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            錯過不再有的SMT工藝管理資料(下)

            九方電子2017-11-1

            工藝管理的整個靈魂在于工藝技術平臺的建立。工藝技術平臺雖然以“工藝”為名,<<<<除了技術知識方面的學習外。但實際上包括了整個技術整合中的設計、設備、工藝和東莞九方電子質量管理各部分。以“工藝”為名是因為其概念是以“工藝為主、工藝為核心”緣故。工藝技術平臺的建立是個系統工程,包括以下五個主要方面:

            1.以工藝為核心概念的產品產業化和生產管理流程;

            2.支持流程的有效組織結構;

            3.工藝和設備能力范圍;

            4.數據管理和應用系統;

            5.效益丈量和自我學習系統。

            工藝技術平臺的理念,采用了目前許多先進或臨時證明有效的管理做法。比如:

            1.流程管理(ProcessManag

            2.流程再造(ProcessRe-engin

            3.并行工程(ConcurrEngin

            4.供應鏈管理(SuppliChainManag

            5.工藝 /設備能力指標(CpkCmk

            6.統計學(SQCSPCConfidlevelPre-control等等)

            7.數據管理(DataManag

            8.計量量化管理;

            9.全面生產維護管理(TotalProductMainten等等。

            這些也都是國際著名管理理論,如TQM和6-Sigma管理中的主要做法。相互間并不能 相互取代 而是應該配合推行,更確切地說是針對不同的目標的不同做法。不過,由于工藝管理是屬于基礎系統建設性的工作,必需在改進其它管理之前推行,才更能發揮其作用。不只是對達到自身的目的有所協助,更能夠加快其他改善管理方面的步伐。相信,一個企業如果在SMT應用和管理上不經過工藝管理建設這一步,即使采用諸如TQM和6-Sigma等管理方法,也不可能達到最好的境界;因為工藝管理做法中所能夠提供的無法從這些管理理念中學習和開發出來的SMT服務網

            產業化和生產管理流程

            所有企業都面對著市場競爭的壓力,縮短產品的產業化進程時間是其共同的希望,因為搶先推出產品可能就意味著較大的市場占有率。

             

            產業化過程中,遇到嚴重問題之一是產品不適合于制造而需要更改設計,而每一次的更改都會浪費不少的利息和時間;所以,工藝性或可制造性設計(DFM課題越來越受到重視。要推行DFM不能只靠學習DFM技術知識,更需要合理有效的管理體系來支持它而工藝技術平臺就能提供這方面的保證。例如平臺中的設計和產業化流程部分,就詳細地列出了產品設計中工藝設計(即DFM和產品性能設計的各階段配合和并行做法。

            以下例子可以讓我解到這種做法的有效性。

            有一個產品的設計完成后,投入生產時只有15%40%之間(變化不定)直通率。故障出現在4個QFP100引腳上連錫,一個接插座焊接后浮起偏位,以及數個排阻焊料過多并出現太多的錫珠。問題的診斷結果,其起因如下:

            1.QFP偷錫焊盤設計不良,沒有配合所采用的QFPQFP100封裝以及這類的偷錫焊盤雖然以前使用過,但這次的QFP引腳的肩”部比以往的高出許多。盜偷錫焊盤的設計尺寸不適合(不夠深入器件)造成無能力脫錫而出現連錫問題。

            2.接插座引腳的截面屬于扁平形,通孔內徑太大,器件重心的偏外,過波峰焊接時容易被波峰推起而回不了位。

            3.排阻布得較靠近一個接插座,接插座的密布引腳以及周邊的其他焊點(包括通孔和測試點)對波峰的脫離造成干擾,致使脫錫不良。

            這些問題,如果有個良好的流程是可以防止的因為在流程中設計師首先得定義出產品的組裝密度要求,從組裝密度以及其他如工藝幼稚度、產能安排和生產利息等)綜合角度動身考慮而選擇適當的工藝路線,再依照所選擇的工藝路線評估各器件的適用性。

