Utilisation de la méthodologie de Six-Sigma pour améliorer la productivité de Fab de gaufrette

En raison de la consolidation des opérations et des conditions sensiblement accrues de production, Fab principal d'Intersil était des goulots d'étranglement de revêtements dans l'approvisionnement contre la demande. Tefen enrôlé par Intersil Etats-Unis d'abord pour soutenir identifier le goulot d'étranglement de Fab, et puis pour développer une feuille de route complète pour la capacité et les améliorations de durée de cycle. Une équipe composée de membres de Tefen Etats-Unis et d'Intersil a conduit une évaluation courte pour confirmer que la région de photo était le goulot d'étranglement, et puis initie une équipe croix-fonctionnelle agressive et focalisée d'amélioration. L'équipe d'amélioration a combiné leur expérience étendue à la fabrication de semi-conducteur avec la méthodologie de DMAIC systématiquement pour définir, mesurer, analyser, améliorer, et commander l'exécution de photo. En six mois suivants après photo d'évaluation d'initiale la durée de cycle a chuté de 60%, alors que la photo et la production globale de Fab grimpaient jusqu'aux niveaux record (une augmentation de 40%). Dans l'article suivant, nous accentuerons comment nous avons utilisé l'approche du Six-Sigma DMAIC et d'autres outils pour éliminer le goulot d'étranglement, et finalement à la commande et soutiendrons le changement.

Etant donné la nature sensible et de propriété industrielle de l'environnement de semi-conducteur, dans l'article suivant nous nous concentrerons sur la méthodologie de DMAIC, son application à Intersil, et indicateurs normaux d'exécution (pas les indicateurs spécifiques d'exécution qui étaient si principaux à la méthode de DMAIC). En cet article que nous accentuerons comment la méthode de DMAIC a guidé notre activité, étions nous avons fait des concessions et pourquoi, les améliorations et les solutions l'équipe développée, et les types de résultats nous pouvaient réaliser.

En automne de 2002 elle est devenue claire à Intersil qu'ils n'ont pas eu la capacité de production de satisfaire leur demande du marché. Ils prévoyaient un besoin d'augmenter le nombre de débuts de gaufrette par semaine 37%. L'augmentation exigée des débuts de gaufrette a pu conduire une augmentation de rendement de lithographie de 43%, selon le mélange de produit. En plus des conditions de demande, les durées de cycle croissantes causaient des questions d'établissement du programme et d'engagement.

Intersil se rendait compte de plusieurs des problèmes et a eu plusieurs projets en cours pour adresser certaines des questions. Mais, leur planification de capacité a prévu un déficit entre les augmentations de capacité prévues des projets en cours et la capacité qu'elles ont dû rencontrer des plans de rampe. En conséquence, ils ont déterminé qu'ils peuvent tirer bénéfice des ressources externes avec l'expertise appropriée. En ce moment, Tefen a été engagé pour les aider à se concentrer sur les bons problèmes, et agressivement puis développe et met en application des solutions.

La première étape dans la méthodologie de DMAIC il à « définissent » la portée et le centre du projet. Vous ne voulez pas essayer de bouillir l'océan, ainsi vous avez besoin de portée le projet tels que vous pouvez réaliser des résultats dans une période acceptable. Le procédé de définition a commencé par une évaluation sur place courte des opérations de fab. Basé sur les indicateurs courants de données et d'exécution de la capacité d'Intersil il est apparu clairement que la région de photo (le manteau, exposition, se développent, mesure) était le goulot d'étranglement primaire hors de tous secteurs principaux (d'autres secteurs étant gravure à l'eau forte sèche, diffusion, implant d'ion, dépôt, et ont mouillé gravure à l'eau forte). Une excursion du Fab a confirmé ce que les données indiquaient. La région de photo a été inondée avec WIP à chaque station et l'outil, ce WIP excessif contribuait aux inefficacités opérationnelles en empêchant l'établissement du programme, mettre en scène, fournir, etc. de personnel.

En ce moment la portée et le centre du projet sont devenus beaucoup de clairifiant. À un à niveau élevé, la région de photo était le goulot d'étranglement, contraignant la capacité requise pour pour produire et durée de cycle. Etant donné relativement le de petite taille de la région entière de photo, de l'intégration de fournir entre de personnel tous les secteurs, de l'écoulement de WIP entre ces secteurs, et de l'interdépendance générale entre les régions de photo, on l'a déterminé que les régions de photo ont dû être adressées dans l'ensemble (c.-à-d., commençant par le manteau, puis pour exposer, se développer, à la mesure). Intersil déjà a eu les projets d'installation d'outil en cours qui devraient produire net la capacité 15%-20% additionnelle. Par conséquent, Tefen a été défié avec trouver une capacité 20%-25% additionnelle de permettre à Intersil de rencontrer ses cibles de demande.

