工业工程在A公司的应用研究论.doc

工业工程在A公司的应用研究摘 要目前，随着改革开放的不断深入，市场经济在资源配置中已经起决定性作用，工业工程作为改革开放之后的传入我国的新型专业知识，在企业当中的作用也随之正在逐步提高。工业工程作为西方一门较为成熟的学科，从传统工业工程发展到现代工业工程，在西方发达国家及日本、韩国、台湾地区应用已经较为成熟，并带动这些国家地区经济增长，为经济发展做出前所未有的贡献。工业工程的应用可以达到降低生产成本、提高生产率和效率、保证产品质量和生产安全、使企业获得最大的经济效益，促使企业走内涵式发展的道路，必须从改善企业内部方法入手，充分挖掘企业内部潜力，达到提高企业的生产效率和效益。因此，将工业工程的相关理论和方法应用到我国各个部门当中，可以带来意想不到的收获。该论文主要研究了在企业生产管理中如何运用工业工程相关理论进行持续改善，对如何提高企业产品质量进行相关探讨。论文以A公司测试车间的产品为主要研究对象，在分析了产品生产过程中经常出现的质量问题后提出相应方案，以工业工程技术相关思想为指导，以强调推行实际效益为宗旨。将实际的生产现场作为该论文的基础，以实际的生产绩效为依据，展示了提高产品质量会在产品生产过程中重要性。 本论文研究的A公司是一家主要代工半导体企业。在最近几年来，随着经济的发展集成电路的种类与需求不断扩大，与此同时，为了追求企业利益最大化，集成电路制造企业陆续投产，在同行业之间也出现了越来越激烈的竞争。对于A公司测试车间的产品质量存在的问题，需要从场地布置、机器设备、生产工艺、生产员工等多方面找出影响产品质量的原因。针对A公司生产的产品质量现状，本论文研究以工业工程思想作为基本理念，以流程优化为核心思想，对生产流程有针对性的展开科学分析，找到实际可行的改善方案。本次研究主要涉及三个方面，首先观察集成电路测试流程，通过改进生产工艺过程，努力减少生产中的无效时间，提高了生产车间生产效率。第二研究生产现场，通过对现场进行合理的优化改善，调整生产现场的物料放置位置，实行生产的秩序化、文明化，使生产效率不断提高。最后分析和调动人员的积极性，推行全员质量管理和持续改进活动。通过一系列的优化和改进，A公司的测试产品的质量和生产绩效得到了显著的持续改进和提高。关键词 工业工程，工作研究，持续改进 AbstractAt present, with the deepening of reform and opening up, the market economy in the allocation of resources has a decisive role, industrial engineering after the reform and opening up the incoming as Chinas new professional knowledge, in the enterprise also along with it is gradually improving. Industrial engineering as a western a mature discipline, from the development of the traditional industrial engineering to modern industrial engineering, in the western developed countries in Japan, South Korea, Taiwan and application has been more mature, and made a great contribution to the economic development of these countries and regions. The application of industrial engineering can reduce production costs, improve productivity and efficiency, ensure the quality and safety, and enable enterprises to obtain the maximum comprehensive benefit, starting from the improvement of the internal method, go connotative development road, the mining enterprise internal potential, improve the efficiency and effectiveness