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香港的電子與SMT製造業一瞥

上網時間: 2000年11月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:SMT  表面貼裝技術  原始設備製造商(OEM)  電子工業  PCB 

SMT是當今電子組裝工業中重要組成部份之一,在中國/香港/台灣(根據不同版本選用不同地區)已有多家專門從事SMT製造的電子加工廠。盡管表面貼裝技術已相當成熟,但在生產流程的安排上仍有很多可以改進的地方。這?是一篇關於香港一家SMT組裝廠的分析文章,讀後希望能帶給您一些新的認識。

電子工業是香港最重要的產業之一,盡管在1960年剛剛起步時只有約200名從業人員,但是到1980年,雇員總數迅速增至約90,000名。到九十年代,整個香港製造業中有10.5%的人從事電子領域工作,出口額有26%來自於電子工業[1]

香港的電子公司基本上都是原始設備製造商(OEM),產品通常由客戶公司設計,並且用他們的品牌。這些產品都比較成熟,與其它種類相比風險要小得多。

根據對電子產品的統計,電子工業同時也是香港重要的出口創匯行業[2]。盡管目前電子生產不斷在向中國大陸南部地區轉移,另外服務業也在擴大,但無論在貿易額還是從業人數方面,電子業仍保持著非常重要的地位。此外,隨著轉口貿易的成長,在中國大陸生產的許多電子產品也都藉由香港進行轉口。

如表1所示,1996年香港本地電子產品的出口額為港幣551億元,占本地出口總額的26%,過去五年?電子產品出口所占比例一直穩穩保持在26%∼28%之間。另外1996年電子產品轉口額達到港幣3,069億元,從1992年到1996年,電子產品轉口額平均年成長率為23%。

從表2可以看出,香港電子工業總產值從1993年的港幣588億元成長到1995年的609億元,平均每年成長2.1%,同時電子工業附加值從1993的134億元成長到1995年的155億元,平均每年成長7.7%,而電子工業產值在製造業生產總值中所占的比例也從1993年的18.8%成長到1995年的20.3%。

電子工業在香港經濟成長過程中扮演了重要角色,盡管有很多電子公司已將部份生產設施移到了中國大陸,但其從業人數仍保持香港勞工總數的11%(表2)。

香港的電子業

香港電子工業在過去20年?發生過很多變化。如前所述,最先是起始於60年代,當時只有一些小工廠和很少從業人員,多數公司都是只有50到100名員工的中間商。而到了90年代,很多公司已成長為中型OEM生產商,雇員通常在200到500人。

有的公司發展得很成功,目前已成為大型OEM生產商,並具有原始設計製造(ODM)能力,能夠生產擁有自己品牌的產品,特別是有些遷至中國大陸後,員工人數達到了2,000到10,000人。同時這些公司的結構也變得更加全球化,比如將其研發部門移到美國或加拿大,在各主要市場國家建立起營銷網路,以及將生產工廠移到中國大陸等。

在80年代末到90年代初,香港一些OEM廠商開始將其生產設施轉移到中國大陸如廣東省的深圳和東莞等地,進行轉移的主要原因有:

  • 香港勞動力密集型企業的勞動力成本不斷升高

  • 香港地價昂貴

  • 香港水電等費用昂貴

  • 香港接受過訓練和技術培訓的工人比較缺乏

要對香港電子工業的特點進行分析,就必須要清楚地看到其發展動向、優勢及弱點[3]。面對東南亞國家的激烈競爭,許多香港製造商都在增強產品性能,擴大產品種類範圍。

迅速變化的客戶需求同時還要求反應快速並且產品要更快地進行更新,在這方面,香港公司做得很好能夠迅速反應以適應用戶快速多變的要求。比如他們提高了美術設計能力,生產出更符合時尚的產品;有些公司還對採購和生產管理系統進行了重組,以便縮短供貨時間[4];另外很多公司也開始採用高技術產品,如電腦、遠程通訊產品及軟體等。

目前的現況與問題

最近我們進行了一項研究以分析香港的SMT工廠存在的問題,並選擇了一家在中國東莞設有SMT生產廠的公司作為研究對象。

該公司主要生產電子辭典,過去5年他們在表面貼裝設備上投入了大量的資金,以滿足生產需求,目前東莞工廠?有9台貼裝片式電阻電容的片式元件貼片機和2台集體電路貼裝機。為使生產線組合更加靈活並易於維護,所有機器分成6條生產線,各機器間採用傳送帶相連。

各生產線都採用批量生產方式,每種類型的PCB日產量為1,000到2,000塊以滿足生產計畫要求。所以生產的PCB經常變化,平均每天要換線15到20次,對每條生產線而言,每天生產的PCB要換2到3次。

目前的生產流程

目前的生產流程從短期生產計畫開始,計畫先由生產及物料控制(PMC)部門制定(圖1),然後由生產部門的調度和主管根據每天的需要決定各生產線貼裝PCB的型號,工程部(IE)僅負責貼裝程式設定以及機器的維護。

與此同時,生產部的作業員則根據要貼裝的PCB型號進行貼片機供料器調整,取下上一種產品採用而下一種不用的元件,保留那些兩種型號都使用的元件。

這几步完成後,先進行一次試運行以檢查是否還有問題,最後開始大批量生產直至完成規定數量。

但是目前的流程有一個很大的問題是存在很長的停機時間(表3)。這些停機時間中因為工程部門的原因而造成的停機是不可避免的,而由於更換供料器以及生產不均衡而造成的時間損失則是可以減少的,只要進行高效率計畫安排以及更好的生產線控制就可以做到。