Une autre décision pivotale prise à cette partie du projet, était la création d'un comité de coordination. Pour n'importe quel projet de cette portée à être réussie, là doit être appui clair et décisions rapides par des supports de gestion et d'enjeu. Dès le début du projet, Intersil et Tefen ont organisé une réunion hebdomadaire pour passer en revue le progrès, les activités, les plans, les programmes, et les problèmes. Le comité de coordination s'est composé de chefs à niveau élevé de gestion et de technologie, qui étaient capables d'évaluer les activités, le progrès, et la direction de projet, et de prendre toutes les décisions nécessaires. Ce comité de coordination était essentiel à l'exécution opportune des solutions dans tout le projet.

Etant donné la portée de projet de la région de photo, la prochaine étape dans le DMAIC est « mesure ». L'étape de mesure a quatre objectifs principaux :
1. Définir plus spécifiquement la portée du projet et tracer les activités requises d'amélioration.
2. Recueillir les données pour qualifier les occasions pour l'amélioration et pour mesurer leur potentiel pour l'amélioration.
3. Recueillir les données pour mesurer l'exécution d'état actuel et pour créer une ligne de base à partir dont l'amélioration peut être mesurée.
4. Basé sur l'analyse de données fournir la perspicacité dans ce que sont les causes de racine pour les problèmes identifiés.

Même si un client a automatisé la collecte de données et l'analyse (qui était le cas à Intersil), il est important de valider les données avant de l'employer, comprennent comment les données sont rassemblées, et comment les indicateurs d'exécution sont produits. À cet effet, Tefen a réalisé une étude étendue d'observation (désignée sous le nom d'un MOS, qui des stands pour l'étude de Multi-Observation). Dans ce cas-ci, Tefen a exécuté un MOS abrégé, qui a nécessité le prélèvement de l'équipement et le personnel énonce 24 heures sur 24 plus de quatre jours. Quatre jours du prélèvement ont permis l'observation de toutes les équipes à cinq tours. Le résultat de fin était environ 400 observations par entité (par exemple, outil #1 de manteau, opérateur X, outil #4 de mesure, etc.) indiquant l'activité de production, l'activité à vide, l'activité indisponible, etc. La technique de collecte de données de MOS (voir la méthodologie de MOS sur le schéma 2) s'est avérée être une méthode très précise pour valider les données du client, et est assez détaillée pour tenir compte de l'analyse de données sophistiquée (voir les schémas 3 et 4) de l'exécution des ressources de production. Le MOS présente également un moyen valable de Tefen de passer le temps étendu dans l'environnement de production de comprendre mieux où les problèmes sont et ce qu'être leurs causes de racine pourraient.

Le MOS résulte nous a permis de raffiner la portée du projet pour se concentrer sur adresser un ensemble d'activités primaires. Par exemple, le schéma 4 illustre les activités non productives et à vide pour une trousse d'outils d'exposition et leur amélioration potentielle à la capacité. La combinaison des données de MOS et des données automatisées d'Intersil a fourni une ligne de base claire à partir dont l'amélioration pourrait être mesurée. En outre, en établissant une ligne de base nous pouvions calculer et viser les nombres d'exécution de détail requis par Intersil pour rencontrer des buts de production. À un à niveau élevé, l'exécution et la capacité de ligne de base ont été exprimées par une combinaison de rendement de secteur et de durée de cycle, et ont été tendues par semaine dans tout le projet. En ce moment nous avons progressé rapidement à la prochaine étape du processus de DMAIC, et avons commencé « analysons » ce qui étaient les causes de racine aux détracteurs de capacité. En utilisant la liste d'occasions d'amélioration précédemment identifiées par le MOS, nous avons créé quatre équipes de foyer pour aborder les problèmes en parallèle. Pour assurer le progrès et la communication, les équipes de foyer étaient responsables de faire rapport à la gestion lors des réunions hebdomadaires de comité de coordination.

