企业生产制程分析与改善技术-案例

半導體封裝業之作業流程分析與改善半導體封裝業之作業流程分析與改善任何企業為了適應日益競爭的環境，必須採用適宜的作業管理系統，以達到降低本钱、提高效率、準時交貨、精進品質及生產彈性等目的，而作業管理系統可以運作如宜且發揮其成效，實有賴於正確地建構出該管理系統下各個機能之作業程序與控制重點(Huguet;Grabot,1995)。Pisano&Wheelwright(1995)呼籲高科技的公司更應有一套作業/生產管理系統來提昇企業本身之競爭優勢。本研究係以台灣兩家半導體封裝公司為個案，進行實際現狀之研究與分析後，修訂出一套適合半導體封裝業的作業管理系統，且分別研擬出該系統下的十一項作業管理系機能：製程計畫、負荷計畫、加班延持控制計畫、託外加工計畫、排程計畫、製造流程計畫、品質管制作業計畫、物料管理計畫、生產管制計畫、平安衛生作業計畫、生產本钱計畫。生產管制負荷計畫銷售計畫製程計畫產能足夠是排程安全衛生製造生產成本成品材料銷售加班/延遲控制託外加工計畫品質管制採購迴饋物料否圖1半導體封裝之作業管理系統架構圖製程計畫機能製程計畫機能所謂製程計畫係指產品之製造由原料的投入經過一連串之加工程序或路線而產生如預期之產品，此一系列之規劃，其目的是利用現有之人立力、設備或其他投入因素，以最經濟有效之方式從事生產使得產品能夠如期製造完成且滿足顧客所要求之品質。其內容為當工廠接受訂單後，依產品數量、規格，決定所需原料、零件之種類、數量，並選澤擇加工方法及加工路線等。作業程序：1.分析產品，決定所需的物料及其規格和數量。2.依各產品分析其作業流程。3.決定零件加工與裝配的程序及操作內容。4.決定每一製程所需要的機器設備及工具等。5.決定各製程的作業時間及整備時間。6.其他如所需材料與其供應方法，製程分類及緩急分類等。7.根據產品設計及施工說明，並就現有機器設備、零件及人力，來決定最經濟的製程計畫。控制重點：1.加工方法及裝配程序是否合理化。2.製程方式是否合理化。3.直接材料是否充分有效的利用，使廢料減至最低限制。4.工作路線是否最短，完工是否最迅速。5.是否可以減少原料或半成品的搬運工作。6.工作程序及方法是否標準化。7.工作人員的工作方法，使用的機器、設備、模具、工具、量具，是否均依製程設計進行，是否可提高工作效率。8.製程計畫隨時作適當的修正，並追蹤肇事原因。負荷計畫負荷計畫本機能之作業程序及控制重點如下：本機能之作業程序及控制重點如下：作業程序：作業程序：1.測定根本的生產能量：分析現有的人力及機器設測定根本的生產能量：分析現有的人力及機器設 備，測定究竟有多少生產能量。以操作員別、機備，測定究竟有多少生產能量。以操作員別、機 器別或製程別為依據，調查其現有的工作負荷量器別或製程別為依據，調查其現有的工作負荷量 與生產能量，並加以比較，已分析出何者有餘力與生產能量，並加以比較，已分析出何者有餘力 或者負荷太重。或者負荷太重。2.決定工作負荷量：決定工作負荷量：(a)人工負荷量：就工廠的工作負荷量，需要多少人工負荷量：就工廠的工作負荷量，需要多少 人工方能解決。人工方能解決。(b)模具負荷量：就工廠現有的模具負荷量，需要模具負荷量：就工廠現有的模具負荷量，需要 各種模具的數量。各種模具的數量。(c)機器負荷量：就工廠的機器工作負荷量，需要機器負荷量：就工廠的機器工作負荷量，需要 各種機器的台數。各種機器的台數。3.擬訂綜合工作負荷表：每一期間的生產量決定之後，根據前二步驟所分析的生產能量及工作負荷量，擬訂綜合工作負荷表。4.根據製程計畫，確定工作負荷量，即決定所需之人力與模具機器設備。5.依銷售預算、本钱預算、生產能量、營業計畫及人員配置情形，擬定年度、季別、月別等生產計畫表，依生產計畫及工作負荷，安排負荷計畫。控制重點：1.掌控機器產能狀況。2.統計人員作業工時。3.制訂工作負荷表。加班與延遲控制計畫機能加班與延遲控制計畫機能本機能之作業程序及控制重點如下：本機能之作業程序及控制重點如下：作業程序：作業程序：1.衡量生產計畫及負荷後，假设超過負荷量時，衡量生產計畫及負荷後，假设超過負荷量時，可考慮用加班方式，如：運用平時加班或假可考慮用加班方式，如：運用平時加班或假 日加班方式針對正常工時無法如期完成之產日加班方式針對正常工時無法如期完成之產 品，安排人力加班以配合產能需求。品，安排人力加班以配合產能需求。2.假假设设負負荷荷不不夠夠或或無無其其他他更更佳佳之之解解決決方方法法時時，有有 由業務單位告知客戶，與之協議是否可延遲由業務單位告知客戶，與之協議是否可延遲 交貨或更改交期。交貨或更改交期。3.假设需加班趕工時，由生產單位計畫應加班工作、人工、時數等，經核准後通知現場主管安排加班事宜。