基于价值流的SMT贴片生产车间流程优化

基于价值流的SMT贴片生产车间流程优化

廖红坤

511381199505136234  重庆前卫科技集团有限公司

摘要：近年来，我国科技不断进步。随着全球制造业进入“工业4.0”发展阶段，精益生产作为先进的生产方式被越来越多的企业运用。精益生产可以有效地帮助企业改善生产现状，并且由于该方法只是在原有的生产线的基础上进行微调并且不需要对其进行复杂建模便可以找到优化方案，所以精益生产以低成本，高回报的形式为企业的创造经济利益。因此，针对SMT贴片生产车间，运用价值流工具进行改善，提升生产系统运行能力，为企业开展改善、提升绩效提供参考。

关键词：价值流；SMT贴片；生产车间；流程优化

引言

对于电子设备或产品的性能和可靠性来讲，元器件扮演着十分关键的角色。随着科学技术水平的不断发展和社会生产需求的不断提高，我们对电子元器件可靠性水平的要求日益严苛。确保每个元器件的可靠性对于保证设备的正常工作和运转意义重大，但元器件的可靠性涉及设计、材料、工艺和应用等各环节，要想确保其可靠性并不容易。由此诞生了一门与失效作斗争的工程学科，即可靠性工程。当前的失效分析技术在人员技术、设备能力等方面不断努力和突破的同时也面临着一定的挑战。为支撑现代电子信息产业的发展，我们需要不断研究失效分析的发展规律，以提高失效分析的技术水平。

1价值流理论

值流是指产品从订单的获得到交付再到客户的整个过程，是生产活动的全部，这些活动包含可以为产品增加价值的活动，也包含不能为产品增加价值的活动。价值流图析技术可以通过图形形象表达产品在生产过程中的整个流程，非常便于企业发现浪费的发生及其产生的根源，从而为改善提供方向。价值流分析技术是企业精益改善的新型理论方法，不仅能够使企业的生产数据更加直观，便于发现企业现存问题，而且从价值链的角度将企业与上游供应商及下游客户之间联系起来，体现出物料、增值和信息流动，并通过优化手段绘制出企业未来价值流图。

2可控自组装技术概述

可控自组装技术作为高分子材料设计的前沿工具，通过对自组装过程的精准调控，实现了高度有序的分子排列，为材料的结构设计和性能优化提供了创新的途径。这项技术包括多种方法，其中常见的包括溶液自组装和表面自组装等。溶液自组装是一种基于溶液中分子间相互作用的可控自组装方法。通过调控溶液中的温度、浓度、溶剂极性等参数，实现高分子链的有序排列。这一方法的核心原理是利用分子间相互作用的变化，引导高分子在溶液中自发形成有序结构。例如，通过控制溶剂温度，可以调整高分子链的可变性和柔韧性，从而影响其在自组装过程中的结构。表面自组装是一种在固体表面上引导分子自组装的方法。通过在表面引入特定的功能基团，使其与高分子链发生特定的相互作用，从而在表面形成有序的结构。这一方法的关键在于表面的功能化，通过不同的表面处理方法，如溅射法、自组装单分子膜等，可以实现对高分子链的精确定位和排列，为高分子材料的设计提供更高度的可控性。