Etant donné les secteurs de l'occasion nous avons créé les équipes croix-fonctionnelles de foyer pour nous concentrer sur quatre domaines principaux :
1. Des méthodes de travail - évaluer affecte des méthodes de travail d'opérateur de sur-plancher sur l'exécution de secteur, domaines problématiques d'isolat, détermine les meilleures méthodes, normalise, et crée de nouvelles méthodes de travail pour améliorer l'exécution. Par exemple, donné la baisse dans l'activité d'outil pendant les changements de décalage (voir 3), on chargent cette équipe a eu était d'analyser ce qui se produit au changement de décalage qui cause cette baisse, comprend les causes de racine, et améliore le processus de changement de décalage.
2. Expédition et Scheduling - évaluer affecte de l'interaction et de l'instruction du MES sur l'exécution de secteur, identifie tous les détracteurs pour optimiser la sortie et la durée de cycle, et fait n'importe quels changements nécessaires pour améliorer l'exécution. La responsabilité également admise d'équipe d'expédition de remodeler la stratégie et les algorithmes de prioritization qui seraient appliqués d'abord dans la région de photo, et alors augmenté à travers le Fab. Par exemple, la plupart des outils de région de photo ont rincer-et-remplissent détracteurs de vitesse, ainsi on chargent de cette équipe était de comprendre de quelle information les opérateurs ont besoin pour mettre en scène de façon optimale le produit pour réduire au minimum la perte de vitesse du produit-type changements, et assure cette information est présenté aux opérateurs d'une façon efficace et efficace sur les listes en temps réel d'expédition employées pour courir les secteurs.
3. Planification de capacité - créer un outil détaillé stratégique, de capacité de planification mieux pour comprendre et prévoir des conditions de capacité d'outil, pour créer les modèles détaillés de vitesse des outils plus exactement à la sortie modèle d'outil, et pour identifier des occasions pour améliorer l'exécution d'outil. Par exemple, pendant créer un modèle de vitesse (bilan qui calcule l'exécution d'outil sous les scénarios de fonctionnement variables, basés sur des données mesurées d'exécution d'outil) d'un outil, nous avons identifié une configuration alternative d'outil qui le le rendement presque double d'outil sans augmenter l'empreinte de pas d'outil ou poser des problèmes de rendement, et avons travaillé avec l'entretien et les fournisseurs d'Intersil pour concevoir et mettre en application la mise à niveau.
4. S'exerçant - chargé avec documenter et formaliser les changements et les améliorations, créant SOP (procédures habituelles d'opération) si appropriée, et l'incorporation des changements dans la formation pratique. L'objectif essentiel de cette équipe était de prendre les changements et des améliorations des autres équipes et les incorporer à de futurs programmes de formation pour assurer les changements opérationnels sont soutenues.

L'impulsion pour diviser nos ressources en plusieurs, les équipes croix-fonctionnelles de foyer était principalement de diviser la vaste quantité de travail qui a dû être faite en analysant les opérations et tenir compte de l'exécution parallèle des améliorations et des solutions. Dans le meilleur des cas, des changements et les améliorations seraient faits d'une façon commandée, avec les indicateurs principaux d'exécution pour surveiller l'importance des effets. Cependant, en raison des contraintes de demande et de capacité du marché, temps était de l'essence, et de même que fréquemment le cas dans le réel, des concessions a dû être fait pour obtenir des résultats aussi rapidement que possible. Le secteur où nous avons sauvé le temps aux dépens de l'information avait lieu pendant la phase suivante de DMAIC, « s'améliorent ».

Etant donné les travaux étendus qui ont été terminés pendant les trois premières phases du processus de DMAIC, nous nous sommes sentis confiants en mettant en application nos activités d'amélioration. Notre position était en ce moment que si nous faisions notre travail bien pendant les trois premières phases, nos activités d'amélioration seront réussies. En ce moment nous pourrions avoir pris plus de temps et l'effort de concevoir des expériences et des KPI à mesurent plus exactement l'impact de chaque activité d'amélioration. Mais, au lieu de cela nous avons gardé nos emplacements sur le résultat inférieur un KPI plus général qui indiquent l'amélioration assez à un détail de plus haut niveau (par exemple, disponibilité d'outil, rendement, durée de cycle, etc.) et de KPI pour indiquer des améliorations concernant nos occasions initiales. Par exemple, le schéma 6 récapitule quelques résultats de l'équipe de méthodes de travail. Les trois premières questions décrites sur le schéma 6 affecteront tout l'exécution des opérateurs pendant le changement de décalage. Mettant en application des améliorations à chacun des trois de ces questions dans des marques parallèles il très difficile de déterminer l'importance de l'effet chacune a sur les problèmes au changement de décalage. Cependant, un KPI qui surveille l'exécution d'outil au changement de décalage indiquera « d'un résultat inférieur » perspective si nous adressons l'occasion nous au commencement a identifié. Notre collecte de données initiale a indiqué que cela environ 3% de la capacité de surface totale est perdu par des inefficacités au changement de décalage et casse. Nous avons développé un KPI pour dépister l'exécution d'outil au changement de décalage pour les trousses d'outils d'exposition. Car la ligne de tendance sur le schéma 7 illustre, les résultats désirés ont été réalisés. Avant de mettre en application tous les changements, la perte de capacité au changement de décalage pour les outils d'exposition a fait la moyenne environ de 8% avec une grande variation de semaine à la semaine. Peu après avoir mis en application les trois premières améliorations de méthodes de travail, la perte de capacité diminuée environ à 3%, la variation de semaine-à-semaine a diminué de manière significative, et les améliorations ont été soutenues.

