芯片封装测试生产线作业改善及效率提升的研究（可编辑）

芯片封装测试生产线作业改善及效率提升的研究（可编辑） 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升的研究 上海交通大学 硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 姓名:杨瑞霞 :硕士 申请学位级别 专业:机械工程 指导教师:周亮;梁志 20091201上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善 及效率提升研究 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 摘要随着原材料成本和用工成本的大幅上涨,市场竞争变的日趋激 烈,如何提高设备利用率,增加生产产出,如何提高员工的劳动效率 成了每个加工制造业必须研究的课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。本文把工业工程和精益生产的 技术和 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 运用到芯片封装测试生产线中,对其关键工序,工人动作, 工序流程,组织管理等进行研究,对于影响生产效率的关键因素?-- 工人利用率,设备利用率,从人、机、料、法、环等方面进行了深入 的分析,并提出改善措施,以及新的合适的人机比,对组织管理方面 的各种因素,组织结构,交流渠道,激励体制等进行剖析和诊断,同 时提出相应的改善措施。本论文从两个层次对现场进行了分析及改 善。具体内容如下: 第一个层次是核心工序效率提升改善。针对某工厂的自动生产线 目前产能远低于其设计产能的问题,主要通过秒表测时、人机作业分 析、联合作业分析等具体工业工程方法,对生产线上核心工序进行研 究,找到影响其生产效率的主要因素,提出提升设备利用率和人员操 作工利用率的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 并实施,进一步计算出合理的人机比,试运行后并 推广。 第二个层次是组织方面问题改善。论文通过对历史数据的分析, 和现场的问卷调查,对造成生产现场一线人员劳动分配不均,生产能 力不协调的主要原因,并根据企业的实际情况提出了改善意见以最大 程度的减少波动。同时对生产线工人的激励体制作了深入的调查分 析,找出了工人工作积极性不高,自我成就感低的主要原因,在分析 的基础上提出改善的措施。 关键词:作业现场改善;人机比;设备利用率;组织改善上海交通大学工程硕 士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究THE RESEARCH OF OPERATION AND EFFICIENCY IMPROVEMENT FOR CPU ASSEMBLING AND TESTING LINE ABSTRACT Market competition is becoming more and more fiercer with raw material costs and labor costs surged, so how to improve equipment utilization, increase production output, and how to improve the staff's work efficiency of each processing and manufacturing have become manufacturing companies’ main focus. This dissertation uses the industrial engineering and lean production techniques and methods to solve problem about the chip packaging and testing production line. By analysis its key processes, the workers’ motions, process flow, organization and management, and research the key factors affecting productivity of workers, the ratio of capacity utilization, the author give recommendations on improvement , as well as new and appropriate man-machine ratio from the human, machine, material, method, and other aspects. In other sides, this dissertation also analysis the organization and 上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业 改善及效率提升研究 management factors from organizational structure, communication channels. All the analysis is done