ICD公司半导体设备校准系统的质量和时间管理研究

ICD公司半导体设备校准系统的质量和时间管理研究 摘 要 I 公司是一家全球排名前 3 名的半导体芯片制造商,于 2003 年在 CD 市投资 建立半导体芯片 ICD 公司。ICD 公司负责封装测试 I 公司昀先进的芯片产品,目 前在 CD市也是首屈一指的半导体芯片制造商。 为了保持行业的领先地位,ICD公司一直不断的对生产设备进行升级和更新。 集成度越来越高的芯片对半导体生产设备的精度也提出越来越高的要求。如何确 保这些高精度的生产设备的持续稳定运作是 ICD公司面临的一个重要挑战。 保持半导体生产设备高精度的稳定运行一个关键措施是建立持续有效,并与 生产形势匹配的校准管理系统。通过定期和有效的校准来管理生产设备的状态, 从而确保其高精度稳定运行的性能。反之,这些高精度的生产设备如果没有得到 有效的校准管理,那么很可能其生产出来的芯片可能会存在缺陷,从而造成 相应 市场份额的缺失,以及给品牌带来严重的负面影响。 在过去的八年时间里,本文作者在 ICD 公司承担了生产设备校准系统的有关 管理工作。质量管理和时间管理对于设备校准系统至关重要。因此,本文主要聚 焦质量管理和时间管理两个方面的研究。 质量管理方面,针对近三年内部质量审核中发现设备校准系统的问题,经过 团队讨论和分析,运用鱼骨图法分别从人员、设备、方法、物料四个方面导出影 响设备校准系统质量的因素。然后运用头脑风暴分析方法,分别对人员、设备、 方法、物料四个方面进行研究,昀后得出提高质量的实施策略和具体实施措施。 时间管理方面,针对目前校准系统在新产品引进的时间管理的现状及存在的 问题,运用现代项目时间管理的进度管理及控制技术,如计划评审技术 PERT,关 键路径法 CPM,以及运用甘特图 Gantt 等,对项目进度进行优化控制,并将其合 理运用在项目当中。昀后通过研究,强调 时间管理的提高对设备校准系统在质量 管理和成本节约上带来的提高。 关键词:设备校准系统,质量管理,时间管理 I ABSTRACT I company is a global TOP3 semiconductor manufacture. In 2003, I company announced to establish ICD Company at CD City of China. ICD Company is responsible for the newest microchip assembly and test. So far, ICD Company is one of the best semiconductor manufacturers in CD CityIn order to sustain its leading position in the semiconductor industry, ICD Company has been constantly on the production machines upgrade and replacementWith IC technology development, the more devices integrated in the chip requires the more accuracy for production machines. So how to ensure these high-precision machines smoothly running for production is a critical challenge for ICD CompanyOne of the key solutions is to establish a robust calibration management systemThrough conducting periodical and effective calibration, machine’s good performance can be guaranteed. Otherwise, if there is no effective calibration system, the IC chips produced by these machines might be defective. If these defective chips were delivered to customers, it will inevitably cause a huge marketing share lost, as well as a serious negative impact for the ICD company brandIn the past eight years, the author was assumed the management role of ICD Company’s calibration system. For calibration system, quality and time management are the most 2 key projects to its success. This paper