Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА В ПРИБОРОСТРОЕНИИ И ОПТОЭЛЕКТРОНИКЕ
Реформирование процессов производства
Последние годы характеризуются внедрением новых технологий производства печатных узлов, гибридных интегральных схем, активной ЭКБ. Снижение себестоимости конечной продукции и повышение качества, надежности и функциональности изделия – вот основные задачи, над которыми постоянно работают мировые научно-исследовательские центры и производители. При этом большое внимание уделяется снижению веса и габаритов изделия.
Именно эта работа постоянно стимулирует исследователей и производителей к тому, чтобы разрабатывать и внедрять все новые и новые технологии.
Примером может служить развитие технологий сборки печатных узлов радиоэлектронной аппаратуры. В 40-80-е годы прошлого столетия активно использовался монтаж в отверстия, в основном это были ручная пайка и монтаж, изделия отличались достаточно большим весом и габаритами. Ситуация не менялась порядка 40 лет, после чего началась эпоха поверхностного монтажа. Начиная с 80-х годов, печатные узлы стали разрабатываться с применением компонентов поверхностного монтажа, и при их сборке начали широко применяться полуавтоматические и автоматические методы монтажа, а вес и габариты изделий уменьшились в 6-7 раз. Около пяти лет назад появилась новая технология – встраиваемые компоненты внутри печатных плат, печатный узел со сложной 3D структурой, в которой компоненты как дискретные, так и пленочные расположены внутри самих печатных плат. При этом уменьшаются вес и габариты изделия, и увеличивается его функционал. Прогноз технических характеристик ПП представлен в таблице 1.1.
Прогнозы зарубежных агентств, ассоциаций, работающих в области развития технологий производства печатных узлов, микроэлектроники (в том числе и гибридной) подтверждают все большее значение 3D-интеграции. Иными словами, идет новый технологический виток развития электронных компонентов.
Результаты отчетов компаний - производителей ПП позволяют с уверенностью говорить о том, что встраиваемые компоненты являются сегодня самой передовой технологией. Производители работают над такими проектами, как встраивание оптических каналов внутри печатной платы с целью передачи на поверхность сигнала для обработки электрооптическим преобразователем, а также встраивание интегральных микросхем по технологии FlipChip внутрь печатных плат.
Таким образом, 3D-интеграция становится ключевым фактором технологического успеха. Это и печатные узлы, и гибридные интегральные схемы, и технологии 3D-MID (Molded Interconnect Devices, литые носители монтажных схем). Что касается последней, это достаточно новая технология, которая позволяет интегрировать механические и электронные компоненты в изделие из пластмассы.
Цель 3D-MID технологии заключается в том, чтобы электрические и механические функции объединить в одной детали.
Еще один пример применяемых за рубежом современных технологий - 3D- интеграция на уровне полупроводниковых пластин. По оценкам зарубежных источников, первый, кто сможет массово производить 3D интегральные схемы, будет иметь отличную возможность производить передовые продукты по сравнению с производителями, которые вынуждены идти по пути уменьшения размера топологии. Таким образом, можно сделать вывод, что 3D-интеграция становится одной из доминирующих технологий.
Понятно, что для конкурентоспособной аппаратуры необходимо, чтобы электронные компоненты собирались по конкурентоспособным технологиям.
Основные потери связаны с длительными сроками изготовления, проверки и отладки опытных образцов.
Для выпуска действительно конкурентоспособной продукции, прорывных исследований и получения значимых результатов необходима:
· современная высококачественная производственная и исследовательская инфраструктура, начиная от специальных помещений и заканчивая оборудованием и расходными материалами обеспечение коротких сроков вывода новых изделий на рынок;
· обеспечение запланированных уровней качества и надёжности выпускаемой продукции;
· минимальное привлечение специалистов подразделений разработки к процессу производства и отладки выпускаемой продукции;
· обеспечение выпуска ответственной сложной высокотехнологичной продукции малыми партиями при высокой номенклатуре.
Постоянно растущие требования рынка к снижению массогабаритных показателей новых изделий при расширении их функциональности вынуждают разработчиков применять компоненты минимальных размеров (400х200 мкм и менее), интегральных микросхем в корпусах QFP с минимальным шагом выводов до 0,3 мм, BGA, uBGA с размером шариковых выводов 0,5 мм.
Традиционно применяемые ручные операции при сборке печатных узлов опытных образцов, содержащих указанные выше компоненты, неприменимы - необходимо использование автоматического сборочного оборудования.
Рано или поздно любая организация начинает чувствовать потребность в совершенствовании организационных и технологических процессов, происходящих внутри предприятия, и задумывается о выборе методологии и инструментов для решения этой задачи, которая состоит в повышении эффективности функционирования организации. В мире эта область активно развивается и именуется технологиями анализа перепроектирования бизнес-процессов. Сам термин «бизнес-процесс» является обобщающим по отношению к процессам разного типа — технологическим, организационно-деловым, управленческим.
Технологии анализа и реинжиниринга бизнес-процессов являются средством, которое дает возможность реформировать и усовершенствовать процессы деятельности предприятия. К таким процессам относятся конструкторско-проектные разработки, процессы снабжения и материально-технического, обеспечения, технологические и производственные процессы, процесс сопровождения продукции после ее продажи. Любое мероприятие, связанное с реализацией реформирования, должно быть обусловлено действительными потребностями предприятия. Это могут быть внутренние потребности, возникшие в ходе реализации общей стратегической задачи по повышению конкурентоспособности бизнеса, либо внешние, возникшие в ответ на требования заказчика. В обоих случаях присутствует наличие желания упростить и оптимизировать процессы.
