论优化生产工艺参数与降低生产成本

随着印制板行业和电子市场的快速发展，市场竞争越来越激烈，PCB作为电子产品构成的一部分，在原有的印制板生产工艺参数控制条件下，成本一直居高不下，造成目前很多PCB生产厂家，对于PCB较低的市场价格无法接受，因生产加工处于亏本状态。

所以，如何优化生产工艺参数和提高生产效率，降低生产成本，是摆在每位PCB企业管理者面前必须思考的课题。

结合我们公司现状，我们公司管理人员除了管理思维和观念在不断创新外，还通过极力优化公司内部生产工艺参数，来合理降低生产成本和减少废水排放量。

对于公司内部的生产工艺参数是否合理，或许有很多PCB生产工艺管理的人都会留意，但却不知怎样着手去优化或苦于没有一套成熟的方法而感到头痛。

况且大部分人习惯了目前的生产工艺参数，企业内部普遍很难发现生产工艺参数不合理的现象，从而造成PCB加工成本一直居高不下。

根据本人多年来的生产工艺管理实践经验，深深体会到只有企业内部不断的对工艺参数进行优化，提高员工的现场作业意识和作业潜能才是企业的根本出路。

优化生产工艺参数可以大大降低生产加工成本，降低员工的劳动强度，提高生产效率，为公司的持续发展打下坚实基础。

目前结合我们公司现状，以印制电路板（PCB）生产工艺参数为例，对生产工艺参数优化与降低生产成本的关系作简单的论述：
首先向大家介绍一下刚性多层印制电路板的一般生产工艺流程：开料→内层图形转移→内层图形蚀刻→内层检查→层压→钻孔→除胶渣/孔化→一次整板加厚镀铜→外层图形转移→图形电镀→蚀刻→检查→阻焊图形转移→丝印文字→热风整平（或OSP、化学镀镍金、沉银、沉锡等）→成形→测试→成品检验→包装→入库。

我们公司的生产工艺参数运行了许多年，所以一直以来大家的固定思维都认为目前的参数是最合理的了，很少人去关注它是否能够在目前的基础上再进行优化，所以之前我们也一直未关注这方面的调整。

随着公司发展与业务量的不断增大，市场订单价格又越来越低，原辅材料的价格却越来越高，目前加工成本对于实现企业设定的生产效益目标，就显得有些滞后了。

针对目前我们公司生产所采用的工艺参数，本人提出如下方案进行节约成本供同行们参考。

我们对目前运行了多年的生产工艺参数进行了充分论证，发现对下列几方面的生产工艺参数作合理调整后，对节约成本方面有较大的空间：
一、对沉铜的微蚀药水工艺参数进行调整后可节约成本；
二、对沉铜缸的沉铜药水工艺参数进行调整后可节约成本；
三、对图形电镀酸水缸的药水的工艺参数进行调整后可节约成本；
四、镀镍金板，只对焊接部位进行镀金，其余阻焊覆盖处的金属面不镀金，可以节约成本。

通过我们对以上所列四点的生产工艺进行优化后，你会发现我们能够节约意想不到的成本！现将以上四点工艺参数调整分别阐述如下：
一、沉铜的微蚀药水工艺参数通过优化后，参数调整为：
无数次的实验证明，微蚀深度在0.2—0.5μm完全可以满足产品质量要求。

