摘 要: 根據(jù)單芯片集成電路封測生產(chǎn)線的特點，通過對比分析三種常見的生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)： 物料需求計劃/制造資源計劃/企業(yè)資源計劃、準(zhǔn)時制生產(chǎn)方式、約束理論，分析它們的優(yōu)缺點，并綜合 這三種不同的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，找出一種適合單芯片集成電路封測生產(chǎn)線多品種小批量特點的生產(chǎn)計 劃管理系統(tǒng)。多品種小批量的生產(chǎn)計劃管理可分為三個層次，由單位機關(guān)職能部門組成的上層機構(gòu)， 由單位運營部門組成的中層機構(gòu)，由單位車間等作業(yè)部門組成的下層機構(gòu)，每個層次適用于不同的生 產(chǎn)計劃管理手段。通過圖表，說明這種生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：封測生產(chǎn)線;多品種小批量;生產(chǎn)計劃管理;MRP 系統(tǒng);JIT 系統(tǒng);TOC 系統(tǒng)

　　1 引 言

　　2018 年以來，國內(nèi)電子行業(yè)面臨嚴(yán)峻的國際形 勢，促使業(yè)內(nèi)各單位相應(yīng)的生產(chǎn)計劃管理不得不進 行改進和增強，尋找適合本單位本部門的方式方法 以應(yīng)對這種形勢。根據(jù)電子元器件企業(yè)的多品種小 批量等特點，對比分析常見的生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)， 結(jié)合單芯片集成電路封測生產(chǎn)線的實際，探尋合適 的生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)，并舉例說明生產(chǎn)管理系統(tǒng)的 實際應(yīng)用。

　　2 單芯片集成電路封測生產(chǎn)線的特點

　　多品種小批量是電子元器件企業(yè)的普遍特點， 其主要特征為[1]: 1) 產(chǎn)品專用性強，如某一集成電路只有單一一 方或少數(shù)幾方采購單位，且客戶需求量較少，大部分 產(chǎn)品每年只進行幾個月的生產(chǎn)，甚至有些產(chǎn)品若干 年只生產(chǎn)一兩個批次; 2) 工藝階段性明顯，以封測線為例，生產(chǎn)流程 分為封裝、測試、檢驗等幾個明顯階段。

　　3) 工藝過程離散，如單芯片集成電路封裝有多 種封裝形式，封裝過程的各個環(huán)節(jié)又有多種工藝對 應(yīng)，如粘片過程有真空燒結(jié)、合金粘片、導(dǎo)熱膠粘片 等多種工藝; 4) 生產(chǎn)組織主要采用訂貨裝配型，即根據(jù)訂貨 情況在生產(chǎn)前完成原料采購并組織生產(chǎn); 5) 生產(chǎn)組織方式按照工藝專業(yè)化原則，零件移 動一般按工藝順序方式。

　　3 常用的生產(chǎn)計劃管理方法

　　具有代表性的生產(chǎn)計劃管理理論有：物料需求 計劃(Material Requirements Planning, MRP)/制造資 源計劃(Manufacture Resource Planning, MRPII)/企 業(yè)資源計劃(Enterprise Resource Planning, ERP)、準(zhǔn) 時制生產(chǎn)方式(Just In Time, JIT)、最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù) (Optimized Production Technique, OPT)、約束理論 (Theory Of Constraints, TOC)等。這些系統(tǒng)大致可分 為三類，根據(jù)實際情況，三類系統(tǒng)各有優(yōu)缺點[2-3]。

　　3.1 MRP/MRPII/ERP

　　此三項計劃方式因其內(nèi)在關(guān)聯(lián)實為一個完整的 統(tǒng)一體，其構(gòu)成定義如下： MPR：基于單位經(jīng)營目標(biāo)制定生產(chǎn)計劃，圍繞物 料轉(zhuǎn)化來組織制造資源，實現(xiàn)按需求準(zhǔn)時生產(chǎn)。通 過產(chǎn)品出產(chǎn)時間和數(shù)量進化，根據(jù)工序順序反推出 所有零部件的投入產(chǎn)出時間和數(shù)量進而確定對制造 資源所需要的時間和數(shù)量，由此圍繞物料的轉(zhuǎn)化組 織制造資源，實現(xiàn)準(zhǔn)時生產(chǎn)。 MRPII：在 MRP 的基礎(chǔ)上，把企業(yè)的各種活動 加以統(tǒng)一考慮。