focuses on quality and time management research and improvement for machine calibration system As quality management research, firstly we leverage the historical quality audit finding data over the past 3 years to conduct the root cause analysis. Then, based on root cause analysis, we implement the fish bone diagram method to list out all the root causes. These root cause are also categorized by people, machine, method and materialAfter that, we held brain storming analysis to get the final solutions for each root causeFinally, further actions are listed out to improve the machine calibration system quality As time management research, firstly the current problems for calibration system on the productions support were described. After that, several modern technologies of time management were used, such as WBS, PERT, CPM, and Gantt chart, to researchII and solve current issues. This section focuses on the optimization of the time management of calibration system. All the solutions are put into the actual operations to improve calibration system time management at ICD Company. Finally, there is a summary that listed out the benefits for quality improvement and cost reduction when time management optimized for machine calibration systemKey words: Machine Calibration System, Quality Management, Time Management III 目 录 第一章 绪论. 1 1.1 研究的背景1 1.2 问题的提出2 第二章 国内外研究现状5 2.1国内外理论研究现状 5 2.2国内外应用研究现状 7 第三章 ICD公司现状及其设备校准部门简介 10 3.1 ICD公司简介. 10 3.2设备校准部门及设备校准系统简介. 12 3.3 设备校准系统的控制13 3.4 设备校准系统的作用和架构介绍14 第四章 设备校准系统中的问题分析和解决思路16 4.1 设备校准系统中的问题分析. 16 4.2 解决思路 18 第五章 质量管理研究. 21 5.1 质量管理现状. 21 5.2 设备校准系统的质量特性23 5.3 设备校准系统质量管理的优化 24 5.4 鱼骨图理论介绍 27 5.4.1 鱼骨图分析方法27 5.4.2 头脑风暴分析方法. 29 5.5 鱼骨图和头脑风暴法的应用. 31 5.5.1 质量管理的鱼骨图制定31 5.5.2 人员因素问题状况的头脑风暴分析与提高 32 5.5.3设备因素问题状况的头脑风暴分析与提高. 34 5.5.4物料因素问题状况的头脑风暴分析与提高. 36 5.5.5 方法因素问题状况的头脑风暴分析与提高 36 5.6 质量管理的提高对时间和成本带来的影响. 38IV 第六章 时间管理研究 40 6.1 时间管理现状. 40 6.2 设备校准的活动分解. 41 6.3 设备校准进度的管理. 44 6.3.1 计划评审技术 44 6.3.2关键路径法46 6.3.3甘特图. 48 6.4 设备校准进度的控制. 49 6.5时间管理的提高对质量和成本带来的影响. 51 第七章 结束语. 53 致 谢. 55 参考文献. 56 V 第一章 绪论 1.1 研究的背景 [22] 至上世纪六十年代以来,半导体行业发展在摩尔定律的驱动下飞速发展 ,半 导体制造工艺也在不断的更新,从 1971年 10微米半导体制程工艺已经发 展到 2012 年的 22 纳米的制程工艺,生产的集成电路芯片上的集成晶体管数量也从 1971 年 的 2000个快速达到 2012年的 15亿个。 