（工商管理专业论文）FC半导体封装工厂SOP16的制造成本控制研究.pdf

f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究中文摘要 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究 中文摘要 在市场竞争越来越激烈的今天，差异化和成本领先是大多数企业的生存基础。而 中国以其低廉的劳动力和潜在的巨大市场，成为了全球的制造基地。在中国制造风靡 全球的今天，如何有效地控制、降低成本已经成为了中国本土企业及外商投资企业持 续存在发展的一个主要课题。 本文运用成本结构基础理论，生产过程成本控制理论，精益生产和约束理论，以 世界5 0 0 强的f c 半导体公司苏州工厂( 外商投资企业) 为例，以制造成本降低到超 过其兄弟工厂为目标进行研究。在研究过程中，通过分析确定了不具竞争力的劳动力 成本，较高的资本折旧成本，过高的材料成本及落后的成本控制方法是导致其成本偏 高的原因。通过提高劳动力配置的柔性，优化结构系数，优化成本产量特征，优化 相关技术经济指标等来降低劳动成本；通过提高厂房和机器的利用率等措施来降低资 本折旧成本；通过降低材料耗用率，降低材料价格，间接材料的本地化等方法来降低 材料成本：并同时应用先进生产成本分析方法：作用链价值分析和应用，找出无价值的 活动并减少；运用精益生产理论和约束理论，找出了原因并对策，建立了前推后拉式 的生产管理模式，既缩短了制造周期，减少等待，又充分利用产能，从而全面提升劳 动效率，准时生产，达到制造成本降低的目的。 本文也通过对成本的各个输出和影响该成本变动的输入因子的研究，得出了各 个输入因子和输出的函数关系，据此而建立了一套全面制造成本控制预测系统，从而 帮助工程管理人员实现了在输入因子变动时可准确预测成本的变动，并帮助工程管理 人员可以有针对性的采取相应的控制措施。 关键词：半导体封装；成本控制；精益生产；约束理论；案例研究； 作者：于清会 指导老师：魏文斌 t h ei m p l e m e n t a t i o no fs o p l6p r o d u c tc o s tc o n t m li nt h ef cs e m i c o n d u c t o rm a n u f a c t u r i n gp r o c e s s a b s t r a c t t h e i m p l e m e n t a t i o no fs o p l 6p r o d u c t c o s tc o n t r o li n t h ef cs e m i c o n d u c t o r m a n u f a c t u r i n gp r o c e s s a b s t r a c t l o wc o s ti st h eo n eo fk e ys t r a t e g yi nt h ec o m p e t i t i v em a r k e t c h i n ah a sb e e nt h e g l o b a lm a n u f a c t u r es i t ew i t ht h el o w e rl a b o rc o s ta n dp o t e n t i a lh u g em a r k e t h o wt o e f f e c t i v ec o n t r o l r e d u c et h ec o s ti st h ek e y t o p i ci na l lt h ec o m p a n yi nc h i n a w es e l e c t e df cs u z h o uc o m p a n y ( f ci st o p5 0 0c o m p a n yi nt h ew o r l d ) 、析t h d e c r e a s et h eu n i tc o s tl o w e rt h a ns u w uf cc o m p a n ya st h et a r g e t l e a nm a n u f a c t u r e ， t o ca n dt h e o r yo fl o wc o s tc o n t r o lw a sa p p l i e dt os t u d y t h r o u g ha n a l y s i st h ep r o d u c t c o s tc o m p o s i n g ，w ef o u n dl a b o r , o v e r h e a d ，m a t e r i a lc o s th i g ha n dd i dn o ta p p l