直通率（First Pass Yield）：公式很简单，难的是数据

❓什么是直通率？

直通率（First Pass Yield, FPY）是一个制程步骤里，第一次就做对、不需要重工也不需要修复的产品比例。公式只有一行：

直通率 = 第一次就通过的数量 ÷ 进入这个步骤的数量

只算完全不需要修正的产品。修好之后才通过的那一台，不算第一次通过。

星期一早上的检讨会，月报上的质量数字写着 96%。它已经连续五个月写着 96% 上下。这条产线有 15 个人工工站，会议室里没有人说得出少掉的那 4 个百分点是哪一站给出去的，是三站各掉一点，还是某一站那周状况特别差。

这个数字是对的。它也没办法用，因为它只在最后算了一次，算的是整条线。

这个 96%，还有它背后那条 15 站的产线，是贯穿整篇文章的一个例子。不是客户数据。

📖本文将带你看：

• 直通率在一个工站上量的是什么，整线的一个数字又藏掉了什么
• 把公式套在 15 个工站上实际算一次，以及那个让一条差的产线看起来很漂亮的算术错误
• 直通率数据实际上来自哪三个地方，各自说得出什么、说不出什么
• 一条半导体光罩盒产线 在逐站量测之后达到的数字

直通率量的是什么，藏掉的又是什么

在单一工站上，直通率回答一个问题：进到这一站的产品，有多少第一次就做对了。这个定义带着三个条件，实务上常常被弄丢。

它是每一站的，不是整条线的。 直通率是针对一个制程定义的。拿它套整条线，你得到的是「一个很大的制程」的有效数字，而里面每一站都不见了。

重工过的产品永远不算。 作业员把一个差一声喀就扣上的连接器重新压到位，或者技术员把一个焊点重新回焊，产品从 NG 变成 OK，那一台仍然不是「第一次就好」。传统良率会把它算成良品，因为传统良率问的是能不能出货。直通率问的是你为了走到能出货，付了多少。

报废和重工都是失误。 一台报废品和一台修好的产品，在损益表（P&L）上看起来差很多。对直通率来说，它们是同一件事：这一站第一次没做成。

藏东西的动作发生在汇总的那一刻，15 个工站数字变成一个产线数字的那一刻。整线 96% 的直通率，把 15 站发生的所有事压成一个数字，而这个压缩是不可逆的。4 个百分点不见了。你拿不回来。

良率数字告诉你有多少。每一站的良率数字告诉你在哪里。问题从「多少」换成「哪里」，答案就必须从工站本身来。

公式，以及一个 15 站的实际计算

一条 15 站的机壳组装线，算法如下。这些数字是一个例子，挑的是合理的值，不是客户数据。 一个月，每站进入 10,000 台，重工过的产品算在它失败的那一站，不计入第一次通过。

#	工站	进入数量	第一次通过	工站直通率	累计 RTY
1	机壳上料与定位	10,000	9,994	99.94%	99.94%
2	垫片安装	10,000	9,961	99.61%	99.55%
3	PCB 安装	10,000	9,988	99.88%	99.43%
4	锁螺丝，4 颗	10,000	9,972	99.72%	99.15%
5	连接器 A	10,000	9,983	99.83%	98.98%
6	连接器 B	10,000	9,979	99.79%	98.78%
7	导热垫贴附	10,000	9,948	99.48%	98.26%
8	屏蔽罩安装	10,000	9,990	99.90%	98.16%
9	贴标与扫描	10,000	9,996	99.96%	98.12%
10	扭力确认	10,000	9,976	99.76%	97.89%
11	线材走线	10,000	9,934	99.34%	97.24%
12	上盖盖合	10,000	9,981	99.81%	97.06%
13	锁螺丝，6 颗	10,000	9,969	99.69%	96.76%
14	韧体烧录	10,000	9,993	99.93%	96.69%
15	最终外观检查	10,000	9,987	99.87%	96.56%

 

拿第 4 站算一次：9,972 ÷ 10,000 = 0.9972，也就是 99.72%。

最后一栏是滚动直通率（Rolled Throughput Yield, RTY），也就是一台产品 15 站全部第一次通过、没有在任何一站重工的机率。它是把各站直通率相乘得来的，不是相加：

RTY = FPY₁ × FPY₂ × … × FPY₁₅ = 0.9994 × 0.9961 × … × 0.9987 = 96.56%

让一条差的产线看起来很漂亮的错误

把范例表里 15 站的直通率拿来平均。你会得到 99.77%。放进简报里，这条线看起来近乎完美。

改成相乘，你得到 96.56%。同一组数据，差了 3.2 个百分点。

平均是错的，因为串联的良率是机率，而串联的机率要相乘。每一站都有机会在同一台产品上失手。这也是为什么长产线对小小的不良率那么不留情：15 站各 99.77%，整条线每 100 台会漏掉超过 3 台，而那 3 台不是在你的重工台上，就是在你客户的手上。