of enterprises. Therefore, the industrial engineering related theories and methods applied to various departments of our country, can bring unexpected harvest.This paper mainly studies how to use the quality continuous improvement method in enterprise production management. The main research object of the thesis is a testing workshop of a companys products, in the analysis of the quality problems often occur in the production process put forward corresponding scheme, taking the ideas of industrial engineering technology as a guide, to emphasize the actual implementation benefits for the purpose. Taking the actual production site as the basis of the paper, the actual production performance is the basis, and the activity of improving the product quality is demonstrated in the process of production.This paper studies A company is a major foundry semiconductor enterprise. In recent years, with the continuous expansion of the species and the demand of the economic development of the integrated circuit. At the same time, in order to maximize the interests of enterprises, integrated circuit manufacturing enterprise production in succession, in the same industry also appeared in the increasingly fierce competition. For the problems of product quality in the A company, the reasons for the quality of the product are found out from the aspects of machine equipment, production process and staff. In view of the present situation of the quality of products produced by a company, this study with industrial engineering theory as its basic idea, to process optimization as the core idea of the production process have according to the scientific analysis, find the practical and feasible improvement scheme. This research mainly involves three aspects, first observed integrated circuit testing process, by improving the production process, efforts to reduce the non production, improves the production efficiency of the production workshop. The second study production site, through