4.將計畫加班之工時與進度列入生產排程考慮之項目。5.員工加班之管理依人事規章辦理。控制重點：1.是否有成心延遲加班之情形。2.平時加班人工有無確實之打卡記錄。3.假日加班有無依照簽准之加班單辦理。託外加工計畫機能託外加工計畫機能作業程序：作業程序：1.生產單位於以下情形時可提出託外生產單位於以下情形時可提出託外 加工申請。加工申請。(a)公司人員、設備缺乏，生產能量公司人員、設備缺乏，生產能量 負荷已達飽和並得到客戶允許時。負荷已達飽和並得到客戶允許時。(b)IC事業部之客戶指定特定廠商執事業部之客戶指定特定廠商執 行功能測試時。行功能測試時。2.完成品事業中心選定託外加工廠商標準：(a)託外加工申請核准後，由業務部會同品保部及工程部等人員評判選擇協力廠商。(b)依以下審查基準選擇一家或一家以上之最適廠商：(i)品質能力；(ii)供應能力；(iii)託外加工價格。(c)被選擇之廠商試用合格後，由業務部負責與協力廠商簽訂正式加工合約。3.半導體事業中心選定託外加工廠商標準：(a)客戶指定之廠商。(b)依以下審查基準選擇一家或一家以上之最適廠商：(i)品質能力；(ii)交期能力；(iii)託外加工價格。(c)託外加工前，得由相關部門與廠商談妥品質檢驗標準、加工流程、作業條件、交貨程序、交貨週期等，必要時得列入加工合約。4.託外說明：(a)託外加工要給試用廠商或協力廠商的資料如下：(i)藍圖或材料用料清冊；(ii)工程程序圖或製造流程圖；(iii)作業標準；(iv)檢查標準；(v)檢驗標準；(vi)材料的規格及數量或線路圖及零件配置圖。(b)託外指導管理：(i)使其確實按規定加工製造；(ii)協助其提昇品質；(iii)經常聯繫協調，瞭解託外的進度、品質；(iv)實施跟催，以確保能如期交貨。5.品質管理：(a)按合約協定的允收水準及抽樣計畫來驗收。(b)驗收不合格者，依物料、成品、半成品管理規定處理。(c)定期或不定期至各協力廠商或試用廠商實施稽核。6.供料後，承製廠商庫存量應嚴格控制，餘廢料應依合約繳回。控制重點：1.託工是否依託工程序辦理，經決價後是否與廠商簽訂加工合約。合約中是否敘明品質標準、交期、收料規定等。2.公司是否不定期前往加工廠商抽驗品質或盤抽點事項。3.委託供料之收料規定是否合理，超用時是否依合約規定賠償。4.承製廠商是否如期交貨，經本公司檢驗後辦理收料，對於品質不良者，除退回重加工外，超過允許損耗率是否於工資計扣或按市價賠償。5.承製廠商所發生剩餘廢料是否依合約規定繳回公司。6.核對工資支付是否與合約規定相符，付款條件、受款人等是否一致。7.產銷計畫是否因應實際市場配合修正。如訂單生產，遇訂單增減，生產計畫是否配合修正。5.2.5 排程計畫機能排程計畫機能作業程序：1.按客戶寄來的晶片訂單，作為排程時之產量依據。2.排程時，考慮產品線之產能限制，及事先與客戶談定的客戶產能分配量，作為排程之負荷依據。3.根據上述之產能及客戶產能分配量，排定以一週為期之日投料計畫，並編製生產進度日報詳列製造進度時日及預計出貨日，提供給客戶作為出貨日期確認之用。假设客戶不同意，得另行重新排程，直至與客戶達成妥協為止。4.排程時，原則上依公司之行事曆的工作日，假设無法滿足客戶之需求，才考慮在不違反勞基法情況下延時加班或利用假日包含星期日或國定假日加班。5.依所排定之日投料計畫，生管企畫師得依線上之在製品量及機台狀況、排定換機、及換模計畫。6.假设客戶之訂單，有所變動，得隨時彈性更新排程。7.根據所排定之投料計畫，確定材料已整備完成，始可製作並發行製造命令並列印流程卡。8.預計出貨日之計算：晶片數量客戶產能分配量加標準製程天數。控制重點：1.客戶晶片資料是否確實掌握。2.產能及客戶產能分配量，有否隨時更新。3.庫存之材料、狀況，必須隨時掌握。4.緊急插單時，是否會影響原先排程。5.生產線上，任何影響排程之異常情形，必須隨時回傳，並做適當之調整。製造流程機能製造流程機能晶元切割第二次檢視品質保證站(Q/A)晶粒黏著(D/A)銲線第三次檢視品質保證站(Q/A)封膠軟化/去膠打印烘烤鍵結沾錫或鍍錫外觀檢查品質保證站沖切成型(F/T)功能測試(O/S)短路測試包裝入庫出貨圖2半導體封裝之製造流程圖表1半導體封裝各製程單元之作業標準製程單元製程單元作業程序作業程序 使用設備使用設備/工具工具 作業時注意事項作業時注意事項 晶元切割 第二次檢視黏晶將晶元切割成為各單一的小晶片檢視晶片並將不良品予以挑出將晶片用銀膠或磨金方式黏於釘架的鋼板上自動晶元切割機手指套、接地手環、去離子水、全自動晶片清洗機高、低倍顯微鏡、接地手環、油蓋自動黏晶粒機、鑷子、噴膠器、低倍顯微鏡、手指套、接地手環、氮氣烤箱切割刀片的使用必須配合晶元厚度及切割道的寬度銀膠烘烤條件會因膠的特性而有所不同-製程單元製程單元作業程序作業程序 使用設備使用設備/工具工具 作業時注意事項作業時注意事項 銲線第三次檢視封膠依銲線操作指示，將晶粒內的線路連接至外釘架之腳檢視經過黏晶與銲線製程的產品以175-183C的模溫將膠餅灌入模具，使產品封合。