半遵体封装业之作业流程分析与改善(PPT95页).ppt

半導體封裝業之作業流程分析與改善 任何企業為了適應日益競爭的環境 必須採用適宜的作業管理系統 以達到降低成本 提高效率 準時交貨 精進品質及生產彈性等目的 而作業管理系統可以運作如宜且發揮其功效 實有賴於正確地建構出該管理系統下各個機能之作業程序與控制重點 Huguet Grabot 1995 Pisano Wheelwright 1995 呼籲高科技的公司更應有一套作業 生產管理系統來提昇企業本身之競爭優勢 本研究係以台灣兩家半導體封裝公司為個案 進行實際現狀之研究與分析後 修訂出一套適合半導體封裝業的作業管理系統 且分別研擬出該系統下的十一項作業管理系機能 製程計畫 負荷計畫 加班延持控制計畫 託外加工計畫 排程計畫 製造流程計畫 品質管制作業計畫 物料管理計畫 生產管制計畫 安全衛生作業計畫 生產成本計畫 圖1半導體封裝之作業管理系統架構圖 製程計畫機能所謂製程計畫係指產品之製造由原料的投入經過一連串之加工程序或路線而產生如預期之產品 此一系列之規劃 其目的是利用現有之人立力 設備或其他投入因素 以最經濟有效之方式從事生產使得產品能夠如期製造完成且滿足顧客所要求之品質 其內容為當工廠接受訂單後 依產品數量 規格 決定所需原料 零件之種類 數量 並選澤擇加工方法及加工路線等 作業程序 1 分析產品 決定所需的物料及其規格和數量 2 依各產品分析其作業流程 3 決定零件加工與裝配的程序及操作內容 4 決定每一製程所需要的機器設備及工具等 5 決定各製程的作業時間及整備時間 6 其他如所需材料與其供應方法 製程分類及緩急分類等 7 根據產品設計及施工說明 並就現有機器設備 零件及人力 來決定最經濟的製程計畫 控制重點 1 加工方法及裝配程序是否合理化 2 製程方式是否合理化 3 直接材料是否充分有效的利用 使廢料減至最低限制 4 工作路線是否最短 完工是否最迅速 5 是否可以減少原料或半成品的搬運工作 6 工作程序及方法是否標準化 7 工作人員的工作方法 使用的機器 設備 模具 工具 量具 是否均依製程設計進行 是否可提高工作效率 8 製程計畫隨時作適當的修正 並追蹤肇事原因 負荷計畫本機能之作業程序及控制重點如下 作業程序 1 測定基本的生產能量 分析現有的人力及機器設備 測定究竟有多少生產能量 以操作員別 機器別或製程別為依據 調查其現有的工作負荷量與生產能量 並加以比較 已分析出何者有餘力或者負荷太重 2 決定工作負荷量 a 人工負荷量 就工廠的工作負荷量 需要多少人工方能解決 b 模具負荷量 就工廠現有的模具負荷量 需要各種模具的數量 c 機器負荷量 就工廠的機器工作負荷量 需要各種機器的台數 3 擬訂綜合工作負荷表 每一期間的生產量決定之後 根據前二步驟所分析的生產能量及工作負荷量 擬訂綜合工作負荷表 4 根據製程計畫 確定工作負荷量 即決定所需之人力與模具機器設備 5 依銷售預算 成本預算 生產能量 營業計畫及人員配置情形 擬定年度 季別 月別等生產計畫表 依生產計畫及工作負荷 安排負荷計畫 控制重點 1 掌控機器產能狀況 2 統計人員作業工時 3 制訂工作負荷表 加班與延遲控制計畫機能本機能之作業程序及控制重點如下 作業程序 1 衡量生產計畫及負荷後 若超過負荷量時 可考慮用加班方式 如 運用平時加班或假日加班方式針對正常工時無法如期完成之產品 安排人力加班以配合產能需求 2 若負荷不夠或無其他更佳之解決方法時 有由業務單位告知客戶 與之協議是否可延遲交貨或更改交期 3 若需加班趕工時 