给某个工艺人员或者工艺组负责完成。
3)对大型产品显然存在着对工艺简图多种管理需要,未必插入工艺简图能够满足需要,能想象在工序卡上插入一张0号图纸的效果吗?
工序控制程序
----编制工艺过程卡对应工序卡,可能没有这个过程。在KMCAPP中完成。
单元工序工艺设计
----编 *** 业指导书或自检指导卡,一般我们在工序卡中编制。在KMCAPP中完成。
编工装明细表和工装设计任务书
----首先要能够在填写工艺过程卡和工序卡时判断出哪些是专用工装,一般要通过严格控制代号进行。但问题是如果从工艺资源管理器或其他方式查询出无现成工装时,填写工装代号可能需要编码支持。根据首次使用的专用工装,要下工装设计任务书,如何根据汇总所得的首次使用的专用工装批量自动下工装设计任务?工装在KMCAPP中作为一格填写内容,如何方便成为一个对象进行管理?还是需要另外手工建立工装对象,手工派任务?
制定工艺材料定额和工艺工时定额
----工艺工时定额在工艺设计完成后由工时定额人员填写,这个时候工时定额填写和工艺编制可以看做一个工艺卡片编制的后续工作流,也可能是针对工艺规程对象下任务,这个任务就是工时编辑。
关于材料定额的汇总和统计,是一门专门的学问,也是企业愿意出大价钱买的产品,不过开目在这方面从来没有好好总结。我暂时也不能完全总结清楚。所以先放放。不过建议详细调研江汉石油四机厂、新疆特变、南京造币厂(其自己开发程序)、461等功能需求,可以获得比较完整的印象。
专用工装设计
----此时主要是图纸设计,其流程控制和一般零部件图纸设计没有什么不同,图纸设计出来后还要经过一个工艺和工装验证阶段,以证明工装的合理性。
06
产品结构树有哪些形式?
为了便于计算机管理和处理的方便,产品结构树必须具有某种合理的组织形式,而且为了便于在不同的场合下使用产品结构树,产品结构树还应有多种组织形式和格式。上章主要是以企业的语言表达了各种汇总报表,这些报表实际上在计算机里都可以用统一的BOM模型表达,本节谈到的各种BOM原型应该都可以在上章找到对应原型。
产品结构的数据输入计算机后,就可对其进行查询,并能根据各用户的不同的格式显示出来。各种信息系统系统的目标就是要使输入的数据可以生成各种不同格式的产品结构树,以满足企业中各种用户的需求。产品结构树一般以下常用的输出格式。
图一为A的产品结构。0层为产品A;A是由B,10。C所组成,B,10,C组成了之一层;B又是由20,D 所组成,C 是由30,40,50所组成,20,D,30,40,50组成了第2层;D又是由10,30所组成,10,30组成了第三层。图中,字母表示装配,数字表示零件,括号中数字为装配所需数量。
对A这样的产品,其BOM的输出格式有以下各种。
6.1 常见的BOM形式
6.1.1 单级展开BOM
单级展开格式显示某一装配件所使用的下级零部件。采用多个单级展开就能完整地表示产品的多级结构。对应很多企业(特别是产品零部件数量繁多的企业)的分组明细表即是单级BOM的具体形式。下表为所给的四级产品结构就得到四个单级展开的清单。
6.1.10模块化BOM
在实际应用中,由于产品规格是多变的,零件表按产品结构特点来划分的话,可以分为以下几种:
产品单一,规格基本没有变化。
产品规格多样,可以选择装配
产品系列化,但同一系列中性能变化。
不同产品系列,多种选择装配。