全自動熱銲式金線銲線機、鑷子、銲線圖、溫度計、接地手環高、低倍顯微鏡、鑷子、手指套、接地手環、銲線圖自動壓鑄機、模具釘架具、銅棒、銅片、棉質手套、膠餅預熱機、尼龍刷、溫度計、接地手環金線線徑與銲線圖必須確實核對處理膠餅、產品需戴手套，以免燙傷。-軟化/去膠利用M-pyrol的浸泡及濕式除膠機去除產品上多餘的膠模半自動刮膠機或自動濕式噴沙機、鋼刷、橡膠手套、棉質手套、接地手套-製程單元製程單元作業程序作業程序 使用設備使用設備/工具工具 作業時注意事項作業時注意事項 蓋印烘烤鍵結鍍錫依客戶的要求，將產品打上適當印碼經由175度的烘烤程序促使膠體完全聚合藉掛架電鍍方式在IC釘腳部份鍍上錫手動或自動蓋印機、接地手環、手指套烤箱、石綿手套、記錄表全自動鍍錫機、電鍍掛架、去離子水、溫度計、接地手環所有蓋印的產品必須通過印標永久性試驗鍍錫後的產品，必須符合美國軍方銲性實驗的要求烘烤時間至少4小時，依客戶規定沖切成型去膠、去尾、剪腳、成型全自動鍍錫機、電鍍掛架、去離子水、溫度計、接地手環作業前必須確認產品的方向沾錫藉高溫錫銲的方式使銲錫熔於釘腳上全自動銲錫機、錫條、去銲劑、去離子水、溫度計、各種去氮化酸液、手套、接地手套錫銲後的產品，必須符合美國軍方銲性實驗的要求製程單元製程單元作業程序作業程序 使用設備使用設備/工具工具 作業時注意事項作業時注意事項 催熱試驗功能測試外觀檢查加速產品的老化，以確保產品的使用壽命測試產品的功能是否正常檢視產品的外觀，以符合客戶的要求測試器測試板、測試程式、鑷子、接地手環、手指套全自動測試器、銲線圖、測試程式、鑷子、接地手環、手指套、上下料夾具自動整腳機、顯微鏡、放大鏡、產品檢驗座、鑷子、接地手環、手指套開路測試範圍：8V閉路測試範圍：5MA功能測試則依據客戶的測試程式品質保證站以設定的產品允收水準，進行抽樣計畫以確保品質顯微鏡、放大鏡、晶片推力測試器、銲線拉力測試機、鑷子、接地手環、手指套-品質管制作業計畫機能品質管制作業計畫機能原物料品管作業：1.材料入庫前，檢驗員依材料進料檢驗辦法檢驗原物料是否合於標準，檢驗合格者蓋上或貼上允收標籤始可入庫。2.檢驗不合格者，除蓋上拒收的標籤，並將發現之缺點記入進料檢驗報告送給有關部門，並通知供應廠商辦理退貨或換貨。3.存放期間妥當儲存，以維持材料品質。4.品管部門依原物料規格標準檢驗或抽驗，原物料合格後始能交由庫房入庫。5.品管部門抽驗不合格應將檢驗報告上記載之缺點提送物料鑑審會作最後決定，並據以決定退貨或重新分類良品及不良品。製程品管作業：1.訂定作業標準以為操作者及檢驗站工作人員之規範，並置於作業現場俾便做為操作人員作業之依據及製程與管理人員檢核之基準。2.操作人員依操作標準操作，並依規定實施自主檢查，將製造裝配情形及檢查結果予以記錄，以防止異常事件重複發生。3.假设發覺員工不按操作標準時應加糾正。4.員工習慣性之行為易肇致危險及不良品者，針對其不良習慣動作施以訓練，並予以糾正之。5.領班人員依規定抽驗操作人員自主檢查執行情形。6.檢查人員確實依檢查標準檢查，不合格品檢修後需再經檢查合格後始得繼續流程。7.執行生產線上之檢驗員應抽驗機器及作業情況是否在檢驗規格要求內。8.在製品抽驗不合格者，應分析原因，假设有爭議時並應送經物料鑑審會決定責任的歸屬及最後處置。9.品管部門依據各作業站之製程品管規定之抽驗次數派員於製造班次的任何時段巡迴抽驗，並做好製程管制與解析，以及將資料回饋有關單位。10.假设檢驗發覺不良品來自製程與設備的不符，則立刻通知相關部門作機器設備之調整。11.假设不良品是因原料前處理作業不佳所造成之不良，則更換此原材料，或100%檢驗後再繼續製程。12.不良品一律退回倉庫處理，不得任意丟棄。13.依據各儀器檢驗規格規定之標準作業程序校正及檢查儀器設備及量規。製成品品管作業：1.依成品檢驗標準確實執行成品檢驗。2.依檢驗標準及客戶要求檢查成品之密封性、外觀和電性測試是否符合標準。3.出貨的產品其品名要符合訂單上指定的要求。4.成品由製程到送交客戶中間均列入成品品管之範圍，包括包裝、運送、儲存是否能使成品在最正确狀況下交與顧客。5.出貨時應將產品的保證單及生產報表等隨產品附上。6.客戶抱怨案件及銷貨退回，應由品保工程師查對退貨數量並確定退貨原因。