调整后每生产100㎡过板量添加过硫酸钠1公斤、硫酸0.5升，就可以满足产品质量要求，每月生产量约30000㎡计，节约成本如下：
⑴新工艺的溶铜量是原来工艺的溶铜量的：0.3÷0.8 = 3/8
⑵原工艺处理每㎡板的含铜量为：
0.8μm×1㎡×2面×8.9g/cm2 = 14.24g
500L药水可处理板量为：500L×25g/L÷14.24g = 878㎡
生产30000㎡板需更换药水为：30000㎡÷878㎡= 34（次）
⑶新工艺处理每㎡板的含铜量为
0.3μm×1㎡×2面×8.9g/cm2 =5.34g
500L药水可处理板量为：500L×25g/L÷5.34g = 2340㎡
生产30000㎡板需更换药水为：30000㎡÷2340㎡≈13（次）
⑷原工艺500L药水的成本
为:
a、500L×85 g/L×7.8元/kg = 331.5元
b、500L×25ml/L×2.75元/L = 34.4元
合计：331.5元+34.4元= 365.9元
⑸新工艺500L药水的成本为:
a、500L×45 g/L×7.8元/kg = 175.5元
b、500L×25ml/L×2.75元/L = 34.4元
合计：175.5元+34.4元= 209.9元
⑹原工艺每生产100㎡板药水添加量的成本为:
a、4 kg×7.8元/kg = 31.2元
b、1L×2.75元/L = 2.75元
合计：31.2元+2.75元= 33.95元
生产30000㎡合计添加药水量的成本为: 33.95元×30000㎡÷100㎡
=10185元
⑺新工艺每生产100㎡板药水添加量的成本为:
a、1kg×7.8元/kg = 7.8元
b、0.5L×2.75元/L = 1.38元
合计：7.8元+ 1.38元= 9.18元
生产30000㎡板合计药水添加量的成本为: 9.18元×30000㎡÷100㎡=2754元
⑻原工艺生产30000㎡板的成本为：
34次×365.9元+10185元= 22625.6元
⑼新工艺生产30000㎡板的药水成本为：
13次×209.9元+2754元= 5482.7元
⑽优化工艺后生产30000㎡板微蚀缸可节约成本为：
22625.6元－5482.7元= 17142.9元
另：
1）、原工艺生产30000㎡板微蚀缸共用去硫酸为：
a、500L×25ml/L×34次= 425L
b、30000㎡×1L÷100㎡= 300L
合计：425+300 = 725（L）
2）、优化工艺后生产30000㎡板微蚀缸共用去硫酸为：
a、500L×25ml/L×13次= 162.5L
b、30000㎡×0.5L÷100㎡= 150L
合计：162.5+150 = 312.5（L）
3)、优化工艺后生产30000㎡板微蚀缸可节约硫酸为：
725－312.5 = 415.5(L)
根据化学方程式：H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O，污水处理可节约氢氧化钠：
415.5×1.84 ×2 = 1529kg
节约成本为：1529kg×3.6元/Kg = 5504.4元
4)、优化工艺后生产30000㎡板，微蚀缸最少可节约成本为：
17142.9元+ 5504.4元= 22647.3元，又可以达到减少废液排放量的目的。

二、沉铜缸的药水参数：
生产完后才关掉自动加料机，全流程产能为月产成品面积30000㎡双面板设计的，沉铜线的日产能在1300㎡左右，因沉铜线每天要进行维护2小时以上，
维护过程中是不可能生产的，但沉铜缸没有生产的情况下，药液内部还继续进行反应，药液仍然在消耗，这样不但药液浪费掉，而且为了清除因反应产生的铜，沉铜缸药水要进行过滤处理，缸壁上的铜要用微蚀药水清除，这些工作无疑增加了员工的工作量及增加了成本消耗；为此，我们根据铜含量的控制范围，规定生产完后铜含量控制在1.5g/L左右，即提前关掉自动加料机，这样通过调整工艺参数后可节约成本为：
1）、生产每㎡的板需要0.2L的A液，需消耗铜重量为：0.2L×28g/L = 5.6g。

2）、1200L的缸溶液由2.2g/L的铜含量降至为1.5g/L，铜的重量为：1200L×（2.2－1.5）= 840(g)
3）、840克的铜换算成A液：840÷28 = 30（L）
4）、840克的铜可生产：840÷5.6 = 150(㎡)
从以上计算可得，在要停止生产前150㎡时，就要停止自动加料机工作，产品质量既能满足客户要求，又能节省成本的目的。