由生產單位計畫應加班工作 人工 時數等 經核准後通知現場主管安排加班事宜 4 將計畫加班之工時與進度列入生產排程考慮之項目 5 員工加班之管理依人事規章辦理 控制重點 1 是否有故意延遲加班之情形 2 平時加班人工有無確實之打卡記錄 3 假日加班有無依照簽准之加班單辦理 託外加工計畫機能作業程序 1 生產單位於下列情形時可提出託外加工申請 a 公司人員 設備不足 生產能量負荷已達飽和並得到客戶允許時 b IC事業部之客戶指定特定廠商執行功能測試時 2 完成品事業中心選定託外加工廠商標準 a 託外加工申請核准後 由業務部會同品保部及工程部等人員評判選擇協力廠商 b 依下列審查基準選擇一家或一家以上之最適廠商 i 品質能力 ii 供應能力 iii 託外加工價格 c 被選擇之廠商試用合格後 由業務部負責與協力廠商簽訂正式加工合約 3 半導體事業中心選定託外加工廠商標準 a 客戶指定之廠商 b 依下列審查基準選擇一家或一家以上之最適廠商 i 品質能力 ii 交期能力 iii 託外加工價格 c 託外加工前 得由相關部門與廠商談妥品質檢驗標準 加工流程 作業條件 交貨程序 交貨週期等 必要時得列入加工合約 4 託外說明 a 託外加工要給試用廠商或協力廠商的資料如下 i 藍圖或材料用料清冊 ii 工程程序圖或製造流程圖 iii 作業標準 iv 檢查標準 v 檢驗標準 vi 材料的規格及數量或線路圖及零件配置圖 b 託外指導管理 i 使其確實按規定加工製造 ii 協助其提昇品質 iii 經常聯繫協調 瞭解託外的進度 品質 iv 實施跟催 以確保能如期交貨 5 品質管理 a 按合約協定的允收水準及抽樣計畫來驗收 b 驗收不合格者 依物料 成品 半成品管理規定處理 c 定期或不定期至各協力廠商或試用廠商實施稽核 6 供料後 承製廠商庫存量應嚴格控制 餘廢料應依合約繳回 控制重點 1 託工是否依託工程序辦理 經決價後是否與廠商簽訂加工合約 合約中是否敘明品質標準 交期 收料規定等 2 公司是否不定期前往加工廠商抽驗品質或盤 抽 點事項 3 委託供料之 收料 規定是否合理 超用時是否依合約規定賠償 4 承製廠商是否如期交貨 經本公司檢驗後辦理收料 對於品質不良者 除退回重加工外 超過允許損耗率是否於工資計扣或按市價賠償 5 承製廠商所發生剩餘廢料是否依合約規定繳回公司 6 核對工資支付是否與合約規定相符 付款條件 受款人等是否一致 7 產銷計畫是否因應實際市場配合修正 如訂單生產 遇訂單增減 生產計畫是否配合修正 5 2 5排程計畫機能作業程序 1 按客戶寄來的晶片訂單 作為排程時之產量依據 2 排程時 考慮產品線之產能限制 及事先與客戶談定的客戶產能分配量 作為排程之負荷依據 3 根據上述之產能及客戶產能分配量 排定以一週為期之日投料計畫 並編製生產進度日報詳列製造進度時日及預計出貨日 提供給客戶作為出貨日期確認之用 若客戶不同意 得另行重新排程 直至與客戶達成妥協為止 4 排程時 原則上依公司之行事曆的工作日 若無法滿足客戶之需求 才考慮在不違反勞基法情況下延時加班或利用假日 包含星期日或國定假日 加班 5 依所排定之日投料計畫 生管企畫師得依線上之在製品量及機台狀況 排定換機 及換模計畫 6 若客戶之訂單 有所變動 得隨時彈性更新排程 7 根據所排定之投料計畫 確定材料已整備完成 始可製作並發行製造命令並列印流程卡 8 預計出貨日之計算 晶片數量 客戶產能分配量加標準製程天數 控制重點 1 客戶晶片資料是否確實掌握 2 產能及客戶產能分配量 有否隨時更新 3 