on-site reasonable optimization and improvement, adjust the production site material placement, implement the production order, civilization, so that the production efficiency is increased. Finally, analyze and mobilize the enthusiasm of the personnel, the implementation of the full quality management and continuous improvement activities. Through a series of optimization and improvement, the quality and production of A companys testing products has been significantly improved and improved.目 录摘 要1Abstract21 引言61.1 论文研究的意义、目的61.2 IE的国内外现状及发展趋势71.2.1 工业工程在国外研究现状71.2.2 工业工程在我国研究现状81.3 论文的研究方法91.4 论文的研究内容92 工业工程相关理论92.1 工业工程的基本概念102.1.1 工业工程定义102.1.2 工业工程的特点102.1.3 工业工程意识112.2 工作研究112.3 方法研究132.3.1 方法研究定义132.3.2 方法研究的内容132.4 作业测定142.4.1 作业测定定义142.4.2 作业测定的主要方法142.4.3 标准工时的设定152.5 5S管理活动152.5.1 5S含义152.5.2 5S活动内容162.6 全面质量管理162.6.1 全面质量管理的基本观点162.6.2 全面质量管理的主要特点172.6.3 QCC 管理法173 A公司生产运作体系及存在问题183.1 A公司生产运作体系183.2集成电路制造过程193.2.1集成电路制造流程193.2.2 半导体元件制造过程203.3 半导体测试203.3.1 半导体制作特点203.3.2 晶圆测试流程213.4 A公司存在的生产及管理问题223.5 工业工程实施步骤234 IE在A公司实施应用244.1 优化工序流程244.1.1 工序流程优化四大原则244.1.2 工序流程优化的方案244.2 缩短工序时间294.2.1 SMOS8测试步骤294.2.2 改善SMOS8测试过程294.3 工艺流程规程化304.3.1 建立新产品测试生产系统流程314.3.2 新产品测试转为正式生产的规程314.3.2 探针卡清洁保养规程324.4 全员质量管理及持续改进活动334.4.1 人员培训334.4.2 品质管控小组(QCC)活动344.4.3 持续改善小组（CIT）活动34结论35致谢36参考文献371 引言1.1 论文研究的意义、目的目前，对于IE的研究已经遍布全世界，运用IE相关知识可以降低成本、提高生产效率和质量，使企业获得多方面的综合经济效益，应用IE的相关理论知识能够在故障出现之前防患于未然，避免不必要的麻烦，可以大量减少废品的产生。因此，对于IE的研究和应用正在快速的发展。但是，在我国还有许多企业没有重视到其重要性，没有应用IE的意识，甚至还不了解IE的真正涵义，或者是急于求成而泛泛为之，却欲速则不达。伴随现代社会的飞速发展，当今社会已经进入了高科技的电子信息时代，更需要科学的技术和经营来管理企业，这就要求我们对人员、设备、物料、能源、信息进行合理的分析、设计、改善，从而使企业达到降低成本、提高质量和生产率、追求最佳效益的目的。该论文讨论的A公司是一家面向中国乃至全世界高科技的集成电路制造企业，芯片测试部门作为芯片制造的最后一道工序，经过测试后芯片被送到客户那里，因此对企业来讲提高质量和生产率就显得至关重要。通过运用工业工程技术理论，对设备布局、工艺程序、物流系统、成本控制、人员、质量和现场管理进行一系列有效的改善，从而提高了质量和生产率，降低了成本。如此实施对于企业的生存与发展起到至关重要的作用。通过运用工业工程技术进行科学的管理，使得A公司测试产品质量大幅提高。1.2 IE的国内外现状及发展趋势 工业工程一般情况下可分为传统IE及现代IE两个部分：传统IE指的是泰勒时代的IE。在二战以后由于将运筹学应用到其中而发展起来的IE则被称为现代IE。伴随着科学技术的迅速发展，现代IE的研究内容及方法均发生了超乎想象变化。