電鍍鎳厚控制以及金成本改善

1、FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)表一 .基本信息：所在系統(tǒng)： ICS部門：工藝部、開發(fā)部班組 /工序：電鍍 /電鍍鎳金工序提案名稱：電鍍鎳厚控制以及金成本改善實(shí)施時(shí)間：2014.01 至 2014.08提案負(fù)責(zé)人 ;主要成員：提案分類：合理化建議 技術(shù)進(jìn)步質(zhì)量改進(jìn)二指標(biāo)達(dá)成情況：序號(hào)指標(biāo)實(shí)施前實(shí)施后改進(jìn)幅度（ %）相關(guān)部門確認(rèn)1電鍍鎳厚 Cpk 1.330.851.47100%2電鍍鎳極差 R 4m6-8m4m100%鎳厚超標(biāo)導(dǎo)致產(chǎn)品不合3格率 0.5%21.5%0.146%100%4金厚控制 0.4 0.1 m0.55 0.15 m0.40 0.1m95%5

2、金成本控制減低 30%0%40.26 %100 %設(shè)備產(chǎn)出 50006金成本節(jié)約 70 萬 /月089.8425 萬元 /月100%平米可節(jié)約金額。鎳厚改善良率提升產(chǎn)品7節(jié)約成本 200 萬 /月0336.473 萬元 /月100%同上。備注：1.指標(biāo)（提案價(jià)值點(diǎn)及實(shí)際成果）的填寫可參考三大獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，包含但不限于：價(jià)值增加額度、質(zhì)量改進(jìn)幅度、效率提升幅度、成本降低幅度，相關(guān)數(shù)據(jù)均需相關(guān)部門負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)。2.涉及 “增加稅前利潤(rùn)”的計(jì)算過程（計(jì)算數(shù)據(jù)須以財(cái)務(wù)部核準(zhǔn)的數(shù)據(jù)為基本依據(jù)，并經(jīng)財(cái)務(wù)經(jīng)理確認(rèn)）：（期間： 6 個(gè)月以上；計(jì)算公式=增量收入 -相關(guān)的成本費(fèi)用支出。 ）第 1 頁(yè)FP-HR

3、-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）三 .周邊評(píng)價(jià)序號(hào)評(píng)價(jià)部門（班組）評(píng)分（ 0-100 分）建議或意見評(píng)價(jià)人190 該項(xiàng)目措施已應(yīng)用于生產(chǎn)品質(zhì)部生產(chǎn)部290有顯著改進(jìn)備注：周邊評(píng)價(jià)部門為該提案實(shí)施以及應(yīng)用中相關(guān)關(guān)聯(lián)部門。四 .審核意見 （詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱總結(jié)報(bào)告） ：部門意見：1.指標(biāo)達(dá)成情況：目標(biāo)達(dá)成 目標(biāo)部分達(dá)成目標(biāo)未達(dá)成2.轉(zhuǎn)化成熟度：無須形成規(guī)范成果尚未形成規(guī)范或檢驗(yàn)中成果已形成臨時(shí)規(guī)范成果已形成正式規(guī)范，局部需改進(jìn)成果已形成正式規(guī)范運(yùn)行持續(xù)有效3.創(chuàng)新性評(píng)價(jià)：公司內(nèi)領(lǐng)先 行業(yè)內(nèi)國(guó)類領(lǐng)先行業(yè)內(nèi)全球領(lǐng)先 改進(jìn)型創(chuàng)新根本型創(chuàng)新3.其余說明與意見：簽名：日期：系統(tǒng)意見：簽名：日期：第

4、 2 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）電鍍鎳厚控制以及金成本改善總結(jié)報(bào)告1.背景ICS 封裝基板電鍍鎳-金產(chǎn)品中， 95%以上的客戶對(duì)電鍍鎳金厚度以及手指寬度、間距提出明確的品質(zhì)管控要求。 如手指寬度控制因客戶工程文件要求存在一定制作難度以及前工序（蝕刻） 制成能力偏差，這對(duì)電鍍鎳金工序的電鍍鎳厚控制提出更高要求。ICS 電鍍鎳金線設(shè)備初期電鍍鎳厚極差為6-8m，這很難滿足客戶對(duì)電鍍鎳金產(chǎn)品的品質(zhì)要求，使得前期電鍍鎳金產(chǎn)品因鎳厚不合格產(chǎn)生大量報(bào)廢，特殊產(chǎn)品報(bào)廢率可達(dá)60%，制程能力低下。因此改善電鍍鎳厚控制，提高鍍鎳制程能力具有積極的意義。在封裝基板生產(chǎn)過程中，金厚控制