以每日工作時間20小時(另外4小時為就餐及預留的維護時間)為例,停機時間所占的比例為(145/20×60)*100%=12.1%。

表面貼裝生產中很多問題都是因為沒有進行細致的計畫與安排才會出現,該公司就是過於依賴生產調度和主管的經驗和決策。比如PMC部門通常為生產部制定短期生產計畫並發放元件物料,而工程部門僅負責表面貼裝設備的設置與維護,結果整個工作最重要的部份──PCB生產安排則完全由生產部的調度與主管決定。不幸的是,大多數生產部門的員工並不懂技術,從而造成表面貼裝生產線利用率低下且過程控制薄弱。

下面是我們訪問該公司東莞工廠時發現的一些問題:

  • 元件更換頻繁。造成這一現象的原因是PCB品種改換次數太多,每種PCB上有30到40種不同的元件,而在換PCB時有些元件必須要進行相應的更換。據統計平均每天要換線15次或者說每條生產線每天換2次,若每次更換時間為30分鐘,那麼消耗在這上面的總時間則為每條線每天1小時。

  • 準備時間太長。這?的準備時間是指PCB更換後調整工裝夾具、程式及作業指導書所需的時間。目前每次更換要用約半個小時,這樣也降低了貼片機的利用率。

  • 生產均衡性。同一條生產線上機器的工作量不均衡會影響到生產效率,而這一問題沒有引起注意。

  • 計畫性差。日常安排都是由生產調度和主管制定的,沒有一個系統計畫和統籌性安排。

  • 維護困難。設備的維護很困難,嚴重故障必須從香港請維修技術人員,間隔時間通常要一到兩天。

  • 備件缺乏。由於向東莞運送配件比較麻煩,因此工廠經常發生備件短缺現象。

  • 缺乏有經驗的技術人員。表面貼裝設備的維護與保養需要有一定的技術與經驗,但是培養技師比較困難而且他們的流動性太強。

  • 部門工作衝突。作業工培訓是工程部門的職責,但工人卻是受生產部門領導,因此兩個部門間難免會產生出一些衝突,如培訓日程安排等。

  • 缺乏認識。沒有對生產管理人員進行過專門的表面貼裝製程作業方面的培訓。

  • 管理問題。經理級人員很少參與表面貼裝製程的改進工作。

解決方案

要解決這些問題,公司必須採取一定的措施才能繼續保持其在業內的競爭優勢。對於計畫安排方面的問題,必須要為工廠制定一套高效的PCB生產安排方案,按照這一方案,PCB貼裝順序應按車間計畫和每日需要的數量決定,同時將相似的PCB集中在一起安排給相應的貼裝生產線。

提高機器利用率以及增強生產的計畫性都能夠達到節省生產成本的目的,新方案的目標是藉由減少換線時的元件準備時間,提高機器利用率並縮短PCB換線時間。建議採用的貼裝線流程如圖2。

同樣,在實施高效率計畫管理方案之後,表面貼裝車間詳細工作安排可由工程部負責完成,生產主管可以將主要精力放在作業員管理上。

在技術方面,公司應對表面貼裝設備建立一種預備性維護保養計畫。從長遠來看,公司應尋找一家靠近工廠並具有支持能力的維修服務單位,這樣可以縮短修理維護的反應時間。

人的問題可能是最難解決的問題,因為這涉及到工程師、生產主管以及上層管理人員。應該組織一支強有力的管理隊伍,建立起一整套制度與程式,以確保表面貼轉生產能順暢高效地進行。

香港電子工業現狀

優勢

  • 中國大陸勞動力成本低

  • 中國大陸勞動力資源充足

  • 反應迅速

  • 靈活性強

  • 在資本市場易於籌得資金

  • 產品更新快

  • 元件採購便利

  • 稅率低

  • 產品成本低

劣勢

  • 作業員流動率高

  • 管理費用高

  • 從香港招聘工程師困難

  • 沒有政府支持

  • 電路設計能力較弱

  • 管理能力較差

  • 沒有高新技術

  • 多為OEM/ODM,極少擁有自己的品牌

  • 多數公司不愿進行長期投資

機會

  • 進入WTO之後中國更加開放的市場

  • 香港數碼港的建立將創造更多商業機會

  • 隨著生產設施向中國的中部轉移,產品成本可進一步降低

  • 低生產成本可提高競爭力

  • 開發自己的品牌

風險

  • 其它國家的保護性措施

  • 關鍵元件供應受到限制(PCB、IC、CPU等)

  • 來自亞洲其它國家和東歐國家的競爭

  • 在中國加入WTO後將失去一部份貿易/轉口業務

作者:

K. H. Li

S. F. Lee博士

香港專業教育學院

C. K. Li博士

香港理工大學

Dawei Lu博士

英格蘭Warwick大學

References (如需刪除應修改文中相應部份)

1. Berger, S., Lester, R. (1997). Made by Hong Kong, pp.187-215, Oxford.

2. Census & Statistics Department. A Collection of Feature Articles 1967-1997, pp. 144-159, HKSAR, People's Republic of China.

3. Michael Loh. Re-Engineering at Work, Gower, pp. 27-73.

4. Electronics: Export boom. (1999). Hong Kong Business, pp.78-82, Annual.




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