提高制程直通率 降低質(zhì)量成本

李雙龍

（天水七四九電子有限公司，甘肅 天水741000）

1 引言

集成電路封裝工廠面臨著人力成本、材料成本的不斷上升，識(shí)別影響質(zhì)量成本的關(guān)鍵因素，運(yùn)用PDCA循環(huán)改進(jìn)過(guò)程，提高制程直通率，減少返工成本及其由返工產(chǎn)生的材料、人力、管理、服務(wù)等各項(xiàng)隱形成本，降低質(zhì)量成本，做實(shí)基礎(chǔ)管理，使制程控制水平達(dá)到6Sigma質(zhì)量管理水平，是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的最有效途徑。

2 質(zhì)量成本的構(gòu)成及分析

質(zhì)量成本是指將產(chǎn)品質(zhì)量保持在規(guī)定的水平上所需的費(fèi)用，由兩部分構(gòu)成，即運(yùn)行質(zhì)量成本和外部質(zhì)量保證成本。運(yùn)行質(zhì)量成本包括預(yù)防成本、鑒定成本、內(nèi)部損失成本和外部損失成本。

2.1 運(yùn)行質(zhì)量成本

2.1.1 預(yù)防成本

預(yù)防產(chǎn)生故障或不合格品所需的各項(xiàng)費(fèi)用，主要包括質(zhì)量工作費(fèi)、質(zhì)量培訓(xùn)費(fèi)、質(zhì)量獎(jiǎng)勵(lì)費(fèi)、質(zhì)量改進(jìn)費(fèi)、質(zhì)量評(píng)審費(fèi)、質(zhì)量管理人員工資、質(zhì)量情報(bào)及信息費(fèi)等，該項(xiàng)成本占總質(zhì)量成本的比例約為15%。

2.1.2 鑒定成本

評(píng)定產(chǎn)品是否滿足規(guī)定要求所需的各項(xiàng)費(fèi)用，鑒定、試驗(yàn)、檢查和驗(yàn)證方面的成本，主要包括進(jìn)貨檢驗(yàn)費(fèi)、工序檢驗(yàn)費(fèi)、成品檢驗(yàn)費(fèi)、檢測(cè)設(shè)備折舊費(fèi)、試驗(yàn)費(fèi)、檢測(cè)人員工資、辦公費(fèi)等，該項(xiàng)成本占總質(zhì)量成本的比例約為30%。

2.1.3 內(nèi)部損失成本

在交貨前產(chǎn)品未滿足規(guī)定的質(zhì)量要求所發(fā)生的各項(xiàng)費(fèi)用，主要包括廢品損失、返工或返修損失、因質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的停工損失、質(zhì)量問(wèn)題處理費(fèi)、質(zhì)量降級(jí)損失等,該項(xiàng)成本占總質(zhì)量成本的比例約為40%。

2.1.4 外部損失成本

交貨后，由于產(chǎn)品未滿足規(guī)定的質(zhì)量要求所發(fā)生的各項(xiàng)費(fèi)用，主要包括退（換）貨損失、索賠損失、保修費(fèi)用等, 該項(xiàng)成本占總質(zhì)量成本的比例約為10%。

2.2 外部質(zhì)量保證成本

在合同環(huán)境條件下，根據(jù)用戶提出的要求，為提供客觀證據(jù)所支付的費(fèi)用，統(tǒng)稱為外部質(zhì)量保證成本，該項(xiàng)成本占總質(zhì)量成本的比例約為5%。其項(xiàng)目包括：

（1）為提供特殊附加的質(zhì)量保證措施、程序、資料（數(shù)據(jù)）等所支付的費(fèi)用。

（2）產(chǎn)品的驗(yàn)證試驗(yàn)和評(píng)定的費(fèi)用，如經(jīng)認(rèn)可的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)特殊的安全性能進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)所發(fā)生的費(fèi)用。