1.2.1 工业工程在国外研究现状现代IE的内容更加泛指一些机构，也就是说可以扩展到现代服务业。研究目标则是在市场竞争中整体优化这一集成系统。那么现代工业工程更加突出以下思想：（1）系统分析：研究系统内部各实体、组成活动及系统状态的发展变化，及于外部环境之间的相互关系；（2）整体综合：以整体眼光来考察，综合优化系统内部诸要素。（3）定性与定量结合：尽可能采用定量的方法来进行分析与评价。经过二战之后，作为战胜国的美国有目共睹地在其经济实力上得到了提升，作为在美国发展起来的专业工业工程，也在全世界范围内发展成为较有影响力的科学技术。此时的工业工程成功吸收了统计学、运筹学及行为科学的理论与方法，并注重于系统整体效率的提高，成为了战后世界个国家经济反战的强有力武器。20世纪80年代以后，由于国际市场竞争的日益激烈以及显示出来的较为紧张的能源危机，各个工厂面对这样的压力，要求它们必须具备以低成本、高质量、高效率进行生产的能力，使其能够在竞争激烈的国际市场中取胜。伴随着这样外界环境，正在发展中的工业工程同时吸取了系统工程、计算机工程以及社会科学的许多最新成果，并结合自身的发展要求形成了一整套科学的管理技术体系，服务于生产、物流、军事和行政管理等许多领域。作为发达国家之一的日本，其IE最初的发展也是基于基础工业工程，在20世纪60年代初创立了TQC模式，70年代以来，日本推出了以准时化生产（Just in time，简称JIT）、精益生产（Lean Production,简称LP）、丰田生产方式（Toyota Production System,简称TPS）为代表的日本IE模式。1.2.2 工业工程在我国研究现状我国工业工程产生的社会背景与美国、日本等国家还存在相当大的历史落差，虽然工业工程迄今为止未能形成一门独立的学科体系，但属于其范畴的许多知识和技术已不同程度地得到应用。建国以来我国大陆工业工程的发展和一夜应用可以简单分为以下三个时期：（1）五十年代初期，工业工程在我国处于萌芽状态，许多企业通常采用前苏联的管理模式，在设计、施工和生产过程中，工作人员、技术人员掌握了一些优化流程、提高效率的技术方法，但大多数都是在没有系统地了解、掌握IE技术与理论的前提下本能的应用着。积极推行工业工程生产组织与计划方法，如进行时间研究、制定劳动定额标准等，实际上这些方法在一定程度上包含了一些传统IE的内容。（2）六十年代，伴随着社会主义建设高潮，广泛开展工业战线的合理化建议、技术革新运动，在工厂企业中，特别是在大中型企业中，许多过程技术人员和工人通过改进生产工具、优化工艺过程、改善操作方法，从而使企业达到了提高工作效率，降低成本的目的。（3）八十年代，改革开放以后，随着社会经济的提升，我国积极引进、学习、模仿国外的应用工业工程经验，机械系统推行的工作研究和日本创造的“5S”等IE技术，在一些机械工厂获得一致好评，证明IE对我国企业在优化生产管理、提高效率和效益等方面起到重要作用。1990年6月，中国机械工程学会工业工程研究会正式成立并举办第一次全国工业工程学术会议。工业工程研究会的成立为我国工业工程的研究和学术交流奠定了组织基础。目前，我国大陆应用工业工程的行业已经涉及到汽车、钢铁、接卸制造、建材、信息等。在汽车行业的生产过程中，第一汽车集团、一汽大众、上海大众也都应用了工业工程相关专业技术，但大多数是在传统方法的基础上，引进了部分国际通用的方法，使用起来具有一定的局限性。比如，上海大众运用的MTM方法，对于手工作业较多的装配较适用，但对于机械加工来说，并不利于其工作分析研究。而与此同时，因为中国目前尚未加入国际MTM协会，因此对于作业标准的理解以及运用的准确程度都还存在着或多或少的问题。而一汽大众尽管在生产中应用工业工程的领域较多，但分析的方法仍然较为传统。综上所述，无论是类似我国的发展中国家还是发达国家，工业工程的研究和发展都非常迅猛，伴随着计算机信息时代的不断发展，工业工程必将在企业发展、社会经济增长中发挥日渐越来越重要的作用。1.3 论文的研究方法本论文以工业工程理论中的工作研究为基础，运用工作研究常用的分析技术：5W1H提问技术、ECRS四大原则，在对员工进行动作分析时认真遵守动作经济性原则。所谓5W1H提问技术就是指对研究的工作以及从事的每项活动从原因、目的、地点、时间、方法、人员六个方面进行连续提问，可以连续的进行几次提问来弄清楚问题的所在，然后根据提问的答案，弄清楚问题所在，并且进一步探讨可以改进的可能性。工作改善时一般遵循对目的首先考虑是否能取消，其次考虑对时间、地点、人员进行合并或重排。对与质量管理有关的组织结构、人力资源、工作流程以及质量问题解决方法等层面做了分析研究，最终在生产型企业里，构建了持续改进生产效率和提高产品质量的一种有效的生产管理系统。