馮愛(ài)軍，王 磊，董永平，何漢波 （華東微電子技術(shù)研究所，安徽 合肥 230022）

0 引 言

厚膜混合集成電路（HIC）具備高密度集成、高功率密度、高工作頻率、高性能、輕質(zhì)量、小體積、高可靠性和強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)力等性能指標(biāo)，廣泛地應(yīng)用于航天、航空、兵器、船舶、電子等武器裝備領(lǐng)域。隨著用戶個(gè)性化需求的增加及任務(wù)形勢(shì)轉(zhuǎn)變，面臨的產(chǎn)品品種越來(lái)越多，訂貨合同平均交付周期也在不斷縮短，產(chǎn)品生產(chǎn)制造管理的壓力越來(lái)越大，其中自制件厚膜電路基板，因生產(chǎn)周期長(zhǎng)，存儲(chǔ)周期短，出現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸，無(wú)法滿足用戶進(jìn)度的需求。主要問(wèn)題是：齊套率低，特別是同一訂單多個(gè)品種時(shí)越發(fā)明顯；資源利用率低，特別是厚膜基板自制件適合批量生產(chǎn)的特定與小批量訂單的實(shí)際嚴(yán)重不匹配，導(dǎo)致資源無(wú)法飽和利用；過(guò)高的庫(kù)存、成本高昂。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有訂單情況進(jìn)行綜合分析，通過(guò)利用成組技術(shù)，合并類(lèi)似結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品訂單，實(shí)現(xiàn)小批量訂單轉(zhuǎn)變?yōu)橹械扰俊⒋笈可a(chǎn)任務(wù)，同時(shí)結(jié)合中國(guó)電科某研究所企業(yè)自身的生產(chǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)，探討了一種適用不同訂單的生產(chǎn)管理生產(chǎn)方式。

1 問(wèn)題的分析及構(gòu)思

1.1 訂單分析

（1）訂單品種分析。通過(guò)對(duì)近三年研究所不同訂單訂貨品種進(jìn)行分析（見(jiàn)表1），訂單與品種數(shù)之間呈現(xiàn)一對(duì)多關(guān)系，少的1個(gè)品種、多的幾十個(gè)品種，多品種訂單特征非常明顯。

（2）同一品種重復(fù)性訂貨分析。從表2統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看，同一型號(hào)產(chǎn)品年度內(nèi)被重復(fù)訂單，訂單次數(shù)超過(guò)5個(gè)以上，從訂單數(shù)與重復(fù)訂貨次數(shù)來(lái)看也呈現(xiàn)一定的正比例關(guān)系。也就意味著被重復(fù)訂貨的品種，具備一定的合并生產(chǎn)的可能。

1.2 技術(shù)因素分析

（1）同一HIC電路產(chǎn)品與自制件基板對(duì)應(yīng)關(guān)系（見(jiàn)表3）。

（2） 不同自制件基板的結(jié)構(gòu)分析（見(jiàn)圖1）。

表1 近三年訂貨品種情況 單位：個(gè)

表2 近三年不同品種重復(fù)訂貨情況 單位：次

表3 電路型號(hào)與基板對(duì)應(yīng)關(guān)系表

圖1 基板生產(chǎn)流程

由圖1可知，一種自制件基板的生產(chǎn)基本上由裸基片準(zhǔn)備、印制工藝、燒結(jié)工藝、激光調(diào)阻四大環(huán)節(jié)構(gòu)成，不同基板的結(jié)構(gòu)差異基本上基片形狀、印制膜層差異、電阻阻值等幾個(gè)方面。

通過(guò)分析，同一個(gè)基板型號(hào)可以應(yīng)用多款HIC產(chǎn)品，不同基板的差異特征也非常明顯，可以進(jìn)行區(qū)分和識(shí)別。1.3 基板成組構(gòu)建

（1）成組技術(shù)。成組技術(shù)的基本原理，即利用事物間的相似性，按照一定的準(zhǔn)則分類(lèi)成組，同組事物能夠采用同一方法進(jìn)行處理，以便提高效益的技術(shù)。成組技術(shù)的核心是成組工藝，它是把結(jié)構(gòu)、材料、工藝相近似的零件組成一個(gè)零件族（組），按零件族制定工藝進(jìn)行加工，從而擴(kuò)大了批量、減少品種，便于采用高效的方法，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[1]。最終把品種多轉(zhuǎn)化為“少”，把生產(chǎn)量小轉(zhuǎn)化為“大”，由于主要矛盾有條件的轉(zhuǎn)化，這就為提高多品種、小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益提供了一種有效的方法。