from two levels The first level is to improve efficiencies of the core processes. For the factory’ assembling and test line’s current capacity is lower than its design capacity. The thesis mainly use the stopwatch to measure each labor’s operation time, then analysis man-machine ratio by the specific industrial engineering methods to research the core processesThen find the main factors that affect their production, at last put forward the proposal to improve the equipment utilization and operator utilization, further calculate a reasonable man-machine ratio, and then promote after the trial run The second level is the organization improvement. The thesis through historical data analysis and on-site questionnaire survey find the root cause of low efficiency of direct labor. At the same time, the production and workers were in-depth investigation and analysis, to identify the root causes of working enthusiasm is not high, and the main reason for low self-sense of achievement, then based on the analysis propose improvement measuresKeywords: operations improvement; human-computer ratio; equipment utilization; organizational improvement上海交通大学工程硕士学位论 文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 第一章 绪论1.1 论文选题背景 激烈的市场竞争要求企业在发展过程中必须持续改进,不断创新,以保持核 心竞争力。 对于很多加工制造业来说,不断的进行工艺改进,提升生产效率,降低成本已 经成了企业的 战略目标之一。特别是在经济危机时期,这样的目标显得尤其重要。如何提 高设备利用率, 增加生产产出以及如何提高员工的劳动效率成了每个加工制造业必须研究 的课题。 生产现场是生产的场所,也是生产运作的载体和基础。它为企业直接创造价 值。生产现 场也是企业活动最活跃的地方,是产品所有信息的来源。同时生产现场也是问题萌芽的场 所,也往往是管理部门忽略的领域。现场管理是对现场活动进行计划和控制,对现场人员 进行组织和领导,充分利用人员、物料、设备等资源,做到环境整洁,设备完好,及时生 产,物流有序,成本领先和产品优质。进一步而言,现场不仅是所有改善活动的场所,也 对制造型企业来说,生产现场管理在企业的经营管理中是所有信息的来源。 占有重要的地 位,是实现优质、高效、文明生产的重要保证,是向管理要质量,向管理要效益的重要途 径。所以有的企业提出“现场就是市场”,“先现场,后市场”的经营战略。 对于半导体产业来说,产品的生命周期相对来说是比较短的, 产品的更新换代的加速 对产品的成本产生了极大的压力。对于高度自动化的半导体企业来说,设备的利用率和人员 的利用率是降低成本的最有效途径。对于论文所研究的企业来说,由于金融危机的影响,公 司从战略层面上对所有的装配测试工厂进行了整合,关闭了位于菲律宾和中国上海的等部分 制造成本比较高的工厂,把所有的业务转入了成本相对比较低的工厂,也就是论文所研究的 这家企业。 因此,该企业开展制造工厂生产现场改善活动的研究对提高效率具有非常重 要的现实意 义和价值。它不仅是公司全面质量管理的需要,同时又是公司降低成本,提高生产效率,满 足顾客交期,提高公司效益和竞争能力的需要。 1.2 国内外研究现状 1.2.1国内外研究现状总述 美国现代科学管理之父?泰勒,首创了科学管理新纪元,奠定了工业工程(Industrial Engineering, IE),使得全球工业化进程不断加快。作为泰勒主要追随者的亨利?福特在福特 汽车公司创立了第一条汽车生产流水线。之后大规模流水生产一直是现代工业生产的主要特 征,它以标准化、大批量生产来实现降低生产成本,提高生产效率。第一次世界大战后,福 1上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 特与阿尔弗雷德?斯隆开创了大规模生产方式(Mass Production, MP),超越了单件生产方 式(Craft Production,CP)。