5、范圍為0.3-1.0 m，金成本在整個(gè)ICS 物料消耗中占據(jù)很大的組成部分。因此通過提高鍍金均勻性、優(yōu)化板邊設(shè)計(jì)、控制金厚以及減少金鹽帶出等手段對(duì)金成本控制具有非常顯著以及積極的效果。2.目標(biāo)通過優(yōu)化改善電鍍鎳厚控制，提高產(chǎn)品合格率，使得電鍍鎳極差R4m，電鍍鎳鎳金產(chǎn)品因電鍍鎳厚超標(biāo)的報(bào)廢率由最高50-60%降低至 0.25%。金成本減低30%左右。實(shí)現(xiàn)電鍍參數(shù)導(dǎo)入程序化、自動(dòng)化，減少人為導(dǎo)入的錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)效率。3.過程實(shí)施3.1 電鍍鎳厚控制對(duì)電鍍鎳厚控制過程需結(jié)合電鍍鎳均勻性調(diào)整、飛巴與掛具間電鍍鎳厚偏差以及參數(shù)優(yōu)化等過程。其鎳厚控制改善思路如下：3.1.1 電鍍鎳均勻性改善電鍍鎳均勻性

6、提升主要通過改善設(shè)備幾何尺寸、設(shè)計(jì)陰極擋板、陰極排布以及陰陽極相關(guān)位置。其改善過程如下表所示：No改善過程說明改善示意圖改善結(jié)果極差： m設(shè)備初期， 電鍍鎳幾設(shè)備初期測(cè)試電鍍鎳厚極差在1何條件為設(shè)備原廠6-8m8.625設(shè)計(jì)。第 3 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)增大陰極槽體頂部開窗尺寸，槽體開窗尺寸由2原來400505mm 調(diào)整為 400545mm去除陰極擋板：由前期3 測(cè)試結(jié)果顯示，除去陰極頂、底部擋板。提高陽極高度，由電鍍4 鎳厚偏差計(jì)算將陽極高度提高 20mm。在前期電鍍均勻性測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過增大陰陽擋板左右開窗尺5寸，陰極擋板左右開窗尺寸由原來335mm 增加到 400mm基

7、于前期電鍍均勻性測(cè)6 試結(jié)果顯示，對(duì)陰極底部擋板進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化根據(jù)前期對(duì)陰極擋改善結(jié)果顯示，影響目前電鍍均 勻性的 主要 因素7 有：1：整流器電流在各板面上分布； 2：電鍍 “邊緣效應(yīng) ”，故優(yōu)化陰極擋板改善。優(yōu)化陽極排布與堵孔改善，基于前期測(cè)試結(jié)果8 顯示，為改善電鍍邊緣效應(yīng)，此次測(cè)試采用左右堵孔進(jìn)行改善。人力資源部（ 2014）6.0766.9894.2056.1454.2284.1853.508由上表顯示，經(jīng)過對(duì)設(shè)備幾何尺寸進(jìn)行一系列的優(yōu)化調(diào)整，使得電鍍鎳均勻性較設(shè)備初期有了很大的改善與提高。其數(shù)據(jù)詳細(xì)顯示如下表所示：第 4 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（2014）控制指標(biāo)

8、極差 R： m變異系數(shù) COVCpk板編號(hào)Panl1Panl2Panl3Panl4全巴Panl1Panl2Panl3Panl4全巴全巴設(shè)備初期6.547.325.476.878.62521.50%0.65初期調(diào)整2.43.8873.1444.40715.27%0.74增大槽體開窗6.0064.6576.0024.5736.07614.04%10.85%15.81%12.28%13.60%0.89除去擋板6.2325.4085.0295.3526.98912.83%13.44%12.66%12.33%14.44%1.05調(diào)整陽極排布7.124.886.025.158.6212.60%11%13.

9、70%12.40%14.80%0.95中期提高陽極高度4.4163.8653.8344.2054.8849.60%8.80%8.20%9.70%9.71%1.37調(diào)整增大陰極開窗6.1454.363.8195.1676.14517.25%10.59%9.37%10.28%12.11%1.59提高液位6.3484.4153.7136.0347.13820.40%12.50%10.10%13.80%16%1.06，中心堵孔優(yōu)化底部擋板4.5243.3882.8923.0644.2286.73%8.12%6.21%8.14%8.42%1.19后期陰極擋板優(yōu)化2.3272.0313.1794.044.