　　ERP：MRPII 經(jīng)過擴充與進一步完善。 這種方法優(yōu)點在于中長期計劃能力，注重前期 規(guī)劃，適合一個單位年初的整體宏觀策劃。但是這 種方法需要提前設(shè)定參數(shù)，而多品種小批量的生產(chǎn) 特點使提前設(shè)定的參數(shù)很可能與實際不符合，而且 這種方法通過事后反饋進行生產(chǎn)控制，會導(dǎo)致控制 滯后。最終會產(chǎn)生計劃與實際脫離，以至于無法完 成計劃或者只能完成部分計劃的結(jié)果。所以在使用 本方法進行整體規(guī)劃時需要更具約束力執(zhí)行力的生 產(chǎn)計劃管理方法進行細化。

　　3.2 TOC

　　TOC[4] 是 OPT 技術(shù)的發(fā)展和延續(xù)，考慮計劃期 內(nèi)的系統(tǒng)資源約束，先用有限能力排產(chǎn)法安排評級上加工工序的生產(chǎn)作業(yè)進度計劃，再以瓶頸工序為基準(zhǔn)，把瓶頸工序之前、之間、之后的工序分別按拉 動、工藝順序、推動的方式排定，并進行一定優(yōu)化，最 后設(shè)置緩沖、繩子等，使非瓶頸計劃與瓶頸資源上的 工序同步。最后打破系統(tǒng)約束，周而復(fù)始。

　　這種方法的優(yōu)點是充分利用瓶頸，以瓶頸為核 心，使系統(tǒng)性能最優(yōu)。不預(yù)先設(shè)定提前期，以瓶頸為基準(zhǔn)編制計劃，提前期隨實際變化而變化。但這種方 法同時增加了生產(chǎn)管理難度，對管理人員有較高要 求，需要對生產(chǎn)線有足夠了解、能夠充分識別瓶頸。 瓶頸識別偏差會導(dǎo)致后續(xù)工作的偏差。這種方法對長期決策缺少指導(dǎo)和幫助。

　　3.3 JIT

　　JIT 只在需要的時候生產(chǎn)需要的數(shù)量，通過徹底 排除浪費來實現(xiàn)最大利潤目標(biāo)，通過看板管理方式， 按照無限能力排產(chǎn)法，逐道工序地倒序傳遞生產(chǎn)中 取貨指令和生產(chǎn)指令。 這種方法優(yōu)點在于避免了不必要的生產(chǎn)，工序 間的問題反映敏感，能夠及時反饋問題并進行改善。 但是這種方法缺少整體計劃性，容易受到中間某環(huán) 節(jié)影響。

　　這種方法的重點在于交貨日期和數(shù)量上，可 能導(dǎo)致哄搶資源。因此這種方法適合車間工序間的 計劃協(xié)調(diào)，不適用于更上層的管理層次，其對穩(wěn)定性 和平衡性的高要求，也不適合以多品種小批量為特 點的單芯片集成電路封測生產(chǎn)線，所以需要有上一 層機構(gòu)進行統(tǒng)籌管理其計劃的協(xié)調(diào)。

　　4 計劃管理系統(tǒng)

　　上述三類方法各有優(yōu)缺點，通過具體的對比分 析，可以將不同的生產(chǎn)管理系統(tǒng)結(jié)合使用，形成功能 更完備的生產(chǎn)管理系統(tǒng) [5-7]。根據(jù)單芯片集成電路封 測生產(chǎn)線多品種小批量的特點，可以將生產(chǎn)計劃管 理系統(tǒng)分為三個層次[8] ，這三個層次分別對應(yīng)適合 三類生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)的理念，統(tǒng)籌其優(yōu)點，形成適 用于單芯片集成電路封測生產(chǎn)線的綜合計劃管理系統(tǒng)。

　　上層機構(gòu)：由單位的機關(guān)職能部門組成，適用于 MRP 的管理概念，根據(jù)市場部門的訂貨需求，考慮 物資采購、財務(wù)預(yù)算、庫存等方面，確定物資投入和 產(chǎn)品產(chǎn)出的時間和數(shù)量，制定中長期計劃，如形成半 年計劃、年計劃等，協(xié)助單位首要領(lǐng)導(dǎo)進行單位整體 長期的計劃管理; 中層機構(gòu)：由單位的運營部門組成，適用于 TOC 的管理概念，承接上層機構(gòu)的中長期計劃。