第二次世界大战后,社会进入了一个市场需求向多样化发展的 新阶段,相应地要求工业生产向多品种、小批量的方向发展,单品种、大批量的流水生产方 式的弱点就日渐明显了。日本的丰田英二和大野耐一总结了 MP的优点并结合本土的特点, 首创了丰田生产方式(Toyota Production System,TPS),使日本的汽车工业 超过了美国。随 着信息技术的发展和市场逐渐多元化,1973 年约瑟夫?哈林顿提出计算机集成制造思想 (Computer Integrated Manufacturing,CIM),相继在 20 世纪 80 年代,专家学者们提出了 大规模定制化生产方式(Mass Customization,MC)。1998年美国通用汽车和里海大学共同 研究并提出了全新的制造业生产方式-敏捷制造(Agile Manufacturing,AM)。信息技术的 快速发展推动了管理革命的进程,由此产生了一系列基于信息技术的全局或局部改进的技术 方法,如管理信息系统Management Information System,MIS、物料需求计划(Material Requirement Planning,MRP)、制造资源计划Manufacturing Recourse Planning,MRPII和企 业资源规划(Enterprise Recourse Planning,ERP)等。美国学者将丰田生产方式概括总结为 精益生产方式,精益理论的内容在实践中被不断完善和丰富,而精益企业价值就是对精益思 想的进一步提升和发展。90年代初,美国的迈克尔?哈默M.Hammer博士提出了企业过程 再造(Business Process Reengineering,简称 BPR)的概念,在全球制造业又掀起了新一轮改善革命。 近年来,现场改善的理论和方法日益成熟和完善,如表 1,中国学者根据中国的市场 环境和企业行业特点对现场改善进行了大量的研究和实践,出版了不少论述。但客观上 讲,这一理论还不成体系,主要以模仿日本和美国模式为主,处于研究的初级阶段。其中 台湾学者在精益生产实践中总结出的 NPS New Production Skills)是一套比较系统化的 理论。由于国内外理论研究的差异及国内研究百家争鸣的特点,使企业在现场改善理论的 识别、实践和评价工作增加了难度。因此,现场改善理论对中国企业来讲,还有待深入研 究完善,并需要进一步结合国内企业、行业的特点,以适应本土企业的应用和实践。 2上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 表1 改善理论表 Table 1 Improvement Theory 方法论 内容 特点 准时制 JITJust In Time, KanbanPull System持续改善 CIPContinuousImprovement Process,Kaizen 快速换模 SMEDSingle MinuteExchange of Die 系统的理论方法,采用多种 全面生产维护 TPMTotal Productive技术,适用范围广,具有很 Maintenance 精益理论与方法 强的可操作性,目标明确,一个流One Piece Flow 以成本为出发点。 工作单元(Work Cell)约 束理论 TOCTheory of Constraints成组技术 GT(Group Technology)企业流程再造 BPR(Business Process Reengineering)精益企业价值 工作研究(Work Study):作业研究, 方法研究动作经济原则人机工程,物流工程 是多种改善方法的理论依价值流分析 据,被广泛应用于各种改善IE理论与方法 5S,5W2H ,ESCRI活动中 FIFO( First In First 先进先出 Out) POKA-YOKAError Proofing基于运筹学、系统分析理论原理的优化 方法头脑风暴法Brain Storming比较法,列举法 发散,创新型思维方法在生 创意方法 横向思维Benchmarking 产实践中的具体应用,可有效分析和解决许多实际问题 矛盾创意法,观念移植法方案效果分析法 排列图法又称帕雷托分析法(Pareto 产品质量管理和缺陷控制的Analysis) 有效分析方法,侧重从统计 统计分析表法和措施计划表法 学的角度科学的分析问题常用QC方法 直方图法又称质量分布图因果分析图法,分层法 控制图法,散布图法,6σ【1】 1.2.2 现场改善 生产现场是从事产品生产、制造或提供生产服务的场所,即劳动者运用劳动手段,作用 于劳动对象,完成一定生产作业任务的场所。它既包括生产现场一线各基本生产车间的作业 场所,又包括企业各辅助生产部门的作业场所,如库房、实验室、锅炉房等。生产现场为企 业直接创造出价值,是企业活动最活跃的地方。 3上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 现场管理就是对现场活动进行计划和控制,对现场人员进行组织和领导,充分利用人、 物料、设备等资源,做到环境整洁、设备完好、及时生产、物流有序、成本领先和产品优质。 现场管理是企业内部的基础管理,也是企业中各项业务活动的基础,企业的宗旨和战略最终 都要在现场管理中得以落实和体现。现场管理的内容,在 以往 对 生产现场管理的研究中, 研究者往往更关注现场本身的管理效果,以现场所表现出的环境、秩序、士气等直观表象作 为评价现场管理水平的指标。