1.4 论文的研究内容本文从A公司测试车间着手，以工作研究基础方法和全面质量管理理论为基础，对芯片测试质量持续改进和流程分析进行充分应用研究，探讨分析在该公司生产管理过程中普遍存在的现状和改善的效果。论文研究内容如下： 第一章介绍了工业工程在A公司的应用研究意义和目的，IE在国内外的现状及发展趋势，并且简单阐述了论文的研究方法。第二章阐述了工业工程的相关理论，其中包括较为基础的工作研究，以及对5S现场管理方法和全面质量管理的简单介绍。 第三章分析了A公司管理体系及存在的问题，其中包括A公司生产运作体系运行结构、集成电路的制造流程、生产管理存在的问题以及工业工程实施步骤。第四章系统分析了A公司测试生产车间生产工艺流程，缩短工序流程时间，使得工艺流程规范化，并且动员全体人员进行质量管理及持续改进活动。最后，总结了工业工程技术知识在A公司应用研究分析。2 工业工程相关理论2.1 工业工程的基本概念2.1.1 工业工程定义工业工程(Industrial Engineering，简称IE)是工业化产物，一般被认为最早起源于美国。IE的发展迄今为止已经有一个多世纪，被人们公认为由人文社会科学、自然科学、经济学、管理学等学科形成的交叉型学科。目前在各种IE的定义中，最具有权威性的是美国工业工程师协会（AIIE）在1955年正式提出的，后来经过修订的定义。其概述为：工业工程是对人员、设备、物料、能源和信息组成的集成信息系统进行设计、改善和实施的工程技术，工业工程综合运用了物理学、数学和社会科学的专门技术和知识，并结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。2.1.2 工业工程的特点（1）IE 的核心是提高质量和生产率、降低成本 提高生产率是工业工程师毕生的抱负，综合研究降低生产成本、提高生产率和质量，追求生产系统的最佳整体效益是IE的重要特点。 （2）IE 是综合性的应用知识体系 由IE的定义可以清楚地了解，它是一个由多种学科技术和知识构成的庞大知识体系。企业只有综合运用这些技术和知识，才能达到真正的提高企业综合经济效益，利用IE进行全面的研究，解决在生产和管理当中出现各种问题。 （3）注重人的因素 人的因素在组成生产系统的各要素之中，属于最活跃的和不确定性最大的因素，在运用IE技术知识对分析对象进行设计、实施控制和改善的过程中，首要工作就是要考虑人和其它要素之间的关系以及各因素之间相互作用，这就要求在进行系统设计时要以人为中心进行。IE应用研究十分重视人的因素，其中包括人的工作主动性、人机关系、积极性和创造性、环境对人生理和心理的影响、激励方法等，为了达到使人能充分发挥能动作用，就必须构建适合人的心理和生理特点的机器环境系统。 （4）IE是系统优化技术IE不仅强调某种生产要素或某个局部的优化，而且还要优化整体系统，最后追求的是整体系统综合效益的最佳。充分发挥各要素与各子系统之间的功能，使之能够协调有序的进行。2.1.3 工业工程意识IE在实践中的产物就是所谓IE意识，是对IE应用有指导作用的思想方法和原则。IE的意识主要可以包括以下几个方面：（1）以人为中心的意识。人是生产管理活动中一个最重要的要素，其他的要素要是没有人的参与就不能发挥作用。所以必须倡导以人为中心，全面配合合作，充分发挥和调动各种人员的主动性、创造性和积极性，渐渐地建立和改善满足职工健康、安全、舒适要求的工作环境，培养职工的劳动意识、竞争意识以及企业发展意识，团结企业职工的凝聚力，共同实现企业目标。 （2）问题和改革的意识。 在工业工程师心中有一个基本理念，那就是任何工作、任何问题都能找到更好的方法去解决，永无止境的进行改善。坚持让工作方法更加经济合理，在管理改善方面就要坚持改善、再改善。（3）工作简化和标准化意识。自IE产生以来，就追求工作简化、专门化和标准化，即所谓“3S”，对企业提升效率、降低生产成本起了重要的作用。现代企业面临不断变化的市场需求，需要经常开发最新产品、新工艺，更新技术，就必须坚持多品种、小批量的生产方式为主导，但保证企业优质高效的生产基础工作简化和标准化仍然是要执行的。（4）成本和效率意识 由于IE 追求的目的是提高中生产率，所以在应用IE理论时必须树立成本和效率意识。所有工作都要从大处着眼，从小处着手，对生产每个环节都力求节约、避免浪费，以更低成本、更高效率的方法完成各项工作。（5）全局和整体意识系统整体优化是现代IE所追求的，所以必须从整体和全局出发，根据研究对象的具体情况选择恰当的方法，各个要素和局部的优化必须与全局协调，服务于系统的总目标和整体优化。2.2 工作研究工作研究包括方法研究和作业测定，工作研究作为IE最基础的改进方法，起源于泰勒提倡的时间研究和吉尔布雷斯提出的动作研究。