3电子元器件失效分析的发展现状及挑战

有关电子元器件的失效分析诞生于20世纪40年代，近年失效分析技术得到了越来越多的重视。航空航天是我国最早应用可靠性工程的领域，并取得了伟大的成就。1984年，原航天工业部第五研究院成立了电子元器件可靠性中心，随后失效分析成为其主要业务之一。1988年，原航天工业部也成立了航天材料工艺性能检测和失效分析中心。我国航空工业的元器件可靠性工作始于20世纪80年代中期，随后陆续建立了元器件可靠性中心并开展了元器件失效分析工作。20世纪90年代后，国家制定了与失效分析密切相关的标准，如GJB3157—98《半导体分立器件失效分析方法和程序》等，这些标准的制定为失效分析的推广应用、技术提升以及人才培养发挥了重要的作用。近年来，失效分析技术日新月异，其中包含外观检查技术、电性能分析技术、氧化层缺陷分析技术等，这些技术为电子元器件的可靠性保驾护航。但其中大多数的试验设备均为国外进口，大规模的高端元器件近年来才在国内发展起来，我国的分析技术经验及产业化服务能力与国外相比仍存在着明显的差距，无法很好地适应相应的应用需求。但是随着我国对失效分析技术的重视程度的不断加强，以及中芯国际和华为等大企业的推动，国内实验室也在不断进步，国内的电子元器件产业正在蓬勃发展当中，因此失效分析技术的发展也需与其相适应。

4生产车间的改善电子生产车间流程优化措施

4.1针对大量在制品堆积，产品放行时间长问题

现在的生产流程属于按生产计划推动式生产，每个工序就像“孤岛”，上游工序不了解下游实际需求，造成制品数量过大。采用单元生产方式，减少了在制品库存，将烧录站、检查1站、检测2站、组装站按U型布局，将减少生产中的搬运浪费。单元生产方式可以柔性应对订单变化情况，当订单量增加时，生产单元数量增加，工作小组增加，即可应该生产量增大的情况；当订单量减少时，生产单元数量减少，工作小组减少，减少单位产出，不影响生产线。

3.2破坏性内部分析

在进行破坏性内部分析时应着重检查和分析与失效模式相关的部位。需要对元器件进行开封，在开封过程中既要避免金属薄片、陶瓷碎片掉入其中，也要避免损伤内部引线及芯片表面。其次通过缺陷隔离技术定位失效点，确定失效的起因。然后对芯片钝化层进行去除，暴露出下层金属。最后对元器件进行物理分析，即对其进行一系列物理处理后再观察和分析其失效点，使其失效原因更加明确。

3.3结构分析方案制定

与DPA需按照相关标准对各检测项开展试验有所不同，结构分析还需关注材料成分、物理结构、禁限用工艺和材料等方面的情况。制定结构分析方案的过程中，对元器件结构进行结构单元分解，从分解的结构单元中识别结构要素。并针对识别出的结构要素选择结构分析所需的试验方法，并对接整体需求设计合理的试验流程，形成可执行的结构分析方案。方案制定须遵循科学性、合理性和可操作性的原则，重点检查元器件的关键结构和薄弱环节，验证元器件在不同环境中应用的适应程度和耐受能力。

3.4改善后生产系统效果

根据对现状价值流图的分析，制定改善计划，并实施改善计划，现对各工序进行平衡，实现一个流生产，减少在制品库存。改善方案的实施缩短了采购周期，解决物料库存管理问题；导入了单元生产方式，减少了在制品数量；优化了瓶颈工序，优化打包作业流程，缩短了瓶颈时间，将返工率从5%降低到0%。通过价值流分析改善，操作者的效率也得到了相应的提升，其中大大降低了工人劳动强度，保证操作的安全性；通过现场管理，提高了生产的质量，减少需求端梁班组等待的浪费，实现了企业人力资源的充分利用，有利于实现企业内部的公平。价值流活动做到了全员参与，增加了各个部门间沟通，使生产过程中问题得到充分暴露，以便进行再改善，持续提高车间生产效率。

结语

当代社会企业想要在激烈的竞争中保持优势，先进高效的生产技术和科学合理的管理方法都是解决问题的关键所在。在改善的整个过程中，获得的启示；（1）产品线价值流改善以客户需求为核心，切勿盲目地改善投入；（2）改善目标的确立与人员激励挂钩是改善成功的关键；（3）改善点“项目化”管理至关重要。

参考文献

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[2]石永亮，刘丛林.精益生产在涂装管理中的应用研究[J].现代涂料与涂装，2020，23（09）：63-65.

[3]段锦.精益生产在某装备生产项目中的优化实践[J].现代工业经济和信息化，2021，11（12）：270-272.