物料管理作業機能材料分類編號原料入庫材料儲存發料材料驗收材料退回存量控制呆帳處理記錄瑕疵品處理成品儲存成品入庫製造檢驗品管生產倉儲圖3半導體封裝之倉儲管理作業流程圖生產管制作業機能生產管制作業機能 生生產產管管制制系系根根據據製製程程計計畫畫所所預預定定之之產產品品設設計計及及製製程程途途程程、負負荷荷計計畫畫與與製製造造日日程程之之安安排排，對對生生產產過過程程加加以以嚴嚴格格之之控控制制，期期以以在在預預定定奇奇期期限限內內以以可可能能之之最最低低本本钱钱，製製造造正正確確數數量量且且符符合合品品質質水水準準之之產品。產品。進度管制：1.列印每天的完成數量報表，以瞭解進度的情況並加以控制。2.將每日實際生產的數量與預定之生產進度對照比較或直接在電腦螢幕上比較其差異以判定進度超前或落後。3.如果進度發生延誤，追究原因何在，並儘快採取補救措施，如動用安全存量或加班等措施。4.當採取補救措施以後，應審查其結果是否有效，假设是無效，應繼續採取補救措施，直至解決該差異為止。5.假设無法如期交貨，應先取得顧客諒解，並徵求延長交貨日期。生產力管理：1.以操作員別、機器別或製程別為依據，調查現有的工作負荷量與生產能量，並加以比較，以分析出何者負荷太重。2.超過負荷時，可運用加班、外包、延長交期日期、徵調其他部門的人力或機器設備支援之。3.負荷缺乏時，除積極爭取訂單，充分利用其餘力，以提高其操作率，適當地增加其工作量外，並針對員工實施教育訓練、多能工訓練或簡單設備維護，俾能維持士氣及增強員工工作技能。平安衛生作業機能平安衛生作業機能1.工業平安行政作業需遵照工廠法、工廠法施工業平安行政作業需遵照工廠法、工廠法施 行條例、勞工平安衛生法及其他有關平安衛行條例、勞工平安衛生法及其他有關平安衛 生之法令規章辦理。生之法令規章辦理。2.勞工平安衛生部門每年年底均針對次年度之勞工平安衛生部門每年年底均針對次年度之 勞工平安衛生自動檢查計畫項目、目標、實勞工平安衛生自動檢查計畫項目、目標、實 施要領、實施單位及預定工作進度等擬定自施要領、實施單位及預定工作進度等擬定自 動檢查計畫報經經濟部加工出口區管理處核動檢查計畫報經經濟部加工出口區管理處核 准。准。3.再依據自動檢查計畫之項目編製細部之作業再依據自動檢查計畫之項目編製細部之作業 檢查表由各單位負責檢查人員針對檢查重點檢查表由各單位負責檢查人員針對檢查重點 定期予以抽查。定期予以抽查。生產本钱作業機能生產本钱作業機能1.生產本钱包括：直接材料、直接人工、生產本钱包括：直接材料、直接人工、製造費用含間接材料、間接人工、間製造費用含間接材料、間接人工、間 接製造費用。接製造費用。2.實際直接材料費用以領料單估算。實際直接材料費用以領料單估算。3.實際直接人工費用以人工記錄及工作日實際直接人工費用以人工記錄及工作日 報表來估算。報表來估算。4.各項非直接與產品有關之材料、人工等各項非直接與產品有關之材料、人工等 則為製造費用。則為製造費用。5.在製品完工程度係以預先設定之工在製品完工程度係以預先設定之工 作站之標準工時予以累加計算。作站之標準工時予以累加計算。6.依領料單上之領料數量與標準原料依領料單上之領料數量與標準原料 單價相乘即可算出在製品及完成品單價相乘即可算出在製品及完成品 之材料本钱。之材料本钱。7.依標準工時單計算乘以標準工資率依標準工時單計算乘以標準工資率 即可計算出在製品及完成品之人工即可計算出在製品及完成品之人工 本钱。本钱。8.依製造費用分攤率與標準工時相乘即可依製造費用分攤率與標準工時相乘即可 計算出分攤製造費用。計算出分攤製造費用。9.各項實際原料本钱、人工本钱及製造費各項實際原料本钱、人工本钱及製造費 用發生之金額，與已分攤之標準原料成用發生之金額，與已分攤之標準原料成 本、人工本钱及製造費用有差異時，以本、人工本钱及製造費用有差異時，以 多分攤或少分攤入帳。多分攤或少分攤入帳。10.多分攤或少分攤原料本钱、人工本钱多分攤或少分攤原料本钱、人工本钱 及製造費用依標準期末存貨及標準銷貨及製造費用依標準期末存貨及標準銷貨 本钱分別視狀況轉入本钱或損益。本钱分別視狀況轉入本钱或損益。1.執行製程與負荷機能後之效益透過製程與負荷機能中各項計畫之實施後，獲得如下之效益：(a)建立主力產品之加工程序及操作內容，使得主意產品之作業程序得以標準化。(b)建構了一套製程所需之設備、工具及製程作業時間與整備時間之資料庫(database)，俾達到作業方法、設備、模具、工具均是依製程設計來進行生產。(c)透過作業說明規劃出主力產品之經濟製透過作業說明規劃出主力產品之經濟製 程計畫程計畫(包括經濟地投入機器、零件、人包括經濟地投入機器、零件、人 力等生產因素力等生產因素)。(d)綜合生產能量及工作負荷擬訂出作負荷綜合生產能量及工作負荷擬訂出作負荷 表，並建立資料檔，俾達正確掌握機器表，並建立資料檔，俾達正確掌握機器 產能及作業工時。