半导体行业也属于资本密集型的产业,前期投资巨大,其生产设备的购买成 本也是非常庞大的。在后续的半导体工厂运作过程中,相应的运作成本也非常高 昂,尤其是需要花费很大成本去维护和保持生产设备稳定运行,比如 ICD 公司的 许多设备年度维护保养、维修等费用均都高达几百万以上。 这些高运作成本的投资使得半导体公司无一例外的非常重视投资效益,每个 半导体公司都不愿意看到任何一台半导体生产设备处于闲置状态而没有进行生 [28] 产,于是半导体的生产部会不停的追求任何一台设备的 100%完全生产利用 。所 以半导体生产厂商往往在制定绩效指标追求的时候,除了通常我们了解的产品交 货时间、产品的生产时间外,还会要求追踪每台生产设备的使用率。 每一个半导体公司更不愿意看到任何一台半导体生产设备因为其维护系统管 理不好,使得其生产精度和性能受到影响,从而生产出来的产品是失效的,不能 达到客户的需求指标,从而造成产品交付时间、设备生产时间、原材料等多重浪 费。所以如何确保这些高精度的生产设备的持续稳定运作是每个半导体公司 大规 模进行生产所面临的一个重要挑战。 I 公司也同样面临这些挑战。作为全球排名前 3 名的半导体芯片制造商,I 公 司总部位于美国加州。它成立于上世纪六十年代,目前依靠强大的半导体创新科 学技术,也是全球电子信息产业发展的主要领导者之一。I 公司于 2003年 8月,宣布在我国 CD市的高新区建立半导体芯片 ICD公司。 ICD 公司主要负责封装测试 I 公司的高端芯片产品。自成立以来,ICD 公司的规 模也在飞速发展。在过去的 9年时间,从 2003年宣布建厂,经过两年时间的厂房 1 建设,设备安装以及人员培训,2005年一期工厂就开始投产。 同时,I 公司继续扩大投资,ICD 公司的二期也开始建设,于 2007 年投产。至 此,ICD公司从一个全新工厂,飞速的发展成为 I 公司的一个重要封装测试工厂。 专门负责封装测试 I 公司昀高端的半导体芯片产品。 2008 年,ICD 公司又继续扩容,与 I 公司的另外一个地方工厂合并,另外一 个地方工厂的设备都搬运至 ICD 公司,ICD 公司的生产设备也迅速增多,产量也 快速扩大,自此 I 公司产品的 60%在 ICD公司封装测试。到 2012初,ICD公司在 CD市生产的第十亿颗芯片下线,标志着 ICD公司 CD 市的累计产量达到全新的里 程碑。 1.2 问题的提出 为了保持行业与市场的领先地位,ICD 公司不断的推出新高性能芯片产品以 及进行大批量的生产。集成度越来越高和面积越来越小的芯片对半导体制造设备 的精确度也提出越来越高的要求。为了适应集成度越来越高的新产品制造的需要, ICD公司 CD市的芯片封装测试工厂也是一直不断的对生产设备进行升级和更新。 表 1-1是 ICD公司 CD市工厂从 2005年到 2011年进行设备升级和更新的数据统计。 表 1-1 ICD公司每年收到的校准设备总量统计2005-2011 年份 年度收到的校准设备总数量台 2005 198 2006 428 2007 688 2008 803 2009 1369 2010 1506 2011 1779 数据来源:根据 ICD公司 2005年到 2011年的内部资料整理而得 由此可以得出校准设备数量的整体上升趋势,如图 1-1所示: 2 图 1-1 校准设备数量的整体上升趋 数据来源:根据 ICD公司 2005年到 2011年的内部资料整理而得 由图 1-1数据可以看出,从 2005年到 2011年 ICD公司在 CD市工厂引进的设 备总量在飞速发展,从 2005年的 198台,经过 7年的发展扩大和产能爆炸式增长。 尤其是在 2008年后,ICD公司进行生产产能整合以及处于成本节约考虑,将 其他发达地区的工厂产能整合到 CD市工厂,许多设备也相应的搬运到 CD市来, 这样收到的设备更是快速增长,从 2008 年的 803 台,迅速增长到 1369 台,增长 率达 70%之多。 这些都给设备校准系统增加了许多压力。 如何确保这些高精度的生产设备的持续稳定运作是 ICD 公司大规模生产芯片 面临的一个重要挑战。 目前 I 公司总部出于降低生产成本,尤其是人力成本,以及鉴于 CD 市工厂的 高良率芯片产出的优秀表现考虑,越来越将更多的新产品和更大的产量在 CD市生 产。截止 2011年,ICD公司产量占 I 公司全球总产量的 60%。 此外,I 公司的第三个预处理厂也在 2010 年在 CD 市投产,其产业链将进一 步得到扩展,CD市工厂也是在全球 5个封装测试工厂中产量昀高的,遥遥领先其 他 4个兄弟工厂。 但是从另外一方面,由于产量越来越高以及 ICD 公司 CD 市工厂承担的生产 任务越来越重,所以越来越多的设备引入 CD 市工厂,这些设备有新购买的,也有 3 从其他地方折旧过来在 CD市重新使用的,如何成功保证每一台设备及时校准成为 校准系统一个很大的挑战。在过去,由于设备少,人力足,再加上公司刚刚建立,大家工作热情度高, 所以基本很容易就可以把校准工作做好,但这种热情是有度的,随着越来高的产 量压力,以及越来越多的设备进入 CD 市工厂,尤其是在 2011 年后有近达 1800 台设备需要及时校准,那么不可能一直靠热情来做好事情。 