庫存之材料 狀況 必須隨時掌握 4 緊急插單時 是否會影響原先排程 5 生產線上 任何影響排程之異常情形 必須隨時回傳 並做適當之調整 製造流程機能 圖2半導體封裝之製造流程圖 表1半導體封裝各製程單元之作業標準 品質管制作業計畫機能原物料品管作業 1 材料入庫前 檢驗員依材料進料檢驗辦法檢驗原物料是否合於標準 檢驗合格者蓋上或貼上 允收 標籤始可入庫 2 檢驗不合格者 除蓋上 拒收 的標籤 並將發現之缺點記入 進料檢驗報告 送給有關部門 並通知供應廠商辦理退貨或換貨 3 存放期間妥當儲存 以維持材料品質 4 品管部門依原物料規格標準檢驗或抽驗 原物料合格後始能交由庫房入庫 5 品管部門抽驗不合格應將檢驗報告上記載之缺點提送物料鑑審會作最後決定 並據以決定退貨或重新分類良品及不良品 製程品管作業 1 訂定作業標準以為操作者及檢驗站工作人員之規範 並置於作業現場俾便做為操作人員作業之依據及製程與管理人員檢核之基準 2 操作人員依操作標準操作 並依規定實施自主檢查 將製造裝配情形及檢查結果予以記錄 以防止異常事件重複發生 3 若發覺員工不按操作標準時應加糾正 4 員工習慣性之行為易肇致危險及不良品者 針對其不良習慣動作施以訓練 並予以糾正之 5 領班人員依規定抽驗操作人員自主檢查執行情形 6 檢查人員確實依檢查標準檢查 不合格品檢修後需再經檢查合格後始得繼續流程 7 執行生產線上之檢驗員應抽驗機器及作業情況是否在檢驗規格要求內 8 在製品抽驗不合格者 應分析原因 若有爭議時並應送經物料鑑審會決定責任的歸屬及最後處置 9 品管部門依據 各作業站之製程品管 規定之抽驗次數派員於製造班次的任何時段巡迴抽驗 並做好製程管制與解析 以及將資料回饋有關單位 10 若檢驗發覺不良品來自製程與設備的不符 則立刻通知相關部門作機器設備之調整 11 若不良品是因原料前處理作業不佳所造成之不良 則更換此原材料 或100 檢驗後再繼續製程 12 不良品一律退回倉庫處理 不得任意丟棄 13 依據 各儀器檢驗規格 規定之標準作業程序校正及檢查儀器設備及量規 製成品品管作業 1 依成品檢驗標準確實執行成品檢驗 2 依檢驗標準及客戶要求檢查成品之密封性 外觀和電性測試是否符合標準 3 出貨的產品其品名要符合訂單上指定的要求 4 成品由製程到送交客戶中間均列入成品品管之範圍 包括包裝 運送 儲存是否能使成品在最佳狀況下交與顧客 5 出貨時應將產品的保證單及生產報表等隨產品附上 6 客戶抱怨案件及銷貨退回 應由品保工程師查對退貨數量並確定退貨原因 物料管理作業機能 圖3半導體封裝之倉儲管理作業流程圖 生產管制作業機能生產管制系根據製程計畫所預定之產品設計及製程途程 負荷計畫與製造日程之安排 對生產過程加以嚴格之控制 期以在預定奇期限內以可能之最低成本 製造正確數量且合乎品質水準之產品 進度管制 1 列印每天的完成數量報表 以瞭解進度的情況並加以控制 2 將每日實際生產的數量與預定之生產進度對照比較或直接在電腦螢幕上比較其差異以判定進度超前或落後 3 如果進度發生延誤 追究原因何在 並儘快採取補救措施 如動用安全存量或加班等措施 4 當採取補救措施以後 應審查其結果是否有效 若是無效 應繼續採取補救措施 直至解決該差異為止 5 若無法如期交貨 應先取得顧客諒解 並徵求延長交貨日期 生產力管理 1 以操作員別 機器別或製程別為依據 調查現有的工作負荷量與生產能量 並加以比較 以分析出何者負荷太重 2 超過負荷時 可運用加班 外包 延長交期日期 徵調其他部門的人力或機器設備支援之 3 負荷不足時 