產能及作業工時。(e)強制銷售預算、本钱預算、生產能量等強制銷售預算、本钱預算、生產能量等 資料之建檔，促使於擬定月、季之生產資料之建檔，促使於擬定月、季之生產 計畫表及負荷計畫表時得以順利。計畫表及負荷計畫表時得以順利。2.執行加班與延遲控制機能後之效果(a)由於加班趕工需由生產單位提出加班說明，並經核准後，才知會現場主管安排加班，故減少加班浮濫或成心延遲作業等現象。(b)透過本機能之控制得以計出加班後之人工、機器時機，進而可以修正負荷計畫。3.執行託外加工機能後之成果(a)清楚地建立一套託工程序辦法，並強制任何託外加工務必依此辦法進行。(b)由於該機能規定需定期、不定期地抽驗承製廠商，所以外包零件不良率降低了20，且提昇如期交貨之情形。(c)執行計畫前，承製廠商所發生之剩餘廢料並沒有明確之控制系統，如今所有承製商之剩餘廢料全部依合約規定繳回。4.執行排程與製造流程機能之成果(a)透過執行以一週為週期之日投料計畫、生產日報表、製造進度時程度，可以較以往準確地預算出貨日，而達到準時出貨，延遲交貨率下降了40；假设不能準時交貨也能掌握其原因，並將資料迴饋到負荷機能。(b)比以往更清楚且正確地掌握產能及客戶需求之分配量。(c)由於對庫存之材料、半成品、成品隨時掌握，以及隨時調整、迴饋異常狀況與緊急插單等情形，大幅提高排程或插單之彈性能力。(d)針對封裝流程細分並明訂各製程單元、作業程序、使用之設備/工具、作業時需注意之事項(簡述如表1)，使得封裝作業具標準化，而可以明確地查檢、追蹤各製程單元之作業。5.執行品質管制機能後之效益(a)流入製程中之原物料的良品率幾乎達到100。(b)具體且證確地掌握零件供應商之交貨品質。(c)儲存不當造成之壞品率降低了50。(d)提供校正及檢查作業之標準品管程序及合格之儀器、量規使得品檢作業制度化。(e)由於製成品之品檢從密封性、外觀、各種電性測試至包裝、運送皆明訂辦法，因此，製成品皆在最正确狀況下交與顧客，使得客戶抱怨案件及銷退案件大幅減少。6.執行倉儲管理機能後之成果(a)建構一物料編號系統，使得發料效率提高，便於統計分析，並降低存料存量。(b)透過每週定期盤點及印製存貨明細表，得以防止舞弊，每月列印過期存貨之明細表以減少存貨本钱。(c)根據銷貨預測、客戶訂單、每月消耗量、購置前置時間、倉儲容量、平安存量、訂購本钱等資料檔，得以決定訂貨點，請購點及經濟訂購量，俾達到最經濟採購之效益。(d)透過定期查報不常用物料之制度，及變質、呆料處理辦法，使得呆廢料大幅降低約40。7.執行生產管制與本钱機能後之成果(a)透過每日實際量及預計產量之差異分析，可以清楚每日之差異量，得以馬上採取相關之補救措施，使得抱怨減少很多。(b)正確地評估操作員及機器之負荷，進而迴饋於負荷機能。(c)正確地預估直接材料、直接人工及製造費用等本钱，使得產品標準本钱之估算更正確。從實務觀點而言縮短製程，提高生產效率是競爭性組織的命脈，它對於從接訂單到交貨期限較短的產業而言，更是格外地重要。本個案旨在介紹一增進製程效益之流程，在該流程中應用了傳統製程分析之方法來找出製程瓶頸、提出改善方案並提昇生產績效。9712葉片之生產流程之分析與改善葉片之生產流程之分析與改善以9712葉片之生產為例，經改善後每片9712葉片之平均生產時間從139分縮短為82.3分，提昇了40.8之生產效率，此外，更降低加工本钱，提昇了排程之彈性，間接地提高員工士氣。9712葉片是一項高單價的海軍製式零件之一，70年代向美國採購時，單價為美金壹仟多元，近年來由國人研發自製成功，每件自製費用僅約新台幣肆仟元左右，是一項附加價值高之產品。9712葉片是否被替換更新，完全依維修時檢視它是否損壞，再決定換掉與否，又各種不同型號之推進葉片眾多，所以，無法大量地庫存各種推進葉片，通常都是在維修時瞭解需要多少個葉片之後，才開出生產命令單。是故，9712葉片之生產即是典型間歇性且小批量之生產方式，加上為了配合維修出廠時間，該零件之生產從接到工作命令單到交貨期限都很短暫，因此，除了像以往透過加班來趕工之外，似乎有必要縮短其製程時間。現狀製程之分析現狀製程之分析利用操作程度圖來瞭解9712葉片之生產時之作業順序及其作業時間，得知其生產過程從射臘、脫模直到最後的包裝作業共包括21個加工步驟及5個檢驗步驟，其週程時間為92.04分鐘。