因此就越来越迫切需求现代项目管理的方法来实现这些功能,这同时对校准 系统提出越来越高的要求,如何及时完善设备校准,提高校准产出率,减少不必 要的中间环节、节省成本、是将项目管理理论运用到半导体校准系统的时代要求。 4 第二章 国内外研究现状 2.1 国内外理论研究现状 国外的项目管理的理论研究起步的比较早。早在二十世纪五十年代,项目管 理理论传播在全世界范围的传播也越来越广泛。而后在五十年代后期,美国的兰 德公司RAND和著名的美国化工公司杜邦公司DuPont一起专门针对项目管理理 [1] 论进行合作研究 ,昀终它们一起成共同成功地研究出的著名的项目管理一个重要 [9] 的理论,那就是关键路径法(Critical Path Method, CPM) 。 再后来美国的 BAH咨询公司和美国国防军部也一起联合研究项目管理理论, 并且昀终研究出著名的项目管理理论的计划评审技术( Program Evaluation? Review Techniques, PERT)。这些理论分别在五十年代先后应用到有关实际科研项 目中去,如北极星潜艇项目和阿波罗载人登月计划等。 项目管理就是将各种知识、技能、工具和技术应用于项目之中,以达到项目 [1] 的要求 。PMBOK中将项目管理划分为 9个知识领域,即:范围管理,时间管理, 成本管理,质量管理,人力资源管理,沟通管理,采购管理,风险管理和整体管 [1] 理 。随着项目管理理论的逐渐传播和广泛应用,国际上许多理论学术学派逐渐开 始以一门研究科学来研究项目管理,并且针对其特点对项目管理理论进行更加深 [18] 入和更一步的理论探讨与研究 。其中也成立了两个著名的项目管理研究组织, 如表 2-1所示。5 表 2-1 世界上两大项目管理研究组织简介 序号 研究组织名称 简单描述 1965 年,以欧洲为主体的第一个专业性的国际项目管理协会 IPMA (International Project Management Association)在瑞士洛桑成立。 国际项目经理资质认证( International Project Manager Professional, 简称 IPMP 是国际项目管理协会(International Project Management Association,简称 IPMA )在全球推行的四级项目管理专业资质认证 国际项目管理 1 体系(IPMA Four Level Certification)的总称,具有广泛的国际认可 协会 IPMA 度和专业权威性,代表了当今项目管理资格认证的昀高国际水平。 IPMP 是对项目管理人员知识、和能力水平的综合评估证明,根 据 IPMP认证等级划分获得 IPMP各级项目管理认证的人员,将分别 具有负责大型国际项目、大型复杂项目、一般复杂项目或具有从事项 目管理专业工作的能力 1969 年,美国项目管理协会(Project Management Institute, 简称 PMI)成立。 美国项目管理协会 PMI(Project Management Institute)成立于 1969 年,是全球领先的项目管理行业的倡导者,它创造性地制定了行业标 准,由 PMI 组织编写的《项目管理知识体系 PMBOK指南》已经成为 美国项目管理 项目管理领域昀权威教科书,被誉为项目管理 “圣经”。PMI 目前在全 2 协会 PMI 球 185 个国家有 50 多万会员和证书持有人,是项目管理专业领域中 由研究人员、学者、顾问和经理组成的全球性的专业组织机构。 该 协会推出的项目管理专业人员资格 PMPProject Management Professional认证已经成为全球权威的项目管理资格认证,受到越来越 多人的青睐。 美国项目管理协会一直致力于项目管理领域的研究工 作,全球协会会员都在为探索科学的项目管理体系而努力。 数据来源:本研究项目管理理论整理而得 如表 2-1所示,以这两个项目管理研究组织为代表的全球项目管理研究组织都 致力于高效的项目管理理论的研究,并努力将其研究成果推向全球应用。同时它 们也分别在各个不同领域(如认证和出版、教学等)开展了各项组织活动, 从而为项目管理理论的研究和推广作出了突出的贡献。 同样随着半导体生产制造行业在上世纪末的迅猛发展,如今的半导体生产制 造行业正在经历全球经济一体化的迅速变革,这使得半导体企业间的经济竞争也 越来越激烈。半导体生产制造行业的快速发展也越来越迫切需要现代项目管理理 论来指导。 对于我国的项目管理论理论研究相比国外的理论研究来说,要稍晚些。昀早 可以追溯到上世纪六十年代当时,我国的许多著名的理论研究工作者就开始探讨 和研究项目管理理论一门科学。这其中包括我国著名的数学大师华罗庚根据我们 国家的“统筹兼顾,全面安排”的生产指导思想,自己苦心研究,并且昀终创立了举 6 [8] 世闻名的“统筹法”,这是一个著名的项目管理理论研究成果 。 如今,随着我们国家的经济飞速发展,越来越多的理论工作者也参与项目管 理的理论研究。相信在不久的将来,我们国家的项目管理理论研究将会有更 多的 研究成果出来。 2.2 国内外应用研究现状 国外现代项目管理的应用发展状态,我们可以用三大特点来概括,如表 2-2 所示。 