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PCB行业的精益TPM实战经验总结

发布时间:2017-04-27 23:30:12  点击量:
作者:蒋坛军(值丰咨询  资深管理顾问)
已刊《企业家日报》 ;已被《印制电路信息报》、《印制电路资讯杂志》转载;
内容有微调;原标题为“PCB工厂推行TPM的要点”
 
TPM(Total Productive Maintenance 全面生产维护)正式形成于日本,迄今40余年,仍为设备密集型企业的首选管理模式之一,得到诸多行业孜孜不倦进行实践应用。
 
PCB(印刷电路板)工厂,工序复杂生产流程长,包含了裁切、圆角、磨边、烤板、内层前处理、涂布、曝光、DES(显影、蚀刻、去膜)、冲孔、AOI检查、VRS修补、棕化、叠合、压合、钻靶、锣边、钻孔、镀铜、压膜、印刷、文字、表面处理、终检、包装等工序,其绝大部分工序必须依赖设备来完成,故近几年越来越多选择推行TPM。
 
观之TPM框架,由“两块基石”、“八大支柱”构成。
“两块基石”即“5S”、“小组活动”;
“八大支柱”即“人才育成”、“自主维护”、“个案改善(焦点改善)”、“专业维护”、“质量改善”、“初期改善”、“事务改善”、“环境与安全”。
 
世上无两片完全相同的树叶。即便是同处一个行业的不同PCB厂家,推行TPM的要点也未必会完全一致,但以下几个要点,是PCB工厂普遍要优先考虑的。
 
火灾
单是在2014年,据公开的报道,PCB工厂就已有几起重大的火灾惨剧:
 · 3月9日,深圳为三星Galaxy S5生产PCB的韩资工厂(损失高达10亿美元); 
 · 5月9日,无锡健鼎;
 · 5月22日,昆山一单面板厂;
 · 6月1日,深圳三德冠;
 · 12月5日,东莞五株。
 
“火灾是PCB行业的天敌”、“失火频率最高的行业”,有人如此叹息。若进一步回头看PCB行业这30余年的发展史,可以说祝融一路紧随,许多世界赫赫有名的PCB工厂被大火付之一炬。在此历史背景下,“金山银山,消防是靠山”显得愈发重要,因此在推行TPM时,PCB工厂当首要考虑设备火灾的预防。一路来如此众多的火灾,总结起来,电镀、蚀刻是最容易引发火灾的工序;而主要原因是化学药剂处理不当、温度控制不佳、电线走火等。建议采用D=LEC或其它方法对生产设备进行安全风险分析,然后采取对应的预防措施,并进行效果跟踪与验证。
 
故障削减
国内大部分PCB工厂,仍采用事后维修模式,即“坏了才修,不坏不修”,普遍尚未具备 “追求设备零故障”的意识,由此而导致的设备停机此起彼伏、带病作业普遍存在,最常见的故障之一为卡板(输送不畅)。而且,单价为几十万、几百万元的设备生产线,方用了短短三五年就劣化严重而不得不报废,这类令人痛心的现象,并不少见。
 
建议把“自主维护”、“专业维护(检维修)”、“初期改善”有机融合和细分,设计一个覆盖设备全寿命周期受控的检维修体系,通过全员参与而形成“以养代修”的预防性维修机制,以逐步实现设备零故障。
 
全面质量维修(TQMain)
即:基于产品质量状况,对设备进行对应的维护与改善,以便设备状况能生产出合格产品。
 
因PCB依赖设备进行生产,却较少PCB工厂系统地开展“全面质量维修(TQMain)”,偏偏PCB本身对质量的要求比较高,于是一般PCB工厂的产品一次性合格率偏低,各工序累计起来的总不合格率,可高达10%或更多。

建议分析质量不良与设备状态的关联度,然后采取有针对性的改善措施。在开展“全面质量维修(TQMain)”时,同时要注意要改进人员的技能熟练度等相关因素。
 
快速换产:
随着小批量、多品种、生产成本高涨时代的到来,换产导致的停线损失越来约受到人们的重视。以CNC成型机为例,一般一次换产时间长达40到60分钟,一天要换一到两个批号,其导致的效率损失不可小觑。另有防焊印刷、钻孔等工序,换产时间从十几分钟到几十分钟不等。
 
建议实施快速换产活动,以便逐步把上述工序的换产时间压缩到10分钟以内。
 
OEE / 设备综合效率:
OEE,即Overall Equipment Efficiency 设备综合效率。依据OEE的公式,可发现上述的设备故障、快速换产、TQMain等事项,会对直接对OEE产生明显影响。
 
作为流程性生产企业的PCB工厂,各工序只要有任何一环的OEE偏低,则整个制造系统的效率就会偏低。
 
若各工序的OEE达不到85%(Min),则实施小批量流是非常困难的,或者说实施小批量流没有意义。然而,若不实施小批量流,则缩短制造周期、削减半成品与产品库存、降低制造系统成本的努力,均会明显打折扣。
 
5S
在PCB工厂中,设备较多存在跑冒滴漏、腐蚀等不良现状;同时,因为PCB工厂较多采用车间分割式生产方式,所以车间与车间之间、工序与工序之间,存在较多的搬运。近日去中部某省的一家PCB工厂,工厂总人数约800人,但搬运工居然达到了近60人!从精益价值流的角度看,搬运是不产生价值的。所以,大力推行5S,应重点关注设备本体的整洁度改善、搬运(物流)效率的提升等问题。
 
结束语:
除了上述的要点之外,设备能耗降低、设备环保要求达标等事项,在有些PCB工厂也是必须要予以足够重视。
 
我国的PCB行业从规模来看虽已是全球第一,但从产业总体管理水平来讲,仍明显落后于世界先进水平。已有成功的例子表明,TPM对PCB工厂的改善作用是较为明显的。但若能结合实际更进一步抓住要点,则不难取得事半功倍的改善效果。如能结合精益,例如实施小批量流等改善,则推行的效果会更佳。
 
参考文献:
[1] 日本设备维护协会.新TPM加工组立篇[M].台北:财团法人中卫发展中心,1996.

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