模块化BOM用于由许多通用零件制成的并有多种组合的复杂产品。例如在汽车制造业,装配一辆汽车可选择不同的发动机,传动机构,车身,部件,装潢以及其它东西,不同的选择可组合成不同的最终产品。模块化 *** 既为顾客提供了较广的选择范围,又使零件的库存下降。在汽车及农业设备等工业上,这种 *** 得到了广泛的应用。当一条生产线上有许多可选特征时,就能得到许多种组合,这时就不可能在主生产计划中对它们分别预测。如果按照MRP的需要在计算机内为每一种最终产品存储一个独立的BOM。则文件记录的存储和维护费用就很大。解决这一问题的办法就是采用模块化BOM。模块化BOM按照装配最终产品的要求来组建模块。模块化的过程就是将产品分解成低层次的模块。按照这些模块进行预测就比直接对最终产品进行预测要准确。
模块化可以得到两个不同目的:
可以摆脱组合可选产品特征的麻烦;
把通用零件与专用零件区分开来。
6.2 BOM的一体化
在许多企业中,重建传统的BOM能大大简化主生产计划。如果订单的交货期小于产品的生产提前期,在主生产计划中就要对需求作出预测。多数企业采用两种方式组织生产,一种是备货生产,它们根据预测安排计划;另一种企业在短期内根据用户订单组织生产,其余时间根据预测安排计划。因此产品必须定义成在生产计划中可以预测的形式。显而易见,在订货生产的环境中,最终产品不是更好的预测对象。需要用一些特殊的BOM把主生产计划与某些相关零件联系起来,这些零件是在收到顾客订单之前必须得到的。用于计划的BOM执行了这一功能,它减少了预测和主生产计划中的项目数。
计划BOM是根据MRP的需要,把0层的产品与BOM脱离关系,而把1层或更低层的组件提高到最终项目的地位。这样就建立起一个新的模块化的用于计划的BOM,这种BOM能适应预测,主生产计划和物料需求计划的需要。
制造的BOM列举出制造最终产品所必需的可选特征。它仅仅是为了满足客户选定的产品或仓库订单而把独立的模块汇总起来的BOM,这种BOM一般不直接隶属于MRP系统,而是通过总装配进度计划来定义所需要的物料,并与MRP系统结合,只要这些物料使用MRP系统计划与提供的零件。
6.3 BOM的使用
在任何制造环境中,不同的部门和系统都为不同的目的使用BOM(下文的BOM在含义上属于不同的种类,统一以BOM表达),每个部门和系统都从BOM中获取特定的数据。主要的BOM用户有:
设计部门
设计部门既是BOM的设计者,又是BOM的使用者。就使用而言,无论何时,当产品结构发生变化,或对某个零件进行重新设计,该部门都要从BOM中获取所有零件的信息及其相互间的结构信息,只有得到这些信息,才能对其进行定义,描述或修改。
工艺部门
工艺部门根据BOM信息建立各零件的制造工艺和装配件的装配工艺。并确定加工制造过程中应使用的工装,模具等。
生产部门
生产部门使用BOM来决定零件或最终产品的制造 *** ,决定领取的物料清单。
产品成本核算部门
该部门利用BOM中每个自制件或外购件的当前成本来确定最终产品的成本。
物料需求计划(MRP)系统
BOM是MRP的主要输入信息之一,它利用BOM决定主生产计划项目时,需要哪些自制件和外购件,需要多少,何时需要。
6.4 BOM的构造问题
前面已经提到,BOM是系统中最重要的基础数据库,它几乎与企业中的所有职能部门都有关系,BOM构造的好坏,直接影响到系统的处理性能和使用效果。因此,根据实际环境,,灵活地构造BOM是十分关键的。就一般情况而言,构造BOM应注意以下方面。
1、在BOM中,每一个项目(零件)必须有一个唯一的编码。对于同一个项目,不管它出现在哪些产品中,都必须具有相同的编码。对于相似的项目,不管它们的差别有多么小,也必须使用不同的编码。
2、为了管理上的方便,有时可以将同一零件的不同状态视为几个不同的项目,构造在产品的BOM中。