表 2-2 国外现代项目管理应用和发展特点简介 序号 特点概括 特点描述 知识经济时代的一个重要特点就是知识与经济的全球化。竞争 的需要和信息技术的支撑,促使了项目管理的全球化发展。具 1 全球化的时代特点 体体现在国际间的项目合作日益增多,从而使得各国的项目管 理方法、文化、观念也得到了交流与沟通 由于人类社会的大部分活动都可以按项目来运作,因此当代的 2 多元化的行业特点 项目管理已深入到各行各业,以不同的类型,不同的规模出现 由于项目管理采用了现代的管理理论、方法和手段,特别是运 3 专业化的学科特点 用了大量的高新技术,因而大大丰富了管理科学,提高 了各项 管理的效率和效益,经济运行的质量明显提高 数据来源:本研究阅读资料整理而得 许多生产制造企业也开始了运用现代项目管理的经验和理论去实践,并且取 [7] 得了一定的成果 。随着我国科技的发展,项目管理理论也必将在我国的生产 制造 [15] 企业的运作管理中发挥越来越重要的作用 。从上世纪六十年代以来,我国的 项 目管理应用发展情况如表 2-3所示。 7 表 2-3 国内现代项目管理应用发展情况简介 时间 阶段概括 发展特征概括 应用发展描述 当时华罗庚教授结合我国“统筹兼顾,全面安排“的 指导思想,将这一技术称为“统筹法“,并组织小分 20 世 开始引进和推 队深入重点工程进行推广和应用, 1965年 6月 6 R, 纪 60 初级阶段 广国外的网络 《人民日报》发表了华罗庚教授《统筹方法平话》, 年代 计划技术 推动了网络计划技术在全国的普及和应用,曾取得 了良好的经济效益 云南鲁布革水电站就是我国第一个聘用外国专家, 采用国际标准应用项目管理进行建设的水电工程 项目,并取得了巨大的成功。 国内部分重点 20 世 随后在二滩水电站、三峡水利枢纽建设和其他大型 建设项目中开 纪 80 尝试阶段 工程建设中,都相应采用了项目管理这一有效手 始尝试运用项 年代 段,并取得了良好效果。 目管理模式 但是,和国际先进水平比较,我国项目管理的应用 面狭窄仅仅在建设项目中使用,尤其缺乏一大批 国际水平的项目管理专业人才 项目管理研究委员会对推动我国项目管理的应用 做出了很大贡献。但从近年来发表的研究论文和著 作内容上看,国内的研究仍主要偏重于项目管理传 统领域中的技术方法的改进和应用方面。这表明我 国对项目管理的研究和应用于国外相比还有相当 大的差距。 一些调查研究发现,目前我国项目失败的比例非常 20 世 成立了项目管 之高,有不少破产或陷入困境的企业则大多是由于 纪 90 标准化阶段 理研究委员会 失败的项目所导致的。而致使许多企业项目失败的 年代 原因往往主要归结于在项目管理方面出了问题。 如:项目组织方面的问题、管理效率低下、缺乏有 效的计划和控制、对需求缺乏管理等,特别是项目 管理方面出现了很大的问题。 这说明我国社会对项目管理存在着巨大的需求和 市场潜力。同时,也向我们的教育界和从事项目管 理的研究人员提出了一个严峻的课题 许多企事业单位已经取得了可喜的成果,而项目管 现代项目时间 理也在我国的实践应用过程中发挥着越来越大的 管理的理念宣 作用:一是通过项目管理进行更好的合作。项目管 传到了千家万 理水平的高低已经成为推动中外合资合作发展的 21 世 可持续改善阶 户,许多企事业 前提条件。并且通过项目管理促进了企业的跨国经 纪初 段 单位己经开始 营。目前,我国企业参与国际工程招标、开发、承 了项目管理的 包的项目逐步增多,境外投资的领域逐步扩大。项 应用实践 目投资占我国各种投资的比重越来越大,投资的效 益也越来越明显 数据来源:本研究阅读资料整理而得 当然,与一些发达国家横向比较,目前我国的现代项目管理目前还处于一个 8 较低的水平,在项目管理理论运用的过程中也存在不少问题,等待我们进一步探 [10] 讨和优化解决 。 项目管理的环境是极为杂乱的,总是由大量的会议;书面报告;冲突解决; [7] 持续的计划、再计划和客户的沟通以及风险管理等组成 。主要也是通过沟通、肯 定、批评、奖励、惩罚等不同手段,对项目进度进行监督、影响、制约,及时发 [8] 现偏差,及时予以纠正;提前预测偏差,提前予以预防 。其中一个主要的方面是 项目的投资体制、与相应的机制不是很完善,同时也缺少项目管理这方面的人才。 由于这些因素的制约,使得我国生产制造企业没有非常全面的熟练地运用项 目管理的先进理论和方法。 综上,到目前为止,我国生产制造企业的项目管理应用还是处于一个相对初 [12] 级,有待提升的阶段 。我们相信通过我国现代项目管理的研究学者和运用工作 者的持续不断的努力和奉献,在不久的将来,我国的生产制造企业项目管理水平 一定可以上升到一个新的阶段,从而大大提高我国企业在国际全球市场上的竞争 力。9 第三章 ICD 公司现状及其设备校准部门简介 3.1 ICD 公司简介 ICD公司是 I 公司在 CD市投资的一家外商独资企业,负责 I 公司的产品封装 测试。 I 公司是一家全球排名前 3名的半导体芯片制造商,总部位于美国加州。它成 立于上世纪六十年代,目前依靠强大的半导体创新科学技术,也是全球电子信息 产业发展的主要领导者之一。 I 公司依靠自己强大的半导体创新科技,跻身于世 界 500强,并位于前列。 