我對昆山smt廠(chǎng)家的多年，發(fā)現在smt應用上，他們有多項工作做得不足夠，其中一項是制造過(guò)程的管理工作。

　　制程管理模式，譯自英文中的Process Management一詞。由于我們把焦點(diǎn)放在smt的制造技術(shù)上所以我把Process譯成(即制造過(guò)程)。其實(shí)Process Manage-ment所涵蓋的范圍更廣。本廣只就smt制造有關(guān)的范圍加以探討。

　　從THT到smt的管理模式需求變化

　　制程管理，并不是專(zhuān)為smt而同設的。但要較成功的應用smt這門(mén)技術(shù)，正確的推行有必要的。制程管理雖不是門(mén)新的管理技術(shù)，但它得人們認識、重視、有效應用并比smt這門(mén)技術(shù)來(lái)早。也正為這原因，許多由THT(插件技術(shù))提升smt的廠(chǎng)家并沒(méi)有意識到在管理上需要做改革的工作。在THT制造環(huán)境下，忽略制程管理并不會(huì )為制造商帶來(lái)太大的問(wèn)題;但對於smt制造工作而言，尤其是進(jìn)入微間距和采用現今BGA和倒裝片(Flip-Chip)之類(lèi)技術(shù)的情況下，制程管理是不可或缺的管理工具。

　　制程管理為何對smt應用那么重要?回答這問(wèn)題，們得了解THT和smt之間存在許多不同的地方，尤以下下旬 幾項為顯著(zhù)：

　　1、微型化-smt發(fā)展的動(dòng)力，主要是突破舊有組裝技術(shù)對產(chǎn)品微型化的限制。由于THT本身的技術(shù)局限，不斷提升微型化的程度。

　　2、質(zhì)量因素-THT和smt兩者的組裝技術(shù)不大相同，影響質(zhì)量的因素也大分別。雖然在許多方面，smt組裝質(zhì)量已證實(shí)比THT更及更可靠，但smt保證中工作比THT較為復雜。

　　3、自動(dòng)化-smt的發(fā)明變帶來(lái)了高度的自動(dòng)化，此亦是smt生產(chǎn)效率比THT更高的原因。

　　以上三點(diǎn)所帶出的信息是：smt成品檢查不易進(jìn)行;成品壽命或可靠性的變化幅度大;制程工藝對成品的質(zhì)量影響日益深刻;返修成本和代價(jià)高;即時(shí)診斷和改正生產(chǎn)誤差的重要性提高等等。而這些對制造商不利的因素正是需要制造管理來(lái)解決。

　　在THT制造管理的環(huán)境下，人們并不注重制程功能(Process Capability)、制程整合(Process Integration)等的應用和管理。一般做法是在試產(chǎn)時(shí)把設備調校到配合絕大部分的組裝工作，當達到相當的合格率后就接入正式生產(chǎn)。及后，在生產(chǎn)線(xiàn)上設立了因定的檢查站，把發(fā)現的不良品抽出返修 。本文為了方便解說(shuō)，把以往這種簡(jiǎn)單的制造-檢查-返修或淘汰的-貫做法稱(chēng)為‘制造管理’，有以區別本文提倡的’制程管理’，用以區別本文提倡的‘制程管理’。’制造管理’注重防止不良產(chǎn)品離廠(chǎng)，而‘制程管理’則把重點(diǎn)放在把制造方法加以合理化和優(yōu)化(防止 不良產(chǎn)品出現是隨這方法自然而來(lái)的)。‘制造管理’，在smt生產(chǎn)中有以下幾點(diǎn)不理想的地方：

　　1.不能照顧到成品壽命保證的問(wèn)題;

　　2.生產(chǎn)效率難以達到優(yōu)化的狀態(tài)，成本遂難以降低廉;

　　3.生產(chǎn)穩定性較差;

　　4.難以進(jìn)行長(cháng)期的改進(jìn);

　　5.由於組裝基本變更和微型化，即使是同樣的工作在smt應用上也不易進(jìn)行。

　　在市場(chǎng)對質(zhì)量要求日益增高，對產(chǎn)品價(jià)格要求低，以及同行競爭日益增高，對產(chǎn)品價(jià)格要求低，以及同行競爭日益激烈的今天，如果廠(chǎng)商對上述問(wèn)題仍坐視不理，繼續沿習THT一貫的做法，不對生產(chǎn)管理加以改革，實(shí)在不是明智之舉。

　　制程管理對smt應用的幫助

　　制程管理方法如何避免或減低制造管理中如上述提到的那些問(wèn)題呢?