10、1854.70%5.50%7%9.90%8.49%1.36陽極排布優(yōu)化4.6772.4522.0652.0674.8511.40%7.10%5.70%5%8.90%1.76優(yōu)化開孔優(yōu)化2.3582.0962.0873.2083.5016.80%6.30%6.60%10.10%9.20%1.37總結(jié) ;優(yōu)化后電鍍鎳均勻性可以達(dá)到極差R 4m， COV 10%， Cpk .2 飛巴、掛具電鍍鎳厚偏差測(cè)試1）測(cè)試條件每個(gè)飛巴測(cè)試均采用相同圖形的板材， 在相同電鍍參數(shù)條件進(jìn)行測(cè)試， 在測(cè)試過程中， 不同飛巴上電流輸出精度偏差以及外電路電阻結(jié)果如下表所示：Items電流輸出精度偏差：外電

11、路電阻：歐姆TopBottomTopBottommin0%0%0.150.12max0.23%0.08%0.170.14Average0.12%0.05%0.1520.13由記錄結(jié)果顯示，各飛巴電鍍鎳過程為穩(wěn)定過程，電流輸出精度偏差為 0.05-0.12% ，說明沒有 出現(xiàn)電流輸出異常， Top/Bottom 面電阻在 0.13-0.152 歐姆，由此可以說明，在生產(chǎn)過程中，各飛巴 接觸、導(dǎo)電性良好，未出現(xiàn)導(dǎo)電性異常由電流輸出結(jié)果顯示，測(cè)試過程中不存在因接觸不良以及導(dǎo)電不良等現(xiàn)象。由此可以排除整流器輸出對(duì)電鍍鎳厚偏差的影響。2）不同飛巴電鍍鎳厚測(cè)試結(jié)果不同飛巴電鍍鎳厚測(cè)試結(jié)果由不同飛巴上電鍍鎳

12、厚極差R 與 Cpk值顯示可知，極差第 5 頁(yè)R不同飛巴電鍍鎳極差與在一定程度上同CpkCpk 數(shù)值成反相關(guān)關(guān)系。從FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）整體測(cè)試結(jié)果顯示可知，不同飛巴極差滿足R 小于 4m， Cpk 大于 1.33 的管控要求。3）不同電鍍鎳槽體電鍍鎳厚偏差通過對(duì) 6 個(gè)槽體電鍍鎳厚在 Top/Bottom 面進(jìn)行對(duì)比分析。統(tǒng)計(jì) 960 組數(shù)據(jù)，計(jì)算板材 Top/Bottom 面 在 6 個(gè)槽體中電鍍鎳厚的 Min 、 Max 、R、 Average、 COV 和 Cpk 值。其結(jié)果如下所示：TopBottomMin5.376Min5.617Max9.252M

13、ax10.02Ave7.35Ave7.111R3.876R4.403COV9.55%COV9.40%Cpk1.49Cpk1.29由測(cè)試結(jié)果顯示，電鍍A槽 6 個(gè)槽體電鍍鎳具有較好的同一性，即在相同電鍍參數(shù)條件下，相同圖形的試板以及相同的掛板方式，在不同槽體中進(jìn)行電鍍鎳，其鎳厚偏差小， 6 個(gè)槽體 的 Top 面與 Bottom面電鍍鎳 Cpk 值可達(dá) 1.3以上。由此說明槽體間不存在明顯電鍍鎳厚偏差?？偨Y(jié) ;通過對(duì)不同飛巴，不同槽體電鍍鎳厚偏差測(cè)試，由測(cè)試結(jié)果顯示，不同飛巴間以及不同電鍍槽體間電鍍鎳厚偏差最大在 1m左右，這對(duì)電鍍鎳厚控制非常有利。3.1.3 電鍍鎳參數(shù)優(yōu)化因電鍍鎳金線在運(yùn)行過

14、程中，因程序設(shè)定，電鍍時(shí)間為固定36min。因此影響電鍍鎳厚的兩個(gè)關(guān)鍵因素為電流密度設(shè)置以及電鍍面積。1）過程分析由法拉第定律分析電鍍鎳厚度與電流密度關(guān)系，并通過理論與實(shí)際擬合方程進(jìn)行對(duì)比，對(duì)電鍍鎳厚電流效率進(jìn)行修正。由法拉第定律可知有方程成立：H100KDK t60H Ni 0.2074 DK t，由圖形電鍍圖形分布的因素， 使得實(shí)際電鍍鎳厚不僅與電流密度、 電鍍時(shí)間和電流效率等因素有關(guān)，還以圖形分布，陰陽極面積比等因素有關(guān)。不同圖形面積下電流密度分布如下圖所示DkL1 aL 2 aa DK L1 L2D222S22S2H Ni0.1037 aD K t L1 L2S22）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)不同受