除積極爭取訂單 充分利用其餘力 以提高其操作率 適當地增加其工作量外 並針對員工實施教育訓練 多能工訓練或簡單設備維護 俾能維持士氣及增強員工工作技能 安全衛生作業機能1 工業安全行政作業需遵照工廠法 工廠法施行條例 勞工安全衛生法及其他有關安全衛生之法令規章辦理 2 勞工安全衛生部門每年年底均針對次年度之勞工安全衛生自動檢查計畫項目 目標 實施要領 實施單位及預定工作進度等擬定自動檢查計畫報經經濟部加工出口區管理處核准 3 再依據自動檢查計畫之項目編製細部之作業檢查表由各單位負責檢查人員針對檢查重點定期予以抽查 生產成本作業機能1 生產成本包括 直接材料 直接人工 製造費用 含間接材料 間接人工 間接製造費用 2 實際直接材料費用以領料單估算 3 實際直接人工費用以人工記錄及工作日報表來估算 4 各項非直接與產品有關之材料 人工等則為製造費用 5 在製品完工程度係以預先設定之工作站之標準工時予以累加計算 6 依領料單上之領料數量與標準原料單價相乘即可算出在製品及完成品之材料成本 7 依標準工時單計算乘以標準工資率即可計算出在製品及完成品之人工成本 8 依製造費用分攤率與標準工時相乘即可計算出分攤製造費用 9 各項實際原料成本 人工成本及製造費用發生之金額 與已分攤之標準原料成本 人工成本及製造費用有差異時 以多分攤或少分攤入帳 10 多分攤或少分攤原料成本 人工成本及製造費用依標準期末存貨及標準銷貨成本分別視狀況轉入成本或損益 1 執行製程與負荷機 能後之效益透過製程與負荷機能中各項計畫之實施後 獲得如下之效益 a 建立主力產品之加工程序及操作內容 使得主意產品之作業程序得以標準化 b 建構了一套製程所需之設備 工具及製程作業時間與整備時間之資料庫 database 俾達到作業方法 設備 模具 工具均是依製程設計來進行生產 c 透過作業說明規劃出主力產品之經濟製程計畫 包括經濟地投入機器 零件 人力等生產因素 d 綜合生產能量及工作負荷擬訂出作負荷表 並建立資料檔 俾達正確掌握機器產能及作業工時 e 強制銷售預算 成本預算 生產能量等資料之建檔 促使於擬定月 季之生產計畫表及負荷計畫表時得以順利 2 執行加班與延遲控制機能後之效果 a 由於加班趕工需由生產單位提出加班說明 並經核准後 才知會現場主管安排加班 故減少加班浮濫或故意延遲作業等現象 b 透過本機能之控制得以計出加班後之人工 機器時機 進而可以修正負荷計畫 3 執行託外加工機能後之成果 a 清楚地建立一套託工程序辦法 並強制任何託外加工務必依此辦法進行 b 由於該機能規定需定期 不定期地抽驗承製廠商 所以外包零件不良率降低了20 且提昇如期交貨之情形 c 執行計畫前 承製廠商所發生之剩餘廢料並沒有明確之控制系統 如今所有承製商之剩餘廢料全部依合約規定繳回 4 執行排程與製造流程機能之成果 a 透過執行以一週為週期之日投料計畫 生產日報表 製造進度時程度 可以較以往準確地預算出貨日 而達到準時出貨 延遲交貨率下降了40 若不能準時交貨也能掌握其原因 並將資料迴饋到負荷機能 b 比以往更清楚且正確地掌握產能及客戶需求之分配量 c 由於對庫存之材料 半成品 成品隨時掌握 以及隨時調整 迴饋異常狀況與緊急插單等情形 大幅提高排程或插單之彈性能力 d 針對封裝流程細分並明訂各製程單元 作業程序 使用之設備 工具 作業時需注意之事項 簡述如表1 使得封裝作業具標準化 而可以明確地查檢 追蹤各製程單元之作業 5 執行品質管制機能後之效益 a 流入製程中之原物料的良品率幾乎達到100 b 具體且證確地掌握零件供應商之交貨品質 