降低成本、提高质量和生产率是工业工程的核心。工作研究是对工作方法、作业流程和作业时间进行科学的分析和测定，据此制定出合理的作业标准和时间定额，使各项作业标准化，不断提高劳动生产率和经济效益。工作研究范畴如图2.1所示。方法研究1.方法、程序2.材料3.工具与设备4.工作环境条件 整体工艺分析程序分析 产品流程分析 布置与径路分析 人机作业分析作业分析 联合作业分析 双收作业分析 动素分析动作分析 影像分析 动作经济原则设定工作标准1.方法、程序2.材料3.工具与设备4.工作环境条件运用上述分析技术，实现工作方法、程序、环境、条件的最佳化，为制定工作标准打下基础，也为时间研究作好准备作业测定确定时间标准 密集抽样时间研究直接法 分散抽样时间研究 方法时间衡量 预定动作时间标准（PTS） 工作因素法间接法 模特排时法 标准资料法制定工作标准调训操作人员标准工作法+标准时间+其他要求 工作标准实施标准，产生效益图2.1 工作研究范畴2.3 方法研究2.3.1 方法研究定义运用各种先进分析技术对现有作业内容（装配、加工、操作、制造、管理、服务等）方法进行详细的记录分析，经过严格的考察后，设计出最合理、最经济、最有效的工作方法，并将其规定为标准的工作方法，来减少人员、机器的无效动作和资源的浪费。 2.3.2 方法研究的内容方法研究的具体研究内容如图所示：图2.2方法研究内容2.4 作业测定2.4.1 作业测定定义作业测定作为一种客观、科学、令人信服的决定彼岸准时间的方法，如今在世界各个工业发达国家都应用作业测定来制定标准的劳动定额，作业测定就是按规定的作业标准运用各种技术来确定合格工人完成某项工作所需的时间。 2.4.2 作业测定的主要方法 （1）时间研究(秒表时间研究)对操作者的作用执行情况在一定时间内通过运用秒表或电子计时器进行直接持续地观测，将工作时间以及和有关工作的其他参数，在结合对比标准概念相似的对作业执行情况的评估等数据，一并记录下来，并加上组织所规定的宽放政策，来确定工作人员完成某项工作所需的标准时间的方法。 （2）工作抽样 工作抽样（Work Sampling）就是通过瞬时观测机器设备和作业者的作业状态，认真分析各种作业活动事项，并调查其发生次数及发生率，然后对现有工作方法进行工时研究，用统计学方法对各观测项目的时间构成及变化情况进行推断。(3)预定时间标准法（PTS）利用预先确定各种动作的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间。预定动作时间标准法（Predetermind Time System）与秒表时间研究不同，因为其不需要直接经过秒表进行时间测定，也就是说可通过作业中包含的各类动作及实现各种动作的时间值确定该作业的正常时间，结合适当的宽放时间，就得到作业标准时间。 (4)标准资料法 标准资料是以其他作业测定方法为基础，整理分析经过作业测定所获得的大量数据，利用现成的时间资料进行编制，建成具有某种结构的作业要素正常时间值的数据库。2.4.3 标准工时的设定在操作正常的条件下，用标准的工作方法及适当合理的劳动强度和速度制定符合质量要求的工作所需的作业时间。标准工时是衡量一切工作的标准，劳动工时管理就是计划需要多少人用多少时间去完成具有多少产量的流程，这是企业提高生产效率的关键所在，也是在标准的工作方法条件下进行时间测定具体运用的体现。 正常时间：在正常状态下工作者持续不断地完成工作任务所需的时间。宽放时间：为了稳定地完成正常操作内容工作者需要出现的休息、停顿等所需的时间。 标准工时=测定时间+宽放时间 （公式2.1） 这种方法是最大众化的，适合于普通产品的标准工时计算。其实施的步骤如下图：IE人员做准备：秒表、程序图、记录表按工位位别测定汇总测定数据计算标准时间计算依据：宽放时间=正常时间+宽放率图2.3 标准工时制定步骤2.5 5S管理活动2.5.1 5S含义5S管理活动起源于日本在企业广泛采用的现场管理方法，开展通过以整理、整顿、清扫、清洁和素养为内容的活动，对生产现场中存在的生产要素进行有效管理。2.5.2 5S活动内容（1）整理整理是指区分要与不要的东西，现场不需要的东西坚决清除，做到生产现场无不用之物。通过整理，可以有效地提高生产现场的利用率，行道通畅，避免混乱。 （2）整顿整顿是指把必要的东西分类定位放置，摆放整齐，使用时随时能找到，减少寻找时间。 （3）清扫清扫是指将生产和工作现场的油污、灰尘、垃圾及时清理干净，保持设备以及工装夹具的清洁度和润滑度，保证生产或工作现场地面干净、整洁。（4）清洁清洁是对整理、整顿、清扫这三项的坚持与深入，并使其规范化、制度化。（5）素养素养是指培养现场作业人员执行作业、遵守现场规章制度的习惯和作风，提高人员的素质。