ya d v a n c e d c o s tc o n t r o ls y s t e ma r et h ek e yi s s u e so fh i g ht r a i tc o s t a f t e rw eo p t i m i z e dt e c h n i c a la n d o p e r a t o rh e a d c o u n t ，i m p r o v el a b o re f f i c i e n c yt ol o wl a b o rc o s t ；t h r o u g hc o n t r o lm a t e r i a l u s a g e ，m a t e r i a ll o c a l i z a t i o nt oa c h i e v el o w e rm a t e r i a lc o s t ；i m p r o v em a c h i n eo e ea n d o p t i m i z e dp l a n tl a y o u tt ol o wo v e r h e a dc o s t ，a p p l ys o m ea d v a n c e dr e a lt i m ec o s tc o n t r o l s y s t e ml i k el e a np r o d u c t i o ni np l a n tt ob e t t e rc o n t r o la n dm a n a g et h eu n i tc o s t t h r o u g ht h ec o r r e l a t i o ns t u d yb e t w e e ni n p u ta n do u t p u t ( c o s t ) ，w es e t u pas y s t e m c a l l e dt m c c s ( t o t a lm a n u f a c t u r ec o s tc o n t r o ls y s t e m ) w h i c hc a nh e l pt h ee n g i n e e r i n g a n dm a n a g e m e n tt e a mf o r e c a s tt h ec o s ta g a i n s tt h ei n p u tc h a n g e s ot h ee n g i n e e r i n ga n d m a n a g e m e n tt e a mc a nm a k ef o c u sa n ds e t u pp e r - c o n t r o la c t i o n s k e yw o r d s ：s e m i c o n d u c t o ra s s e m b l y ；c o s tc o n t r o l ；l e a np r o d u c t i o n ；t h e o r yo f c o n s t r a i n t s ；c a s es t u d y ； w r i t t e n b y ：y uq i n g h u i s u p e r v i s o rb y ：p r o f w e iw e n b i n 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学 或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律 责任。 研究生签名：鱼整 日期：坦鱼：兰 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文 合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本 人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分 内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：笪丝日 导师签名：整巡孓日 期： 期： 沪i | f o y 沙够i o f f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第1 章绪论 1 1 课题背景 第1 章绪论 在市场竞争越来越激烈的今天，对很多企业，特别是采用低成本战略的制造型企 业，能否生存或取得成功的关键就是有效的成本控制。 f c 公司是全球十大半导体制造商之一，公司的核心业务是提供从设计，芯片制 造到封装测试的整个半导体集成电路应用解决方案，是典型的集设计，制造一体化 ( i d m ) 的半导体制造企业，产品主要集中在通信、汽车电子和存储器三大领域，包 括微控制器，功率器件，逻辑模拟集成电路，分立器件，动态存储器等。