Une fois que l'activité d'amélioration et d'exécution est en cours, la considération doit être donnée à la dernière étape dans le processus de DMAIC, « commandent ». Commander avec succès l'amélioration à la considération d'affaires doit être fait pour créer un processus qui facilite la surveillance des activités d'exécution et enfoncer des changements de manière permanente dans l'organisation. Dans notre cas, l'exécution de cette phase du processus a pris deux formes :
1. Création de plusieurs nouveaux KPI pour dépister l'exécution détaillée d'outil et de secteur et les KPI à niveau élevé pour dépister l'exécution globale de région de photo en ce qui concerne le rendement et la durée de cycle.
2. Une équipe croix-fonctionnelle de formation pour incorporer les changements opérationnels à la documentation et des SOP à l'usage du département de formation d'Intersil et des équipes de gestion d'opérations. Notre approche à mesurer et à caractériser l'exécution est hiérarchique. Les changements et les améliorations lancés par le personnel engagé par équipes de foyer à tous les niveaux d'Intersil Fab, et en conséquence, différents niveaux de détail et de contexte sont exigés pour un KPI pour avoir la clarté et la signification prévues. Par exemple, au niveau le plus fondamental les opérateurs et les surveillants de secteur doivent savoir très spécifiquement et en temps réel comment un secteur ou un outil exécute pour mesurer si les cibles de rendement quotidien seront met. Ce niveau exigé de l'information a rendu nécessaire le bâtiment d'un diagramme quotidien d'exécution (voir 8) que si rétroaction en temps réel à l'utilisateur sur le rendement de chaque domaine d'activités par l'équipe/décalage.

Des autres intensifient dans la généralisation sont de créer un diagramme historique d'exécution qui fournit des informations concernant les tendances dans l'exécution. Ce type de KPI fournit que la vue de valeur inestimable si de l'amélioration a lieu, et si l'amélioration est soutenue. Par exemple, 9 illustre l'amélioration de l'exécution de durée de cycle (lignes pointillées) dans un ensemble d'outils de manteau après l'exécution des améliorations. Ce diagramme est une bonne illustration pour chacun d'à quel point cette amélioration de cycle-temps est maintenue semaine à la semaine, étant donné que le rendement a été conformé ou a augmenté pendant que la durée de cycle est réduite. La surveillance de l'exécution au de plus haut niveau a été faite avec KPI qui a dépisté le rendement et l'exécution entiers de secteur. « Le résultat inférieur », ainsi pour parler, était d'améliorer la capacité 40% de secteur. Par une combinaison des augmentations de rendement et de réduction de cycle-temps, la capacité globale a été montrée d'excéder cette cible. Les KPI à niveau élevé, comme Fig.10 (les lignes indique le rendement), étaient critiques à surveiller cette amélioration de la capacité, et à s'assurer que l'exécution de Fab est soutenue à un à niveau élevé de la productivité.

Le rendement réel de région de photo a augmenté 35% et a été soutenu à ce niveau. Simultanément avec cette augmentation de rendement, la durée de cycle réelle a été réduite plus de 60% (voir 10). Cette réduction de durée de cycle a été maintenue à ce niveau bas. Étant donné que la capacité peut être employée pour le rendement ou pour la durée de cycle, des augmentations de la capacité ne seront pas toujours indiquées par seules des mesures de rendement. De même, les mesures de durée de cycle n'indiqueront pas toujours l'amélioration de la capacité, si le rendement augmente. En conséquence, des courbes d'exécution basées par Poisson ont été employées pour estimer des augmentations de la capacité résultant des réductions de durée de cycle. Les courbes d'exécution sont KPI instructifs, parce que le rendement ou l'utilisation peut être représenté graphiquement ainsi que la durée de cycle d'indiquer la capacité globale. Le graphique du rendement et de la durée de cycle ensemble dans une courbe d'exécution peut indiquer comment des augmentations de capacité sont utilisées, c.-à-d. pour le rendement, ou pendant la durée de cycle, ou pour une certaine combinaison de tous les deux.

En utilisant un système de Poisson, une courbe de fonctionnement basée sur la durée de cycle et l'utilisation d'équipement (c.-à-d., serveur) peuvent être créées. La durée de cycle a été normalisée à un paramètre de X-facteur, où « x » est l'unité du temps un dépense dans le système. La courbe d'exécution sur le schéma 11 combine les améliorations du rendement et de la durée de cycle d'estimer une amélioration totale de capacité de 47%, excédant de ce fait les cibles d'original.

En addition, l'approche du Six-Sigma DMAIC est une méthode prouvée et efficace pour des problèmes d'arrangement et amélioration de créer à une opération. Comme avec n'importe quel outil, il y a beaucoup de manières de l'employer et de l'appliquer avec succès.

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