9712型葉片粗胚臘料澆鑄檢查脫臘燒結沾漿淋砂組樹脫膜射臘403不銹鋼鋯砂馬來砂鋯粉溼潤3.63.04.21.51.31.8(分)123456單位時間：分週程時間：92.04分噴砂正常化滲透檢查2.02.40.6INS-178退火1.92振動研膜硬度檢驗1.20.02INS-21213淬火噴砂整形2.02.02.0891011銑背銑水口搪孔3.331.311.92151617振動研膜硬度檢驗1.20.02INS-314整修車鉚頭放電加工0.63.1846.68181920包裝X光檢驗螢光探傷檢驗1.22.42.4INS-5INS-421圖49712零件之操作程序9712葉片整個製造之流程程序圖，參見圖5。整個生產過程共有20次搬運等待共有等待砂乾固等兩次，檢驗共有5次，儲存(暫存)，共有20次，每一個葉片之平均生產時間為139分鐘，移動總距離為448公尺。作業說明時間距離符號(分)(M)D材料倉庫人工搬運至射臘機0.255射臘1.80存於桶內1.80組樹1.20存在推車上1.20使用手推車搬運0.5511沾漿淋砂4.20等候砂乾固1.20脫臘燒結3.00等候整批完成3.00灑鑄脫殼3.60存於箱內0.20使用手推車搬運至檢驗組0.255滲透檢查0.60存於箱內0.60使用手推車搬運至熱處理組3.0060正常化(熱處理)2.40存於箱內0.18使用手推車搬運至噴砂機0.5010噴砂2.00存於箱內2.00使用手推車搬運至油壓機0.6012整形2.08存於箱內2.08使用手推車搬運至噴砂機0.6012噴砂2.00存於箱內2.00圖39712葉片製造之流程程序圖圖59712葉片製造之流程程序圖圖39712葉片製造之流程程序圖圖59712葉片製造之流程程序圖(續)作業說明時間距離符號(分)(M)D使用手推車搬運至電爐0.5010淬火2.00存於箱內1.50人工搬運至硬度試驗機0.255硬度檢驗0.02存於箱內0.02利用手推車搬運至噴砂機0.7515噴砂2.00存於箱內2.00利用手推車搬運至電爐0.5010退火0.30存於箱內0.01人工搬運至硬度試驗機0.255硬度檢驗0.02存於箱內0.02利用手推車搬運至研磨機3.0060振動研磨1.20利用手推車搬運至搪孔機3.2565搪孔1.92存於箱內0.19銑水背1.31銑背3.33人工搬運0.102放電加工46.62車鉚頭3.18整修0.60存於箱內0.60利用手推車搬運至螢光藥池1.0020圖39712葉片製造之流程程序圖圖59712葉片製造之流程程序圖(續)作業說明時間距離符號(分)(M)D螢光探傷檢驗2.40存於箱內2.40利用手推車搬運至X光室0.30X光檢驗2.405存於箱內2.40利用手推車搬運至熱處理組0.25包裝1.20存於箱內1.20利用手推車搬運至總庫房6.00120數量檢驗0.01手工搬運至材料台0.5010總計13944821次20次2次6次20次經過改善後，原來139分鐘的製程縮短為90.97分鐘，提高了生產效率，人機之傢動率，降低了作業員之閒置，並可延長模具壽命等效益。圖6原9712鑄件搪孔作業之人機圖經過時間作業時間(分)時間作業0.030.080.120.150.480.560.890.971.371.421.501.541.581.88作業員機器拿取葉片0.030.03等待放入治具0.050.05裝置鎖緊治具0.040.04鎖緊治具啟動機器0.030.03啟動機具操作機器(粗搪)0.330.33機器加工操作機器(退刀)0.080.08快速退刀等待0.03機器加工操作機器0.080.08快速退刀等待0.400.40機器加工停止旋轉0.050.05停機操作機器0.080.08快速退刀鬆開治具0.040.04鬆開治具取出葉片0.040.04卸下檢驗精度0.300.30等待將葉片放入箱中0.041.920.04等待圖7改善後之9712鑄件搪孔作業之人機圖經過時間作業時間(分)時間作業0.050.04鎖緊治具0.090.120.44等待0.450.530.810.860.08快速退刀0.940.980.04機器加工1.011.341.391.47作業員機器放入治具0.050.05裝置鎖緊治具0.04啟動機器0.03操作機器(粗搪)0.33操作機器(退刀)0.08檢驗精度0.30等待0.030.33機器加工操作機器0.08將葉片放入箱中0.04拿取葉片(放置在工作台)0.03等待0.33停止旋轉0.050.05停機操作機器0.080.08快速退刀鬆開治具0.040.04鬆開治具取出葉片(放置在工作台)0.041.511.550.04卸下12345678910111213141516171819A-1A-2A-3A-5SA-1SA-2SA-3上模水口與射口部位裝置裝修試模檢驗精度整體組合上模鉚頭部位裝置上模中間裝置9712A31六角螺絲(2)9712A239712A22六角螺絲(2)9712A249712A21定位梢六角螺絲(2)9712A13裝置下模中間主要部位裝置定位梢裝置下模水口射口部位裝置下鉚頭部位六角螺絲(2)9712A12六角螺絲(2)9712A179712A169712A159712A149712A11INS-1A-6A-7A-4圖89712葉片射臘模模具之裝配圖失敗模式與效應分析之個案失敗模式與效應分析之個案 失效模式與效應分析(FailureModesandEffectsAnalysis，FMEA)它是用來分析系統內潛在之失效模式並對此系統可能造成之不良後果提出適當之改善作業以防止故障發生。