（2）基板成組設(shè)計(jì)。HIC基板在結(jié)構(gòu)上有較多的相似性，因此具有良好的成組應(yīng)用條件。以基片外形尺寸、膜層數(shù)、電阻值三個(gè)維度進(jìn)行成組設(shè)計(jì)，具體見(jiàn)表4、表5：

（3）基板生產(chǎn)設(shè)計(jì)。厚膜電路基板印制方式，主要包括全自動(dòng)印刷機(jī)、半自動(dòng)印刷機(jī)、手工印刷機(jī)三類(lèi)印刷設(shè)備，加工尺寸范圍覆蓋1.2mm×1.2mm～101.6mm×152.4mm、厚度0.25mm以上，加工的規(guī)模不等。依據(jù)基板成組設(shè)計(jì)，結(jié)合研究所自身的生產(chǎn)加工設(shè)備特點(diǎn)，針對(duì)不同的訂單設(shè)計(jì)相應(yīng)的生產(chǎn)加工方式，如表6、表7。

表4 基板成組設(shè)計(jì)要素表

表5 成組基板類(lèi)別

圖2 外協(xié)尺寸分類(lèi)

圖3 某多品種組合圖

表6 生產(chǎn)加工方式

表7 生產(chǎn)矩陣對(duì)照表

2 實(shí) 例

目前研究所電路基板型號(hào)生產(chǎn)訂貨超過(guò)1 000種，年產(chǎn)N萬(wàn)片以上。某訂單訂貨6個(gè)品種的產(chǎn)品，分別是A、B、B1、C、D、D1。經(jīng)分析B和B1，D和D1具備成組設(shè)計(jì)條件，僅存在電阻值差異，策劃安排進(jìn)行成組生產(chǎn)，其余品種為不同狀態(tài)產(chǎn)品。結(jié)合各型號(hào)訂單量，策劃安排如表8、圖4：

表8 某生產(chǎn)周期生產(chǎn)情況

圖4 某周期各生產(chǎn)設(shè)備負(fù)荷表

通過(guò)表8可以看出，同一訂單產(chǎn)品可以同時(shí)安排任務(wù)生產(chǎn)，將不同品種安排到不同的生產(chǎn)設(shè)備上，微調(diào)部分品種的數(shù)量，使得各生產(chǎn)設(shè)備的使用達(dá)到均衡，同時(shí)滿足了訂單的需要。

經(jīng)過(guò)2015~2017年大規(guī)模推進(jìn)工程化應(yīng)用，基于成組技術(shù)的基板產(chǎn)能提升的方式得到班組、部門(mén)的深度采納和應(yīng)用，產(chǎn)能年均增長(zhǎng)率超過(guò)50%，合同齊套交付率提升了30%以上，滿足訂單任務(wù)的周期需要。3結(jié) 論

通過(guò)對(duì)混合集成電路基板訂單進(jìn)行綜合分析，識(shí)別出基板多品種、小批量訂單中的重復(fù)品種，通過(guò)利用成組技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)量由“少”到“多”，最后結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)自身的多種類(lèi)生產(chǎn)設(shè)備特點(diǎn)，通過(guò)生產(chǎn)方式的優(yōu)化改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，提升了合同齊套性交付率。具體環(huán)節(jié)包括：（1）訂單的詳細(xì)分析，尤其是尋找到訂單中的重復(fù)訂貨產(chǎn)品；（2）利用成組技術(shù)進(jìn)行訂單的組批，將相同屬性的訂單進(jìn)行歸類(lèi)合并，實(shí)現(xiàn)訂單由“少”到“多”；（3）利用精益化的思想，結(jié)合企業(yè)自身的生產(chǎn)特點(diǎn)，如小訂單、中訂單、大訂單與手工印制、半自動(dòng)印制、全自動(dòng)印制的匹配關(guān)系；（4）不斷的實(shí)踐、總結(jié)，制定適用不同訂單的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)。本文研究的方法，除了在混合集成電路基板生產(chǎn)適用，同樣的在具有類(lèi)似特征的其它產(chǎn)品的生產(chǎn)也同樣適用，具有一定的借鑒意義。

[1]許香穗，蔡建國(guó).成組技術(shù)[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]王文信.多種少量生產(chǎn)方式之生產(chǎn)計(jì)劃管理實(shí)務(wù)[M].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)出版社，2012.