同一张表也回答了汇总数字答不了的问题。范例里 150,000 次工站通过，一共 349 次失误。第 11 站（线材走线）、第 7 站（导热垫）和第 2 站（垫片）三站就占了 157 次，等于整条线 45% 的首次失败。 把这三站拉到产线自己的平均 99.77%，RTY 从 96.56% 变成 97.42%，每 10,000 台大约多 86 台再也不需要被碰第二次。

这些，在一个 96% 里面你什么都看不到。

数据必须从哪里来，每个来源又是为了告诉你什么而存在

公式一分钟就讲完了。把它填满才是多数产线卡住的地方，因为每一站的直通率需要一个你的系统不一定有记录的事实：这台产品在这一站，在任何人再碰它之前，是不是好的。来源有三个，各自对不同的事情诚实。

线尾测试纪录：完整，但太晚，也认不出工站

在产线末端，功能测试和最终检验涵盖每一台产品。OK 或 NG 是客观的、有时间戳记的，而且已经在你的数据库里。这是真正的覆盖率，多数工厂月报上的直通率就是从这里来的。

限制在位置。线尾测试看到的是一台完成品，所以它回报的是这台坏了，不是在哪里做坏的。对任何结果不会在终测显现的步骤，它也是盲的：盖上机壳之后的胶量覆盖，或者一片装得稍微歪了的垫片，今天在测试台上撑得住，第七个月在客户那里开始漏。所以你的 96% 是关于产线末端的一句真话，而关于产线中段，它什么都没说。

作业员填的重工单：认得出工站，但填不全

回到工作台，重工单是唯一会写出工站的常见来源。一张单子写着「第 11 站，线材夹到，重新走线」，你就有了直通率需要的那个事实：这台产品在第 11 站不是好的，之后有人把它弄好了。

问题在什么事情会有单子。一个失误，做错的人自己二十秒就地修好，通常不会有。这不是你的产线上有人不诚实。这是一个人修好一件小事然后继续做，在一份看产出的工作里，没有哪套填单系统能稳定赢过这个直觉。所以你的重工单会偏向慢的、看得见的、花钱的失误，由它们算出来的工站直通率会偏乐观，而且你没办法修正，因为漏掉的事件根本没留下纪录。也许其中一台之后变成客退回来，也许永远不会。

全时段影像撷取：逐站、逐台、逐步骤

在每一个工站上，这就是 PowerArena HOP 人因作业平台（Human Operation Platform）所在的位置。摄影机对照这一站自己的标准作业程序（Standard Operating Procedure, SOP）看作业，每一台产品都有一笔纪录：做了哪些步骤、顺序如何、每一步花多久、有没有步骤重做。重做的步骤就是一次首次失败，不管有没有人为它填单。

对直通率的计算，有三件事随之改变。覆盖率是每一台，不是抽样。归属到工站是结构上必然的，因为摄影机就在那一站。时间点也变了：工作台上方的安灯（andon，整条线一眼都看得到的灯塔）在产品还在作业员面前的时候从绿转红，于是原本会变成一张重工单的事件，变成了一次当场修正。

人工做法在被取代之前，值得先记它一笔。手工搜集的工时与良率研究，是过去五十年大多数时候这些数据的来源，做这些研究的人是严谨的。问题在算术，不在用心：在 PowerArena 的案例纪录里，工程师在现场花 24 到 48 小时，大约换得每个月 15 分钟可用的数据。那是一个工站、一个班次的抽样。它填不满上面那张 15 列的范例表，也填不满你的改善计划真正需要的那张。

人工撷取与全时段撷取：决定胜负的四件事

	线尾测试纪录	作业员重工单	全时段影像撷取
覆盖率	每一台，一个量测点	有被回报的才有，偏向慢而且花钱的失误	每一台、每一站、每一班
延迟	产品做完后几分钟到几小时	几小时到几天，在结单的时候	几秒，在工站上
工站归属	没有，产品已经完成	有，前提是有填单	自动到工站、到步骤
每月投入的人力	接近零，本来就在收	每一次事件都要作业员和主管的时间	建置一次，之后没有重复的搜集人力

 

这三个来源没有一个是假的。线尾数据是你工厂里最被信任的数字，应该继续这样，它原本要做的事它做得很好；而重工单是你的团队本来就在用的、理解失误的方式。两者各自都做不出来的，是一张有 15 列的表。

让直通率动起来的五件事，照通常先回本的顺序

1. 先有归属，再有野心。 在你能把整线数字拆到工站之前，每一个改善都是一个附带预算的猜测。这是最便宜的一步，也是最常被跳过的一步。

2. 修最差的三站，不是修平均。 上面的范例里，三个工站就占了 45% 的失误。把力气平均摊在 15 站上，多数是花在本来就没事的工站。

3. 把修正从线尾移到工站。 同一个失误算两次价。在工站上：重做一次，没有文件，没有别人介入。在终测：拆机、开单、重测，还有一台已经经过三个人手上的产品。两种情况下缺陷一模一样。只有帐单不同，而那是你的帐单。