設計工程師透過嚴密的分析作業列出並評估系統內可能失效之模式及可能造成之影響，使設計作業得以被改進，並配合不斷地預估、驗證及改進，使得產品逐漸趨向最正确設計之目標。失效模式與效應分析主要目的係在指出於設計時可能發生的潛在故障模式，依序探討其故障對於系統的影響，並給予定性之評價，然後再針對系統中可靠度之各問題點，採取因應對策。簡言之，在事前即擬妥系統上可能故障的防治對策。對於設計階段之初，假设能確實進行FMEA必能確保產品之可靠性，俾使產品/服務之設計臻於完美的水準。藉由實施FMEA得以指出設計弱點之所在，而改善不適當之機能，同時提出改善對策以防止故障發生，而提昇產品之可靠度。FMEA主要之功能在指出設計上潛在的故障模式，再探究故障對於系統之影響並給予定性之評估，然後再針對系統可靠性之問題點採取必要之矯正措施與對策。因此，這種方法常被使用於產品設計階段或應用於製造工程之改善與平安性之解析。FMEA之實施步驟如下：步驟一：整體機能的確認步驟二：分析各項子機能步驟三：機能的方塊圖之展開步驟四：列舉業務機能的失效模式步驟五：推定原因步驟六：重要不良模式之選定與整理步驟七：提出改善的方案步驟八：執行改善方案步驟九：效益評估外務內勤開始6.配送作業5.整理內部書籍2.載貨流程1.整理訂單流程4.配量作業流程3.理書流程8.整理現場退書流程登帳7.退書作業流程圖9個案公司之配送業務流程圖圖10整理訂單流程圖有無(接訂單)接單小量書籍連同新書一起開單大量書籍逕行開單作業填寫店名及種類和書量以便補書時順利配送等新書送到公司現場是否有庫存?圖11載貨流程圖回到公司有無開車到貨運行載書貨物尚未到站貨物已到貨運行請貨運公司載送到公司再行簽收若書籍重要且影響重大則繼續等到書籍到站後再載回公司向貨運公司簽收發貨單，徑行載回公司留在公司內部幫忙整理書籍有公司的貨物及數量電話詢問貨運行是否有公司的貨物及數量圖12理書作業之流程圖開始配發新書有誤無誤打電話給廠商詢問並進行補書或改單動作補書改單該批貨物留滯現場等待補書到齊再行配發動作依配量表分配到各線去新書撿成套內勤人員驗件後無誤徑行拆封取出廠商發貨單驗量圖13配量作業流程圖配送新書量不足新書足量新書超量開發貨單新書連同發貨單打包安打包貨物已到貨運行依照各店家之特性適當減量發行依照配量表分發新書依配量表發書，並就績效表現較佳之店家進行加量發行新書配量作業圖14整理內部書籍之流程圖補書退書整理庫存量量寄貨運行打包傳真或打電話告知上游廠商補書計算欲補書的數量，填寫補書單架上庫存書太少，需補足到安全庫存量或補滿架子架上庫存書過多，需退回上游廠商者整理發行剩餘的新書圖15配送作業之流程圖否是驗件、驗量並簽收回公司意見交流清點數量開立退書單到達客戶營業處顧客退書業務流程取書接訂單2.載貨流程詢問貨量3.新書整理流程1.整理顧客訂單配量到各線簽收載書驗量驗件5.整理內部書籍流程4.新書配量作業流程新書配量退書填寫退書單寄出去打包將訊息告知出版社填寫補書單補書打包開發貨單整理內部庫存整理剩餘新書7.退書作業流程8.整理現場退書流程程6.新書配送作業流程送交客戶書籍歸位意見交流顧客退書驗量並簽收改正單據檢驗數量圖16個案公司配送業務流程的可靠性方塊圖表2個案公司配送業務流程之FMEAFMEA流程：配送業務流程日期：作成者：承認者：副流程品目故障的模式推定原因對副流程影響對流程影響故障的等級理單副流程：接訂單傳真機未收到訊息1.傳真機沒紙2.傳真機卡紙3.傳真機故障補書量減少補書量減少補書量減少顧客抱怨增加顧客抱怨增加顧客抱怨增加IIIIIIIII取書無庫存書籍1.書籍絕版2.書籍再版中3.貨運途中無法補書無法補書無法補書顧客抱怨增加顧客抱怨增加顧客抱怨增加IVIIIIII表3故障等級(以任務達成為重點)故障等級基準記事I致命性造成顧客嚴重抱怨，影響流程進行甚鉅者須細部探討其發生原因，針對重要部份做更正的動作，使其發生率降低或影響力降低II重大性造成顧客少許抱怨，輕微影響流程進行檢討錯誤發生的地方，然後進行輔導、補強的動作III輕微性一些經常發生的小問題，令人有厭煩的感覺經常提醒容易出狀況的情形，使發生次數減少IV微小性偶而發生的小問題，對流程幾乎不造成影響事情發生再行補解決即可表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案編號故障模式改善方案1件 數 有 差異事先和出版社做好貨件監量，若仍有相同事情發生則應迅速做好向貨運行或出版社催貨動作，以避免公司蒙受不必要損失。