f c 公司设 立专门的封装部门，集中管理产品芯片封装和测试业务，通过设在新加坡，菲律宾和中 国的封装工厂，为上述产品提供不同形式的标准或定制封装测试服务。 半导体封装企业需要大量的固定资产投资和一定的生产规模，固定成本和库存成 本相对较高，对产量或者说市场需求的变化非常敏感，这就使得企业为了取得规模经 济所需要的产量而不断扩大市场份额，在质量，交货期，服务和价格方面展开全方位 竞争。自2 0 0 5 年开始持续的全球半导体市场大幅度滑坡使半导体制造业面临更为残 酷的竞争，使苏州f c 封装工厂s o p l 6 晶体管封装面临着前所未有的“内忧外患” 的困难境地。 “内忧 是指来自同为f c 半导体封装部的宿雾工厂的竞争。这家已有2 5 年历 史的工厂以成熟的技术和规模化的生产确立了领先于苏州甚至全球的成本优势，苏州 工厂是否能取代宿雾成为该产品的加工中心完全取决于更低的制造成本。 同时，许多跨国半导体公司纷纷在中国建立封装工厂，利用本地化优势以低价争 夺市场份额，致使s o p l 6 产品的封装成本大幅下降，降低到了苏州工厂现有的水平 以下。这些“外患”严重威胁到了f c 公司该产品的市场占有率，甚至会迫使f c 公 司因成本过高而从s o p l 6 表面贴装产品市场中退出。 为了能够在短期内扭转公司面临的不利局面，提高s o p l 6 表面贴装产品的竞争 力，f c 苏州工厂成立了以生产部门，财务部门和工程技术部门为主的成本改进小组， f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第1 章绪论 全面推行以目标管理为核心的成本控制计划，实施生产过程成本控制，公司管理层设 定s o p l 6 单位产品成本目标是0 。4 5 美分，使产品的成本达到甚至超过f c 宿雾工厂同 类产品的水平。 1 2 研究目的和现实意义 ( 1 ) 配合企业取得竞争优势。s o p l 6 表面贴装晶体，是一种典型的来料加工过 程，产品具有开放的技术标准和相对成熟的工艺，差异化程度较低，市场竞争更加依 赖较低的价格，因此企业大多采用成本领先战略，其核心思想是以成本竞争为中心， 利用低成本优势，通过价格竞争来扩大市场份额，最终扩大企业的利润，确立企业的 竞争优势。由于这种战略以降低成本为前提，生产过程中有效地成本控制对实施该战 略的作用是显而易见的。 ( 2 ) 在资源限制条件下，通过成本控制提高资源的利用效率。s o p l 6 表面贴装 晶体封装除了需要较大的设备和劳动力投资外，还需要投入大量的直接和间接材料， 同时消耗大量水、电、气等能源，因此通过成本控制降低有限资源的消耗，不仅降低 了成本，还可以利用有限的经济资源生产出更多的产品、创造出更多的价值，达到“节 约增产”的目的。 ( 3 ) 降低封装成本。科学技术的发展推动着半导体封装技术的不断进步，同时 也促使半导体封装成本不断下降，从上世纪7 0 年代开始，半导体产品一直按照集成 度每两年提高一倍，成本下降一半的规律在发展。如图1 1 所示，全球每年生产的基 本三极管数目以5 5 的速度递增，而单位成本却保持每年3 0 的下降幅度。在市场 竞争越来越激烈的今天，封装企业必须通过有效地成本控制来降低不断降低封装成 本，以最少的投入获得最大的收益。 2 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第1 章绪论 皿 暴 扭 爨 1 1 1 幡 璃 辑 稍 粒 1 0 1 8 1 0 1 s 1 0 1 4 1 0 1 2 0 t o 1 0 s 1 0 e 全球基本放大三极管数量每年增加5 5 、美元 早伍厩不母牛pp 荦3 u - ， 、 _ ，。 广、k _ k ， _ 1 ： _ 、 “ k 、l 、 - k - 1 来源：v l s ik e a r c h 。t h ec h i pi n sd e r 0 5 ，o g f 0 3 。；。 1 9 8 0 图1 1 半导体行业封装成本 资料来源：v i s lr e s e a r c ht h ec h i pi n s t i t u t e0 5 0 9 0 3 ( 4 ) 减少制造环境的变化对成本的不利影响。现代封装企业生产管理面临着更 为复杂和多变的内外部环境，尽管在预算阶段已经对这些变化做了预测，并采取了对 策和措施，但出乎意料的变化还是不可避免，这些变化可能会对成本产生不利的影响， 甚至导致预期的成本目标无法实现。因此，必须通过生产过程中及时的偏差控制和系 统重组来减少不利影响，保证目标成本的实现。 