c 儲存不當造成之壞品率降低了50 d 提供校正及檢查作業之標準品管程序及合格之儀器 量規使得品檢作業制度化 e 由於製成品之品檢從密封性 外觀 各種電性測試至包裝 運送皆明訂辦法 因此 製成品皆在最佳狀況下交與顧客 使得客戶抱怨案件及銷退案件大幅減少 6 執行倉儲管理機能後之成果 a 建構一物料編號系統 使得發料效率提高 便於統計分析 並降低存料存量 b 透過每週定期盤點及印製存貨明細表 得以防止舞弊 每月列印過期存貨之明細表以減少存貨成本 c 根據銷貨預測 客戶訂單 每月消耗量 購置前置時間 倉儲容量 安全存量 訂購成本等資料檔 得以決定訂貨點 請購點及經濟訂購量 俾達到最經濟採購之效益 d 透過定期查報不常用物料之制度 及變質 呆料處理辦法 使得呆廢料大幅降低約40 7 執行生產管制與成本機能後之成果 a 透過每日實際量及預計產量之差異分析 可以清楚每日之差異量 得以馬上採取相關之補救措施 使得抱怨減少很多 b 正確地評估操作員及機器之負荷 進而迴饋於負荷機能 c 正確地預估直接材料 直接人工及製造費用等成本 使得產品標準成本之估算更正確 從實務觀點而言縮短製程 提高生產效率是競爭性組織的命脈 它對於從接訂單到交貨期限較短的產業而言 更是格外地重要 本個案旨在介紹一增進製程效益之流程 在該流程中應用了傳統製程分析之方法來找出製程瓶頸 提出改善方案並提昇生產績效 9712葉片之生產流程之分析與改善 以9712葉片之生產為例 經改善後每片9712葉片之平均生產時間從139分縮短為82 3分 提昇了40 8 之生產效率 此外 更降低加工成本 提昇了排程之彈性 間接地提高員工士氣 9712葉片是一項高單價的海軍製式零件之一 70年代向美國採購時 單價為美金壹仟多元 近年來由國人研發自製成功 每件自製費用僅約新台幣肆仟元左右 是一項附加價值高之產品 9712葉片是否被替換更新 完全依維修時檢視它是否損壞 再決定換掉與否 又各種不同型號之推進葉片眾多 所以 無法大量地庫存各種推進葉片 通常都是在維修時瞭解需要多少個葉片之後 才開出生產命令單 是故 9712葉片之生產即是典型間歇性且小批量之生產方式 加上為了配合維修出廠時間 該零件之生產從接到工作命令單到交貨期限都很短暫 因此 除了像以往透過加班來趕工之外 似乎有必要縮短其製程時間 現狀製程之分析利用操作程度圖來瞭解 9712葉片之生產時之作業順序及其作業時間 得知其生產過程從射臘 脫模直到最後的包裝作業共包括21個加工步驟及5個檢驗步驟 其週程時間為92 04分鐘 9712葉片整個製造之流程程序圖 參見圖5 整個生產過程共有20次搬運等待共有等待砂乾固等兩次 檢驗共有5次 儲存 暫存 共有20次 每一個葉片之平均生產時間為139分鐘 移動總距離為448公尺 圖3 9712葉片製造之流程程序圖 圖5 9712葉片製造之流程程序圖 圖3 9712葉片製造之流程程序圖 圖5 9712葉片製造之流程程序圖 續 圖3 9712葉片製造之流程程序圖 圖5 9712葉片製造之流程程序圖 續 經過改善後 原來139分鐘的製程縮短為90 97分鐘 提高了生產效率 人機之傢動率 降低了作業員之閒置 並可延長模具壽命等效益 圖6原 9712鑄件搪孔作業之人機圖 圖7改善後之 9712鑄件搪孔作業之人機圖 圖8 9712葉片射臘模模具之裝配圖 失敗模式與效應分析之個案 失效模式與效應分析 FailureModesandEffectsAnalysis FMEA 它是用來分析系統內潛在之失效模式並對此系統可能造成之不良