（3）為滿足用戶要求，進(jìn)行質(zhì)量、環(huán)保、安全等體系認(rèn)證所發(fā)生的費(fèi)用。

3 管理水平的對(duì)比

封裝成品率是目前集成電路封裝工廠主要的質(zhì)量目標(biāo)之一，通常指封裝合格成品與投料數(shù)的百分比，統(tǒng)計(jì)時(shí)常以不同生產(chǎn)批次、不同品種或以日、周、月、年等時(shí)間周期內(nèi)總封裝產(chǎn)品等不同的統(tǒng)計(jì)方式表述，目前集成電路封裝工廠不同封裝品種的平均封裝成品率已達(dá)99.98%。

制程直通率是指封裝產(chǎn)品從第一道工序開(kāi)始至最后一道工序，第一次就通過(guò)所有檢驗(yàn)（測(cè)試）的合格品數(shù)量與投料數(shù)的百分比，如集成電路封裝工廠主要有劃片、上芯、壓焊、封裝、測(cè)試、編帶等生產(chǎn)工序，某批次封裝集成電路各工序的直通率分別為A 1、A 2、A 3……，則批次制程直通率為A1×A2×A3……。

假設(shè)某批次封裝品種有2個(gè)工序的直通率為98%，其他各工序的直通率為100%，則該封裝品種的制程直通率為96.04%，如果該封裝品種的封裝成品率為99.97%，則該封裝品種有3.93%的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)了返工，假設(shè)該封裝品種封裝量為1 000 000只，則有39 300只產(chǎn)品在封裝加工過(guò)程返工過(guò)，考慮返工后檢驗(yàn)不合格報(bào)廢的產(chǎn)品，實(shí)際返工產(chǎn)品的數(shù)量應(yīng)該多于此數(shù)量，具體返工的工序和數(shù)量通過(guò)流程卡可以追溯，顯而易見(jiàn)，制程直通率是制程質(zhì)量控制水平的最直觀、最真實(shí)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，它使我們很容易識(shí)別封裝過(guò)程主要的瓶頸工序。

6sigma管理活動(dòng)起源于摩托羅拉公司，經(jīng)歷20多年的發(fā)展，已成為世界500強(qiáng)企業(yè)廣泛采取的管理方法，美國(guó)通用電氣（GE）公司通過(guò)實(shí)踐6sigma管理，取得了顯著的成就，我國(guó)企業(yè)從1997年開(kāi)始運(yùn)用6sigma 管理法，據(jù)悉目前已有上海寶山鋼鐵公司、聯(lián)想集團(tuán)等企業(yè)在實(shí)施6sigma管理。6sigma管理法是一種以顧客為中心、以質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性為原則、以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代質(zhì)量管理辦法。6sigma管理法通過(guò)減少過(guò)程波動(dòng)幅度，以達(dá)到降低成本、縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效益、贏得經(jīng)濟(jì)效益的目的。6sigma管理水平在質(zhì)量上表示每百萬(wàn)個(gè)機(jī)會(huì)中次品率少于3.4，即3.4×10-6，目前集成電路封裝工廠封裝成品率已達(dá)99.98%，即最終過(guò)程不合格品率為0.02%，相當(dāng)于已經(jīng)達(dá)到6sigma管理水平的5sigma水平，或者說(shuō)是232.6×10-6，即每百萬(wàn)個(gè)機(jī)會(huì)中的平均缺陷數(shù)約是232.6。

4 返工成本構(gòu)成

返工成本，通?？梢杂梢韵鲁杀窘M成：材料成本（返工產(chǎn)品用材料）；人工成本（返工時(shí)投入的人力）；設(shè)備、動(dòng)力成本（返工用設(shè)備、動(dòng)力）；檢驗(yàn)成本（返工后產(chǎn)品再檢驗(yàn)）；管理成本（返工產(chǎn)品管理、材料再采購(gòu)、生產(chǎn)協(xié)調(diào)等）；停產(chǎn)損失成本（某工序因返工使其他品種在該工序停產(chǎn)）；可靠性成本（返工產(chǎn)生的可靠性質(zhì)量隱患）；服務(wù)、交付成本（交期延遲、發(fā)貨成本、電話溝通等）；返工后檢驗(yàn)不合格品報(bào)廢成本；其他隱形成本（如顧客抱怨、信譽(yù)損失等）。