1 3 研究内容及创新之处 1 3 1 研究内容 本文研究对象是f c 公司苏州封装工厂，研究主题是s o p l 6 产品成本过高问题， 通过对该产品各项成本的分析和各种现状的研究，通过公司财务，生产，人事报表来取 得资料，并结合公司的发展目标及对提高经济效益的需求，找出公司成本控制的不足 以及相应的对策措施。 ( 一) f c 苏州工厂产品特点和制造流程 s o p l 6 表面贴装晶体管的芯片由f c 韩国晶园厂生产，苏州工厂进行后道封装和 测试。如图1 2 所示。 埒镁翠辞 旷 p 舻 旷 舻 泸 1 1 1 1 1 1 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第1 章绪论 资料来源：公司文控室 图1 - 2s o p l 6 产品制造流程 由于每一个晶圆上包含着十万n - 十万个相同的晶体管芯片电路，这些晶片首先 被分割成单位芯片，然后用一种热压焊的设备将每一芯片安装到一个金属框架内，接 着使用一种超声波金丝焊接设备将金属框架上的引脚和半导体芯片上的铝焊盘之间 用金丝焊接连接，最后用环氧树脂将芯片和金属框架基座塑封起来，并切除多余的溢 料和加强筋等。封装后的半成品经过电镀和引脚成型工序后就形成了最终的形态。 引脚成型后，还需要在环氧树脂表面打上公司及产品标识，然后进入测试操阶段。 封装好的产品将接受大量的电学测试，以确定其电子特性，由于测试的项目很多，并 且要求的精度较高，苏州工厂运用计算机控制的自动测试系统来完成整个测试过程。 测试完成后，产品会被以不同的包装形式进行包装，然后入库。仓库根据客户需 求出货。 本研究设计研究的基本思路是：首先分析了研究对象的成本控制系统各个对象， 在对封装业的成本后对本企业产品的成本结构进行分析，最后提出一些可行的成本控 制的方法。 1 3 2 创新之处 通过研究，提出了以瓶颈工序为节点的前推后拉式生产计划方式。传统的生产计 划为前推式，既以预测计划来安排生产，面对客户对产品的多样性需求和短交货周期 4 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第l 章绪论 要求，会造成高在工和长交货期的问题。精益生产为后拉式生产方式，既以低( 零) 在工和客户定单安排生产，由于客户需求的短期不确定性，增加了生产线的产品交换 频率，造成设备利用率下降，甚至由于原材料短缺，会使交货周期变长。而前推后拉 式生产计划方式结合了两者的优点，既考虑整体的计划，又可对客户的需求做出及时 反应，尤其是聚焦在瓶颈工程，使整个生产链处于通畅状态，从而保证了短交货期和 低在工。 相对与目前普遍使用的事后成本控制方法，本文通过对成本的各个输出和影响该 成本变动的输入因子的分析研究，得出了各个输入因子和输出的函数关系，并据此而 建立了一套全面制造成本控制预测系统，从而帮助工程管理人员实现了在输入因子变 动时可准确预测成本的变动，并帮助工程管理人员可以有针对性的采取相应的控制措 施。 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第2 章制造成本控制相关概念及理论综述 第2 章制造成本控制相关概念及理论综述 2 1 相关概念界定 2 1 1 半导体封装 封装最初的定义是：保护电路芯片免受周围环境的影响( 包括物理、化学的影响) 。 所以，在最初的微电子封装中，是用金属罐( m e t a lc a n ) 作为外壳，用与外界完全隔 离的、气密的方法，来保护脆弱的电子元件。但是，随着集成电路技术的发展，尤其 是芯片钝化层技术的不断改进，封装的功能也在慢慢异化。通常认为，封装主要有四 大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护，它的作用是从集成电路器件到系 统之间的连接，包括电学连接和物理连接。目前，集成电路芯片的i o 线越来越多， 它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接；芯片的速度越来越 快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重；由于芯片钝化层质量的提高， 封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。电子封装的类型也很复杂。