15、鍍面積的板材鍍相同鎳厚（按照7.5 m進(jìn)行控制），得出電流密度的變化情況。12345板材編號(hào)CSSSCSSSCSSSCSSSCSSS殘銅率 %：2018161412108642受鍍面積 dm24.233.813.392.962.542.121.691.270.850.42第 6 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）3）測(cè)試結(jié)果通過對(duì)不同產(chǎn)品（方案設(shè)計(jì)中不同電鍍面積的板材）電鍍鎳厚的電鍍參數(shù)進(jìn)行總結(jié)，得出以電鍍鎳厚為 7.5 m，不同電鍍面積與電流密度的關(guān)系如圖2 所示：由上測(cè)試結(jié)果不同電鍍面積鍍相同電鍍鎳厚，得出電流密度與電鍍面積的函數(shù)關(guān)系式如下所示：Dk1.522.32

16、0.248S4）實(shí)際產(chǎn)品分析在實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，對(duì)于 MSAP 產(chǎn)品存在通孔導(dǎo)通，即由 CS 電鍍過程， 一部分用于 SS 面通過通孔導(dǎo)通的電鍍過程，其示意圖如下所示，面導(dǎo)入電流值一部分用于CS 面如下為實(shí)際由CS 導(dǎo)電電鍍面積與 SS 面導(dǎo)電電鍍面積推算過程。由上述推算可知，在生產(chǎn)首板過程中， 由于設(shè)定電流密度Dk 、電鍍鎳厚 H 以及 CAM 文件電鍍面積等數(shù)據(jù)，可推算出由CS/SS 面導(dǎo)電的電鍍面積。輸入電鍍面積方 程 計(jì) 算 出S；電流密度 DCS/SS 實(shí)際電鍍面積以及電鍍厚度H5）總結(jié)：由上分析可知， 對(duì)于 ICS 不同流程的電鍍鎳-金板材電鍍參數(shù)設(shè)置存在一定差異性。根據(jù)以上測(cè)試

17、與第 7 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（2014）推算結(jié)果，不同產(chǎn)品電鍍參數(shù)設(shè)置方法如下所示：產(chǎn)品TLP 流程產(chǎn)品MSAP 流程產(chǎn)品1.52 2.32 0.248S首板調(diào)整參數(shù)電流密度設(shè)置DkDk 1.52 2.32 0.248SX BYBH T D B SBH T I BXTYTH B DT STH B I T3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)化文件形成基于以上改善與測(cè)試形成電鍍鎳-金生產(chǎn)首板制作文件，其電鍍參數(shù)設(shè)置表如下所示：電鍍鎳厚電鍍面積 dm20.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.80.8-0.90.9-1.21.2-1.41.4-1.71.7-2.02.0-2.4電流密

18、度 ASD：0.320.350.451.151.351.41.42電鍍面積 dm22.4-2.72.7-3.03.0-3.43.4-3.83.8-4.24.2-4.5鍍金電流密度在0.1-0.13ASD 范圍內(nèi)電流密度 ASD：1.421.51.55附件為 SOP 規(guī)范電鍍鎳金制作首板參數(shù)設(shè)置表：電鍍參數(shù) SOP規(guī)劃文件.pdf3.1.5 參數(shù)設(shè)置自動(dòng)導(dǎo)入開發(fā)ICS 電鍍鎳金線產(chǎn)品的種類多樣，料號(hào)與批次號(hào)多而復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中極其容易發(fā)生生產(chǎn)員工參數(shù)導(dǎo)入錯(cuò)誤產(chǎn)生報(bào)廢。因此開發(fā)參數(shù)自動(dòng)導(dǎo)入系統(tǒng)，減少參數(shù)計(jì)算、導(dǎo)入失誤。其前后對(duì)比如下：過程對(duì)比改善前（手動(dòng)參數(shù)導(dǎo)入）改善后（自動(dòng)

19、導(dǎo)入系統(tǒng)）1生產(chǎn)效率低下大大生產(chǎn)效率高2容易產(chǎn)生計(jì)算、導(dǎo)入錯(cuò)誤防錯(cuò)誤率高3多樣產(chǎn)品生產(chǎn)，容易產(chǎn)生混淆多產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)分度高4手動(dòng)計(jì)算生產(chǎn)板數(shù)量自動(dòng)感應(yīng)疊加生產(chǎn)板數(shù)量5產(chǎn)品信息科追索性差產(chǎn)品生產(chǎn)信息具有可追索性6操作過程繁瑣、復(fù)雜操作方便、簡(jiǎn)單生產(chǎn)參數(shù)自動(dòng)導(dǎo)入過程如下：第 8 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）3.2 金成本控制電鍍金成本占電鍍工序成本比例的重要一部分。因此控制金成本具有非常重大的意義。金成本控制主要通過改善板邊文件設(shè)計(jì)、降低板面金鹽帶出以及控制金厚等措施進(jìn)行。3.2.1 改善板邊文件設(shè)計(jì)對(duì)于 ICS 廠產(chǎn)品線路的制作過程目前包括兩種，分別為Tenting與 M