2無法領貨與貨運行保持密切的聯絡，確保貨物能在第一時間被領回公司。其次須和出版社聯絡以便得知貨件為新書或補書，最後由業務員判斷是否繼續等待。3新書不足判斷書量不足原因為何。若是出版社印刷量不足就必須請出版社再版書籍或調書，以利發行。若原因為公司退貨太多導致被刪量，則要研討發行策略是否要改變。表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案4新書超量(初 次 發行)事前和出版社聯絡得知何時可取得貨件，以利安排車輛和人員載貨。且須讓人員有心理準備，避免有手忙腳亂、不知所措情形發生。再者，初次發行之新書需要業務員稍作介紹及推薦，故平時業務員之在職訓練是必要的。5未配送由於客戶在市場上消息靈通，得知今日新書明細，若業務員漏送書籍以致未配發新書，導致客戶心生抱怨，反應會回公司。則內勤人員握主管須幫忙排除不滿，造成相當大困擾。故灌輸業務員要時時掌握新書資訊，做好服務工作方可使此事件發生率降低。6顧客退書數 量 折 扣有誤(業 務 員疏失)對於顧客退書清點需抱持審慎的態度一有錯誤馬上通知客戶更正，才不會使錯誤愈拖愈久，到了無法解決的地步。當然，最好的方式為當場和客戶對點，發生錯誤即可馬上更正。表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案編號故障模式改善方案7書籍送錯客戶提醒業務員要細心，不要因為太過匆忙而出錯，若是新進人員則要強其客戶的認識度，並使其犯錯率達到最小。8大量補書未及時開發貨單由較資深之人員專門處理大量補書開單，可縮短業務員正式配發新書的時間。且書籍打包之後馬上放到車上，較不會佔用工作空間。9人員不足做好人力資源分配，譬如說請沒有負責載貨的業務在公司幫忙。倘若人員真的不足就要另行徵人，以利工作進行。表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案10無 法 向 貨運 行 查 詢貨件明細此問題無法做有效的改善，只能在業務外出載貨時順便到貨運行查詢。另一方案為請出版社另外找其他較願意配合之貨運行載運。11貨 件 不 足無法領貨請貨運行司機先行將本公司之貨件堆在一起，若貨件不足則請工作人員幫忙尋找。真的找不到時必須簽收貨件不足的貨運單，待貨運行找到時再另行簽收。12貨件驗量有差異(貨運行遺失)請出版社向貨運行求償並儘速寄發遺失部份的書籍。若經常遺失則考慮換別家貨運行載貨。表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案13開立發貨單速度太慢開單人員要再加強訓練，增加其熟練勿。另一為簡化開單的種類，使其能明白易辨，自然開單速度會增快。14開立發貨單內容有誤在開單之前先將今天欲發行之書種價格、折扣等說明清楚，若有特別情況則遭再三叮嚀。此外，加強人員的熟練度及細心程度是最重要的工作。15開單人員字跡潦草請開單人員字跡要改善，以免造成不必要困擾。表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案16打包人員疏失叮嚀打包人員要細心，不要粗心大意。也要使打包人員熟悉每條線上的客戶名稱，尤其是名稱相同者更要留心注意。17補不到所想要的書籍改善方法有二，但要同時進行才能顯現出其成效：一、對於暢銷書種或作者應做大量訂購，以供顧客需求之外。二、注意書籍的庫存量是否正常，不可等到沒有庫存書籍時才補書，每一本書都應有其安全庫存量，到達安全庫存量時，就應該馬上補書。18發貨單有誤加強開立發貨單動作之熟練度，且開立發貨單同時最好能觀察書量是否與登記本數一致。另外也要訓練業務員及內勤人員處理問題的技巧，能使顧客抱怨降至最低。表4個案公司配送業務流程之故障模式的改善方案19顧客退書有誤要與客戶溝通退貨方式及會計作業方式以謀求相同交集點。也就是要明確地告知客戶折扣、送書量及退書流程，才不會時常發生錯誤，假使發生錯誤也能迅速地解決問題。20顧客接收錯誤訊息一、需不停地教育顧客使其他瞭解業務員所講為何？然後才能使顧客配合公司政策。二、業務員需接收並掌握市場訊息，觀察市場趨勢並向公司報告且研擬對策，最後告知客戶，所以業務員的洞察力是相當重要的。21退貨單錯誤退貨時務必小心仔細，最好能當場請點數量，儘量不要發生錯誤。22退書上架速度慢訓練人員對動作的熟練度增加，最好有計劃的分配工作，並且互相支援。