導(dǎo)語：藍(lán)寶石襯底行業(yè)精益生產(chǎn)管理研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：藍(lán)寶石襯底制造行業(yè)近年來陸續(xù)改變生產(chǎn)方式，逐步導(dǎo)入精益生產(chǎn)管理與自動化設(shè)備的升級，使產(chǎn)品質(zhì)量提升，并減少不必要的浪費(fèi)。我們提出了精益生產(chǎn)與自動化制造結(jié)合的案例，如連續(xù)流生產(chǎn)、產(chǎn)品可靠度的提升和制造標(biāo)準(zhǔn)化等。該行業(yè)的未來發(fā)展藉由智能數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，搭配可視化的管理使質(zhì)量管理變?yōu)槿菀?，提升獲利空間，達(dá)成企業(yè)永續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：藍(lán)寶石襯底制造；精益生產(chǎn)；自動化制造

1精益生產(chǎn)與襯底制造方式介紹

精益生產(chǎn)管理（LeanProduction，LP）起源于日本豐田公司，其精神在于“降低浪費(fèi)”，以節(jié)約成本和降低交貨周期，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量等，結(jié)合單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)兩種生產(chǎn)方式優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展形成的新一類生產(chǎn)運(yùn)營方式。精益生產(chǎn)方式相較于大量生產(chǎn)方式更能夠適應(yīng)現(xiàn)在社會生產(chǎn)力的發(fā)展，更適用處于快速多變的市場環(huán)境下的現(xiàn)代企業(yè)。藍(lán)寶石襯底（SapphireSubstrate）作為發(fā)光二極體（LED，Light-emittingDiode）的襯底材料，它具有物理化學(xué)穩(wěn)定性高以及機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，自2008年起隨著LED行業(yè)起步使襯底制造行業(yè)逐步進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)。近幾年由于工業(yè)自動化概念提出后，多項(xiàng)制造過程陸續(xù)由手工作業(yè)型態(tài)轉(zhuǎn)為自動化生產(chǎn)型態(tài)，提高了生產(chǎn)效率。精益生產(chǎn)管理和自動化制造技術(shù)對藍(lán)寶石襯底行業(yè)的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級非常重要，智能設(shè)備的行業(yè)應(yīng)用滲透率也逐年增加[1-2]。從勞力與設(shè)備密集，發(fā)展至今大尺寸量產(chǎn)機(jī)型與智能化設(shè)備的合力推動，將逐步轉(zhuǎn)型到智能密集的生產(chǎn)方式，有助于產(chǎn)業(yè)升級，發(fā)展更高端的產(chǎn)品。

