零缺陷制造的基础——流程管理

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1、 SMT 专家网编辑整理 科学管理 零缺陷制造的基础流程管理 新加坡 CCF 公司 SMT 管理顾问 薛竞成 前言 在日常的工作中我们越来越多地听到品质两个字这说明当今社会各行业的竞争已经十分注重产品的质量问题就 SMT 行业来说好的质量可以较简单地归纳为简单快速地一次性生产过程中组装出满足寿命要求的 PCB 板要达到这个目的仅靠优良的设计和材料是不够的关键是需要一个优化合理的产品工程流程(Product Engineering Process) 在我们业内经常会出现这样的问题就是当我们制造出来的产品出现质量问题的时候首先大家都会把目光集中到材料设备或者操作程序上以寻找原因很少有人从工艺工艺流

2、程或产品工程流程的角度来解决处理问题在很大程度上这种寻找原因的错误切入点正是造成我们在生产线上老是出现同样的问题而且长时间无法根本解决的主要原因从事 SMT 工作的同行们一定也经常遇到连锡桥接虚焊锡珠和掉件等等问题那么为什么多年来这些问题会重复出现在一个又一个新产品老产品上为什么总也无法根治这些老毛病呢? 工艺和流程管理不当通常是问题的主要起因 因材料引起的质量问题有四个主要原因选择错误采购错误库存问题和供应商品质 1.选择错误说明企业内技术和设计人员缺乏对材料工艺性好坏的判断能力而这种能力的缺乏可能是由于技术知识的不足(不知道什么是工艺性的范围和好坏)造成的也可能是管理上的问题(即缺乏器件工

3、艺性认证流程工具和审批做法等等) 2.采购错误经常是因为没有推行技术采购(注一)的做法或推行得不到位的结果 3.库存问题常见的原因是库存条件不良(温度温度包装等)或时间过长这些问题也是因为企业内部在技术上对材料的工艺性要求(注二)做得不足或不全的原因造成的 4.供应商的问题常出现在沟通和能力认证方面在沟通上可能出现的问题是做得不够具体深入比如只要求好的可焊性而没有材料镀层厚度库存时间测量认证方法等的沟通此外则是认为供应商能够了解自己的要求而没有进一步思考这样的沟通会不会失真还有一点经常被忽视的是许多供应商所处的技术领域及掌握的知识面和企业用户并不相同这种情况非常容易造成沟通上的误解 在供应商能

4、力的认证方面虽然目前不少大企业都会进行供应商筛选和能力认证的工作但实际上仔细了解其生产技术制造工艺和质量管理过程的并不多也就是说评估认证大多只停留在表面的数据上而已当然也就很难保证来料的质量 从以上的分析可以看出因材料引起的质量问题主要是和工艺流程以及产品工程流程管理有关 很多与设备有关的生产问题除了那些的确因为设备部件损坏的问题外其他经过调整能够解决或减轻问题程度的大多数还是因为工艺掌握不好而引起的当然有些情况是由于设备的能力不足而造成的但这追根究底也是因为设备的能力(如 Cmk)不能符合或支持产品的工艺性也就是无法提供所需要的工艺能力 Cpk 的问题主要表现在两个方面一是设备配置没有依据工

5、艺能力要求二是产品设计没有符合可制造性方面的要求(对于没有自己的设计人员接单生产的 EMS 来说是缺乏了判断产品工艺性制定有效工艺参数的能力) SMT 专家网专业提供 SMT 工艺咨询和技术服务网站设 SMT 供求频道,SMT 基础,SMT 工艺,SMT 产 品展厅,SMT 论文基地,SMT 行业动态,SMT 论坛等技术含量很高的频道.是国内最大的 SMT 论文基地, 介绍贴片机,回流焊,波峰焊等产品 1 SMT 专家网编辑整理 以上内容说明由设备引起的生产问题同样也是与工艺流程以及产品工程流程的管理有关 工艺工艺流程和产品工程流程 工艺的英文是Process”一词Process 在 SMT

6、术语中包含了工艺做法和过程等一些含义在 SMT 中可以称焊膏印刷是个工艺也可以说是个做法和过程其他如贴片回流焊接波峰焊接点胶和返修等等也都一样 虽然没有很严格的规定在 SMT 中一般Process”一词用在个别单点工艺上较多而且较偏重于技术方面的描述比如上述的焊膏印刷贴片工艺和回流焊接工艺等工艺流程指的是整个组装工艺即包括如上述的焊膏印刷贴片工艺回流焊接和返修工艺等所有 Process 结合在一起的过程 工艺流程在英文中是Process Flow”工艺和工艺流程一般是指产品制造阶段的流程所以也常称为制造工艺流程(Manufacturing Process) 产品工程流程 Product Eng

