协同性问题：半导体封装测试生产计划与调度

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：半导体封装测试企业由于其生产规模较大，相比其他传统的生产加工企业，存在多地域分布建厂的情况。生产计划与调度对封装测试生产来讲，是上下游的依赖关系，生产计划的制订，决定了周计划产品需求数量，而这种产品数量初分配，在某种意义上决定了生产调度的大方向。

封装测试生产(Assembly and Test Manufacturing)，也称为半导体生产的后道(Back End)。封装测试的主要工作包括：切割晶片，取出其中的晶元(丢弃Sort 检测出的有缺陷的晶元)，将和基片(Substrate)封装在一起，基片起到了保护晶元与外部电路连接的作用，测试环节将会测试出半成品具体的电性能指标并保证产品没有缺陷；之后，为产品用激光打上商标系列号等，打包最后运输给客户。在封装测试生产计划和调度过程中，由于产品种类复杂，多地域性生产工艺复杂和订单动态多变性，在整个生产管理过程中存在多方面的协同，主要表现在以下几个方面，如图3-3 所示。

(1)多工厂环境下的需求计划协同性。

半导体封装测试企业由于其生产规模较大，相比其他传统的生产加工企业，存在多地域分布建厂的情况。由于封装测试阶段生产周期短，只有1～2 周的生产加工时间，而复杂的产品矩阵，高度变化的生产流程，机器故障，质量问题等多种因素成为成品按时交付潜在的风险，为了快速地响应客户需求，提高成品交付率和动态灵活性，一个产品在开发设计的时候就会考虑到在若干个工厂进行生产。因此，在生产计划的过程中，需要协同考虑不同地域工厂间的实时注册的产能、产品矩阵、结构客户需求进行比例分配。

(2)生产计划排程产能协同性。

当客户需求(Demand)进行初分配到不同工厂之后，单工厂内部接下来需要进行相应的产能分析，协同考虑工厂内部各种因素，例如机器产能矩阵、工程实验时间、新产品试产计划、机器转换安排等多方位因素，以保证经过分析得到的产能是可行的，经过比对分配到的客户需求，回馈工厂承诺值(commit)，之后，汇总所有工厂的计划承诺值，进行分析，进行再协同、再分配等循环过程，直到达到满意的总体生产计划总体排程，最大化满足客户需求预测。

(3)计划与调度的协同性。

生产计划与调度对封装测试生产来讲，是上下游的依赖关系，生产计划的制订，决定了周计划产品需求数量，而这种产品数量初分配，在某种意义上决定了生产调度的大方向。例如，当周的机器转换次数、设备需求数量矩阵。优化的生产计划为生产调度乃至最终的生产起着“舵手”的作用，因此，在生产计划的过程中，应该协同生产调度具体问题一起考虑，从而直接产生优化的生产计划排程，避免重计划、重调度的次数。

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(4)投料与在制品库存间的协同性。

当生产计划和静态调度确定之后，生产部门开始进行实际生产，对生产调度人员来讲，生产主要环节是关注投料控制和在制品调度的协同，二者之间存在一定的耦合关系。例如，按照“恒定在制品”(CONWIP)原理，当生产线的在制品在定义的范围之内，进行投料；当超出最大值，意味着生产线在制品饱和，继续投料将造成在制品库存冗余，增高库存成本，延长生产加工时间，并带来一系列诸如质量、间接材料短缺等问题。

(5)动态调度与订单管理的协同性。

为了提高产品的客户竞争力，满足不同层次，不同区域客户的多方位需求，半导体企业面临着产品矩阵日益复杂。由于封装测试阶段的生产周期(1 ～2 个星期)相对于晶元厂(1 ～2 个月)较短，而且由于其是最终成品阶段，所以不论是从工厂性质本身还是从高层策略管理的角度，将订单的这种变化性和灵活性放在了封装测试阶段，订单会频繁的变化从而影响、干预生产调度，以满足产品灵活性的优势，进行市场竞争。因此，在动态调度与实时订单之间需要建立一种协同机制，将这种动态随机进行有效地管理，优化订单满足率。

协同性问题：半导体封装测试生产计划与调度

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