基于这种思想的评价体系可能会导致现场管理者盲目追求一些 表象指标,背离了现场管理的终极目标,反而使现场管理对生产经营产生消极影响。本文认 为生产现场管理的根本目的是以顾客需求为到导向,保证生产活动的顺利展开,实现现场管 理围绕生产展开、为生产服务,使现场管理活动同生产管理有机结合起来。生 产 现场管理 的对象:有效的生产现场管理是通过对人、物料、设备、及其操作方法的管理来实现。 a.人员:通过现场组织体系的科学化和高效化来优化生产劳动组织,充分发挥现场操作人员 的能动性,提高劳动生产效率。 b.物料:物料整洁有序,分类明晰,控制适度,既保证生产的顺利进行,又不造成库存压力 c.设备:设备的使用条件和环境符合技术的要求,定期进行维护和清洗,及时 发现问题,有 效预防故障的出现。 d.操作方法:建立科学合理的工艺流程和规范的操作方法,加强对现场操作人员的培训,使 各个工位均有方法可循。 现场管理是个一个复杂的系统工程。开展现场管理工作,常见做法可分为三个阶 段: 1. 治理整顿:着重解决生产现场:脏、乱、差,逐步建立起良好的生产环境和 生产秩序; 2. 专业到位:作到管理重心下移,促进各专业管理的现场到位;3. 优化提高:优化现场管理的实质是改善,改善的内容就是目标与现状的差距。 按PDCA(P-PLAN,D-DO,C-CHECK,A-ACTION)循环,使其合理有效地运行。 现场管理有多种方法和工具,常用的工具有三个。 1.现场管理三大工具之一:标准化 所谓标准化,就是将企业里有各种各样的规范,如:规程、规定、规则、标准、 要领等等,这些规范形成文字化的东西统称为标准(或称标准书)。制定标准, 而后 依标准付诸行动则称之为标准化。那些认为编制或改定了标准即认为已完成标准化的 观点是错误的,只有经过指导、训练才能算是实施了标准化。 创新改善与标准化是企业提升管理水平的 2大轮子。改善创新是使企业管理水平 不断提升的驱动力,而标准化则是防止企业管理水平下滑的制动力。没有标准化,企 业不可能维持在较高的管理水平。2.现场管理三大工具之二:目视管理4上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 目视管理是利用形象直观而又色彩适宜的各种视觉感知信息来组织现场生产活 动,达到提高劳动生产率的一种管理手段,也是一种利用视觉来进行管理的科学方法。 所以目视管理是一种以公开化和视觉显示为特征的管理方式。综合运用管理学、 生理学、心理学、社会学等多学科的研究成果。3. 现场管理三大工具之三:看板管理 管理看板是发现问题、解决问题的非常有效且直观的手段,尤其是优秀的现场管 理必不可少的工具之一管理看板是管理可视化的一种表现形式,即对数据、情报等的状况一目了然地表 现,主要是对于管理项目、特别是情报进行的透明化管理活动。它通过各种形式如标 语/现况板/图表/电子屏等把文件上、脑子里或现场等隐藏的情报揭示出来,以便任 何人都可以及时掌握管理现状和必要的情报,从而能够快速制定并实施应对措施。因 此,管理看板是发现问题、解决问题的非常有效且直观的手段,是优秀的现场 管理必 不可少的工具之一。 现场管理十大利器: 1.工艺流程查一查--查到合理的工艺路线 2.平面布置调一调--调出最短路线的平面布置 3.流水线上算一算--算出最佳的平衡率 4.动作要素减一减--减去多余的动作要素 5.搬运时空压一压--压缩搬运距离、时间和空间 6.人机效率提一提--提高人与机器的合作效率 7.关键路线缩一缩--缩短工程项目的关键路线 8.现场环境变一变--变革工作和现场的环境 9.目视管理看一看--看清指示、信息和问题 问题根源找一找--找出问题的根源并加以解决 10. 现场管理的特点如下: 基础性。企业管理一般可分三个层次,即最高领导层的决策性管理、中间(1 管理层的 执行性管理和作业层的现场管理。现场管理属于基层管理,是企业管理的基础。基础扎实, 现场管理水平高,可以增强企业对外部环境的承受能力和应变能力;可以使企业的生产经营 目标,以及各项计划、指令和各项专业管理要求,顺利地在基层得到贯彻和落实。 (2 整体性。现场管理是从属于企业管理这个大系统中的一个子系统。现场管理作为一 个系统,具有整体性、相关性、目的性和环境适应性。现场管理的外部环境是整个企业,企 业生产经营的目标、方针、决策和措施都会直接影响生产现场管理。这个系统输入的人、物 料、设备生产要素,通过生产现场有机的转换过程,向环境输出各种合适的产 品、半成品或 劳务,同时,反馈转换过程中的各种信息,以促进各方面工作的改善。生产现场管理系统的 5上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 特点是综合的、开放的、有序的、动态的和可控的,这个特点要求生产现场必须实行统一指 挥,不允许各部门、各环节,各工序违背统一指挥而各行其是。各项专业管理虽自成系统, 但在生产现场必须协调配合,服从现场整体优化的要求。 群众性。现场管理的核心是人,现场的一切生产活动,各项管理工作都要(3 由现场的 人去掌握,操作和完成。优化现场管理仅靠少数专业管理人员是不够的,必须依靠现场所有 职工的积极性和创造性,发动广大工人群众参与管理。生产工人在岗位工作过程中,按照统 一标准和规定的要求,实行自我管理、自我控制,以及实行岗位工人之间的相互监督。工人 自我管理,开展职工民主管理活动,必须改变人们的旧观念,培养工人参与管理的意识,增 强工人的责任心,不断提高工人的素质。 (4 开 放 性。