从使用 的包装材料来分，我们可以将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；从成型工 艺来分，我们又可以将封装划分为预成型封装( p r e m o l d ) 和后成型封装( p o s t m o l d ) ； 至于从封装外型来讲，则有s i p ( s i n g l ei n - l i n ep a c k a g e ) 、d i p ( d u a li n l i n ep a c k a g e ) 、 p l c c ( p l a s t i c l e a d e dc h i pc a r r i e r ) 、p q f p ( p l a s t i cq u a df l a tp a c k ) 、s o p ( s m a l l - o u t l i n e p a c k a g e ) 、t s o p ( t h i n s m a l l o u t l i n ep a c k a g e ) 、p p g a ( p l a s t i cp i n 鲥da r r a y ) 、p b g a ( p l a s t i c b a l lg r i da r r a y ) 、c s p ( c h i ps c a l ep a c k a g e ) 、m c m ( m u l t ic h i pm o d e l ) ，等等；若按第一 级连接到第二级连接的方式来分，则可以划分为p t h ( p i n t h r o u g h - h o l e ) 和s m t ( s u r f a c e m o u n t - t e c h n o l o g y ) 二大类，即通常所称的插孔式( 或通孔式) 和表面贴装 式。1 1 】 s o p ( s m a l lo u t l i n ep a c k a g e ) d 、p b 形封装。是表面贴装型封装之一，引脚从封装 两侧引出呈海鸥翼状( l 字形) 。材料有塑料和陶瓷两种。s o p 具有多变的引脚数， 和灵活小巧的尺寸。s o p 除了用于存储器l s i 外，也广泛用于规模不太大的a s s p 等 【1 】梅万余，“半导体封装形式介绍”，删c h i n a e m e n t c o m e l e e 1 0 5 3 1 3 1 a s p ，2 0 0 6 年9 月1 6 日 6 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第2 章制造成本控制相关概念及理论综述 电路。在输入输出端子不超过1 0 - - - - 4 0 的领域，s o p 是普及最广的表面贴装封装。 引脚中心距1 2 7 r a m ，引脚数从8 - 4 4 。 封装的主要生产过程包括：晶圆切割，将晶圆上每一晶粒加以切割分离。粘晶， ( d i e a t t a c h ) 将切割完成的晶粒放置在导线架上。焊线，( w i r eb o n d ) 将晶粒信号 接点用金属线连接至导线架上。封胶，将晶粒与外界隔绝。检切成型，将封胶后多 余的残胶去除，并将导线架上i c 加以检切成型。印字，在i c 表面打上型号、生产日 期、批号等信息。检测，测试芯片产品的优劣。 2 1 2 成本控制 成本控制，就是依据设定的成本目标，在生产耗费发生之前和成本形成之前，企 业采取一定的成本控制策略，对生产过程中影响成本的因素采取主动预防和及时的调 节措施，使产品成本达到预设目标的过程。【1 】 成本控制的过程是运用系统工程的原理对企业在生产经营过程中发生的各种耗 费进行计算、调节和监督的过程，同时也是一个发现薄弱环节，挖掘内部潜力，寻找 一切可能降低成本途径的过程。科学地组织实施成本控制，可以促进企业改善经营管 理，转变经营机制，全面提高企业素质，使企业在市场竞争的环境下生存、发展和壮 大。 成本控制的内容非常广泛，但是，这并不意味着事无巨细地平均使用力量，成本 控制应该有计划有重点地区别对待。各行各业不同企业有不同的控制重点。控制内容 一般可以从成本形成过程和成本费用分类两个角度加以考虑。 按成本形成过程划分产品投产前的成本、制造过程中的成本、流通过程中的成本 等。 按成本费用的构成划分为四部分，既原材料成本、工资费用成本、制造费用和管 理费用。 2 1 3 成本控制过程 成本控制过程，实质上就是在生产过程中主客体相互联系和作用的复杂过程，它 必须由一些基本要素有机结合起来构成产品成本控制系统，成本控制才能够进行。这 【l l 李定安，成本管理研究，北京：经济科学出版社，2 0 0 2 年3 月，第1 l 1 2 页。 7 f c 半导体封装t 厂s o p l 6 的制造成本控制研究第2 章制造成本控制相关概念及理论综述 些要素包括：成本控制的主体，成本控制的对象( 客体) ，实现主客体相互作用的成 本控制的中介一成本控制方法。【1 】 生产过程中的成本控制，就是在产品的制造过程中，对成本形成的各种因素， 按照事先拟定的标准严格加以监督，发现偏差就及时采取措施加以纠正，从而是生产 过程中的各项资源的消耗和费用开支限在标准规定的范围之内。