7、ineering Process”则包括了制造以外 从产品设计到包装交货的整个流程我们可以说制造工艺流程适用于描述加企业(EMS)的活动而产品工程流程则更适合于 OEM 的情况本文的中心议题就是包含了制造工艺流程的产品工程流程 一个完整的工艺技术管理平台其技术流程分主流程和支流程两大部分主技流程包括从产品的设计开发试制量产安装交货一直到市场支援的全过程支流程则包括市场采购库存(后勤)基础工艺研发设备工程能源管理人力资源管理以及质量管理等等各项具体工作每个支流程和主流程都有直接或间接的相关关系它们通过主流程而相互影响比如基础工艺研发部支持设计部他们提供的材料技术要求将会通过设计部提交采购部作为技

8、术采购中重要的资料采购部能否有效地选择适当的供应商在一定程度上受到基础工艺研发部的影响(注三) 流程管理的重点是理清和管理好所有主支流程间的关系使他们相互协调发挥应有的作用杜绝相互扯皮造成的负面影响 流程管理的重要性 生产线上出现不良品有技术上的问题也有流程管理的问题特别是那些重复出现的技术问题几乎都是流程管理不当引起的 技术的正常发挥经常是靠好的流程管理来确保的我们有一些企业的技术人员虽然已经具备了一定的技术知识和实践经验但生产线上的问题还是不断出现技术人员每天的绝大部分工作时间还是在生产线上解决问题却无法预防问题的发生下面举一个和流程管理有关的常见例子例如在 0805 或 0603 矩形器

9、件上把适用于波峰焊接的焊盘用在回流焊接上容易造成立碑现象的发生看起来这是由于设计没有满足可制造性的要求采用了不正确的焊盘设计造成的错误属于技术上的问题但如果仔细分析是因为在设计流程中缺少了工艺路线的选择过程 或是后设计工序没有配合前面的工艺路线选择而造成的 在 PCB 板组装中 一件产品的制造 并不是一步完成的 也不是一个人或者一台设备能够制造出来的它必须经过设计试制等许多步骤才能够投入大批量生产此外还经常要经过多次设计的修改和工艺调整的工作所以其最终的品质结果整个过程中的每一步都将对其产生影响 在上述过程中各个工序都有本身的能力限制和输入要求这就需要每一个工序和其上下游工序有很好的配合才能前

10、后贯通制造出好的产品来流程管理强调的正是这种关系配合的管理确保每一个工序在提供本身的价值的同时不会给任何下游的工序造成不便或问题 SMT 专家网专业提供 SMT 工艺咨询和技术服务网站设 SMT 供求频道,SMT 基础,SMT 工艺,SMT 产 品展厅,SMT 论文基地,SMT 行业动态,SMT 论坛等技术含量很高的频道.是国内最大的 SMT 论文基地, 介绍贴片机,回流焊,波峰焊等产品 2 SMT 专家网编辑整理 要把产品做好 除了需要技术知识外 还需要正确的做法来使用这些知识 要懂得技术知识只能在 点上解决问题只有采取正确的做法才能够从面上解决问题而流程管理基本上就是针对做法的管理 我们不

11、少时候受到分工管理的毒害正如上一节中所说的许多支援性的支流程其实都直接或间接地在影响负责产品设计和生产的主流程分工管理使我们对这些关系或影响的控制力减弱比如在采购部出现的技术问题由于其责任和运作管理方法不受工程部的控制工程部未必有彻底解决这些虽属技术问题的能力而一般传统的采购部在处理技术问题方面的能力上有又远弱于工程部这就造成我们解决问题的切入点不是最有效的而使问题无法杜绝 流程管理的一个强处就是能够通过流程眼光和管理做法把整个企业内外(包括供应商和客户)的工序关系清楚地体现出来更科学地找出最有效的改正切入点这也说明了流程管理必须是企业层面的而不应该只停留或局限于一两个部门之中 传统管理和流程