现场管理是一个开放系统,在系统内部以及与外部环境之间经常需要进 行物质和信息的交换与信息反馈,以保证生产有秩序地不断进行。各类信息收集、传递和分 析利用,要做到及时、准确、齐全,尽量使现场人员能看得见、与现场生产密切有关的规章 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,如安全守则、 操作规程 操作规程下载怎么下载操作规程眼科护理技术滚筒筛操作规程中医护理技术操作规程 、岗位责任制等,应公布在现场醒目处,便于现场人员共同遵 守执行。现场区域划分,物品摆放位置,危险场所等应设有明显标志。各生产环节以及各道 工序之间的联络,可根据现场工作的需要,建立必需的信息传导装置。 (5)动态性。现场各种生产要素的组合,是在投入与产出转换的运动过程中实现的。优 化现场管理是从低级到高级不断发展、不断提高的动态过程。在一定条件下,现场生产要素 的优化组合,具有相对的稳定性。但是有时由于市场环境的变化,企业产品结构的调整,以 及新产品、新工艺、新技术的采用,造成原有的生产要素组合和生产技术条件就不能适应了, 必须进行相应的变革,现场管理应根据变化了的情况,对生产要素进行必要的调整和合理配 置,提高生产现场对环境变化的适应能力,从而增强企业的竞争能力。 【2】 1.2.3工作研究 工作研究是指运用系统分析的方法把工作中不合理、不经济、混乱的因素排除掉, 寻求更好、更经济、更容易的工作方法,以提高系统的生产率。其基本目标是避免浪 费,包括时间、人力、物料、资金等多种形式的浪费。工作研究遵循在既定 的工作条件下,不依靠增加投资,不增加工人劳动强度,只 通过重新组合生产要素、优化作业过程、改进操作方法、整顿现场秩序等方法,消除 各种浪费,节约时间和资源,从而提高产出效率、增加效益、提高生产率。同时,由 于作业规范化,工作标准化,还可使产品质量稳定和提高,人员士气上升。因此,工 作研究是企业提高生产率与经济效益的一个有效方法。工作研究所包括的方法技术主要有两大类:方法研究与时间研究。1方法研究 :主要是通过对现行工作方法的过程和动作进行分析,从中发现不合 样本法、标准要素法。1、样理的动作或过程并加以改善。方法研究主要有: 本法(work sampling method)6上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 在作业测定中也是使用很广泛的一种方法。这种方法的基本原理是,并不关心具 体动作所耗费的时间,而是估计人或机器在某种行为中所占用的时间比例。例如,加 工产品、提供服务、处理事务、等候检修,或空闲,这些都可看作为某种“行为”, 都会占据一定的时间。对这些行为所占用时间的估计是在进行大量观察的基础上做出 的。其基本假设是:在样本中观察到的某个行为所占用的时间比例,一般来说是该行 为发生时所占用的时间比例。在给定的置信度下,样本数的大小将影响估计的精度。2、标准要素法(Elemental Standard Data Approach)标准要素法这种 方法的基本原理是:在不同种类的工作中,存在着大量相同或类 似的工作单元,实际上不同工作是若干种,(这个种类是有限的)工作单元的不同组 合。因此,对于工作单元所进行的时间研究和建立的工作标准,可应用于不同种类工 作中的工作单元。而这样的工作单元的标准,一经测定,即可存入数据库,需要时随 时可用。2时间研究时间研究这种方法的主要用途是建立工作的时间标准。一项工作(通常是一人完 成的)可以分解成多个工作单元(或动作单元)。在时间研究中,研究人员用秒表观 察和测量一个训练有素的人员,在正常发挥的条件下各个工作单元所花费的时间,这 通常需要对一个动作观察多次,然后取其平均值。从观察、测量所得到的数据中,可 以计算为了达到所需要的时间精度,样本数目需要有多大。如果观察数目还不够,则 需进一步补充观察和测量。最后,再考虑到正常发挥的程度和允许变动的幅度,以决 定标准时间。工作研究中的方法研究和时间研究是相互关联的,方法研究是时间研究 的基础、制定工作标准的前提,而工作测定结果又是选择和比较工作方法的依据。时 间研究主要使用的方法是既定时间标准设定(PTS)法。既定时间标准设定(Predetermined Time Standards,PTS)法是作业测定中常用 的一种方法。这种方法比标准要素法更进了一步,他是将构成工作单元的动作分解成 若干个基本动作,对这些基本动作进行详细观测,然后做成基本动作的标准时间表。 当要确定实际工作时间时,只要把工作任务分解成这些基本动作,从基本动作的标准 时间表上查出各基本动作的标准时间,将其加合就可以得到工作的正常时间,然后再 加上宽放时间,将其加合,就可以得到工作的正常时间,然后再加上宽放时间,就可 以得到标准工作时间。1.2.4 流程改善 业务流程改善Business Process Improvement, BPI的思想是由BPRBusiness Process reengineering,BPR理论转变而来的。BPR 的概念最早由美国哈佛大学教授Michael Hammer 在20 世纪90 年代提出。其定义为“是对企业的业务流程进行根本性Fundamental再思考 和彻底性Radica1再设计,从而获得在成本、质量、服务和速度等方面业绩的戏剧性 7上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 Dramatic改善”,“使得企业最大限度地适应以顾客、竞争、变化为特征的现代企业经营 环境”它强调的核心是以业务流程为改造对象和中心,以客户需求和满意度为目标,对企业 的业务流程进行再思考和再设计,从而获得成本、质量、服务与效率等方面的业绩来衡量的 显著改善。