2.6 全面质量管理目前对于全面质量管理理解，就是要在全社会范围内的推动下，企业所有部门、组织和全体人员都要重视以产品的质量为核心，把专业技术、数理统计和管理技术结合气起来，建立起一套高效、严密、科学的质量保证体系，控制生产全过程影响质量的因素，以最经济的方法、优质的工作，提供能满足用户需要的产品或服务的所有活动。全面质量管理的核心就在全面二字上。2.6.1 全面质量管理的基本观点（1）用户至上； 首先是要建立一个以用户为中心，为用户服务的思想。（2）质量是设计、制造出来的，而不是检验出来的； 一个企业产品质量的好与坏，主要是因为产品的设计和制造，检验只能发现产品质量是否符合质量的标准，但它不能决定产品的质量好与坏。（3）一切用数据说话；全面质量管理的重点是使用的所有数据，它是在质量管理科学的工作要求。风，深入实际掌握客观、准确的情况，对问题的定量分析，掌握变化规律的质量，以便采取实际措施解决质量问题。 （4）不断改进； 不断改进作为目前经济发展重要环节，导致企业各部门都要对产品质量的要求十分看重，企业要满足顾客的这种需要，就必须不断改进产品质量，提高管理水平。2.6.2 全面质量管理的主要特点（1）全面质量管理是全面质量的管理所谓全面质量就是过程质量、工作质量和产品质量。全面质量管理与以前的质量管理不同的一点就在于其工作对象是全面质量，而不是仅仅局限于产品质量。全面质量管理倡导应该从保证抓好产品质量入手，用优秀的工作质量保证产品的质量。 （2）全过程的质量管理 相对于制造过程而言的，全过程质量管理就是要求把质量管理活动不但只执行在产品的制造过程，而且还要贯穿于产品设计、形成和销售的全过程，全面落实以预防为主的方针。企业对于质量高产品的制造，必须要建立在市场调研、产品的选型、研究试验、设计、原料采购、制造、检验、储运、销售、安装、使用和维修等各个环节当中，不能遗漏每个环节。（3）全员参加的质量管理 现如今产品生产的环节涉及到多个方面，上一道工序和下一道工序之间以及前、后车间经过多个员工，这就要求每个人必须具备质量管理意识。全面质量管理的一个重要特征，那就是所有的员工都要参与质量控制。全面质量管理要求不论是厂长还是普通员工，都要具备质量意识，都要承担具体的质量职能，积极关心产品质量。2.6.3 QCC 管理法QCC的英文“Quality Control Circle”的缩写，译为品管圈，也叫质量圈，质量圈概念源自于美国，在日本发扬光大。QCC管理模式是全面质量管理(TOtalQuality Management，简称TQM )中的一环。其特点制由基层员工组成小组，经过适当的指导和训练，然后小组经过定期会议去挖掘、分析并且解决在日常工作中存在的有关问题。QCC的概念大致可以概括为利用质量控制概念和技术，即利用基本的统计系统和计划工具，通过发展基层被雇佣者的能力来实现他们的自我发展，达到自我实现，使工作场所更好，充满活力，持续改进、维护产品服务、工作的质量，从而增加顾客的满意度。3 A公司生产运作体系及存在问题3.1 A公司生产运作体系本文讨论的A公司是一家高科技的集成电路制造企业，经常为其他制造商代工8英寸和 12 英寸的集成电路及进行相关技术配套服务，从事的活动大体分为产品设计、掩膜制造、芯片生产、晶圆凸球贴片、晶圆测试，最后到芯片集成封装测试的全套生产代工。该公司始建于2001年，管理体系主要为七层，依次为：总裁首席执行官运营中心副总裁厂长部门经理分部经理工程师该公司的生产运作体系结构如图3.1所示：总裁运营中心工程中心测试中心Fab工厂厂务长质量处产品部测试部工艺集成工程部薄膜工程部制造部首席执行官图3.1 A公司生产运作体系3.2集成电路制造过程3.2.1集成电路制造流程集成电路的制造过程如图3.2所示：IC电路设计布局光罩制作晶圆制造晶圆针测封装预烧最后测试包装出货设计公司设计公司光罩公司晶圆公司测试公司预烧公司测试公司测试公司测试公司封装公司图3.2 集成电路制造流程3.2.2 半导体元件制造过程如图所示，半导体元件制造过程可以分为晶圆处理（Wafer Fabrication：Wafer Fab）、晶圆针测（Wafer Probe）、封装（Packaging）、测试（Initial Test and Final Test）等几个步骤。半导体元件制造过程可示意如下图：前段后段晶圆处理晶圆针测封装测试图3.3 半导体元件制造过程 3.3 半导体测试3.3.1 半导体制作特点倘若在半导体材料中掺杂后，光、电场、压力、温度、磁场等物理现象均可改变其导电特性。最普遍应用在集成电路芯片的材料是硅 (Silicon, Si)，纯硅导电特性差, 可利用掺杂改变或控制其导电特性。怎样掺杂及控制杂质在硅片中分布情况是制造半导体的重要技术之一。