Pieni-määräinen PCBA automaatiolaitteistoille: Mitä muutoksia kokoonpanoon, testaukseen ja validointiin?

Pieni-volyymi automaatiolaitteiden PCBA ei ole vain massatuotantoa pienemmällä erällä.

Tämä väärinkäsitys aiheuttaa todellisia ongelmia hankinnassa. Ostaja voi lähettää Gerber-tiedostot, tuoteluettelon ja tavoitemäärän 20, 50 tai 200 yksikköä ja odottaa sitten toimittajan käsittelevän työtä suoraviivaisena pien{4}}piirilevykokoonpanotilauksena.

Automaatiolaitteiden osalta kysymys on erilainen.

Automaatiolaitteiden pienivolyymissa{0}}PCBA:ssa tärkein muutos on, että kokoonpanon, testauksen ja validoinnin on osoitettava toistettavuus. Levy on rakennettava, ohjelmoitava, testattava, dokumentoitava ja integroitava tavalla, joka voidaan toistaa ensimmäisen erän jälkeen.

Lautujen määrä voi olla pieni. Ratkaisemattomien yksityiskohtien määrä voi silti olla suuri.

Pieni-volyymiautomaatio PCBA on prototyyppioppimisen ja tuotannon alan välissä

Monissa automaatiolaitteistoprojekteissa pienimääräinen{0}}PCBA ilmestyy sen jälkeen, kun prototyyppi on jo työskennellyt.

Kaavio on pääosin vakaa. Piirilevyn asettelu on tarkistettu. Ensimmäiset näytteet ovat saattaneet käynnistyä. Asiakas voi olla jo testannut yhtä tai kahta korttia koneen, valaisimen, kaapin, ohjaimen, yhdyskäytävän tai kokeilujärjestelmän sisällä.

Tämä ei kuitenkaan aina tarkoita, että projekti on{0}}tuotantovalmis.

Prototyyppi voi menestyä, koska yksi insinööri tuntee jokaisen jumpperin, jokaisen laiteohjelmiston vaiheen, jokaisen kiertotavan ja jokaisen testitilan. Pienen-volyymin koontiversion on poistettava tämä riippuvuus. Se tarvitsee prosessin, jonka EMS-tiimi voi toistaa, ja validointimenetelmän, joka ei perustu dokumentoimattomaan tekniseen tietoon.

Tässä automaatioprojektit usein hidastuvat.

Rajoite ei aina ole SMT-linjan kapasiteetti. Usein todellinen aikatauluohjain on yksi ratkaisematon kohde: liittimen määritelmä, laiteohjelmistotiedosto, testilaite, hyväksytty vaihtoehto, paneloinnin yksityiskohta tai kotelon rajoitus, jota ei vahvistettu ennen julkaisua.

Pienessä-eräautomaatiossa PCBA:ssa hitain ratkaisematon yksityiskohta hallitsee usein rakennetta enemmän kuin nopein kone.

Kustannusrakenne muuttuu, koska kiinteä asennustyö ei katoa

Pieni-volyymiostaja vertailee toisinaan tarjouksia ikään kuin ainoa ero olisi yksikkömäärä. Se on harvoin totta.

Kertaluonteiset suunnittelukustannukset (NRE) -, kuten kaavainvalmistus, koneohjelmointi, kiinnityssuunnittelu, toimintatestien asetukset ja ensimmäinen -artikkelin tarkistus - eivät katoa vain siksi, että erä on pieni.

Suuren{0}}volyymin tuotannossa nämä kustannukset jakautuvat useille yksiköille. Pienimääräisessä-työssä ne istuvat paljon lähempänä pintaa.

Tämä ei tarkoita, että toimittaja veloittaa liikaa, koska erä on pieni. Se tarkoittaa, että ostajan tulee erottaa kertaluonteiset-asennuskustannukset toistuvista-yksikkökohtaisista kustannuksista tarjousta tarkistaessaan.