成本控制的基本工作 程序是：( 1 ) 制订成本标准；( 2 ) 监督成本的形成：( 3 ) 及时纠正偏差。 2 2 主要理论概述 2 2 1 成本结构基础理论的理解和运用 在微观经济学中，成本是为生产一定量产品( 或提供服务) 所耗费的生产要素的 价值。生产要素是从事生产经营活动所投入的经济资源，生产要素的消耗状态可以用 相关的经济技术指标来衡量。【2 】 s o p l 6 封装成本是在生产过程中产生的，因而它的结构和生产系统的组成有密切 的联系。一个典型的生产系统包括三个基本要素：劳动力，生产资料和劳动对象。产 品成本的形成实质上就是在生产过程中劳动力价值和生产资料价值在劳动对象上转 移和增值的过程。 就半导体封装企业而言，产品成本的结构主要包括四个部分： 人工费( p e r s o n n e l ) ，即为劳动力支付的报酬及福利； 资本( c a p i t a l ) ，主要指半导体封装所需的设备，厂房等固定资产的折旧费用； 材料费( m a t e r i a l ) ，指为了完成半导体封装所耗费的原辅材料，它和固定资产一 起构成生产资料的价值； 制造费用( o v e r h e m ) ，指生产过程中的管理费用，主要包括两部分，( 1 ) 管理 人员的报酬和管理活动的耗费( 如招待费，差旅费等) ，从本质上讲，这一部分开支 也属于脑力劳动者的劳动力价值。( 2 ) 管理过程中耗用的设备，工具及材料等生产资 料( 如电脑，文具等) o l 陆永炜， 企业成本控制学，上海社会科学院出版社，1 9 9 2 年6 月，第1 8 页。 1 2 陆永炜，企业成本控制学，上海社会科学院出版社，1 9 9 2 年6 月，第2 2 页。 8 f c 半导体封装工厂s o p l6 的制造成本控制研究第2 章制造成本控制相关概念及理论综述 封 装 成 本 构 成 人工费用 b ， 弘杉蚴 材料能源 ；绷 劳动力 _ _ p h珍 资料来源：公司文控室 图4 1 4 苏州工厂产品封装价值流 产 鼻 装 翌 成 灰 ( 二) 应用精益生产理论消除浪费 精益生产的核心目标是消灭生产过程中的一切浪费。浪费在传统企业内无处不 在，除了可见的物料资源浪费外，生产过程中还存在着5 大浪费：不能增加价值的活 动，停顿和待工、产品报废和返工、库存和积压、劳动生产率损失。向精益生产转变， 基本思想是通过持续改进生产流程，优化作业方法，提高劳动效率，实施全面质量管 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第4 章公司制造成本控制的目标与对策建议 理和准时生产实现零停顿，零积压和零缺陷，消灭一切可见和不可见的浪费现象。 传统的生产过程由以下几个主要作业组成：生产准备，工序加工，在制品传送， 检验，成品运输等，精益生产通过产品制造过程的价值流分析，利用工业工程技术来 减少和消除生产过程中不能增加价值的作业，如存储，搬运和检验等活动，提高生产 效率。 对产品制造过程进行价值流分析的目的就是消除不必要的资源消耗，提高资本和 劳动的转化效率，满足客户所要求的产品功能。 表面贴装晶体管的制造流程包括晶圆切割，产品组装和塑封，引脚电镀，成型和 测试等工序，也包括其他的生产准备活动和成品包装检验，储存及运输等作业活动。 在实现同样产品功能的前提下，通过生产过程优化，减少或消除无附加价值的活 动，可以大幅度减少产品成本，提高企业效益。 f c 苏州工厂主要通过以下措施减少无附加价值的活动： ( 1 ) 消除检验和返工。要消除额外的检验和返工，必须从源头上保证加工质量， 杜绝可能出现的缺陷，也就是说“第一次就做好。如果产品质量从产品的设计方案 开始，一直到整个产品从流水线上制造出来，其中每一个环节的质量都能做到百分百 的保证，那么质量检测和返工的现象自然而然就成了多余之举。 基于这个观点，快捷公司主要通过以下措施来保证产品制造过程中的质量，实 施零缺陷管理。 首先应用失效模式和效果分析( f m e a ) 对可能出现的缺陷及其将会产生的后 果进行分析，在产品设计和工艺制定之前就采取相应的控制措施，选择关键工艺参数 进行预防性监控，通过控制图确保在缺陷发生之前就采取合适的纠正措施。 其次在设备上安装自动检测设施，在产品加工过程中进行并行检测和自动报警。 通过预防性设备维护和生产前参数校准，减少因机器故障而产生质量缺陷的几率。 通过标准化操作规程，员工岗位培训和资格认证来降低人为操作失误导致的缺 陷。 把“出错保护”( p o k a - - y o k e ) 的思想贯穿到整个生产过程，也就是说，从产品投 产之前，质量问题就已经考虑进去，保证每一种产品只能严格地按照正确的方式加工 和安装，从而避免生产流程中可能发生的错误。 