　　根據(jù)車間實際情況進行具體計劃運營安排，評估確定 生產(chǎn)線的實際產(chǎn)能，確定近期生產(chǎn)線上瓶頸工序，根 據(jù)瓶頸去制定前后工序的詳細生產(chǎn)計劃，同時在運 營過程中負責(zé)進行人員或物資的協(xié)調(diào)，防止下層作 業(yè)部門為完成計劃任務(wù)造成資源哄搶或互相影響， 并在出現(xiàn)新瓶頸時及時調(diào)整生產(chǎn)計劃，并反饋到上 一層級;下層機構(gòu)：由單位的車間等作業(yè)部門組成，適用 于 JIT 的管理理念，負責(zé)計劃的具體執(zhí)行，各個車間 根據(jù)運營部門的具體計劃進行工序間的排產(chǎn)、領(lǐng)料。 在不同品種產(chǎn)品的資源利用上需受到上一層的協(xié)調(diào) 管理。

　　5 實際應(yīng)用

　　以某兩個項目為例，X1 項目需供貨 135 只，X2 項目需供貨 275 只，客戶要求某年 4 月 10 日前供 貨。物料已準(zhǔn)備充足。按照 GJB548B 中 B 級執(zhí)行檢 驗標(biāo)準(zhǔn)，客戶無特殊要求。 機關(guān)部門基于 MRP 形成年度計劃：X1 項目生 產(chǎn) 150 只，X2 項目生產(chǎn) 300 只，3 月 30 日前完成。 運營部門基于 TOC 制定詳細計劃，進行產(chǎn)品瓶頸分析如下： 1、因人員不足封裝過程中的粘片前鏡檢，成為 生產(chǎn)瓶頸;2、人員設(shè)備不足，兩個項目共用同一測試人員 和機臺，測試機時存在沖突可能性; 3、對供貨預(yù)期不足，兩個項目老煉能力分別為150 只，X2 項目需要兩次老煉。 根據(jù)年計劃和生產(chǎn)線實際，預(yù)判瓶頸工序，推動 拉動前后工序，要求封裝部門提前開始生產(chǎn)，并安排 錯位生產(chǎn)，制定封裝、測試、檢驗等細化節(jié)點，使機時 相互錯開。 封裝、測試、檢驗等車間部門根據(jù)細化節(jié)點，以 JIT 方法，倒推每一工序節(jié)點，并按照生產(chǎn)需求取料。 與此同時在計劃執(zhí)行過程中，運營動態(tài)監(jiān)管生產(chǎn)線 的運行。

　　機械制造論文投稿刊物：《制造業(yè)自動化》由國家機械工業(yè)局主管，北京機械工業(yè)自動化研究所主辦的機械行業(yè)優(yōu)秀期刊，國內(nèi)刊號CN：11-4389/TP;國際刊號ISSN：1009-0134，郵發(fā)代號2-324。讀者對象為從事制造業(yè)自動化技術(shù)工作的科技人員、管理人員、企業(yè)技工、院校師生等。

　　6 結(jié) 束 語

　　生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)是工廠型企業(yè)管理系統(tǒng)重要 組成部分，尋找并使用優(yōu)秀的生產(chǎn)管理系統(tǒng)是產(chǎn)品按期交貨，穩(wěn)定生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率的重要保障。將其應(yīng)用到半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)，有助于各新老產(chǎn)品研發(fā)進展與品質(zhì)控制，以及科研項目的順利完成。

　　參考文獻：

　　[1] 張建林, 魏大濤. 多品種小批量生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的需 求分析[J]. 航天制造技術(shù), 2006(5):32-35. ZHANG Jianlin, WEI Datao. Requirement analysis of multi variety and small batch production management informa- tion system[J]. Aerospace Manufacturing Technology, 2006 (5):32-35.

　　[2] 王軍強, 張翠林, 孫樹棟, 等. MRPⅡ、JIT、TOC 生產(chǎn)計劃 與控制比較研究[J]. 制造業(yè)自動化, 2005, 27(2):9-13. WANG Junqiang, ZHANG Cuilin, SUN Shudong, et al. A comparative study of production planning management and control among MRPⅡ, TOC, and JIT[J]. Manufacturing Automation, 2005, 27(2):9-13

　　作者：富 琪