集成形成元件的物质到晶圆上，可以起到电容、电阻、二极管、三级管等功能，形成一个回路，执行特定的功能，这就是所谓的集成电路。晶圆面积越来越大，集成电路的芯片越做越小，而芯片上集成的电路元器件越来越多，从而达到功能越来越多而体积越来越小。晶圆尺寸变化如图3.4所示。图3.4 晶圆尺寸变化图6寸(15.24cm)8寸(20.32cm)12寸(30.48cm)3.3.2 晶圆测试流程 晶圆测试流程如图3.5所示：进货检验第一道晶粒测试目检烘烤目检第二道晶粒针测目检打墨点目检墨点后烘烤出货检验图3.5 晶圆测试流程3.4 A公司存在的生产及管理问题（1) 产品质量不稳定，合格率低 分析导致集成电路产品质量低的原因，因为随着集成电路技术飞速发展，并且在原来存在的生产管理模式下，生产线的检验设备和人员技术能力都没有满足最佳工作状态，严重地限制了企业的发展。(2) 生产现场存在各种浪费生产线根据操作次序排列，其生产方式属于典型的批量流水型，在各个工序中可能存在很多不增值作业，并且其中每个工位工作负荷并不平衡，导致生产效率没能充分发挥出来，物流线路比较长，布置工位较宽松，工人需要经常走动来拿取物料，以至于在生产过程中存在着各种浪费。(3) 生产系统缺乏柔性，适应多品种的频繁切换能力差 生产系统柔性就是生产系统对待产品品种和产量变化的适应性，也就是生产系统的应变能力。就A公司生产系统来讲，衡量其柔性大小可以用产品品种切换所需时间及产量的调整幅度来表示。因为固定的生产对象、高度标准的工艺设备高度，因而导致生产系统缺乏适应市场变化的能力，当产品品种变化频繁或生产数量出现较大变化时，常常不能及时作出反应，就会导致适应市场变化能力较差。 (4) 缺乏有效的激励机制，员工积极性、主动性不强 在该企业中，存在企业员工对待企业的忠诚度、凝聚力、责任感不强等现象，并且工作目标不明确，分配激励机制不完善，结果导致员工对待工作积极性不高，完成任务满意度差，缺乏先进的企业文化，没能形成属于自己特征的核心价值观。3.5 工业工程实施步骤如上所述，针对A公司存在的各种问题，相关部门根据工业工程理论确定了以提高质量为核心的生产模式战略规划，明确目标制定长期改善计划。第一步，对公司每一个人进行工作简化、标准化培训，引进提高质量需要全员努力的意识，无论领导者还是生产线上的工人，都要求从心里意识到工作标准化和引进先进生产管理模式的必要性和紧迫性。 第二步，对生产现场进行改善，将生产工艺优化作为核心任务，优化工序流程作为现场改善的重点，提高生产效率和产品质量，降低成本，消除各种浪费。 第三步，系统化管理生产现场各环节，使新产品生产测试流程规范化，通过建立一个高效率、高柔性的管理系统，优化其工艺流程，使生产成本下降。 第四步，积极调动全体员工进行全面质量管理活动，促进持续改进过程(CIP)，通过工业工程中以人为本的思想充分提高每个员工的积极性、主动性，最大限度统一企业的精益求精思想与员工价值理念，打造用高质量服务客户的企业文化。 4 IE在A公司实施应用4.1 优化工序流程工序流程优化目的是通过对现场中产品或零件制造全过程的分析，避免和消除不合理、不经济的加工工艺方法、内容和程序，通过进行流程程序分析使技术工人设计出最经济、最合理、最有效的工序流程，达到降低成本提高生产效率的目的，使加工路线和制造周期缩短到最小。程序分析作为工作研究的基础，工艺流程分析以生产系统全过程为研究对象，要求对一个完整的工艺流程，从第一个加工工序到最后一个加工工序做全面系统的研究分析，利用流程程序图分析有无重复多余的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待时间是否太长等问题。4.1.1 工序流程优化四大原则E取消：对进行提问的回答分析是否有必要消除，对于答复为不必要的工序给予剔除。C合并：就不能够给予取消的工序而又是必要的，看能否将其合并，以达到节省时间、简化工艺的目的。R重排：对于不能取消或合并的工序，可以考虑是否可以进行重排。S简化：经过取消、合并和重排后的工作，分析剩余必要的工作，采用快捷的、简单的、高效的动作和方法实现；4.1.2工序流程优化的方案依据上面四大原则来优化工序流程，为了说明各种优化方案在这条生产线上的具体实施过程，我们以SMOS8这种芯片的生产为例。 上面我们已经介绍了芯片测试程序，在晶圆厂集成电路晶圆先通过薄膜、光照、扩散、刻蚀等操作反复多次加工后，需要将晶粒测试再送到测试厂，测试后晶粒根据客户的要求再进行晶圆背面磨，使晶圆厚度磨到满足需求程度。由于需要将晶圆运输到晶圆厂进行背面磨工序，所以要将晶圆从测试厂送回到晶圆厂，随后再返回测试厂，来进行打墨点工序。进行打墨点工序是为了封装厂可以区分好坏芯片将测试不合