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第4 章公司制造成本控制的目标与对策建议 通过上述方法，工厂在保证稳定质量的前提下，成功的减少了产品制造过程的检验 频次和样本数量，使得检验工时下降了3 0 ，大大节约了人力和管理费用同时，因质量 缺陷而造成的返工( 全检) 率也下降了6 0 ( 2 ) 缩短在制品的运输路线，消除不必要和重复的移动。由于半导体制造的特 殊要求，封装工序对厂房洁净度的要求不同，苏州工厂生产布局是在按工艺流程分为组 装，封装和测试三个车间组织的，在制品按照加工顺序流转，一个批次的产品加工完成 后，由该工序设备操作员将加工好的在制品搬运到下一道工序。由于各工序的设备很 多且数量不等，上道工序的员工往往不知道下道工序哪一台设备等待加工，在制品往 往需要在设备中搬来搬去，使得搬运线路长，在制品库存高，而且经常导致下道工序 各设备负荷不匀，导致生产效率降低。为了改变这种不合理的局面，苏州工厂优化了 设备布局和物料流转线路，将“推动式”物料传输变成“拉动式”，下道工序根据设 各状态和再下道工序的要求，把需要的在制品类型和数量通过在制品需求表( 看板) 反馈到上道工序，上道工序根据要求适时地将在制品搬运到最靠近加工设备的地方。 这样有利于缩短运输路线，消除在制品不必要的搬动，节约生产时间。 ( 3 ) 前推后拉式适时生产，以瓶颈工序为节点，聚焦在焦点工序，实现最大有 效产出，从而减少生产过剩和等待时间过长。 ( 三) 优化生产系统性能，缩短制造周期 企业的成本是由作业活动耗费的资源所决定的。随着市场经济的发展和成本竞争 的加剧，企业资源不仅仅局限于资金、物资以及人力资本，时间作为一个很重要的资 源也纳入了成本控制的范畴。现在，企业已经意识到通过降低资金、物料、人力资本 等资源的耗费来降低成本的潜力已经不大，而在降低时间资源的耗费方面还大有潜力 可挖。 在企业的成本控制体系中，一个重要地可变可控的因素便是一定的生产过程花去 了多少时间，除了直接材料外，所有的成本组成要素都是和制造时间密切相关的。提 高效益就是要减少这个时间。在制造型企业中，最主要的时间效率指标就是产品的生 产周期。 典型的半导体产品封装生产周期由材料运输，生产准备，设备安装调试，批加工 时间，测量和相关记录时间等组成，见图3 。其中批加工时间又包括进料，预处理， f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究 第4 章公司制造成本控制的目标与对策建议 净加工时间，检测及工序后处理时间。在整个生产周期中，真正有效的或者说增加产 品价值的作业时间( 净加工时间) 仅占3 0 左右，因此，通过缩短生产周期，提高生 产效率来降低成本是非常必要的。 图4 1 5 半导体封装生产周期 资料来源：公司文控室 s o p 产品封装的生产周期主要由产品加工时间( 叮) ，设备利用率( u ) 和生 产系统的不确定性( a ) 所决定，即：生产周期( c t ) = f ( r p t , u ，a ) 。他们之间的关系 可由图4 1 6 生产运行曲线图表示。 资料来源：公司文控室 ， ： 童i 丢多 ! o i ，塞 ； 塞 i ! ， i j 宣；i 谣 啼! i l l - 一 生产能力利用率( u ) 图4 1 6 生产运行曲线图 根据图示，有两种途径来缩短生产周期：第一，将工作点沿运行曲线向下移动， 即通过减少生产能力利用率来缩短生产周期，很显然这对生产系统的性能没有任何改 善；另一种途径是提高系统的动态性能，即提高系统的稳定性和柔性，减少生产系统 的不确定性( a ) 从生产运行曲线图上也可以看出，提高生产系统性能无非下列3 种方法： 1 ) 提高生产系统最大生产能力。 _uv窭匿钆蜊 g星譬h景蠹 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究第4 章公司制造成本控制的目标与对策建议 在生产过程中，设备，人员，材料和工艺是保证生产活动得以持续运行的必要条 件，我们称之为生产四要素。这些要素在生产过程中都会出现不同程度的中断或停顿， 表现为一定的可利用率，提高四要素的可利用率是提高生产能力的主要方法。四要素 的停顿或中断有些会随机发生，如设备故障；而大多数停顿会呈现出一定的规律性或 有提前表现的迹象，比如员工吃饭，材料短缺，工艺准备等。如果在生产安排中充分 同步四要素的可利用期，可以大大提高生产能力。如图4 1 7 中，最差的情形是四要 素不可利用期完全不同步，有效生产利用率只有9 0 x8 0 x8 5 8 5 = 5 2 。经过 同步化后，最大生产有效利用率是m i n ( 9 0 ，8 0 ，8 5 ，8 5 ) = 8 0 生产能力可以提高 5 4 。