            選擇器件的過程中,由于所使用的QFP編號不是從原器件庫中取得,表示這是個新器件,而按流程的規定,新器件的工藝性必需經過合格技術人員(器件工程師)評估。器件工程師受過專業培訓,并有類似Checklist工具協助他判斷,因此不會對引腳的外形或尺寸變化置之不理。接插座的問題也是如此,由于接插座并不是個從已有器件庫中選出的所以也是個新器件,其工藝性也因此會得到關注。

            波峰焊接技術中,器件在焊接過程中的移位,個常規的評估項目。第三個排阻問題,一個器件占地要求和PCB布局的錯誤。

            例子中用戶的問題,出在讓對工藝不熟悉的CA D操作人員處置了這項工作,并且還沒有提供應有的規范規范。

            除了以上的工藝性設計例子外,工藝平臺的流程管理中還要求設計人員在設計過程中預計產品的質量水平,同時必需對全部工藝難點或要求加以描述。這些工作,對于接下來的試制和批量生產工作效率,都起著重大的影響。

            以上是有關工藝設計方面的例子,當產品進入試制或試生產時也一樣。見過不少企業在試制產品時因為沒有掌握其要點而造成日后批量生產時出現許多問題,工藝平臺能協助我掌握試制工作的意義和要點。

            試制工作的意義和目的于確保產品在大批量生產中,不會出現嚴重問題。要做到這一點,試制過程就必需對批量生產的情況,進行模擬考察。實際情況下,試制產品的數目一般都不會多,但工藝故障的特性種類卻很多。那么,要如何有效地在數目十分有限的產品上進行足夠的模擬觀察呢?這就需要針對設計人員提供的工藝難點來避免無的放矢了

            下一步的批量生產階段,工藝技術平臺的管理也是十分有用的這一階段的管理用語是工藝管制”生產中我底需要觀察什么;檢查什么;采取什么預防措施等等。這些該由什么來決定才是有效?工藝技術平臺的流程要求試制結果對這些提出建議,因為試制必需達到一定的信心才干算結束。而在達到一定“信心度”時,對日后的工藝管制做法和可行性必需心里有數。

            工藝平臺理念和做法并不是一朝一夕可以學會的當然更不可能通過一兩篇文章講清楚。但從以上的簡單介紹中,大家應該可以看出工藝平臺管理的特點和背后的巨大作用。實際上,這種理念也曾經在一個研究試驗過程中,一個相當復雜產品上獲得50多小時連續無缺陷生產(0ppm驕人效果。工藝平臺的強處,就是科學合理、明確地把各職責分清的同時,又把整個技術,甚至和整個技術管理整合了起來。

            工藝平臺管理對激進組織結構的影響

            本文介紹的工藝平臺管理做法,業界中還沒有被很廣泛地使用,作為一種革新的管理,企業的內部組織上是有一些新要求的由于它同時兼具分散(明確的職責分散)和整合(技術內部之間,管理之間,以及技術和管理間整合)特色,組織結構上,很難從激進做法中得到支持的

            以下是工藝平臺管理對激進管理上較常見的幾項組織結構上的改變:

            工藝工程方面。

            較清楚的分開“防火”基礎工藝隊伍和“救火”現場工東莞九方電子藝隊伍,同時要求負責企業整體制造技術的總體技術委員會制作工藝技術藍圖。至于試制方面的責任,可以由基礎工藝隊伍或是現場工藝隊伍兼顧,主要是看管理需要偏向“防火”或是救火”工作;A工藝部負責所有工藝、質量和設計規范,也負責對所有四大規范:即工藝、設計、質量和設備規范的技術整合工作。有關四大規范請看下一節的介紹)

            設計方面。

            加強工藝設計隊伍的實力。負責PCB布局設計的CA D技術人員也提升**負責工藝設計。

            設備工程方面。

            把傳統的設備維護部門一分為二,成立設備工程部和現場設備支援部。設備工程部屬于“防火”隊伍,負責制定設備能力,以及和基礎工藝部一起,進行技術整合方面的合作,同時也在技術知識上支持現場設備支援部,比如高難度的設備維修工作,設備性能的提升等等,F場設備支援部則對現場設備的維修頤養負責,同時負責與供應商方面的合作。