　　首先制程管理在觀(guān)念上有徹底而重要的改變、那就是不提倡檢查，更不容忍錯誤發(fā)生。以往，制造管理相當大量的檢查工序、檢查活動(dòng)，不論對成品的質(zhì)量，或對生產(chǎn)的效率都有不良的影響。我們不難發(fā)現在許多工廠(chǎng)中，除非成品的不良率很高，否則一般如只有幾個(gè)百份比的，在交貨的壓力下，都因檢查-返修工作能應付而不加以追究。其實(shí)這方面的浪費，詳細的計算也是相當可觀(guān)的，在成本上一般絕非可以忽略的;而在質(zhì)量學(xué)的觀(guān)念上，任何返修工作都可能給成品質(zhì)量添加了不穩定的因素。

　　但這可能還是其次，對smt成品壽命或可靠進(jìn)行研究都會(huì )了解到，成品壽命和可靠性是不能從一般的生產(chǎn)檢查中得到任何住處，加以分析就能獲得。視程度而定，不良品的出現，很有可能是產(chǎn)能或制程能力(Process Capability)不足的一種表現。如果生產(chǎn)線(xiàn)的制程界限(Process Window)不能配合成品的設計要求，頭號題就不是只出現不良品和浪費資源那么簡(jiǎn)單了。在不良(或不夠好)的制程下生產(chǎn)的成品，具有壽命代名詞危險性，但不是所有的缺陷都能在生產(chǎn)線(xiàn)上的檢查工序中被發(fā)現的。這就解釋了一些成品在用戶(hù)使用不久后便失效的原因。我想大家都能想象這類(lèi)情況對公司或品牌的影響，這才是真正的危機所在。雖然目前仍沒(méi)有十全十美的壽命保證生產(chǎn)方法，但制程管理在這方面的處理，通過(guò)其設計、調制、監控、改進(jìn)四大步驟，在效益上較制造管理方法大大的提高了。

　　由于較缺乏制程管理中的調制管理以及靈活而深入的監控 工作、制造管理下的生產(chǎn)能力的穩定性一般都較差。而這也是對優(yōu)化和改進(jìn)發(fā)展的一大事故，和在好些方面都處于難以突破的局面。制程管理中對制程能力的制定和應用有較嚴格的管制，而穩定性是制定制程必須考慮到的因素，并且是首要的工作之一。對生產(chǎn)能力有了實(shí)在的了解和穩定的控制后，改進(jìn)和優(yōu)化工作才能接著(zhù)進(jìn)行。

　　在了解制程管理和制程管理的過(guò)程中，也帶來(lái)了設備的配置、改進(jìn)設計的學(xué)問(wèn)和全面改進(jìn)的好處。由于制程管理中重要的一節是制程整合(Process Inetegration),而在處理制程整合的工作中必須對設備技術(shù)和產(chǎn)品的生產(chǎn)設計有很好的了解和配合，這就要求技術(shù)人員在這些方面進(jìn)行學(xué)習、研究、了解和應用。而此做法也正好迎合smt對技術(shù)整合的依賴(lài)性。也只有通過(guò)對這些全面的學(xué)習應用，才能達到長(cháng)期的改進(jìn)，才能作出優(yōu)化、低成本的生產(chǎn)作業(yè)。