BPR 的思想给某些企业带来了新的生机,但更多的是失败。根据统计,在世界500 强中有70%的企业实施了BPR,而在实施BPR 的企业中又有70%是失败的。由此可见BPR 的 重要性和复杂性。后来经过不同学者的补充、完善,这种比较激进的管理理念逐渐变得内涵 丰富。在很多情况下,并没有必要对原有业务流程进行彻底性再造和根本性变革,继而提出 摆了业务流程改善的观念。业务流程改善的基本内涵是以流程运作为中心,脱传统组织分工 的束缚,提倡面向客户、组织变通及正确运用信息技术,达到快速适应市场变化的目的,包 括不同程度的业务提升、业务优化、业务改造。BPI 摈弃了BPR 中激进的观念,通过对现有 流程的改进代替流程的彻底再造,并且引入持续改进的思想,即在流程的实际运作中,不断 对流程进行分析与改进,最终达到流程优化的目的。与BPR 相比,BPI 的投入少,风险小, 实施更为简单,员工对新流程接受程度更好。因此对于绝大多数企业和组织而言,BPI 更容 易接受和应用。 【3】 1.2.4 设备利用率 设备利用率是指每年度设备实际使用时间占计划用时的百分比。是指设备的使用 效率。是反映设备工作状态及生产效率的技术经济指标。 在一般的企业当中,设备投资常常在总投资中占较大的比例。因此,设备能否充 分利用,直接关系到投资效益,提高设备的利用率,等于相对降低了产品成本。所以, 作为企业的管理者,在进行生产决策的时候,一定要充分认识到这一点。 设备利用 率一般包括:设备数量利用指标―实有设备安装率,已安装设备利用率;设备时间利 用指标―设备制度台时利用率,设备计划台时利用率;设备能力利用指标―设备负荷 率;设备综合利用指标―设备综合利用率。过去,设备利用率一般仅指设备制度台时 利用率。设备的利用率可以用以下公式计算: 公式一: 设备利用率=每小时实际产量/ 每小时理论产量×100% 公式二: 设备利用率=每班次(天)实际开机时数/ 每班次(天)应开机时数 ×100% 公式三:设备利用率=某抽样时刻的开机台数/ 设备总台数×100% 设备利用率的统计办法 1、人员及部门 进行设备的统计应该由专人或专门的部门负责,其统计的目的主要是为生产能力 设计和生产决策与生产分析提供依据和基础资料,一般由企业的生产部、主管部或机 电部门负责。8上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 2、方 法进行设备利用率的统计可依据生产报表分析进行,也可以采取实际统计的办法。 对于时产量固定的或产量容易计算的,可采用公式一;对于产量可变或设备较小的, 可采用公式二、公式三;统计工作应该认真、严肃、长期坚持,只有长期的数据,才 是更加准确和实事求是的调查数据。本文的研究将主要采用设备负荷率。 作业切换时间的缩短是提高设备利用率至关重要的因素。内部作业指的是在设备 运转当中工人进行的作业,外部作业指的是工人在运作时不得不停下设备的运作而进 行的活动。把外部作业转化为内部作业是提高设备利用率一个非常重要的方法。接下 来的论文将围绕外部作业转化为内部作业做充分的分析。 9上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 第二章 项目概况2.1 企业概况 论文所研究的公司成立于 1968年,是全球最大的半导体芯片制造商,同时也是计算机、 网络和通讯产品的领先厂商。 英特尔的业务宗旨是成为全球数字经济的构造模块的杰出供 应商。目前在中国内地设有 13个代表处、实验室以及位于上海和成都的芯片封装测试工厂。 2005年 4月,公司投资3.75亿美元在成都成立的芯片封装测试工厂一期项目全部建成并开 始第一条生产线的调试和设备安装以及产品的试生产,将从第四季度正式生产使用 90纳米 制造技术的芯片组产品。二期的微处理器封装测试项目也已经开工建设并将于 2007年初投 产。整个项目的投资总额将达到 4.5亿美元。成都公司在总经理的领导下,已经组成了一个 经验丰富和年富力强的管理团队。公司现有名员工超过 1300,其中女员工的比例高达40%。 公司还通过员工参与社区活动以及同高等和职业技术院校的合作项目为当地的社区和教育 在生产的规模化和事业做出贡献。公司将秉承英特尔追求卓越的企业理念, 灵活性方面保持 公司在全球芯片封装测试领域的领先优势。是一家专业的芯片封装厂,是总公司全球半导体 网络非常重要的一部分,也是公司亚洲最大的生产基地。 2.2 芯片封装测试生产线简介 封装:首先是在基底表面用导热环氧树脂一般用掺加了银颗粒的环氧树脂覆盖硅片安 放点,然后将硅片直接安放在基底表面,热处理至硅片牢固地固定在基底为止,随后再用丝 焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。 测试:主要是对芯片进行老化测试,性能测试。 芯片封装测试生产线是高度自动化的生产线。设备的利用率、批量的大小决定了产能的 高低。 2.3 项目简介 2009年 2月,受经济危机影响,总公司决定关闭上海浦东、菲律宾等 5家成 本较高企 业 ,为了不影响市场,公司同时快速扩大案例所研究的芯片封装测试生产线。案例所研究的工厂从建厂到 09年年初,3年时间内公司产能负荷率只有 30%,公司面临 种种问题:1. 人机比严重不合理,人员利用率远远低于英特尔平均水平2. 