20、SAP流程。上述兩種流程制作的區(qū)別體現(xiàn)在板邊即為：Tenting流程的產(chǎn)品距離板邊2mm位置由于干膜未覆蓋，經(jīng)DES工步后表面的銅被蝕刻； MSAP流程為在干膜未被覆蓋的位置進(jìn)行電鍍，因此板邊均被銅填充。上述兩種流程中的任何一種圖形的制作方法，經(jīng)過阻焊曝光、 顯影及固化后板邊會(huì)有10mm的開窗未能被阻焊覆蓋。阻焊工序未被阻焊覆蓋的銅表面在電鍍金工序均會(huì)有電流通過，電流通過的位置則會(huì)被金所覆蓋，如圖所示：未優(yōu)化前的板邊設(shè)計(jì)進(jìn)一步調(diào)研其他廠區(qū)的電鍍硬金線及電鍍鎳金線( 如圖所示 ) ，其中電鍍硬金線采用板邊包藍(lán)膠的方法進(jìn)行成本控制，但是該方法存在的問題：1. 增加人力與物力成本，且降低了平均產(chǎn)能，

21、2. 未被藍(lán)膠包裹的位置仍然被金所覆蓋。電鍍鎳金線為防止出現(xiàn)板邊及板中間的電鍍極差過大，因此目前采用產(chǎn)品周圍均由銅皮相連，并且曝露在外的銅皮經(jīng)電鍍鎳金后被金覆蓋，如果采用電鍍硬金線的包藍(lán)膠的方法，存在的問題主要包括：1. 增加流程，且容易在板面殘留雜物，影響后續(xù)的處理工藝；2. 板邊的包膠經(jīng)過鎳缸及金缸時(shí)存在污染鎳缸與金缸的危險(xiǎn)。因此目前上述兩條電鍍硬金及電鍍鎳金線均存在不同程度的鎳金成本的浪費(fèi)。電鍍硬金板邊設(shè)計(jì)電鍍鎳金板邊設(shè)計(jì)其他廠區(qū)采用的電鍍金工藝第 9 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）3.2理論設(shè)計(jì)方案根據(jù)電鍍金的工作機(jī)理，僅有與電鍍金Jig 夾點(diǎn)相連接的位置會(huì)有

22、電流通過，從而導(dǎo)致電鍍金，因此基于工序的工作原理，人為調(diào)整板邊位置的設(shè)計(jì)，將未被阻焊覆蓋的區(qū)域與鍍金夾點(diǎn)進(jìn)行蝕刻隔離，具體的設(shè)計(jì)更改措施為：鍍金夾點(diǎn)直接與主引線相連；鍍金夾點(diǎn)周圍區(qū)域設(shè)計(jì)為交錯(cuò)圓盤排列；針對(duì) MSAP流程，在鍍金夾點(diǎn)邊緣設(shè)計(jì)一條寬200um的間隙（外側(cè)距板邊1mm）將夾點(diǎn)與板邊銅皮隔離。上述方案更改如圖所示：優(yōu)化前板邊設(shè)計(jì)優(yōu)化后板邊設(shè)計(jì)3.3測(cè)試結(jié)果分析對(duì)于更新設(shè)計(jì)后的進(jìn)行預(yù)鍍金，金厚小于Tenting及 MSAP流程的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試( 為節(jié)省成本， 本次測(cè)試經(jīng)過電鍍金工序只0.05um) ，電鍍金工序后由外觀進(jìn)行確認(rèn)發(fā)現(xiàn)板邊僅鍍金Jig的夾點(diǎn)位置有鎳金覆蓋，其余未被阻焊覆蓋的位

23、置均未被金覆蓋，因此通過優(yōu)化后的板邊設(shè)計(jì)可以達(dá)到降低鍍金面積的目的，實(shí)際產(chǎn)品如圖所示：優(yōu)化后 MSAP 流程產(chǎn)品優(yōu)化后 Tenting 流程產(chǎn)品第 10 頁(yè)FP-HR-PY三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（2014）改善板邊文件設(shè)計(jì)，減少不必要的鍍金區(qū)域面積，這能夠有效地減低金成本，其改善過程如下：總結(jié)：實(shí)際生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品單面平均電鍍面積為0.4068dm2，其中電鍍夾點(diǎn)的面積為0.01dm2(每個(gè)產(chǎn)品共1.7 dm2 左右，未優(yōu)化前板邊被鍍金的面積為10 個(gè)夾點(diǎn) )，如上板邊文件修改可以因板邊文件改善節(jié)約金成本為：w=(0.4068-0.01*10)/1.7= 18.05% 。3.2.2 減少板面金