            質量管理方面

            新工藝平臺管理中,質量管理部的責任由原先的以執行為主改變成以引導為主。隨著這一部門的能力和職責得到提升,其組織也有相應的改變。采用新工藝管理的企業,其質量管理部門大多改由高層領導直接監管,而不是激進的附屬于生產部的做法。

            不只是人員和部門組織上有所改變,工藝平臺采用流程再造管理法,帶來的更重要一點,對各個崗位職責的重新定義和評估。人們對于有考評的工作一般都能夠做得較好,所以這一點是十分重要的

            工藝平臺管理設立了許多考評指標,注重針對性和科學性,強調防止采用模糊或綜合性的指標。例如不會對設備工程人員考評生產的直通率,而是考評他對關鍵設備參數的m與s值的維護能力(注二)

            此外,新工藝平臺管理也應盡量利用信息技術的效果,對考評指標的設計進行細化而從中得到更高的效益。比如在單純考評設備的停機率上,進一步的分別考評設備維護人員的響應時間、診斷時間、返修時間以及復修率等,使我能夠在數據收集上更仔細準確地分析根本原因和做出最適當的對策。

            四大技術規范體系

            SMT勝利,有賴于從業者在產品的質量制定、工藝性設計、工藝以及設備工具的配置方面取得良好的整合。由于產品質量、設計、工藝與設備工具四者之間都是相互關聯的工作上就必需給予綜合考慮和制定各自間所推薦的和不允許的做法,這就是技術規范的意義;而四大規范所指的也就是這些方面的質量規范”設計規范”工藝規范”以及“設備規范”

            四大規范是個龐大的技術能力和依據的管理系統,文檔上不只是4份規范資料這么簡單。各規范課題下,將需要成立許多分支來使用和管理。比如在質量規范”下,就包括有按各工藝分類的質量規范如“焊膏印刷質量規范”點膠工藝質量規范”貼片工藝質量規范”回流焊接工藝質量規范”波峰焊接質量規范”選擇性波峰焊接質量規范”等等。這些質量規范必需包括了所有采用的工藝,不論是全自動、半自動、或是手動工藝。如果不做到這么細,技術整合效果將無法得到保證。

            每個規范的建立應該仔細的考慮其目的和操作性。由于SMT技術非常復雜,一般在規范上建議采用分層次的做法,也就是分開“操作版本”和“技術版本”而“操作版本”還可以按使用對象和資料復雜水平分為“提醒版本”和“依據版本”

            提醒版本”即是英文中的Checklist只作為工作上重要部分的提醒。比如在質量規范中提出在某個工序后需要檢查哪些項目。這種方式的使用,當我認為使用者知道該如何有效地進行這方面的工作,所以這個類型的規范不需要詳細的解釋做法和原因,力求簡單和容易使用。

            依據版本”作為操作時的參考工具,比如一些外觀檢查的合格依據。對于不太熟悉此項工作的員工,或是較難判斷(比如板面焊接后的殘留物程度)項目,這類規范是很重要的依據版本”注重圖文并用,力求精確和不容易被使用者誤解。

            以上是操作版本”例子。至于“技術版本”作為對操作規范的技術支持文檔記錄使用,一般用在診斷和改進的工作上。因為最初制定出的操作規范”未必一定準確或最優化,當日后在使用中發現不理想情況時,技術版本”中的資料就能夠讓我解當初為什么這些規范是這么制定的協助我更好更快地分析出問題的成因。除了這個用途外,技術版本”也可以成為一份培訓的輔助資料。

            由于四大規范之間的密切相關性,設立四大規范時應該是同時并進的不過在同時編制時也有一定的考慮順序。一般情況下,合理的制定順序如下,首先是制定“質量規范”中的廢品質量規范”這是依照客戶要求、市場競爭情況、企業的定位和戰略等來制定的接著我從這些質量要求中可以推出所需要的產品設計要求(比如組裝密度、資料范圍等)而再進一步提出為了DEK配件達到能夠生產這類產品所需要的工藝(比如混裝工藝、雙面回流工藝等)以及工藝要求(比如焊點密度等)最后從所需要的工藝中再提出對設備配置和能力的要求。以上是初步的單向提出要求的做法。