Tämä on erityisen tärkeää automaatiolaitteille, koska validointialue voi olla tarkempi kuin yleinen PCBA-koontiversio. Jos valaisinta tarvitaan tulojen simulointiin, releiden vaihtamiseen, laiteohjelmiston lataamiseen tai tiedonsiirron tarkistamiseen, se ei ole vain lisävaruste. Se on osa erän vapauttamista.

Käytännön tarjouspyynnön tulisi tehdä kustannusrakenne näkyväksi:

• Mikä on kertaluontoinen{0}}asetus eli NRE?
• Mikä on toistuva kokoonpanohinta?
• Mikä on materiaalikustannus?
• Mikä on tarkastuksen hinta?
• Mikä on toimintatestin hinta?
• Onko kalusteen valmistelu mukana vai erikseen?
• Ovatko testitietueet, etiketit tai jäljitettävyysraportit mukana?

Ilman tätä erottelua kaksi tarjousta voivat näyttää erilaisilta, koska ne kattavat eri laajuudet, eivät siksi, että yksi toimittaja on tehokkaampi.

Kokoonpanon muutokset, koska automaatiolevyt ovat harvoin yksinkertaisia ​​SMT-kortteja

Monet automaatiolaitteiden piirilevyt eivät ole puhtaita SMT-kokoonpanoja.

Ne voivat sisältää riviliittimiä, releitä, muuntajia, teholiittimiä, otsikoita, sulakkeita, suuria kondensaattoreita, optoerottimia, teollisia tietoliikenneportteja, kaapeliliittimiä ja asennuslaitteita. Jotkin levyt saattavat myös vaatia manuaalisia-reiän lisäyksiä, valikoivaa juottamista, aaltojuottoa tai asennuksen jälkeisiä mekaanisia tarkastuksia.

Tämä tekee kokoonpanoreitistä tärkeämmän kuin määrä antaa ymmärtää.

Kuluttajalaitekortilla pieneen{0}}volyymiin koonti voi sisältää pääasiassa SMT PCB Assembly -kokoonpanon, automaattisen optisen tarkastuksen (AOI) ja perustoimintojen tarkistuksen. EMS-kumppanin on ehkä harkittava automaation ohjauskorttia:

• SMT-sijoitus ja reflow-profiili
• {0}}reikäkomponentin lisäämisen kautta
• riviliittimen tai liittimen kohdistus
• rele- ja tehokomponenttien käsittely
• valikoiva juottaminen tai aaltojuotto
• pääsy kalusteisiin asennuksen jälkeen
• kaapelin tai johtosarjan liitäntäpisteet
• korkean profiilin{0}}komponenttien ympärille
• merkintä- ja jäljitettävyysvaatimukset

Prosessireitillä on merkitystä, koska pieni{0}}määräinen PCBA on usein ensimmäinen kerta, kun levy kootaan tavalla, joka muistuttaa tulevaa tuotantoa.

Käsin -rakennettu prototyyppi voi piilottaa prosessiongelmat. Pieni-volyymi PCBA-erä alkaa paljastaa niitä.

Uuden tuotteen esittely ja ensimmäinen tuotteen tarkastus kantavat enemmän painoa

Suuri{0}}volyymituotanto luo paljon prosessidataa ajan myötä. Pieni-volyymi automaatiokoonti ei.

Jos erä on vain kymmeniä tai muutama sata levyä, tuotantodataa ei välttämättä ole tarpeeksi trendin paljastamiseksi ennen kuin tilaus on jo valmis. Tämä tekee varhaisesta tuotantoportista tärkeämmän.

Tässä on merkitystä uuden tuotteen käyttöönotolle (NPI) ja ensimmäisen artikkelin tarkastukselle (FAI).

Pienen{0}}volyymin automaation PCBA:n tapauksessa FAI:ta ei pitäisi käsitellä paperityönä tuotannon jälkeen. Sitä tulisi käsitellä tuotantoporttina, joka vahvistaa, voiko rakentaminen edetä aiotun prosessin mukaisesti.