Рис. 1.1. Задачи обеспечение конкурентоспособности
В зависимости от потребности предприятия в оптимизации бизнес-процессов стратегия проведения работ может быть следующей:
· автоматизация существующих процессов;
· замена существующих процессов;
· адаптация существующих процессов к особенностям новых систем, новым возможностям, новой инфраструктуре бизнеса;
· отдельные улучшения.
Для того чтобы оценить, какая из указанных выше стратегий является наилучшей, необходимо четко разобраться в материальных и информационных потоках предприятия. Если проводимые реформы продиктованы отношениями с клиентами, то следует сфокусировать все внимание на вопросах обеспечения и поддержки клиента. Вместе с тем можно воспользоваться появившейся возможностью и распространить реформы на другие процессы внутри организации.
Таблица 1.1. Прогноз технологических требований и норм до 2020 г
Если организация широко сотрудничает с другими предприятиями и располагает средствами взаимодействия со многими заказчиками и поставщиками, то в число рассматриваемых процессов стоит включить процессы взаимодействия с заказчиками, партнерами и поставщиками. Если основным стимулом реорганизации является желание внедрить методы наилучшей современной практики, то необходимо провести широкомасштабное совершенствование бизнес-процессов предприятия.
Чтобы вскрыть все проблемы, полезно рассмотреть основные процессы, как с точки зрения руководства, так и с точки зрения исполнителей работ.
Сущность анализа процессов заключается в изучении их характеристик и составных частей, таких, как:
· число и характер взаимосвязей между составными частями процессов;
· затраты и их распределение внутри бизнес-процессов (рис.1.2.);
· потенциал используемых ресурсов (персонала, оборудования, инфраструктуры);
· фактическая загрузка используемых ресурсов.
Таким образом, выявляется фактическая картина состояния, что уже само по себе является чрезвычайно важным результатом, необходимым для принятия управленческих решений.
Анализ и моделирование бизнес-процессов являются серьезным инструментом повышения эффективности работы предприятия, так как:
· представление о работе предприятия как о выполнении совокупности бизнес-процессов позволяет руководителю по-новому взглянуть на процесс функционирования подчиненной ему структуры, а рядовым сотрудникам осознать свое место и обязанности в ней;
· модель бизнес-процессов предприятия является источником объективной информации о выполняемых функциях и связях между ними;
· использование количественных характеристик (затрат на выполнение функции, производительности функции и механизма, мощности функции и механизма, коэффициентов загрузки) позволяет оценить оптимальность организации бизнес-процессов и их составляющих, определить источники потерь, контролировать целенаправленно вносимые в систему изменения, обеспечивать оптимальную работу предприятия и взаимодействие его работников при решении различных задач.
На основе сложившегося понимания действующих процессов приступают к оценке возможных направлений реформ и определяют, какие из существующих процессов нужно упростить, отладить и модифицировать. Обычно на этом этапе выявляется целый ряд возможных действий, и следует решить, какое из них больше всего подходит в конкретном случае.
Логическая последовательность действий по реформированию процессов начинается с анализа возможности упрощения процесса и сокращения количества операций в нем за счет исключения операций, не приносящих прибавочной стоимости. Уменьшение количества операций повышает эффективность, производительность, снижает производственные издержки. При рассмотрении возможных усовершенствований процессов особое внимание уделяется поддержке и обеспечению тесного информационного взаимодействия всех субъектов, задействованных в проектно-конструкторских работах, в производстве и других этапах ЖЦ продукции.
· Результатами анализа и реинжиниринга бизнес-процессов являются [27]:
· совершенствование организационной структуры;
· совершенствование бизнес-процессов;
· построение оптимальной модели информационных потоков, необходимой для настройки интегрированной системы управления.
Рис. 1.2. Методы снижения себестоимости
Реинжиниринг дает фундаментальное переосмысление и радикальное перепроектирование бизнес-процессов предприятий для достижения коренных улучшений в основных актуальных показателях их деятельности: стоимость, качество, услуги и темпы. Ставится вопрос не о небольшом усовершенствовании бизнес-процессов предприятий — на 10... 100%, а о кардинальном повышении их эффективности в десятки или даже в сотни раз. При этом реинжиниринг рассматривается как способ выживания современных предприятий в условиях жесткой конкурентной борьбы на мировом рынке. Необходимость реинжиниринга связана с высокой динамичностью современного делового мира. Непрерывные и довольно существенные изменения в технологиях, рынках сбыта и потребностях клиентов стали обычным явлением, и предприятия, стремясь сохранить свою конкурентоспособность, вынуждены непрерывно перестраивать корпоративную стратегию и тактику.
При разработке концепций, стратегий и планов реинжиниринга возможно появление нескольких вариантов, отличающихся как ожидаемыми преимуществами, так и потребными для их реализации затратами. В итоге можно говорить о различной эффективности подобных вариантов. В этой связи становится актуальной задача сравнительной оценки вариантов реинжиниринга.