24、鹽帶出改善減低金成本能夠有效的減低生產(chǎn)總成本，提高效率和工業(yè)化利潤(rùn)。減低金成本主要有兩種方法：一種是減低電鍍金層厚度，但是客戶對(duì)電鍍金層厚度上、下限具有明確的要求；另外一種是通過減少板面電鍍金液殘留帶出而導(dǎo)致金鹽的損耗，一般工廠采用增長(zhǎng)鍍金后板材在金槽上的滴液時(shí)間，但是這種方法對(duì)于減少板面金液殘留是有限的，同時(shí)對(duì)提高生產(chǎn)效率的不利。如下為 ICS 通過增設(shè)高壓吹氣，減少板面金鹽殘留，減低金帶出損耗，對(duì)節(jié)約金成本具有積極的意義。高壓吹氣裝置主要由壓縮空氣裝置、 氣壓調(diào)節(jié)裝置、 電磁感應(yīng)閥以及噴氣管組成。 其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全自動(dòng)控制以及可調(diào)控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)板材厚度、孔徑比以及板材尺寸等情

25、況，要達(dá)到良好的金液趕出率，可以對(duì)吹氣壓力、噴嘴角度、噴嘴排布以及噴頭進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，具有操作的靈活性。其結(jié)構(gòu)如下：噴管排布高壓噴氣線路圖噴嘴設(shè)計(jì)噴頭角度設(shè)計(jì)如上為電鍍ICS 電鍍鎳 -金線金缸上高壓吹氣趕液裝置，其優(yōu)化調(diào)整相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下：吹氣壓力噴頭角度噴頭到板距離持續(xù)吹氣時(shí)間0.3-0.4 Mpa300 2016 2 cm20 s總結(jié) ：如上設(shè)置高壓吹氣趕液裝置，板面金液殘留量大大減少，使得殘留在板面上金鹽能夠有效的的返回到金槽中，其能有效地減低2%-3% 的金成本。3.2.3 金厚控制影響金成本另一個(gè)重要因素為金層厚度控制，有效的控制金層厚度能夠顯著得改善金成本。由于電

26、鍍程序固定鍍金時(shí)間為8min 。因此金層厚度受電鍍面積、電流密度影響最為顯著（其他條件如溫度、循環(huán)量等為固定） 。1） 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：通過均勻設(shè)計(jì)方法， 考察鍍金厚度與電流密度、 電鍍面積的關(guān)系， 以期通過均勻設(shè)計(jì)與回歸分析得出金厚與電流密度、 電鍍面積的方式式， 并通過生產(chǎn)實(shí)際修正， 應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的金厚控制中。 均勻設(shè)計(jì)表頭選?。罕眍^U5(53)U6(64)U 7(74)U8(85)U9(9 5)D 值0.310.1880.2340.1450.194通過 D 值顯示，均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用U 8(85)的表頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表頭如下所示：第 11頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 20

27、14）設(shè)計(jì)表頭選取s列號(hào)偏差： D2130.144531340.2000412350.2709均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)U8(85 )123451124782248573363364487155512846636637751428875212）因素水平選取根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，電鍍面積變化為 0.5-4.0dm 2，鍍金電流密度變化為 0.095-0.13ASD 間，故水平按如下進(jìn)行設(shè)計(jì)。No12345678電流密度： ASD0.0950.10.1050.110.1150.120.1250.13電鍍面積： dm20.51.01.52.02.53.03.54.03)；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果通過均勻設(shè)計(jì)、回歸分析擬合出金

28、厚H 關(guān)于電鍍面積S 以及電流密度D k 的函數(shù)關(guān)系式：令 y=H ；Dk=x1 、S=x 2 既有：yA k1 x1k2 x2k3x3 k4 x4k5 x5實(shí)驗(yàn)結(jié)果電流密度： ASD受鍍面積： dm2多項(xiàng)式測(cè)試結(jié)果Nox1x2x3=x12x4=x22x5=x1*x210.09520.00902540.0008570.42720.140.01160.0010.36430.1051.50.0110252.250.0011580.4412112.250.0013310.37250.11510.01322510.0015210.46260.1230.014490.001728

29、0.42670.1250.50.0156250.250.0019530.6351696.250.0021970.528第 12 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）4）：回歸分析與結(jié)果采用 Minitab 軟件對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行回歸分析以及方差分析：其回歸分析與方差分析結(jié)果如下所示：PredictorCoefSE-CoefTPSource自由度：平方和： SS 均方： MSFP常量3.58410.93813.820.032DFx1-57.0116.64-3.430.042Regression40.0531610.0132925.240.012x2-0.12

30、6840.03406-3.720.034Residual30.001580.000527x3270.1173.893.660.035x40.0184560.0073892.50.088All70.054741回歸分析方差分析對(duì)各因素進(jìn)行顯著性判定，因F0.052,5 5.79, F0.01 2,513.27, F 25.24 F0.012,513.27F 值計(jì)算公式：FSA / FASe / Fe即可得各影響因素F 值如下表所示：SourceDFSeq SSF 值顯著性x110.02642548.30*x210.0184934.01*x310.0049629.13*x410.0032846.0