　　另一個(gè)制造管理日益難以應付的問(wèn)題是smtR 快速微型化。微間距IC、0402和0201矩形件、微型BGA、Flip-Chip等的出現已對檢查工作造成不便，甚至帶來(lái)了不實(shí)用的壓力。但如果我們在這問(wèn)題上作根本的考慮，問(wèn)題其實(shí)也不怎么存在。檢查作業(yè)是項沒(méi)有附加價(jià)值的工作，為會(huì )么我們在生產(chǎn)過(guò)程中需要檢查?這便是因為生產(chǎn)能力 穩定性不足面不能有足夠信心確保成品質(zhì)量的。其實(shí)如上面所提到的，檢查作業(yè)并不能有效的確保壽命和質(zhì)量(甚至誤導而使我們相信成品具備足夠的壽命)。既然檢查作業(yè)是花費而又不完整的工作，那是否有更好的做法呢?制程管理就是個(gè)可能的代替方法。在成熟的技術(shù)上、良好的制程管是有可能廢除某些檢查作業(yè)的。雖然我們知道不會(huì )有十全十美，但如果通過(guò)制程管理而在某一工序上能達到制程能力摜標(Process Capability)為2以上時(shí)，你是否還需要檢查作業(yè)?我們一直沿用的檢查作業(yè)，很多時(shí)候是因為沒(méi)有學(xué)習和使用制程管理法，而不是毫無(wú)選擇的做法。

　　制程管理，是一門(mén)先質(zhì)后量的管理。在未能保證品質(zhì)的情況下提高產(chǎn)量，只會(huì )造成浪費和損失(材料、時(shí)間、設備使用、能源的浪費和公司名譽(yù)上的損失)。乍看之下，采用制程管理似乎會(huì )帶來(lái)生產(chǎn)投入較慢、交貨期較不理想的問(wèn)題。其實(shí)這情況只有在學(xué)習的階段會(huì )出現。一個(gè)成熟的制程管理系統，在生產(chǎn)接入的時(shí)間上是能很快速的。而當投入生產(chǎn)后，其在免除浪費上所回收的利益，卻是制造管理所望塵莫及。所以真正的制程管理是項質(zhì)、量兼收，穩定優(yōu)化的管理方式。

　　什么是制程管理

　　制程管理，好些工廠(chǎng)把它當作只是工序的制定和執行。此所以許多工廠(chǎng)管理都以為本身有采用這方面的管理;其實(shí)真正有用的市 程管理遠較此復雜。它包括了四大主要部分：制程設計、制程調制設定、制程監控、制程改進(jìn)。其中制程監控又可細分為監督和控制兩部分。以上這些都必須完整的包含在整個(gè)制程管理的活動(dòng)中，缺乏任何一項都不能算是推行制程管理。此外，制程管理并不是獨立運作的一門(mén)管理技術(shù)。它也必須配合產(chǎn)品設計、設備技術(shù)和質(zhì)量水平要求來(lái)進(jìn)行。讓我們來(lái)看看它們之間的關(guān)系。制程設計，這里所指的不只是制造過(guò)程的工序(如錫膏印刷)，還包括工序中所需的工藝參數(如刮刀壓力、速度、模板分離參數、印刷間隔等等)的訂立。這工作在新的管理應用中是和產(chǎn)品設計同步進(jìn)行的、通過(guò)使用并行工程(Concurrent Engineering)概念和做法來(lái)實(shí)現。制程設計受限于現有設備的特性、功能以及廠(chǎng)內對品質(zhì)的要求，所以必須制定設備在這方面的極限值，而后加以配合來(lái)設計。如果一家工廠(chǎng)擁有好些不同檔次的設備，則管理上須犧牲某些較好的制程能力，或采用較復雜的生產(chǎn)管理安排。制程設計是整個(gè)制程管理中至關(guān)重要而相當復雜 的一步。要求技術(shù)人員對工藝、設備、設計有很好的認識，以及部門(mén)間良好的溝通。由于制程設計受限于設備，對初次使用smt的用戶(hù)來(lái)說(shuō)在處理上就有和現有smt設備的用戶(hù)不同的地方。這點(diǎn)讀者須留意。

　　制程調制設定，是如何將制程設計的結果應用在生產(chǎn)線(xiàn)上的工作。這要求技術(shù)人員對設備的特性、功能以及如何操作有很好的了解。設計未必能一次完整無(wú)缺的把所有制程參數都定得優(yōu)完善，這階段工作也具微調改正的責任。同時(shí)，這階段工作也對調制后的制程能力做計量，并初步檢討制程設計時(shí)定下的監控方法。以作為全面生產(chǎn)時(shí)開(kāi)始的制程監控參照。也是設備保養維修部門(mén)日后技術(shù)目標的參照。