廢品損失、返工或返修損失、因質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的停工損失、質(zhì)量問(wèn)題處理費(fèi)、質(zhì)量降級(jí)損失等屬于主要的內(nèi)部損失成本，提高制程直通率1%，減少返工及其引入的各種附加成本因素，至少可以降低5%的內(nèi)部損失成本，從而降低2%的質(zhì)量成本。

5 運(yùn)用PDCA循環(huán)提高制程直通率

PDCA方法是確定、實(shí)施和控制、監(jiān)視和測(cè)量、分析和改進(jìn)過(guò)程的一種有用工具，分策劃（P）、實(shí)施（D）、檢查（C）、處置（A）四個(gè)階段。

5.1 策劃階段

5.1.1 現(xiàn)狀調(diào)查

通過(guò)對(duì)不同品種加工隨工單記錄的統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算不同封裝品種各工序直通率及總制程直通率。

5.1.2 原因分析

對(duì)各品種封裝過(guò)程各工序返工的原因進(jìn)行匯總，適當(dāng)時(shí)按照工序列出各工序不同封裝品種的工序直通率，對(duì)工序直通率偏低的工序或品種，組織各工序工藝員、設(shè)備管理員、材料管理員、工序品管員等從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)量六方面共同分析，對(duì)產(chǎn)生返工的原因進(jìn)行分類，如設(shè)備精度不足、流程不合理、缺乏訓(xùn)練、粗心大意、材料不良率高、制具磨損、工作環(huán)境差等。

5.1.3 要因確認(rèn)

任何質(zhì)量問(wèn)題，在諸多原因中總會(huì)有少數(shù)原因?qū)|(zhì)量問(wèn)題起決定性作用，被稱為“關(guān)鍵的少數(shù)”，識(shí)別引起返工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)（原因）。通過(guò)數(shù)據(jù)整理、分析，目前在封裝過(guò)程中壓焊工序直通率偏低，有的品種低于98%，且主要的不合格原因是框架沾污、芯片沾污、金絲短路等。

5.1.4 制定對(duì)策

針對(duì)確定的主要原因，制定有效的解決措施，應(yīng)結(jié)合具體品種，提出改進(jìn)計(jì)劃，明確改進(jìn)的目的、措施、執(zhí)行部門或人員、驗(yàn)證要求、完成日期等。

5.2 實(shí)施階段

改進(jìn)計(jì)劃的實(shí)施應(yīng)包括執(zhí)行、控制和調(diào)整三部分內(nèi)容。

（1）執(zhí)行

改進(jìn)計(jì)劃是經(jīng)過(guò)調(diào)查分析和嚴(yán)密策劃而制定的，執(zhí)行部門應(yīng)嚴(yán)格按照改進(jìn)計(jì)劃執(zhí)行。

（2）控制

在改進(jìn)計(jì)劃執(zhí)行的過(guò)程中，應(yīng)采取必要的控制措施，如人力、財(cái)力、物力的保證和各部門協(xié)調(diào)一致的工作，以控制實(shí)施過(guò)程按照預(yù)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。

（3）調(diào)整

在實(shí)施過(guò)程中由于受到因素、條件的變化而無(wú)法執(zhí)行時(shí)，必須對(duì)原改進(jìn)計(jì)劃的工作內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，并確保預(yù)定目標(biāo)按照原計(jì)劃進(jìn)度實(shí)現(xiàn)。