4. 把 SOP 写到可以被检查的精度。 人工产线上很多工站层级的直通率损失不是硬缺陷，是变异：导热垫贴偏了、双手交叉、大夜班顺序慢慢飘掉。HOP 的 Digital Station 模组把当前步骤显示在工站的屏幕上，缩短新人上手的时间，也解决了「老手到底是怎么做的」这个问题。

5. 先做线平衡，再量一次。 一个工站超过节拍时间（takt time，产线为了跟上需求必须维持的节奏）8 秒，做出来的就是赶工，而赶工的东西第一次就不会过。HOP 的 AI Line Balancing 模组在每一台产品上量各站的组装周期，不是抽样量，这才是真正重做线平衡需要的输入：如何在精实制造中掌握线平衡。

案例：一条半导体光罩盒产线，逐站量测

这家客户投入精密制造超过 25 年，产品涵盖光罩传载、晶圆传载与载板传载等关键零组件。光罩盒组装工站是人工的，而且密度很高，一位作业员在一件高价值产品上跑完一长串步骤。他们的良率问题和上面描述的形状一样：新进员工没有经验可以依靠，资深作业员各有各的习惯，而且没有人能量化改善成效，因为量化需要的每站数据根本不存在。

HOP 进到那个工站。全时段录影取代了码表计时，组装周期在每一台产品上量，不是抽样量，而错误步骤或异常停滞会在那一站当场发出警示，指出是哪一步，而不是几小时后终测才出现的一笔发现。SOP 被重新写到模型需要的精度：零件摆放位置、工具位置、左右手分工。后来发现，这件重写本身就值得做。

成果：良率维持在 95%，直通率达到 97.6%，组装周期从 3.5 分钟缩短到 2.8 分钟，UPH（Units Per Hour，每小时产出）提升 19%。

他们的产线工业工程师是这么说的：「以前异常靠经验判断，现在能用影像和数据快速指出瓶颈，让改进更有说服力。」

 

直通率是要读两次的那个数字。直通率高于整体良率，表示好的产品是第一次就好的，重工那条路上几乎没有车。这才是你真正想买到的状态。这条线的良率那一面，看这篇：用 AI 让半导体制造的良率维持在 95%。

常见问题

什么是直通率？

直通率是一个制程步骤里第一次就正确通过、不经重工、修复或调整的产品百分比。它量的是制程跑得好不好，和最终良率不同，最终良率量的是修正之后能出货的比例。

直通率的公式是什么？

直通率 = 第一次就通过的数量 ÷ 进入这个步骤的数量。在上面的范例表里，10,000 台进入第 4 站，9,972 台没有被再碰过就做对了，所以直通率是 9,972 ÷ 10,000 = 99.72%。重工过的产品不计入分子。

直通率多少才算好？

看步骤数和产品，所以先问算法，再评数字。在一条 15 站的人工产线上，各站直通率落在 99% 多是常见的回报值，而由此算出的滚动直通率落在 95% 上下，是数学上的必然。一个没有工站拆解的 96%，还不算好数字也不算坏数字，因为你不知道它是由什么组成的。

直通率和滚动直通率差在哪里？

直通率是每一站的。滚动直通率（RTY）是整个序列：把每一站的直通率相乘，得到一台产品全部第一次通过的机率。上面的范例（是示意，不是客户数据）里，15 站的直通率平均是 99.77%，相乘却是 96.56%。

怎么量每一站的直通率？

你需要每一台产品在每一步、任何修正之前的结果。线尾测试数据给不了，因为产品已经完成。重工单只有在有人填单的时候才给得了。全时段影像撷取记录每一台、每一步，包括那些永远进不了填单系统的二十秒就地修正。

接下来可以往哪里看

一条公式、一条范例产线、三个数据可以来的地方。如果想在其中任何一部分再往下一层，可以从这几页开始。

延伸阅读

• 用 AI 让半导体制造的良率维持在 95%。上面光罩盒产线的良率那一面：一个高密度的人工工站在每一台都被量到之后，95% 是怎么守住的。
• 如何在精实制造中掌握线平衡。第 5 点的完整版：每一台都量的各站组装周期，以及一条 15 站的 EMS 产线由此拿到的 5.2% UPH。
• 产线效率提升的 5 个关键指标。直通率在 UPH、组装周期、OEE 和人力稼动率旁边的位置，以及为什么在终检计算的不良率量的是结果而不是原因。24 到 48 小时换 15 分钟数据那个数字就出自这里。

客户案例

• AI 防错防呆提高全球知名半导体制造商生产质量。光罩盒导入的完整版：10 到 30 步的工站、SOP 的改写，以及 97.6% 是从哪里来的。
• 于已成熟的生产线取得效率与产能提升。一家交换器制造商 30 站的黄金产线，其中 16 站装了摄影机。产线经理自己讲的「问作业员发生什么事为什么问不出来」，就是上面重工单的问题，从现场的角度看。

在自己的产线上看一次

要知道你的 96% 是由什么组成的，最快的方法是挑出你最怀疑的三个工站，每一台都量，量一个月。月报记得带。

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