随着全球电子信息产业科技的发展,I 公司于 1985 年进入中国市场,主要致 力于中国信息产业的发展,包括电子信息,互联网络的基础建设设施,数字信 息 建设等。这些在一定程度上也为我国信息产业的发展全球化做出了贡献。I 公司的成功与它的价值观是密切分不开的。它包括七个方面,这七各方面价 值观融入在 I公司的日常运作事务中,也是 I公司员工办事指导理念和坚持的信条。 表 3-1 是 I公司的企业文化价值观具体描述。 10 表 3-1 I公司的企业文化价值观 价值观名称 具体描述 努力倾听客户、供应商和利益相关方的需求并快速做出回应;明确传达 以客户为导向 双方的意愿和期望;提供创新且极具竞争力的产品与服务;提供轻松便 捷的合作;并且成为厂商的理想之选 秉承始终如一的诚信品质和专业精神开展业务;确保安全、整洁和无伤 纪律严明 害的工作环境;言出必践;合理规划项目,并投入资金与人力支持;关 注细节 努力达到昀高的质量标准;恪尽职守;不断学习、发展和改进;并且以 我们的工作为荣。 质量为本 I公司非常强调每个员工的工作质量,这是公司在客户心中制造质量神 话的过程。I公司是技术领先者,这一切都需要高质量,无论是产品质 量,还是技术和服务质量。 鼓励创新和创造性思维;勤于思变,挑战现状;听取所有意见和观点; 勇于承担风险 汲取成功与失败的经验教训;并且鼓励和奖励明智的冒险行为。 努力为我们多元化的员工队伍营造一个开放、直接且富于挑战的工作环 理想工作环境 境,相互合作,尊重并信任彼此,享受成功的乐趣,认可并奖励员工所 取得的成绩,公平严格地管理绩效,并且为全社会做出贡献 制定具有挑战性和竞争力的目标,注重成效,承担责任,建设性地面对 和解决问题,并且执行时追求完美。 I公司的“结果导向”管理上有一套成熟的机制,就是设定可评量的目标, 以结果为导向 依设定的时间表提出阶段性的成果。以结果为导向意味着肯定积极的目 标、具体的结果与产出。要让每个人了解团队的方向,必须要设定高目 标,还要以量化的手法,务实地定出能够实现的进度和成功的指标,这 样一来,每个成员就能站在自己的岗位上,尽一己之力 数据来源:根据 ICD公司企业价值观内部培训资料整理而得 I 公司于 2003 年 8 月,宣布在我国 CD市的高新区建立半导体芯片工厂 ICD 公司。 I 公司于 2003年 8月,宣布在我国 CD市的高新区建立半导体芯片 ICD公司。 ICD 公司主要负责封装测试 I 公司的高端芯片产品。自成立以来,ICD 公司的规 模也在飞速发展。在过去的 9年时间,从 2003年宣布建厂,经过两年时间的厂房 建设,设备安装以及人员培训,2005年一期工厂就开始投产。 同时,I 公司继续扩大投资,ICD 公司的二期也开始建设,于 2007 年投产。至 此,ICD公司从一个全新工厂,飞速的发展成为 I 公司的一个重要封装测试工厂。 专门负责封装测试 I 公司昀高端的半导体芯片产品。 2008 年,ICD 公司又继续扩容,与 I 公司的另外一个地方工厂合并,另外一 个地方工厂的设备都搬运至 ICD 公司,ICD 公司的生产设备也迅速增多,产量也 11 快速扩大,自此 I 公司产品的 60%在 ICD公司封装测试。 到 2012 初,ICD 公司在 CD 市生产的第十亿颗芯片下线,标志着 ICD 公司 CD市的累计产量达到全新的里程碑。 目前,ICD公司全球芯片组总产量的 60%都是“CD市造”,全球 50%的笔记本 电脑微处理器是从 CD 市封装测试后运往世界各地的。 ICD 公司在 2006 年通过 ISO9001:2000 国际质量体系认证,2011 年 ICD 公司 代表整个 I 公司全球生产工厂进行换证 ISO9001:2008 的新一版本国际质 量体系认 证, 并且一次性成功通过。 3.2 设备校准部门及设备校准系统简介 由于校准系统项目实施的复杂性,为了使校准系统顺利进行,改变以前那种 被动的等待做校准的状态,成为一种积极应对的校准状态。 这种积极的状态就是要主动了解新产品的引进过程,和及时掌握新产品引进 的状态和相应的设备更新以及购买状态,然后采取积极的措施,主动准备校准设 备,以及新的校准方法学习与人员培训, 确保每台设备得到及时的校准,以及满 足各项精度技术指标的校准要求。 在 ICD 公司成立的时候,我们就成立了校准项目职能团队,笔者作为主导者 全程参与该职能团队的人员招聘、团队培训、建设和日常运作等事务,同时也全 局的参与处理设备校准系统在运作中遇到的各种各样的问题,包括质量管理和时 间管理等。并和设备校准团队一起同心协力完成其职责范围内的工作。该职能团 队其具体职责说明如表 3-2所示。12 表 3-2 设备校准系统职能团队职责 小组名称 职责说明 批准该系统总体#设计#和实施计划。决定项目重大投资决策,认定系 项目领导小组 统实施中的重要业务和校准技术标准。协调项目实施过 程中和客户 之间的关系 职责 1:根据新产品引进的校准项目领导小组去协调校准实验室与昀终 设备负责人的工作,及时掌握设备引进的进展情况,动态的定时向校准 项目领导小组汇报关于新引进的设备任何进展情况,这样使得设备安装 好后,及时有校准设备跟进,对设备进行校准。 项目协调小组 职责 2:按照校准系统项目指标、进度安排和协调会纪要的要求,按期 保质地完成设备的校准,及时跟进新产品引进的过程。 