31、4*由 F 值檢驗(yàn)可知，各因素均為顯著性影響。由 Minitab 分析有： S = 0.0229461， R-Sq = 97.1% R-Sq(adj) = 93.3%，即可知，分析模型有效。由回歸得出鍍金厚度與電流密度、電鍍面積間的方式式如下所示：（ Au thickness） y = 3.58 - 57.0 x1 - 0.127 x2 + 270 x3 + 0.0185 x45）生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用在實(shí)際電鍍參數(shù)設(shè)置過程中，可以通過上述擬合方程對(duì)電鍍金參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，其設(shè)置過程如下：根據(jù)工卡信息，輸入電鍍面積，以及初始電流密度。 X1 為電流密度；X2 為電鍍面積系統(tǒng)根據(jù)擬合方程計(jì)算設(shè)定電鍍參數(shù)條件下

32、電鍍金厚，如金厚偏高或偏低，可再次更改參數(shù)達(dá)到理想金厚要求。由均勻設(shè)計(jì)回歸分析，得出電鍍金厚控制方程，根據(jù)工卡信息導(dǎo)入電鍍面積以及預(yù)輸電流密度，可以擬合出相應(yīng)金厚， 根據(jù)金厚控制要求， 選用不同電鍍參數(shù)。 通過優(yōu)化參數(shù)達(dá)到對(duì)電鍍金厚有效的控制，金厚由改善前 0.55 0.15 m 優(yōu)化為 0.4 0.1m，可有效地減低近 27% 左右的金成本。4.總結(jié)第 13 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）4.1 創(chuàng)新性No項(xiàng)目創(chuàng)新性說明領(lǐng)先性創(chuàng)新性1陰極擋板開孔設(shè)計(jì)對(duì)提高圖形電鍍均勻性改善業(yè)內(nèi)領(lǐng)先可申請(qǐng)實(shí)用性專利由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及回歸分析，擬合出電鍍鎳厚、金厚與電鍍面積以國(guó)內(nèi)外未有相關(guān)

33、文獻(xiàn)報(bào)及電流密度間的函數(shù)方程，并能夠有效地應(yīng)用也生產(chǎn)實(shí)際；將擬2業(yè)內(nèi)領(lǐng)先告，可申請(qǐng)專利或發(fā)表合方程程序化，生產(chǎn)員工只需簡(jiǎn)單輸入相關(guān)生產(chǎn)參加，程序即可文章。自動(dòng)得出相應(yīng)的鎳厚或金層厚度，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能控制。3鍍金頂部高壓吹氣趕液裝置，減少金帶出消耗業(yè)內(nèi)領(lǐng)先已申請(qǐng)實(shí)用性專利4電鍍參數(shù)可實(shí)現(xiàn)通過 PC 鏈接自動(dòng)導(dǎo)入生產(chǎn)，通過感應(yīng)系統(tǒng)對(duì)生業(yè)內(nèi)領(lǐng)先鮮有文獻(xiàn)報(bào)道產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)疊加，可有效的實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)。5條形碼信息導(dǎo)入，采用條形碼對(duì)電鍍參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)入，可以有效提業(yè)內(nèi)領(lǐng)先高生產(chǎn)效率、 大大降低參數(shù)調(diào)動(dòng)錯(cuò)誤 （此項(xiàng)為后續(xù)重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目）4.2 持續(xù)性4.2.1 電鍍鎳厚品質(zhì)報(bào)廢率統(tǒng)計(jì)1）： 通過統(tǒng)計(jì)改善前后電

34、鍍鎳-金厚度的報(bào)廢率，對(duì)比電鍍鎳厚控制改善前后效果：其結(jié)果如下：年份2013 年2014 年季度Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3鍍金工序產(chǎn)量 ;m2115214427540105425403457鍍金總報(bào)廢面積 ;m232.7558.12125.84119.5629.0934.0449.09鍍金工序總報(bào)廢率： %28.4827.1629.4722.142.761.341.42鎳厚超標(biāo)報(bào)廢率： %22.8720.1721.0470.09鎳厚超標(biāo)占總報(bào)廢比重： %80.3074.2671.3977.9144.935.226.34分別對(duì)比鍍金工序產(chǎn)能、報(bào)廢面積與鎳厚超標(biāo)率的對(duì)比關(guān)