每月按上班时间28天计，可节约成本A液30升、B液30升，A、B液的价钱都是7元左右，每天可节约420元，每月可节约11760元。

三、图镀酸水缸的药水，过板量100㎡添加1.5L硫酸，过板量15000㎡左右需更换药水：
来过板量15000㎡改为45000㎡才进行换药水，对产品质量仍有保证，那么优化工艺后可节约成本：
1）、配制一个缸药水需硫酸：80ml/L×1500L = 120L
2）、3个酸缸需硫酸：120×3 = 360（L）
3）、调整工艺后少用硫酸量：360×2 = 720（L）
4）、节约硫酸成本：720×2.76 = 1987.2(元)
根据化学方程式：H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O，污水处理可节约氢氧化钠：
720×1.84 ×2 = 2649.6kg
2649.6×3.6 = 9538.6 (元)
合计节约成本为: 1987.2+9538.6 = 11525.8(元)
四、镀镍金板，工艺流程为镀镍后直接镀金，我们不难发现通过做阻焊后，阻焊覆盖膜占去整个露铜面的70—80%，被阻焊膜覆盖处是不用焊接的，我们都知道镀金层的成本是很高的，按行业二类标准要求，焊接点的金层厚度为1~2微英寸。

我们采用阻焊膜覆盖处的金属层不镀金的方法进行优化工艺后，则以每个月生产3000㎡镍金板计，成本可节约为：
1）、每㎡的双面镀镍金板的金含量(镀金层为1.5微英寸)：
10000 cm2×0.00000381㎝×19.3g/ cm2×2面= 0.74g
2)、电镀露铜面以50%计,需用金含量为：
0.74×50% = 0.37(g)
3)、每㎡需用金盐为：
0.37÷68.3% = 0.542(g)
4)、金盐价钱约以120元/g计，金盐成本为：
120元/g×0.542g = 65元。

5）、优化工艺后露铜面是原来的25%左右，可省金盐成本为： 65元×75% = 48.75元
优化工艺掩盖阻焊膜下面金层的成本约10元/㎡左右，合计每㎡的板可省成本为38.75元。

6）、每月生产3000㎡计可省金盐成本为：
3000㎡×38.75元/㎡= 113250元。

通过上述四点工艺优化后，与原来的成本相比较，收到的效果是相当明显的，经过统计得出如下数据：
第一点优化工艺后可节省成本22647.3元。

第二点优化工艺后可节省成本11760元。

第三点优化工艺后可节省成本11525.8(元)。

第四点优化工艺后可节省成本113250元。

随着公司新厂的投产，产品结构的调整，我们从以生产小批量和样板为主的公司过渡到现在以生产批量板为主的公司，而批量板的单价相对低得多，成本方面稍为控制差一些就有可能造成亏本，通过我们对成本方面不断挖潜力，使得原来价格过低的板，变得有一定利润了。

我们经过合理的生产工艺参数优化后，生产线员工的劳动强度有了较大的改善，员工上班积极性和工作的认真程度有了很大提高，对改善品质是非常有益的；同时，又符合ISO14001环境管理体系的要求，增产不增污，提高资源利用率，减少了单位面积的排污量，减轻了废水处理站废水处理压力，前段时间我们公司被当地政府授予优秀环保企业！因工作量减少，劳动强度的降低，生产流通顺畅了，人员需求也下降了，生产效率相对就提高了。

所以，我们通过合理优化了生产工艺参数后，有效地实现了降低生产制造成本的目的。

综上所述，只要进行合理的生产工艺参数优化，改变原有不合理的生产工艺参数，充分考虑产品工艺参数的合理性，可以解决我们长时间困忧由于加工成本过高而造成订单量减少导致生产不足的现象。

因此，优化生产工艺参数和降低生产制造成本对提高我们的生产效率是至关重要的。

希望同行们结合自己的现状，对自己现有的生产工艺参数进行充分的论证，多与同行进行交流，一定会找到适合企业的最佳生产工艺参数，从而使企业的生产效率提高了，成本降低了，最终使企业的客户满意度以及市场订单份额都会体现在经济效益上。