3、BOM中的零件,部件的层次关系一定要反映实际装配过程,在实际装配中,有时不一定把某些零件装配成某个有名称的组件,或者由于工艺上的考虑需要将某些零件归在一起加工(例如箱子与箱盖)。形成临时组件,但这些组件在产品的零件明细表和装配图上并没有反映出来,但必须在计划管理中反映出来,这就需要在BOM中设置一种物理上并不存在的项目,通常称为”虚单”或”虚拟件”,其目的是简化MRP的编程过程和减少零件之间的影响。
4、根据生产实际情况,有时为了强化某些工装,模具的准备工作,还可以将这些工具构造在BOM中。这样就可以将一些重要的生产准备工作纳入计划中。有时为了控制某个重要的零件在加工过程中的某些重要环节,比如,进行质量检测等,还可将同一个零件的不同加工状态视为不同的零件,构造在BOM中。
5、为了满足不同部门获取零件的不同信息,可以灵活地设计BOM中每个项目的属性。例如,计划方面的,成本方面,库存方面,订单方面。
6.5 设计BOM向制造BOM转换时常见的问题
1、设计BOM中的零部件父子关系与制造BOM中的父子关系可能不同,例如汽车行业一个代号为5401000总成在设计BOM中归属于5010000,但在制造BOM结构中归于焊装领料模块,与5010000属同级。也就是说设计BOM中的父子关系可能变成制造BOM中的兄弟关系。
2、设计BOM中的零部件图号在制造BOM中有一部分需分为多个代码(例如代号+车间码),用于不同车间的领料。也就是说设计BOM里的一个零部件随着生产路线变化可能在制造BOM中存在几个对应的代码,而且代码之间根据生产路线流转顺序存在父子关系,一般是最后完成车间对应代码是上级车间对应代码的父级节点。
3、设计BOM上部分零部件可能代码不变,但是由于在实际装配或加工过程中需要分为几部分归属于不同部件(这些部件可能是第二种情况产生的)分别用于不同车间领料,对应需要分拆成几个子节点(每个节点关联不同的领料数量)对应到不同的父节点下。
4、由于借用现象比较普遍,对于整体部件(局部不同类)的借用,出于制造BOM更改处理的需要,在制造BOM中是以增加件、减少件的型式建立结构的,零件数量存在负数情况。设计BOM中不存在负数的情况。
5、设计BOM中的零部件图号在往制造BOM转化时部分零部件需增加车间代码(前缀),用于表示加工车间(出入库的需要)。
6、设计BOM中的零部件往往只有产品代号,在制造BOM中往往需要转化为物料代号,存在着产品编码向物料编码转换的问题。而且很可能产品编码和物料编码或者其它行业编码多种并存。
6.6 设计BOM向制造BOM转换方案
物料编码的转换:
把图号(在物料号中)作为两个BOM系统之间连接的桥梁。即当PDM的产品代号与MRP中的物料编码中图号相同时,认为它们是同一个物料。
PDM从MRP中提取信息时,以图号作为PDM中的标识(即代号),如果该图号在PDM中已存在,则认为该产品在PDM中已存在。如果两者其它属性信息有差异,可以提交给用户来决定使用哪一个系统中的数据。
在PDM中添加的产品,可以添加到物料信息中,即根据MRP中的编码规则来生成它的物料号。如果是在设计项目流程中出来的产品,在项目完成时添加到物料信息中。
标志可以保存数据转换过程程中信息,同时也可以加快系统查询转换产品速度,可以在物料信息表和产品属性表中添加一个字段,用来标识该产品转换的状态、图号是否存在等信息。下次转换时可根据该字段判断是否需要处理。该标志可做如下功用:
标志的含义:
- PDM中:该产品来自MRP
该产品来自MRP,在PDM中其结构或属性信息发生了改变。
产品已转入MRP,但在PDM中已发生改变。
产品在PDM中生成,未转到MRP中。(默认)
产品在PDM中生成,已转到MRP中。
- MRP中:该产品来自PDM
产品在MRP中生成,已转到PDM中。
产品在MRP中生成,未转到PDM中。(默认)
产品已转到PDM中,但在MRP中发生了改变。