设备利用率低于总公司正常水平,设备闲置率比较高3. 物料在制品库存放置及不合理,产生很大浪费4. 现有操作流程存在很多冗余及不合理地方10上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 加工批量随意,未经优化选择6. 组织架构死板,交流不畅7. 员工散漫,5. 难于管理 为了使得公司现有问题得到解决,开展此项目,其目的非常明显,意义非常重大。 2.4 项目研究的目的和意义 本论文目的:将工业工程和精益生产的技术和方法运用于具体企业的现场改善中;帮助 企业节约人力、物力、时间方面的成本;提高企业的生产效率;使企业能够合理地分配资源; 帮助企业做出更好的决策;增强员工的归属感,调动员工的工作积极性。 本论文的意义是:使企业降低了成本,提高了生产效率;提高员工的工作积极性;帮助 一个飞速发展的公司成功解决劳动资源短缺的问题;使精益思想在半导体行业成功的 运用。 2.5 项目研究的内容 论文研究的内容: (1) 研究该公司主要生产线??芯片封装测试生产线,对其核心工序制约效率 提升的 各种因素进行研究,使用工业工程,精益思想,对芯片封装测试生产车间现场进行分析,提 出减少工人人力浪费,空间浪费的有效方法并实施,计算合理的人机比。使这条生产线能最 大限度的提高其生产效率,降低生产成本。 (2)通过对生产线工人的组织结构,交流渠道,激励体制进行员工满意度调查问卷, 找出影响满意度的根本原因,提出服务现场的指导思想,使得工人工作效率, 各部门之间的 利益统一为生产部的产出,效率,建立生产经理考评制,监督各辅助部门的工作,通过对芯 片封装测试生产线的工人重新进行分工,提出了不同岗位之间的交叉培训,大大提升劳动力 的灵活性,同时也使得工人的技能得以提升,工人的成就感加强,大大提升了劳动效率,同 时也使得使工序与工序之间,班组与班组之间沟通更顺畅,协作更密切。 (3)提出系统的提高劳动生产率的方案,根据历史的数据进行验证。验证成功后,综 合考虑公司具体的文化,组织管理,行政管理等因素提出实施方案,并在生产车间进行试运 行。11上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 第三章 关键核心工序生产现场问题诊断与改善3.1离线锁频工序简介 芯片锁频是指把芯片锁定在特定的数字,不能调较。目前芯片的锁频还只限 于锁倍 频,锁倍频也分为两种情况:一是锁住了最高倍频,但可以向下调整;二是锁住了某 一倍频,不能调高也不能调低。早期的 CPU基本上是不锁频的,但随着微处理器生产 技术愈为愈先进,很多高质量的产品都能在提高其倍频和外频的情况下“超频”运 行,给普通用户带了实惠,同时也给了一些非法商贩可乘之机,大量经过 ) Emark打磨 的 CPU充斥市场,损害消费者利益。制造商为了改变这种混乱局面,只得将 其生产 的 CPU进行锁频。 离线锁频生产线是由独立的一台台机器并列组成的。运行时,机械手将芯片从输 入处抓到测试位置进行锁频.Handler 需要把放置芯片的料盘放置在二个或一个输入模块和 将一个空的料盘放置在不良品的槽中.这个系统基本上可以分为左边和右边两部分. 这两个 部分执行相同的功能. 我们可以将产品流程分为四个站点:输入装置,测试装置,分检装置和 卸载装置对于操作工人来说,他的工作内容就是把芯片从上个站点运输到此站点,然后放 到输入处。测试完毕再把新品从输出处取下,进行点数后,用小车推送到下个站点。 图 1离线锁频设备图 FIGURE 1 Off Line Fusing Machine 12上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 3.2影响生产效率的主要因素分析 对于高度自动化的芯片封装测试生产线的主体:机器,操作工人,以及产品来说,提升 了设备的利用率和人的利用率就是提高了整个生产线的效率。简单的讲第一个是要通过标准 同时尽可能的提高设备的运行时间,化的动作和作业流程尽可能的减少浪费, 这就要求我们 从设备出发,大大减少不正当停机时间,以提高生产效率。提出合理的人机比,大大提升生 产线产出率。第二点是从组织管理方面出发,寻找组织方面的因素,比如组织结构,组织交 流渠道,激励体制等因素对操作工人的技能以及工作积极性对生产效率的影响。通过交叉培 训,工资结构的调整来提高人员工作的积极性,来提高生产效率。 3.3离线锁频工序生产现场现状分析 3.3.1 计算说明 一般的讲,设备时间可以分为:正常生产时间,等待时间,定期预防性维护时间,故障 停机时间。 等待时间指的是由于缺料,或者缺人造成的不必要等待故障停机时间指设备随 机的不定时的故障引起的停机时间。设备的利用率 UP/P+W+PM+DT. 其中 U代表设备率用 率,P 代表正常生产时间 W 代表等待时间,PM 代表定期预防性维护时间,DT 代表故障停 机时间。 离线锁频工序的工人可以分为一级工和二级工。一级工的主要工作职责是设备的准备和 操作。二级工除了可以做设备的准备和操作外,还可以对设备进行维护,包括定期预防性维 护和故障维护。对于生产线上的所有工人来说,每天的时间除了用于正常生 产活动,还包括 交接班时间,故障报告时间,会议时间,吃饭时间,上洗手间时间,对于二级工来说还有查 看邮件的时间。所以对于工人来说每天的利用率是不可能达到 100%的。对于离线锁频工序 来说,一级工每天最多有 74%的时间用于直接生产, 二级工每天有66%的时间用于直接生产。 