　　制程監控，是確保生產(chǎn)效益的和質(zhì)量的重要活動(dòng)。由于生產(chǎn)線(xiàn)上的變數很多，設備、人員、材料等等都有其各自許多變數，每天在不同程度上的互相影響，互相牽制著(zhù)。如何能采取有效足夠的監控又不會(huì )影響生產(chǎn)以及提高生產(chǎn)成本，是一項不易做得好的工作。另一和制造管理很不同之處，是真正制程管理注重于不良品的預防，而制造管理則流于對不良品進(jìn)行返修改正。在制程管理方面，要求員工具備良好的測量知識、統計學(xué)知識、因果分析能力、以及對設備性功能的深入了解等等。

　　制程改進(jìn)，也是制程管理技術(shù)優(yōu)于制造管理技術(shù)的重要之一。制造管理，在生產(chǎn)演化的路程上進(jìn)展太慢，甚至相對工發(fā)展來(lái)說(shuō)是在退步。制程管理。由于通過(guò)較科學(xué)性的管理，由於不斷的在收集生產(chǎn)資料、分析生產(chǎn)資料，以及注重包括設計在內的全程整合處理，對生產(chǎn)和選題的改進(jìn)提供了十分有利的條件。有了這方面的活動(dòng)、制程管理不單給工廠(chǎng)帶來(lái)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，也同時(shí)帶來(lái)不斷往前改進(jìn)的工具。

　　制程管理的應用，不應只停留在廠(chǎng)內。很多時(shí)候smt工廠(chǎng)所處理的工作，只是限于電路板的組裝(如組裝加工廠(chǎng))，或由電路板的組裝開(kāi)始，到完整產(chǎn)品如電腦、VCD等。在這情況下，工廠(chǎng)所能控制的，也只是由原材料如元件的進(jìn)貨處理開(kāi)始。但我們都知道，成品的壽命和質(zhì)量包括了各元件的質(zhì)量，廠(chǎng)內進(jìn)行的組裝質(zhì)量也受元件質(zhì)量的影響。其實(shí)在我的工作中就發(fā)現元件如基板等常是影響生產(chǎn)質(zhì)量的主要問(wèn)題之一。所以，在步向零缺陷的目標路程中，我們必須通過(guò)交流合作把制程管理推廣到元件供應商處。這方面的工作當然自己廠(chǎng)內的更難執行，但卻是應該努力的。

　　你還需要什么?

　　在制程管理中有一關(guān)鍵性環(huán)節，就是組織上應采或混合采用矩陣組織結構(Matrix Organization),這是制程有效與否相當依賴(lài)整體制程的關(guān)聯(lián)性處理能力的緣幫。因此在廠(chǎng)內的組織上必須要有一個(gè)或一組能應付這類(lèi)需求的人員(請參考上幾期‘中smt廠(chǎng)家解決的是什么問(wèn)題?’的系列文章)。制程管理是一種管理方法，它并不會(huì )自動(dòng)生效，所以你必須在執行時(shí)同時(shí)借助技術(shù)方法如工藝技術(shù)、設備技術(shù)等知識的支援，方能見(jiàn)效。沒(méi)有這些方面的知識，低溫 不可能的把制程管理應用得好的。

　　結語(yǔ)

　　在今天smt市場(chǎng)中要確保競爭中，采用制程管理法是不可或缺的。內許多smt用戶(hù)還未了解這門(mén)管理，遑論加以應用。這對眼光正確和行動(dòng)迅速管理者是一個(gè)領(lǐng)先競爭對手的大好機會(huì )。

　　由于采用制程管理的優(yōu)點(diǎn)，加以業(yè)內已存在擁有這方面知識經(jīng)驗者，尚欠的只是smt用戶(hù)是否意識其重要性，因此smt業(yè)界采用制造管理只是時(shí)間的問(wèn)題而已。但有一點(diǎn)可以肯定的，今日不行動(dòng)就不能把握同伴的機會(huì )，他日可還落得為了不被淘汰而掙扎求存的境況。希望本文能讓讀者認識到為什么制程管理對smt是那么重要，并把握內目前正處發(fā)展情況的機會(huì )，立即開(kāi)始進(jìn)行改革工作。

 

來(lái)源：SMT廠(chǎng)家不容忽視的管理模式