5.3 檢查階段

用同一種方法（圖、表）對(duì)比改進(jìn)計(jì)劃實(shí)施前后的狀況變化，檢查改進(jìn)計(jì)劃的實(shí)施效果。

5.4 固化措施，持續(xù)改進(jìn)

5.4.1 固化措施

將成功的措施納入標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)及各種規(guī)程）。

5.4.2 尋找遺留問(wèn)題，持續(xù)改進(jìn)

因?yàn)樵赑DCA循環(huán)過(guò)程中有確定主要問(wèn)題和確定主要原因兩次抓主要矛盾的環(huán)節(jié)，所以在實(shí)施改進(jìn)計(jì)劃的預(yù)定目標(biāo)后，對(duì)總體而言總會(huì)存在遺留問(wèn)題，結(jié)合遺留問(wèn)題作新的改進(jìn)計(jì)劃，持續(xù)改進(jìn)。

上面所列舉的PDCA循環(huán)改進(jìn)過(guò)程的現(xiàn)狀調(diào)查、原因分析、要因確認(rèn)、制定對(duì)策、實(shí)施對(duì)策、效果檢查、固化措施、遺留問(wèn)題處理的“四階段、八步驟”是我們進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)制程直通率的最有效手段，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，四個(gè)階段必不可少，但具體的工作步驟可以根據(jù)具體的改進(jìn)計(jì)劃而確定。

6 使制程控制水平達(dá)到6Sigma管理水平

6.1 6Sigma管理模式DMAIC是PDCA循環(huán)的一種應(yīng)用模式

6Sigma管理法倡導(dǎo)“以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)”、“依據(jù)數(shù)據(jù)決策”、“關(guān)注過(guò)程管理”等主要的理念和方法，6Sigma流程改進(jìn)模式是PDCA循環(huán)的一種應(yīng)用模式，見(jiàn)表1。

6.2 持續(xù)進(jìn)行PDCA循環(huán)，不斷提高制程能力，實(shí)現(xiàn)6sigma管理水平

每次PDCA循環(huán)，解決影響該封裝品種（工序）原因約80%，對(duì)遺留問(wèn)題繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)PDCA循環(huán)，持續(xù)改進(jìn)。同時(shí)對(duì)工廠內(nèi)推行“第一次就做好”、“零缺陷管理”的管理理念，抓流程改進(jìn)和設(shè)計(jì)優(yōu)化，使制程控制能力達(dá)到6sigma管理水平。

6.3 不同sigma管理水平下，質(zhì)量成本占銷售收入的百分比

目前集成電路封裝廠的質(zhì)量管理水平為5sigma水平，質(zhì)量成本占銷售收入的百分比為11%～15%，通過(guò)持續(xù)進(jìn)行PDCA循環(huán)，推行6sigma管理法，使集成電路封裝廠的質(zhì)量管理水平達(dá)到6sigma水平，質(zhì)量成本占銷售收入的百分比降低為5%～10%，這是集成電路封裝廠追求的質(zhì)量成本控制目標(biāo)。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)集成電路封裝廠質(zhì)量成本的分析，提出減少返工成本是主要的質(zhì)量成本控制手段，運(yùn)用PDCA過(guò)程方法的“四階段、八步驟”，實(shí)施改進(jìn)并固化措施，提高制程直通率、減少封裝過(guò)程的返工。提高制程直通率1%，至少可以降低約5%的內(nèi)部損失成本，從而降低約2%的質(zhì)量成本，增加約0.2%的利潤(rùn)。在目前國(guó)內(nèi)集成電路封裝工廠材料、人力、管理等成本不斷上升的市場(chǎng)環(huán)境下，運(yùn)用PDCA循環(huán)手段持續(xù)改進(jìn)制程、提高制程直通率、推行6Sigma管理模式、降低質(zhì)量成本是集成電路封裝廠更好地滿足顧客對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、交期、價(jià)格、服務(wù)等的要求，也是提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、做世界水平集成電路封裝廠的最有效途徑之一。

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