2精益生產(chǎn)與自動化制造結(jié)合的效益

2.1連續(xù)流生產(chǎn)與減少浪費(fèi)。精益生產(chǎn)過程中任何無效產(chǎn)能效益的活動皆屬浪費(fèi)，包括生產(chǎn)過剩、等待、運(yùn)輸、不良品返工、庫存品呆滯、作業(yè)不合理、加工以及管理的浪費(fèi)等[3-5]。當(dāng)自動化設(shè)備導(dǎo)入后，以藍(lán)寶石襯底切片工藝為例，可由傳統(tǒng)插片、清洗、旋乾、外觀檢驗(yàn)及厚度分選等多項(xiàng)步驟，簡化為高速自動一體機(jī)作業(yè)，人員上片后可由機(jī)器作業(yè)，下片時(shí)為檢驗(yàn)且分選完畢的合格半成品，適合后續(xù)制程作業(yè)。可以降低產(chǎn)品等待及運(yùn)輸上的浪費(fèi)，進(jìn)而優(yōu)化切片生產(chǎn)效率。2.2質(zhì)量管理與產(chǎn)品可靠度。全面質(zhì)量管理（TQM，TotalQualityManagement）是精益生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要管理方式。在TQM的思想中，產(chǎn)品質(zhì)量是最優(yōu)先考慮。質(zhì)量是由市場競爭、工藝設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)管理等方式制造出來的，而非靠檢驗(yàn)手段，企業(yè)若需要獲得更高的利潤必須要有好的產(chǎn)品質(zhì)量才能獲得競爭力。當(dāng)出現(xiàn)異常與缺陷產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)要即時(shí)發(fā)現(xiàn)與改善，不可將異常品后流入下一段加工制程；若異常無法即時(shí)排除或改善，則需發(fā)出通報(bào)給技術(shù)單位進(jìn)行處理。襯底工藝流程中半成品與成品多數(shù)為人工檢驗(yàn)的方式，缺陷如表面刮傷（Scratch）、臟污（Particle）、崩角（Chip－ping）等，判定標(biāo)準(zhǔn)容易因人而異，造成出貨產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不一，且無法定量缺陷數(shù)，對于客戶而言獲得的是不均一的產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而失去產(chǎn)品優(yōu)勢。當(dāng)自動化檢驗(yàn)設(shè)備導(dǎo)入后，可以與檢驗(yàn)前與后一段工藝（多數(shù)為清洗或包裝）相結(jié)合，使良品經(jīng)由自動檢驗(yàn)判定缺陷后，符合一定數(shù)量程度后才可進(jìn)行包裝。另外，機(jī)臺可加裝刻碼辨識器（OCR，OpticalCharacterRecognition）對成品襯底進(jìn)行識別，增加產(chǎn)品可追朔性，如此可提升襯底最終檢驗(yàn)的可靠度與一致性，進(jìn)而降低產(chǎn)品的變異。除此之外，襯底加工過程的研磨與拋光等工序，早期多數(shù)是由人工進(jìn)行厚度分選，以千分表（Di－alIndicator）進(jìn)行襯底中心單點(diǎn)量測，而高速自動化光學(xué)檢驗(yàn)導(dǎo)入后，可以有效量測準(zhǔn)確的厚薄差（TTV，TotalThicknessVariation），避免人工作業(yè)只量單點(diǎn)厚度的差異，使研磨與拋光作業(yè)時(shí)更具厚度品質(zhì)的均勻性。綜合自動化與TQM兩者結(jié)合后，對于質(zhì)量管控部分可以將行為規(guī)范化以及質(zhì)量監(jiān)督等在內(nèi)的模式建立，提升產(chǎn)品可靠度。2.3制造標(biāo)準(zhǔn)化。生產(chǎn)作業(yè)所依循的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序（SOP，StandardOperatingProcedure）以往為了約束作業(yè)員在操作機(jī)臺或是作業(yè)方式上的步驟，常會以長篇概述的方式撰寫。此雖然是標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，但仍須使作業(yè)員閱讀及了解程序文件的文意，常需要耗費(fèi)時(shí)間，拉長了學(xué)習(xí)曲線。許多公司認(rèn)為只要匯整出詳盡的規(guī)則手冊，作業(yè)員就會遵守這些規(guī)則。而質(zhì)量部門總喜歡用最進(jìn)步的統(tǒng)計(jì)分析方法對大數(shù)據(jù)的資料進(jìn)行分析，許多六西格碼黑帶高手也會習(xí)慣性的以復(fù)雜的技術(shù)方法處理重大的質(zhì)量問題。但精益生產(chǎn)管理的精神在于使用簡單的方法處理問題，一般常見的方法如：（1）現(xiàn)場親自查看；（2）分析情況；（3）親自測試一次；（4）問5次為什么等，此可對問題進(jìn)行根本原因分析并找出對策。當(dāng)自動化設(shè)備加入生產(chǎn)后，可僅針對上機(jī)或下機(jī)等操作方式進(jìn)行作業(yè)定義，簡化SOP的章節(jié)，收斂作業(yè)員的動作，使制造更具標(biāo)準(zhǔn)化，使質(zhì)量問題下降。所有規(guī)范化的文件可轉(zhuǎn)移至機(jī)臺設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)程序書以及保養(yǎng)點(diǎn)檢表等（CheckList），在自動化程度較高的文件資料，則需清楚記錄每個部件（Parts）以及手臂或傳送方式的位置（Posi－tion）等，使原點(diǎn)歸位以及初始化等皆有所對點(diǎn)動作。綜合上述，當(dāng)手動生產(chǎn)方式被批量自動化取代后，標(biāo)準(zhǔn)化制造變?yōu)橐婚T科學(xué)的方式，促成未來持續(xù)改善精進(jìn)的必要基礎(chǔ)。2.47S管理7S是整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seikeetsu）、素養(yǎng)（Shitsuke）、安全（Safety）和節(jié)約（Saving）這7個詞的縮寫。7S對象是車間現(xiàn)場的“環(huán)境”全局進(jìn)行綜合考慮，并制訂切實(shí)可行的計(jì)劃與措施，從而進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的管理。自動化制造導(dǎo)入使得工序簡單與減少人員的操作，讓生產(chǎn)復(fù)雜性降低，將可提升車間清潔，與降低維護(hù)車間環(huán)境的成本。精益生產(chǎn)使用7S來支持自動化連續(xù)批量生產(chǎn)的節(jié)拍時(shí)間，同時(shí)7S也可幫助問題浮現(xiàn)的一項(xiàng)可視化方法，若導(dǎo)入成功得當(dāng)，將是精益生產(chǎn)管理流程中重要的部分。