职责 3:负责对整个校准项目实施的支持服务工作,管理好设备的校准 状态,及时汇报任何关于校准设备的变化(如设备移动,设备负责人变 更,设备是否停止使用等) 数据来源:根据 ICD公司内部资料整理而得 3.3 设备校准系统的控制机制 设备校准的标准是严格参照 ISO9000 与 ISO17025 系列的相关标准进行 的。 严格遵守 PDCA(计划,执行,检查,行动)的程序步骤进行校准项目活动的 开展,按照标准流程 SOPStandard Operation Procedure去执行,及时检查 和汇报任 何不一致的情况(Non-Conformance Issue) ,具体说明如表 3-3所示。 表 3-3 设备校准系统控制机制说明 控制项目 具体描述说明 为了保证在校准系统的各个阶段中工作的规范、健壮、可延续等,各个 文档编写 阶段的工作都必须形成相应的文档 设备校准约定 所有成员在做自己工作的时候必须遵循一个统一的时间计划 进度标准 设立项目组长,协调小组内的所有任务,小组内的每个成员根据各自特 责任分工 长分工,当遇到相应的问题时,都有相应的人员来解决 协调与沟通 小组定期检查进度及解决所发生的问题 修改方案等的 需要改动时,由具体相关人员向组长提出申请,经讨论通过后 执行修改, 管理办法 并将相关资料存档 出现问题的解 小组内的问题由组长协调解决,小组内不能解决时,由更高层协调解决 决办法 数据来源:根据 ICD公司内部资料整理而得13 3.4 设备校准系统的作用和架构介绍 对于半导体工厂说,校准系统始终是为产品质量服务。ICD 公司校准系统的 使命是给负责整个工厂的设备得到及时的校准,且校准质量符合 ISO9001:2008 的 规范要求,从而使得确保产品质量满足客户的要求。 为了实现校准系统的为产品服务的使命与愿景,那么校准系统组织了一套有 效的架构来实现这个功能,图 3-1是从横向说明了半导体校准系统的操作和功能: 图 3-1 半导体校准系统操作组成与功能 数据来源:根据 ICD公司内部资料整理而得 如图 3-1所示,校准系统作为公司控制质量的一个重要组成部分,与公司的大 部分运作部门是紧密相连在一起的,其基本联系关系可以分为四个部分:运作支 持校准系统部; 校准系统校准服务部;环境健康安全和安保障部;对外联系部。 1 运作支持校准系统部 主要是负责校准系统中的校准够买,物流运输与海关申报,财务资金预算与 支出,校准系统的网络维护,校准原材料的匹配等,确保所有用于校准用到的设 备,系统,以及各种材料能够及时的跟上设备校准时间表的要求,实现校准工作 的及时完成。14 2 校准系统校准服务部负责校准 ICD 公司在 CD 市的两个工厂的所有设备和仪表仪器,保证得到及 时的校准,且校准质量符合 ISO9001:2008 的规范要求,从而使得设备顺利运行, 确保产品质量满足客户的要求。 3 环境健康安全和安保障部作为一家以高科技术为核心的跨国企业,ICD 公司一直把环境健康安全放在 首位,时时刻刻都强调员工安全工作。在实际的校准工作中,由于需要校准的设 备涉及到安全领域比较多,如压力,拉力,电学安全,化学安全,高温和低温校 准安全等等,所以专门有环境健康安全的要求与保护措施,且及时与设备的要求 进行同步更新。当然,为了保证校准运用的新技术与设备安全控制和保护而不被 丢失,公司的安保部门也会有相应的控制要求和措施。 4 对外联系部主要是负责及时从其他兄弟工厂或者虚拟校准团队中获取技术支持,及时了 解工厂生产设备的更新状况,然后制定相应的措施和提前准备。15 第四章 设备校准系统中的问题分析和解决思路 4.1 设备校准系统中的问题分析 由于产量越来越高以及 ICD 公司 CD 市工厂承担的生产任务越来越重,相比 其他的 4 个工厂,全球近 50%的产量在 CD 市这边生产,所以越来越多的设备引 入 CD市工厂,这个规模和压力是在 ICD公司其他工厂前所未有的。 这些设备有新购买的,也有从其他地方折旧过来在 CD市重新使用的,如何 成 功保证每一台设备及时校准成为校准系统一个很大的挑战。在过去,由于设备少,人力足,再加上公司建厂不久,大家工作热情度高, 所以基本比较容易就可以按照原来的思路和模式把校准工作做好,但这种热情是 有度的,随着越来高的产量压力,以及越来越多的设备进入 CD市工厂,尤其是在 2011年后有近达 1800台设备需要及时校准,那么不可能一直靠热情来做好事情。 因此就越来越迫切需求现代项目管理的方法来实现这些功能,这同时对校准 系统提出越来越高的要求,如何及时完善设备校准,提高校准产出率,减少不必 要的中间环节,节省成本,是将项目管理理论运用到半导体校准系统的时代要求。 对于做校准的设备,我们通常分为两种,一种是已经在校准系统里注册编号 的;另外一种是新的引进的设备,还没有在校准系统里注册编号的。 对于前面一种需要做校准的设备,我们有个专门的校准管理系统,去管理它 们,以及跟踪和提醒、安排下一次做校准的时间等事项。 对于新引进的设备,由于设备属于新引进的,在校准系统里没有注册编号, 所以没有录入到校准管理系统。对于这些没有做校准的设备,通常是随着新产品 或者新生产技术的发展,在整条生产线的集中升级或者购入,校准的工作量 很大。 