12、管理的比较 长久以来我们受到大批量生产分工理念的影响使我们在部门组织和人员责任配制上分得很细而不灵活这种传统的管理法虽然能够照顾到专门性的效率却也容易对部门和工序间流动协调问题造成不利的负面影响前面我们谈到的设计不良影响生产的例子就是个典型的现象 在传统管理做法上虽然内部各部门之间比如设计部和生产部也有沟通但却很缺乏协调性和相互正面影响的力度部门间的沟通协调和各自部门内部的沟通协调能力更是差得很远这就造成了类似生产出现问题后才去要求更改设计甚至会出现无法协调更改的情况在职责上设计部并不负责产品的制造水平认为这是制造部门的责任同时制造部也没有权利要求按照他们的意图调整设计如果设计部对整体效益认同

13、多些愿意协助就能使结果好一些否则制造部门往往只好另想办法甚至不计成本地通过调整工艺或修补来补偿设计方面的问题 如果运用了流程管理以上的问题现象将可以得到更本性的解决流程管理增加了部门的透明度管理的对象不是部门和部门员工的概念而是以工序流程为管理对象注重流程中每一个过程的效率以及和上下游工序的关系管理重点在于整体流程的完整性和顺畅性 我们再用上面的错用波峰焊接技术的焊盘在回流焊接工艺上的例子来看看如果采用流程管理将如何避免这类问题的发生 流程管理的每一个工序都有明确的输入要求所以生产部(或试制部)对于设计部门传给他们的工作(即输入)有一定的要求在这些要求中包括了产品的工艺路线选择工艺难点描述和预

14、计的质量问题和质量水平等等做为上一个工序的责任人(PCB 布局排线的 CAD 工程师)他必须对其输出(也就是下一个工序的输入)的质量负责由于试制或生产技术人员必须知道产品设计是适合什么工艺的才能适当地安排试制或生产所以对于工艺路线描述这一输入的要求是合理的 由此明确在流程管理中把工艺路线描述定为 CAD 技术人员的责任CAD 设计工作是按照电路设计人员所提供的电路图和 ROM 清单(器件材料清单)来进行的而工艺的选择必须在材料确定之前所以工艺路线不是由 CAD 技术人员来定这项技术资料在流程管理上就成为 CAD 这一工序的输入由CAD 工作之前的工序负责人员提供在 CAD 这一工序中流程管理上

15、也明确地注明其设计技术依据必须按照前工序提供的工艺路线所以如果工艺设计负责人员定下工艺路线是回流焊接时CAD 人员就自然会SMT 专家网专业提供 SMT 工艺咨询和技术服务网站设 SMT 供求频道,SMT 基础,SMT 工艺,SMT 产 品展厅,SMT 论文基地,SMT 行业动态,SMT 论坛等技术含量很高的频道.是国内最大的 SMT 论文基地, 介绍贴片机,回流焊,波峰焊等产品 3 SMT 专家网编辑整理 采用相应的回流技术的焊盘库来进行设计这就可以避免采用不当的焊盘也就相应地避免了给后工序的生产造成问题 当然在这里需要一个前题条件就是在技术知识上必须先有波峰和回流焊接技术有不同焊盘需求的概

16、念所以我们先前提到技术和流程一个是技术知识一个是做法必须很好地配合才能真正发挥作用 流程管理的内容和做法 流程管理的活动主要是对企业的关键活动重复进行以下三个步骤 1.制定流程(对于尚未有流程档案的)或流程分析(对于已有流程档案的) 2.改进流程 3.实施新流程 制定流程 企业对于其各项主要活动都必须要制定相应的流程这是最基本的工作因为没有流程就没有流程管理可言没有流程也就难以确保工作的系统性和一致性更谈不上改善了 制定流程有几项重要的内容首先要做到的是流程必须分得适当不应该太细也不能太粗太细会限制运作时的灵活性太粗则失去管理的力度粗细的判断是按照以下流程工序的各项必备内容是否能清楚地体现来决定的制定流程最好是以图来表示(如图一)并辅以文字说明这样才能确保清晰而不容易被使用或管理者误解 流程中的每个工序用一个方块来表示每一个工序应该具备以下的内容 (1)工序活动名称(2)责任部门或职位(3)输入(4)输出(5)关键工具和文档 除了每个工序流程应该具备以上内容外在关键的流程工序部分应该有关键表现指标这些表现指标描述的是对该部分流程的功能表现的测量方法是日后用以评估分析流