35、系，以及鎳厚報(bào)廢、總報(bào)廢率以及鎳厚超標(biāo)所占比例的關(guān)系如下圖所示：鍍金報(bào)廢面積與鎳厚報(bào)廢率的對(duì)比圖鎳厚超標(biāo)報(bào)廢率與鍍金總報(bào)廢率的對(duì)比說明： 通過 2013.12-2014.01 對(duì)電鍍鎳厚控制進(jìn)行優(yōu)化改善，電鍍鎳厚超標(biāo)報(bào)廢率較改善前具有顯著的減低。改善效果非常明顯。鎳厚超標(biāo)報(bào)廢率由前期21.5% 減低至 0.146% 左右。2）：生產(chǎn)效率提升對(duì)比； 對(duì)比改善前后產(chǎn)能以及人均產(chǎn)能的數(shù)據(jù)如下；計(jì)算過程中假設(shè)設(shè)備運(yùn)行正常，產(chǎn)品數(shù)量充足的條件下：第 14 頁(yè)FP-HR-PY 三大獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)人力資源部（ 2014）Itmes改善前（ 2013.12前）改善后（ 2014.01 后）23588單班產(chǎn)能（ m/

36、班）生產(chǎn)效率 m2/h3.18288月總產(chǎn)能（生產(chǎn)能力）2100m2/月5300m2/月注：ICS 電鍍鎳 -金線具有 A 、B 兩個(gè)電鍍鎳缸，目前僅使用電鍍A 槽。其中月總產(chǎn)能計(jì)算按照每月30 天，每天 2 班生產(chǎn)進(jìn)行計(jì)算，生產(chǎn)效率計(jì)算按照每班11 H 工作時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算公式如下：生產(chǎn)效率 =單班產(chǎn)能 /11H ；月總產(chǎn)能 =單班產(chǎn)能 2 30=60 單班產(chǎn)能由上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，改善后生產(chǎn)效率較改善前提高2 倍多，主要原因在于簡(jiǎn)化產(chǎn)品參數(shù)導(dǎo)入過程，減少人為操作步驟，增大設(shè)備自動(dòng)操作過程，使得生產(chǎn)效率大為提高。3）金成本管控由于 ICS 目前還未實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，在金成本統(tǒng)計(jì)過程中，可以通過

37、模擬計(jì)算改善前后金成本的變化情況。如下為金成本核算過程：No改善項(xiàng)目改善前改善后過程成本減低1板邊文件改善板邊電鍍面積： 0.4068dm2板邊電鍍面積： 0.3295dm218.05%2吹氣趕液改善金鹽帶出約 3%左右金鹽帶出約 1%左右2%3金厚控制0.55 0.15 m0.4 0.1 m27%通過上述改善，改善后金成本較改善前有顯著減低，其成本估算如4.3 節(jié)所示。4.3 應(yīng)用轉(zhuǎn)化情況A)：改善后金成本節(jié)約預(yù)算ICS 電鍍鎳金工序金成本節(jié)約計(jì)算按照如下過程進(jìn)行，金成本節(jié)約主要通過以上的改善方法進(jìn)行：表 1：金成本計(jì)算基本信息金鹽單價(jià)單位平方米產(chǎn)品鍍金面積改善前后金厚降低高壓吹氣節(jié)約金鹽板

38、邊優(yōu)化節(jié)約鍍金面積165 元/g17.5dm2/m20.15m38ml/m 23.1dm2/m 2注：金質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.683，密度為 19.3g/cm 3，槽體體積為1440 L ，金鹽濃度按照3g/L 進(jìn)行計(jì)算。表 2：金成本節(jié)約計(jì)算結(jié)果控制金厚節(jié)板邊電鍍面積高壓吹氣趕液節(jié)單位產(chǎn)量節(jié)單位產(chǎn)量節(jié)約當(dāng)前月產(chǎn)節(jié)約量產(chǎn)穩(wěn)定預(yù)計(jì)節(jié)約約金鹽優(yōu)化節(jié)約金鹽約金鹽約金鹽金鹽成本金鹽成本金成本0.7418g/m 20.233g/m20.114g/m21.089g/m2179.685 元 /m217.9685 萬元 /月89.8425 萬元 /月說明：當(dāng)前產(chǎn)量按照目前產(chǎn)量1000m2/月進(jìn)行計(jì)算，穩(wěn)定量產(chǎn)的產(chǎn)量按照5000m2/ 月進(jìn)行計(jì)算；其計(jì)算公式如下表所示：表 3：金成本計(jì)算公式控制金厚節(jié)約金鹽板邊優(yōu)化節(jié)約金鹽吹氣趕液節(jié)約金鹽單位產(chǎn)量節(jié)約金鹽成本計(jì)算m1Sm2S0.6830.6830.15 m；0.4umm3Vm m1 m2 m3單價(jià) m 產(chǎn)能V38ml / L,3g / L單價(jià)為元165 / g第 15 頁(yè)F