从PDM数据转化到MRP物料数据:
这时,在MRP中寻找与PDM中代号相同的图号,如果存在,即认为该产品在MRP中已存在,并分别在两个系统中做标志。否则,认为PDM中的产品在MRP中是新产品,这时按照MRP的命名规范在MRP中添加相应的物料号、名称、重量、图号、规格等信息,并标志其从PDM中而来。
产品(物料)属性和结构信息发生改变时,需要改变相应标志位,以在转换时正确处理。
从MRP物料数据转换PDM数据:
这时与上述步骤相反,即MRP中的物料图号如果在PDM 中存在这样的代号,则认为其已经存在。否则,把图号作为PDM中的代号插入到PDM中去。如果该物料没有图号,可以把该物料号作为PDM中的代号插入,并置标志标识其从MRP中而来。
MRP图号与PDM代号相同但其它属性不同的处理:
有两个办法:
- 指定其中一个系统的数据为正确的,转换时可以覆盖另外一个系统的数据。由于PDM中的数据很多都是从图纸里面提取的,因此我们认为应该以PDM的数据为标准。
- 发现这种情况时,给出具体的提示信息,由用户选择是否覆盖,从而把决定权交给使用者。
以上两种 *** 可以做成选项方式,以方便使用。
产品结构的转换:
前已叙及,两个系统的产品结构是不一致的。产品结构的转换应该是在上述转换过程中同步进行的。当转换一个产品或物料时,必须首先递归提取其所有的子产品或物料信息,根据其标志判断其是否已经被转换过,如果没有转换过的话,按上面的 *** 进行处理。否则,可以略过。但必须按相应的结构信息转换结构。具体的算法这里不作考究。
制造BOM上虚拟件或工艺合件以及加工辅料信息输入
一般根据装配工艺卡片上可以汇总出在整个工艺过程中系统利用到虚拟件和辅料信息,PDM可以提供操作将这些虚拟件和辅料在产品结构树转换成MRP系统里的制造树之前先在PDM系统里建立完整的制造树。PDM可以提供建立两类和产品节点不同的节点,我们可以称其为虚节点和材料节点功能,这些节点信息可以按照汇总出的装配工艺关系按照一定的操作在PDM系统内先建立完整的制造BOM,然后将这些制造BOM树导出到MRP系统中,同时进行编码转换。但虚节点信息和辅料信息在PDM系统中汇总时不进入产品明细表和产品图纸明细栏中。
工艺路线和工艺信息
在MRP中,工艺路线信息和工艺信息与某一种物料是有对应关系的,它给出了一个物料在PDM中也可以得到CAPP或BOM中的工艺信息,该信息可以从PDM向MRP数据转换时一并进行。
6.7 BOM的维护
BOM是任何管理系统中基础中的基础,如果没有BOM,就无法制造出同样的产品,为此要想提高生产管理系统的效率,BOM的正确与否是十分重要的。
6.7.1 不正确BOM造成影响
- 一些项目为BOM所遗漏,造成零件短缺。
- BOM中列入了一些不必要的项目,导致零件过多储备。
- 由于缺件的数量过多,导致制造的低效率。
- 订单不能按期交货。
- 质量低下。
- 计划缺乏可信性。
- 不正确的产品成本。
- 废弃的库存。
6.7.2 BOM中发生错误的环节
- 工程部门产生BOM时
- 为BOM准备数据时
- BOM数据录入时
6.7.3 正确维护BOM的 ***
- 指定专人负责维护BOM
- 经常监测BOM,检查项目数量及其生效日期
- 对BOM数据改变进行分类
危机性改变——立即完成。如,产品不能实现其功能,或不利于安全时。
紧急性改变——迅速完成。如,工程部门设置一个合理日期来完成改变。
常规改变——从经济实用角度要求变化时再完成。
临时改变――临时更改现场数据,不变动BOM数据。
实施软件改变—— *** 好数据导入转换规划和编码重新组织规划,集中力量一次性批量导入。以完成主导系列主要产品数据维护。