            倒霉的往往無法在所有各個方面滿足這些要求。不論在質量、設計、工藝或設備工具上,都會遇到許多的限制。比如在質量上我會受到市場競爭的限制,使我不得不保證達到某程度的質量水平;設計上我會受到設計能力和供應商網絡的限制;工藝上也受到工藝技術能力,以及研究、管理利息的限制;而在設備上則會受到供應和資金方面的限制等等。這些限制使我無法在各方面滿足先前提出的所有要求。這就造成有必要出現反向的要求修改’比如設備能力做不到就必需要對工藝能力提出更高的要求(設備能力,某些水平上可以通過較好的工藝應用技術給予彌補)而工藝能力缺乏時,就必需定下更嚴密的設計規范…等等。這樣雙向的協調做法,使我能夠達到一個便于管理、能夠受控制的產品產業化過程。

            即使在采用以上的雙向規范制定做法后,所有規范也不是制定后一成SMT刮刀不變的而相反的應該是活”這就是說規范會不斷的進行更改,而更改的原因有:

            1.初期的資料不正確;

            2.初期的資料不夠全面或完整;

            3.資料需要提升。

            要有效地管理規范的臨時操作和提升工作,就必需要有個管理體系。管理體系中包括負責整個規范效率的組織結構。這里我再次強調技術整合的重要性,組織可以是個**性質的但必須是由各主要部門有能力和有經驗的人員組成。組織必需直接由高層領導管理,一般是由企業內的工藝或制造技術總監直接管理。因為這是個非常重要的工作,企業能不能夠在制造技術上獲利,這個部門的影響是非常重要的

            規范管理的責任是對整個企業的制造質量(以及一部分的效率)結果負責。主要活動是通過有效的溝通系統,來推進以下的工作:

            1.監督規范的使用情況(比如是否有被使用,相關員工是否懂得如何使用等)

            2.評估規范的效果(可操作性、準確性、完整性等)

            3.提出提升需求和建議;

            4.推動提升工作。

            可以肯定的說,沒有一套規范是第一次就做得完全以及做得正確無誤的所以規范的后期改進管理,也是決定一個企業成功的關鍵。

            工藝技術知識和相關技能的培育

            工藝流程和組織提供了科學有效的做法,四大規范提供了工作上的技術支援。當這些都發揮得好時,生產現場所發現的問題,就只剩下外來問題了即供應商方面的問題)不過一般要達到這樣的境界,并非一瞬間的事。正常的情況下,需要經過一段時間的所謂“優化期”而這個“優化期”中所遇到內部問題(也就是和外來物料等無關的將會是屬于以下幾種。

            1.沒有規范支持的問題;

            2.有規范但不準確的問題;

            3.有規范但沒有被使用或被正確使用的問題。

            以上問題各有不同的對策,要很好地解決,就必需要對問題進行清楚的分析、規劃和記錄,工藝平臺管理中的數據管理系統就能夠提供這方面的需求。平臺中設立這種功能是十分重要的因為技術的掌握不是一朝一夕的而本身日常的工作中就有許多學習機會,只不過許多人沒有把這些經歷進行系統性的學習,而后把學習到經驗進行整理和再使用罷了

            除了技術知識方面的學習外,不能忽略了其他方面的發展。員工的培訓上,必需包括技術知識、工程技能以及管理知識,同時兼顧這些領域的學習也是工藝平臺管理中所注重的平臺中的支援局部(注三)里就包括了建立一個健全的內部培訓系統,配合四大規范的管理來確保經驗的累計和再使用。每個員工多少都承當一定的管理職責,這也是新工藝平臺的一個特點,所以培訓中對于管理方面的知識和能力也同樣受到注重。

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