也就说对于一级工来说,以每班十二小时计算,可用于生产的时间是 8.9小时,对于二级工 来说每班用于生产的时间是 8小时。一级工每天的时间利用率 UT*Q/12, 其中 T生产每个 产品所投入的手工操作时间,Q每天所生产的产量。对于二级工人来说,每天的利用率 UT*Q+PM+DT/12, 其中 T生产每个产品所投入的手工操作时间,Q每天所生产的产量, PM 代表每天做定期预防性维护的时间,DT 代表设备故障停机时间。 通常计算人机比的公式是NO+M/O, 其中N 代表每个工人所操作的机器数。O 代表一 个工人操作一台机器所用的时间,M 代表在每个操作时间内机器的运行时间。例如一个工人 操作一台机器所用的时间是 25分钟,每台机器的运行时间是 50分钟,由上面的公式可得: N25+50/253, 即每个工人在同一时间可操作的机器是 3台,也就是说MMR33.3.2 离线锁频人机比现状 对于离线锁频工序来说,目前共有 6台机器,共同服务于四大类产品,不同的产品之间 的更换需要进行换模,时间也各不相同。接下来的研究我们将以占据了总生产量 80%的某一 13上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率提升研究 产品作为研究对象。 这条生产线上目前有工人 6名,全部为二级工。二级工的工作内容包括:操作机器,故 障排查,定期维护等所有的工作。六人之间没有明确的分工,相互合作,原则上是每人操作 一台机器。但实际上他们之间相互合作,通常以一个小组的形式来完成操作任务,最大程度 的减少冲突,使得设备的利用率最大。目前这条生产线上每台机器的利用率为78%。 通过在生产线做跟踪记录,以及用秒表测量,我们得出工人的操作动作和操作时间。记 录共分 14个班次,7个白班,7个夜班,每班 12个小时,共持续一周。被观察 的操作工覆 盖 A,B,C,D 所有四个班的操作工,被观察的机器覆盖现场所有六台机器。表 2为所观察的 数据的平均值。表 3为所观察的设备故障停机时间。表 4为设备维修时间 表,图 2为所观察 的批量大小数据,表 5每台设备每班产出表。 表 2工人标准动作时间分解 Table 2 Operator Standard Activities Time 平均值操作步骤 操作时间(S 标杆值S S 操作工B 操作工C 操作工D 操作工E 操作工F白班 夜班 白班 操作工A 夜班 白班 夜班 白班 夜班 白班 夜班 白班 夜班 取零件 60 55 45 50 65 35 40 45 70 50 64 50 52.42 41计数 300 200 250 260 240 230 220 210 200 190 230 220 229.17 240 下载程序 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120.00 96 现场整理 25 27 26 28 24 26 27 24 23 26 27 25 25.67 26 装载零件到机器 21 23 19 18 20 21 23 22 24 19 18 18 20.50 21现场整 理 45 44 46 45 43 44 46 45 43 44 46 45 44.67 45 卸载第一批零件 14 15 16 14 15 14 13 16 17 16 15 14 14.92 15空闲 450 445 460 430 420 470 468 430 445 465 440 454 448.08 装载第二批零件 15 14 13 15 16 13 14 15 16 15 14 13 14.42 15空闲 500 465 480 438 434 423 456 478 435 445 465 478 458.08 卸载第二批零件 17 17 19 18 19 18 17 15 17 19 20 19 17.92 18装载第 三批零件 18 19 18 17 16 18 20 19 18 17 18 18 18.00 18 空闲 450 500 460 478 467 450 460 470 480 500 543 510 480.67卸载第 三批零件 17 18 19 18 17 16 20 18 19 18 17 19 18.00 18 程序结束 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12.00 12下载程序准备 返工 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120.00 96 测试返工测试 24 26 28 30 22 20 22 26 25 26 28 30 25.58 26 卸载所有零件 15 16 14 15 17 16 15 14 15 16 14 13 15.00 15清点所有 零件并计 236 250 240 237 226 245 238 235 237 246 245 240 239.58 240 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45.00 45 数程序终止并打印 处理不合格品 48 40 45 43 50 58 60 55 54 50 55 60 51.50 45把测试过 的零件送 120 115 136 124 135 125 110 135 125 120 125 134 125.33 105 到下个站点 14上海交通大学工程硕士学位论文 芯片封装测试生产线作业改善及效率 提升研究