文章转自 *** ,如有侵权请联系删除。
科技创新增强企业动力云南联塑科技发展有限公司实验室
玉溪西美西节能减排服务有限公司移动式制氧系统
云南蓝晶科技有限公司蓝宝石晶体生长车间
本报记者 季征
聚焦
沃森生物
建成6条生产线均通过GMP认证投产,年产疫苗1.6亿剂
云南联塑公司
开展26项研发项目,获得13项知识产权授权;去年产值达11.03亿元
蓝晶科技
2018年获全国第三批制造业单项冠军“示范企业”
近年来,玉溪市以推进国家创新型城市建设为契机,加快培育以高新技术企业为重点的科技型企业,科技创新能力不断提升。据初步统计,2019年,玉溪市全社会研发经费投入达23.8亿元,已连续3年实现60%的高速增长,增速居滇中地区之首。
提升硬件创一流
2019年底,云南沃森生物技术股份有限公司成为世界第二家、中国之一家拥有13价肺炎球菌多糖结合疫苗的企业,打破了国际疫苗巨头在高端疫苗领域10余年的垄断。
“随着健康中国战略的推进,民众预防疾病的意识逐步提高,疫苗的市场需求将不断扩大。作为沃森生物控股的子公司,我们将进一步加快技术创新脚步,为提升中国疫苗研发能力和水平贡献力量。”玉溪沃森生物技术有限公司副总经理林建祥说。
近年来,玉溪沃森生物技术有限公司加大投入建成了国内领先、符合欧盟标准的国际一流现代化生物制药厂房共10万余平方米,6条生产线均通过GMP认证投产,形成每年1.6亿剂的生产能力。同时,公司以“填补国内空白和进口替代”的新型疫苗为主,对国内已有成熟疫苗技术升级为辅,通过“研发+生产+品牌”的模式,在产品储备和品种数量、生产质量管理体系和产品质量标准、研发技术平台建设等领域实现行业领先。
多年的创新发展,玉溪沃森生物技术有限公司生产的多个产品上市销售。其中,“b型流感嗜血杆菌结合疫苗”“冻干A、C群脑膜炎球菌多糖结合疫苗”两个产品获国家重点新产品证书,成为全国唯一一家具有两个结合疫苗产品的生物制品企业,相关产业化技术研究及应用成果分别于2009年和2012年被评为云南省科学技术进步奖。
据介绍,目前玉溪沃森生物技术有限公司正加快对疫苗产业园区进行智能化升级改造,通过配备高度自动化的IT基础设施、升级更新数字化设备等,实现从研发、中试到生产过程的产品全生命周期的信息化控制,力争打造与全球先进水平同步的智能化生物科技产业园。
城市农村显身手
“相比于以往城市中的混凝土排水管道,我们的产品具有连接性更稳定、使用周期更长的优势。”站在巨大的管材产品旁,云南联塑科技发展有限公司生产副总经理罗喜丰说,目前公司生产的聚乙烯市政排水管道已在云南部分城市得到推广应用。
作为主要生产聚氯乙烯、聚乙烯、三型聚丙烯等材质管道以及相关配件的企业,自2011年落户江川区以来,云南联塑公司针对西南地区市场开展技术研发,产品达759种,销往我国西南地区乃至东南亚市场。
地处高原的云南日照时间长、紫外线强、昼夜温差大,安装在农田或山区里的塑料引水灌溉管道易脆化而减少使用寿命。针对这一情况,云南联塑公司自主研发了新型农业灌溉管,使管材具备耐晒、耐压、质轻、安装便捷等性能,并使用无铅配方生产管材金属配件,解决了在输水过程中重金属铅析出问题,消除了影响农产品安全的隐患。在此基础上,公司又开发出新型灌溉装置及喷嘴,能自动反馈灌溉情况,以智能控制提高灌溉效率。
在农业领域进行新产品研发的同时,云南联塑公司在城市排污、工程建设等领域也开发出多个新产品。在铁路、公路建设隧道施工中,塌方对工程建设人员生命威胁巨大,对此,公司设计了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道,该管道质量轻、拆装方便,在受到外力挤压时管道韧性将加大,同时,管道内配置了逃生绳、平板逃生车、应急救援箱等设备,为危险情况下人员逃生提供帮助。目前,该种管道以在多个高速公路、铁路建设中应用。