从另外一方面,做新产品的时间都很紧,设备一旦在工厂就位,工程师们就 马上加班加点安装,调试,以及验收,争取尽早的投入生产。在以前,依据设备 校准的管理是比较被动的,通常是设备安装,调试好后,由设备质量工程师负责 通知校准系统管理人员,然后校准系统管理人员才去做的。16 这个方法是由美国研发部门提出的,也在其他工厂普遍应用,但是到 CD市后, 由于 CD 市的产量遇到前所未有的迅速增长,全球 50%的产能在 CD 市生产,CD 市工厂的设备也是同样的飞速增长,这种被动的校准管理方法已经不能满足新产 品生产的时间要求。在实际的运作中,质量工程师经常抱怨设备校准的时间不能 按时完成,而校准系统这边觉得质量工程师常常在很短的时间内安排的太多的设 备要做校准。 在这种情况下,由于没有一个合理的校准系统管理计划安排,那么会导致昀 后所有设备不能得到及时和按质完成校准,从而很可能延误新产品的生产进度, 推迟产品提交给客户的时间进度。 更有甚者,曾经为了赶时间做校准,曾经也发生过设备的校准没有按规定的 要求完成对每个参数的测试,昀后严重导 致产品质量的问题。这个不仅仅是校准 操作员个人的问题,但从整个校准系统上看,也是存在校准质量管理的问题。图 4-1 是 2009年到 2010年我们统计的在审核中发现的校准问题。图 4-1 2009年到 2010 年质量审核中发现的问题总结 数据来源:根据 ICD公司 2009年到 2010年的质量内审资料整理而得 从图 4-1,可以看出,在 2009年到 2010年的 ICD公司内部审核过程中,尽管 17 通过全体校准系统人员的努力,使得设备校准系统中发现的问题不是昀多的,但 还是陆陆续续先后在设备校准系统发现问题。 而且在 ICD 公司所有的生产管理系统中,在设备校准系统中发现的问题排名 位于第七,所以,相对来说,设备校准系统还是存在许多问题,需要应用项目管 理的先进办法去系统的,从根本上解决目前这些问题,然后使得设备校准系统管 理无论从质量方面,还是时间方面,得到切切实实的提高,更好地为生产服务, 从而昀终使得产品的质量和生产效率得到很大的提高。 所以如何在这种高压力生产的情况下提高和优化 ICD 公司的校准系统时间管 理和质量管理,是关系到新产品生产进度控制,以及产品质量控制的一个重要环 节,同时对 ICD公司 CD市工厂的校准管理团队是一个很大的全新的挑战和研究。 4.2 解决思路 从项目管理上来说,就是以现代项目管理理论知识体系为基础,结合前述的 ICD 公司校准系统的特点,以及 ICD 公司校准系统当前所面对的形势,校准系统 管理所面临的问题,然后依据表 4-1的方法进行研究。 表 4-1 本文研究方法 序号 方法概括 具体描述 半导体芯片涉及知识领域较广,因此需要花费大量时间查找相 关半导体技术类、半导体时问管理,半导体项目计划和半导体 文献阅读 进度控制等文献并潜心阅读,从中运用归纳总结的方法将主要 1 原理进行重新的梳理与归纳,为后续的研究奠定基本理论基础, 同时也为后续研究搭建进本框架和思路 对于本文研究的项目计划和进度控制模式而言,它不仅仅是一 个理论问题,更是一个实践问题。因此,本文在分析中除了理 2 案例研究 论分析以外,还结合自身实际工作经验,运用实证案例的研究 方法项目质量控制和项目进度控制在半导体企业中的应用问题 进行了验证和拓展 由于项目管理采用了现代的管理理论、方法和手段,通过设备 校准系统的团队合作,一起努力,每个成员都参与到实际问题 3 团队合作 的解决研究中,从而提高了各项管理的效率和效益,经济运行 的质量明显提高 数据来源:本研究阅读资料整理而得 18 在过去的八年时间里,本文作者在 ICD 公司承担了生产设备校准系统的有关 管理工作。对于半导体设备校准系统来说,项目管理中的质量管理和时间管理对 于其运作至关重要。 因此,本文重点就 ICD 公司校准系统如何优化进行研究,其中尤其主要重点 研究校准系统如何从项目管理中的质量管理、时间管理两个方面进行探讨和研究。 1 质量管理方面 质量是产品的固有属性。T19000?ISO9000 族标准中质量的定义是:一组固 有特性满足要求的程度。对校准系统来说,校准质量从客户的角度理解可能是: 设备运行可靠,设备运行精度满足要求,生产结果正确,产品交货及时,服务 好。 校准系统人员会认为:质量好的校准是技术上没有差错,符合校准标准及 SPEC规范的要求,校准技术文档齐全正确,用于校准的设备和系统具有可溯源性, 并且把校准系统维护好,实现设备校准的可持续性。 还有一种就是使用的关键成功指标用以衡量校准系统的质量标准。从不同的 角度看待校准系统质量反映了校准质量的多侧面与多属性。 在我们的现实工作中,对于校准质量的定义也多是采用不同的质量特性来定 义的,重视校准过程质量并不意味着可以不重视设备和产品的昀终检验。综合上 面,ICD公司的校准系统的质量管理包括: 1通过适当的跟踪系统及其校准过程来 保证校准质量; 2确保校准及过程与已定的标准和 SPEC规程要求完全一致; 3确保 能及时发现校准过程和标准的任何不足并提醒管理者注意,采取更正措施,以便 及时弥补。 本文根据现代项目管理学中质量管理体系和质量改进的支持工具和技术,针 对半导体校准系统的特性、质量保证控制、评审管理等