同步化的方法很多，比如利用材料不足的时间段安排设备预防性维护，或当设 备故障时安排员工换休等。 可利用率 匿羽可利口不可利用 人员燃医宠z 江霹军墨器霉置五夏翻 设备8 0 琵爱盏童互塞蕴二盔= z 菱曩 设备 i 隧五毖毖。乞乞：乏。逝乞乏幽溷 缓溢幺旌池物隧幽。翻 材料s 铴函乏夏隧翟覆蘑窭囚医茏团霸 工艺s s 囫 二】宠乏翟= 滋嵇滋瑟= 霆盈 生产时间 二二二二二二墨霉二墨薹鋈【墨霪霪 二二 霪薹薹至窟霪鋈圈 资料来源：公司文控室 i- o d , 时2 4 d 时 时间 图4 1 7 四要素的可利用率 2 ) 减少生产系统的不确定性。 任何系统都有瓶颈，最大效率利用瓶颈工序产能才可以提高整体产能。因此，管 理人员应该更多关注瓶颈工序，以最大限度利用瓶颈工序产能来安排生产。 采用全面生产维护( t o t a lp r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ，t p m ) 来消除停机时间，包括 日常维护、预测维护，预防性维修和立即维修四种基本维修方式。由于在连续生产流 程中，两道工序之间少有库存，若机器一旦发生故障，整个生产线就会瘫痪，因此消 除停机时间对维持连续生产意义重大。t p m 的目标是零缺陷、无停机时间。要达到 此目标，必须致力于消除产生故障的根源，以预防性维护为主，通过日常保养和预测 3 4 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究 第4 章公司制造成本控制的目标与对策建议 性维护减少设备意外故障，而不是等到设备坏了才去维修。1 1 】 利用数理统计工具密切监控关键工艺参数，标准化员工作业流程，严密注视产生 废品的各种现象( 比如设备、工作人员、物料和操作方法等) ，找出质量事故根源， 然后彻底解决。此外，那些消除返工的措施也同样有利于减少废品的产生 3 ) 优化加工时间。 批量大小是影响加工时间的主要因素，批量越小，加工周期越短，但需要的生产 准备时间会越长。如图4 - 2 2 。因此需要根据生产系统的特点进行优化，通过技术提高 不断缩短生产准备时间，进而减小批量。 暴 嚣 资料来源：公司文控室 日产量 图4 1 8 优化加工时间 【l 】杨克明，( o e c 管理一中国式执行，中国经济i ；版社，2 0 0 8 年5 月，第1 0 8 页。 3 5 f c 半导体封装f t 厂s o p l 6 的制造成本控制研究第5 章研究结论和不足 5 1 研究结论 第5 章研究结论和不足 本文以f c 半导体封装工厂为研究对象，结合成本控制理论、价值链、精益生产、 约束理论等先进理论和管理方法，对制造成本的降低和有效控制进行了研究。 针对成本降低，通过研究，本文提出了通过提高后工序产品良率、原材料设计优 化，本地化采购及过程工艺参数控制代替破坏性检验等降低材料费用。通过一人多技、 人员配比优化及培训缩短学习曲线等降低人力成本。通过预防保养、模块化设计提高 设备稼动率。应用价值链管理分析优化布局、减少多余动作和浪费，建立看板式前推 后拉方式的管理体系降低库存和等待时间。 针对成本控制，本文提出了全面制造成本控制预测系统的概念并应用。通过对影 响成本的每个输入的研究，得出输入和输出的函数关系，将其整合一起，建立一个全 面的控制预测系统。该系统可帮助管理人员根据输入的变动来预测成本的变动，并提 前采取改善控制行动。从而实现了成本控制的可预测和有效性。 5 2 本文不足 由于作者的工作局限性，本文只针对制造过程的成本控制进行了研究，未涉及产 品的研发和销售过程的成本控制。 本文选取的研究对象是外商投资企业，行业为半导体封装。由于行业的特性不同 和企业性质的不同，本研究结论并不一定适用。 3 6 f c 半导体封装工厂s o p l 6 的制造成本控制研究参考文献 参考文献 1 陆永炜，企业成本控制学，上海社会科学院出版社，1 9 9 2 年6 月 2 肖智军，党新民，精益生产方式j i t ) ) ，广东经济出版社，2 0 0 7 年1 0 月 3 王平心，作业成本计算理论与应用研究，大连：东北财经大学出版社，2 0 0 1 年7 月 4 肖顺发，“成本控制系统分析”，经营管理者，2 0 0 2 年0 3 期 5 蒋雅琴，( ( 作业基础成本计算的原理及其应用研究，上海人民出版社，2 0 0 3 年2 月 6 刘毅军等，作业管理基础的成本控制探讨，财务与会计，1 9 9 8 年第4 期 7 赵栓文、张坤，“价值分析及其在成本控制中的应用”，西安财经学院学报， 2 0 0 7 年0 3 期 8 鱼成立，“a b c m 成本控制系统分析”，财会通讯( 综合版) ，2 0 0 7 年“期 9 姚桂红，“建立作业成本管理体系实现全过程成本控制”，冶金财会，2 0 0 8 年2 期 1 0 刘辉，“全