近5年来,云南联塑公司共开展26项研发项目,获得13项知识产权授权,研发成果均转化成设备和产品,为企业快速发展奠定了坚实保障。2019年,企业实现产量11.36万吨,产值达11.03亿元。
产品创新求突破
生产车间的自动流水线上,分离式制氧机组正把制取出的氧气灌装进便携式氧气呼吸器。“目前公司利用新技术生产出来的产品已在云南多个景区销售,市场供不应求。”玉溪西美西节能减排服务有限公司黄炯说,这一新技术就是公司近年来研发的富氧膜分离供氧技术,通过不同的涂层可将空气中的氧气、氮气分离出来。
“云南是旅游胜地,许多游客在高海拔景区都有‘高原反应’,便携式氧气呼吸瓶也就是俗称的‘小氧瓶’需求量大,但我们发现许多景区销售的都是外省产品,于是2019年我们来到玉溪投资办厂,于当年11月底正式建成投产。”黄炯说。
依托这项发明专利,企业根据市场需求,创新研发出多个产品投向市场。在医用领域,开发出医用膜分离制氧机、医用制氧方舱等产品,以制氧成本低的优势,展现出良好的市场前景;在健康领域,开发出家用制氧机、便携式氧气呼吸器、有氧呼吸口罩、富氧睡帐、有氧帐篷等,批量生产后可实现成本的大幅降低,较市场同类产品更具价格优势;在节能环保领域,研发的富氧燃烧设备可以低成本制取氧气,以富氧风替代自然风,进一步提高燃烧效率。
创新为企业发展注入强劲动力,2019年,玉溪西美西公司实现营业收入为2.3亿元。今年公司列入国家工信部国家级疫情防控物资重点保障企业名录。8月4日,省工业和信息化厅发布了《云南省2020年中央应急物资保障体系建设补助资金(生产动员能力建设方向)拟安排项目计划公示》,玉溪西美西节能减排服务有限责任公司医用高纯供氧制备生产能力建设项目被列入76个拟扶持项目中。
技术研发结硕果
走进位于玉溪市红塔区的云南蓝晶科技有限公司蓝宝石晶体生长车间,十几个操作员正在仔细观察着蓝宝石晶体的生长情况,红色的火焰里晶体正在慢慢形成。在自然界里蓝宝石晶体需经过几千年的地质变化形成,而在这里生长周期仅仅为7天左右。
蓝宝石材料广泛应用于LED衬底、红外装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料等。长期以来,蓝宝石晶体生长技术仅掌握于国外少数几个发达国家手中,面对这一情况,蓝晶科技于2000年成立实验室,开展了长期的技术攻关。2009年公司研发的“同步搅拌感应加热坩埚下降法”获技术发明专利授权。“蓝宝石晶体生长技术研发用了接近8年的时间,在这期间公司没有盈利。”谈起技术研发的艰辛历程,云南蓝晶科技有限公司行政总监金鑫感慨不已。
在实现技术突破的基础上,蓝晶科技研发生产了晶体生长炉,并逐步建立覆盖完整的蓝宝石衬底生产价值链。通过设备引进和自主创新改造,建立“晶体炉研发-晶体生长-切割-研磨-抛光-检测-清洗封装”为一体的生产线,实现了可生产“开盒即用”蓝宝石衬底抛光片。
据介绍,近年来蓝晶科技紧随全球LED行业的发展,在提升自主创新能力的同时,把握市场发展机遇,逐渐成长为国内唯一同时掌握晶体生长和专用晶体炉制造技术的企业,产品技术、工艺、质量等关键性指标处于全球同类产品领先地位,市场占有率位居全球前列。
2018年,蓝晶科技获全国第三批制造业单项冠军“示范企业”,成为云南唯一夺冠企业,刷新了“云南制造”的历史。“展望未来,蓝晶科技将力争成为全球衬底材料领导者之一和全球技术领先的晶体材料的主要供应商之一,助力云南建设成为我国主要的LED技术、产业基地。”金鑫说。
来源: 云南日报