Improvement of a production process through the reduction of rework activities in a manufacturing company

Technoprobe is a world leader company in the design and manufacturing of Probe Cards, essential electromechanical interfaces in the manufacturing and testing of chips. It is present in 9 countries located in 4 continents, with the Head Quarter located in the province of Lecco in Italy. The main Head Quarter is responsible for the management, sales, R&D and Manufacturing of PC around the European market. The manufacturing cycle requires that Probe Head and Board, which are the subcomponents of the Probe Card manufactured separately, are assembled into the Probe Card Certification Unit which is the last step before the shipping. This unit is structured with two lines, A and B, depending on the customer. Here the Probe Cards are subject to the final manufacturing steps, and they are tested with respect to the customer specifications by dedicated analysers. The Master Thesis project was constrained only to the line B, which is dedicated to all the customers apart from the most important one which has a dedicated line. The line B, called “Strategic”, is characterised by low volume per client and high variability. The three main activities done in this section are the final cleaning of the parts composing the Probe Card (Probe Head and Board), the certification, which consists of a series of electrical and mechanical tests to verify if the product is able to provide all the required functionalities, and the final check where the certificate of conformity is issued and after that the Probe Card can be shipped to the customer. The target of the project was to improve line B in terms of efficiency and productivity by identifying root causes and improvement actions. Moreover, after we proposed the countermeasures, we had to make an improvement plan and check their effectiveness. The Strategic line has a lot of rework activities caused by debugs, which increase the lead time of the Probe Card. A debug procedure is opened when there is the failure of a certification test, and therefore rework activities are necessary to solve the problem and to restart the certification process. This is one of the main issues that the company is facing in its path of continuous growing. Therefore, the Master Thesis is focused on the reduction of the debug occurrence by implementing countermeasures that can improve the process. Analyses about the different problems coming from both the subcomponents were done in order to collect information and propose countermeasures, which were implemented and then controlled. After that, we measured the benefits for the company which implied savings in terms of money but also in terms of lead time.

Technoprobe è un’azienda leader a livello mondiale nel design e produzione di Probe Card, interfacce elettromeccaniche essenziali nella produzione e nel test di chip. È presente in 9 paesi situati in 4 continenti, con il quartier generale situato in provincia di Lecco in Italia. La sede principale è responsabile del management, delle vendite, R&D e produzione delle PC nel mercato europeo. Il ciclo di produzione richiede che la Probe Head e la Board, che sono i sottocomponenti della Probe Card prodotti separatamente, siano assemblati nell’unità di Certifica della Probe Card che è l’ultimo step prima della spedizione. L’unità è strutturata in due linee, A e B, in base al cliente. Qui le Probe Card sono soggette agli ultimi step di produzione, e sono testate rispetto alle specifiche del cliente con particolari macchine analizzatrici. Il progetto di tesi magistrale è stato limitato solo alla linea B, che è dedicata a tutti i clienti eccetto il più importante, che ha una sua linea dedicata. La linea B, chiamata “Strategic”, è caratterizzata da basso volume per cliente e alta variabilità. Le tre attività principali svolte in questa sezione sono il lavaggio finale delle parti componenti la Probe Card (Probe Head e Board), la certifica, che consiste in una serie di test elettrici e meccanici per verificare se il prodotto è in grado di fornire tutte le funzionalità richieste, e il controllo finale dove viene rilasciato il certificato di conformità e dopodiché la Probe Card può essere spedita al cliente. L’obiettivo del progetto era di migliorare la linea B in termini di efficienza e produttività identificando le cause radici dei problemi e delle azioni migliorative. Inoltre, dopo aver proposto delle contromisure, abbiamo dovuto strutturare un piano di miglioramento e verificare la sua efficacia. La linea Strategic vede molte attività di rilavorazione causate dai debug, che generano un incremento del lead time delle Probe Card. Una procedura di debug è aperta quando c’è il fallimento di un test di certifica, e quindi si rendono necessarie attività di rilavorazione per risolvere il problema e ricominciare il processo di certifica. Questo è uno dei problemi più rilevanti che l’azienda sta affrontando nel suo cammino di crescita continua. Perciò, la tesi magistrale è focalizzata sulla riduzione dell’occorrenza dei debug implementando contromisure che possano migliorare il processo. Sono state fatte analisi riguardo i diversi problemi provenienti da entrambi i sottocomponenti per raccogliere informazioni e proporre azioni migliorative, che sono poi state implementate e controllate. Dopo ciò, abbiamo misurato i benefici per l’azienda, che comportavano risparmi in termini monetari ma anche in termini di lead time.