3未來發(fā)展的趨勢

藍(lán)寶石襯底自動化制造屬于技術(shù)提升，而精益生產(chǎn)為先進(jìn)管理方式，智能技術(shù)可以提供精益生產(chǎn)管理上多元化信息，使管理者判斷更能準(zhǔn)確。精益生產(chǎn)則可推動提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，并且能夠?yàn)樽詣踊圃斓亩ㄖ苹於ɑA(chǔ)[6]。精益生產(chǎn)的核心是制造有競爭性的產(chǎn)品并能取得獲利，通過技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)過程的有效控制，對其質(zhì)量管理與原物料供應(yīng)鏈的管理等，促使智能制造實(shí)現(xiàn)。對于襯底制造行業(yè)在精益生產(chǎn)與自動化結(jié)合后未來發(fā)展趨勢可匯整如下。3.1透明且可視化的管理。可視化管理（VisualManagement）是顯示關(guān)鍵信息的方式，如看板指標(biāo)等[7]，明確告知生產(chǎn)檢查狀況以及異常處理作為，防止人為或機(jī)臺失誤等損失浪費(fèi)的發(fā)生。通過自動化設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與分析結(jié)果，如襯底的生產(chǎn)量、人均效率以及產(chǎn)品檢驗(yàn)質(zhì)量分析等關(guān)鍵指標(biāo)等。借由這些精益數(shù)字化平臺的數(shù)據(jù)，使員工對于生產(chǎn)水平有更好的即時(shí)性控制，也可使主管能更清楚的掌握狀況，整體上有助于推動整體車間的生產(chǎn)效率。車間導(dǎo)入大量自動化機(jī)臺后，應(yīng)建立各式流程控制板（ProcessControlBoards）或質(zhì)量檢驗(yàn)板（QualityControlBoards）等作為整體加工流程的神經(jīng)中樞，這些數(shù)據(jù)由機(jī)臺中自動拋出，藉由工程師所設(shè)定的邏輯演算，帶出加工信息，使工作的員工立即看出機(jī)臺稼動、工作效率以及質(zhì)量狀況等，所有實(shí)時(shí)信息的顯示設(shè)計(jì)，確保作業(yè)與流程的快速且適當(dāng)執(zhí)行。3.2質(zhì)量控制簡單化。當(dāng)自動化后生產(chǎn)效率獲得提升，其后必須保證生產(chǎn)出來的襯底質(zhì)量。傳統(tǒng)上由于人工作業(yè)比例較高，使得管理理念存在差異，因此精益生產(chǎn)管理可獲得的質(zhì)量較為可靠。又因自動化設(shè)備制造升級，許多改善測試不需要通過大批量實(shí)驗(yàn)即可獲得實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，減少人為干預(yù)的變因。在生產(chǎn)過程中消除許多影響襯底質(zhì)量的行為，使質(zhì)量的控制簡單化。

4結(jié)束語

藍(lán)寶石襯底精益生產(chǎn)的自動化制造升級的意義在于通過技術(shù)升級與管理手段的相結(jié)合，保證襯底加工過程中產(chǎn)品的質(zhì)量，從而有效降低生產(chǎn)成本，降低不必要的浪費(fèi)等。企業(yè)可透過生產(chǎn)模式的改變，與因應(yīng)自動化設(shè)備汰換升級，使企業(yè)獲利空間增大，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的規(guī)劃與永續(xù)發(fā)展。綜上所述，我們確信精益與自動化的理念導(dǎo)入是未來襯底行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基石。

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作者:周志豪 馬進(jìn)東 劉聰毅 陳銘欣 單位:福建晶安光電有限公司