Hyödyllinen ensimmäinen{0}}artikkeliarvostelu voi tarkistaa:

• komponenttien sijoittaminen tuoteluetteloa vasten
• napaisuus ja suunta
• juotoslaatu kriittisissä komponenteissa
• liittimen kohdistus
• {0}}reiän juotoslaadun ansiosta
• reflow- tai juotosprosessitiedot tarvittaessa
• laiteohjelmiston ohjelmointimenetelmä
• toimintatestin tulos
• etiketin tai sarjanumeron muodossa
• mitään erityistä mekaanista tai kiinnittimeen liittyvää-vaatimusta

Ensimmäisen artikkelin ei tarvitse olla liian monimutkaista jokaista projektia varten. Yksinkertaista taulua ei pidä haudata tarpeettoman raportoinnin alle.

Mutta FAI:n pitäisi vastata selkeästi yhteen kysymykseen:

Voidaanko loput erästä rakentaa samoilla olettamuksilla?

Jos tuotanto jatkuu, kun ensimmäiset{0}}artikkelikysymykset ovat vielä avoinna, FAI:n arvo heikkenee.

Validointi muuttuu, koska hallituksen on todistettava laitteiden käyttäytyminen

Automaatiolaitteille "kortti kytkeytyy päälle" harvoin riittää.

PCBA saattaa joutua vaihtamaan relettä, lukemaan tuloa, ohjaamaan lähtöä, kommunikoimaan ohjaimen kanssa, hyväksymään laiteohjelmiston, vastaamaan anturin signaaliin tai muodostamaan yhteyden koneen{0}}tason testiympäristöön. Jotkut toiminnot ovat järkeviä vain, kun kortti on kytketty kaapeleihin, kiinnikkeisiin, kuormiin tai ohjelmistoihin.

Tästä syystä validointi on määriteltävä ennen rakentamisen alkamista.

Hyödyllisen validointisuunnitelman pitäisi vastata käytännön kysymyksiin:

• Mikä toiminta levyn on todistettava ennen lähettämistä?
• Tarvitseeko EMS-kumppani laiteohjelmistoa, testiohjelmistoa tai ohjelmointiohjeita?
• Onko olemassa testitilaa vai pitääkö se valmistaa?
• Onko liitin tai pogo pin -tukipisteitä saatavilla?
• Mikä on odotettu tuloskäyttäytyminen?
• Mikä on hyväksytty/hylätty standardi?
• Mitä pitäisi tapahtua uudelleenkäsittelyn jälkeen?
• Tallennetaanko testitulokset sarjanumeron tai erän mukaan?

Testi, jonka vain yksi insinööri voi suorittaa, ei ole vielä tuotantotesti.

Pienen-volumen PCBA:n tavoitteena ei ole aina rakentaa täydellistä tuotantopiirin -testausjärjestelmää (ICT) tai toiminnallista testijärjestelmää (FCT) välittömästi. Oikea taso riippuu projektista. Mutta testin on oltava riittävän selkeä, jotta EMS-tiimi voi toistaa sen arvaamatta.

Tämä on ero toimivan näytteen ja validoidun pienen{0}}erämuodostelman välillä.

Tarkastuksen tulee seurata riskiä, ​​ei hallituksen määrää

Pieni määrä ei tarkoita automaattisesti pientä riskiä.

Jotkut automaatiolevyt voidaan tarkastaa tavallisella AOI:lla ja perussähkövahvistuksella. Toiset saattavat tarvita X-röntgentarkastusta BGA- tai QFN-paketteja varten, ICT:tä piirien-tason tarkistuksia varten, FCT-tuotekohtaisia ​​toimintoja varten tai ylimääräistä visuaalista tarkastusta liittimien ympärillä ja läpivienti{4}}reikien liitoksilla.

Päätöksen tulee noudattaa laudan toimintaa, pakettityyppiä, kentän roolia ja vikavaikutusta.

Yksinkertainen liitäntäkortti, jossa on näkyviä juotosliitoksia, ei laiteohjelmistoa eikä kriittistä ohjaustoimintoa, ei välttämättä tarvitse raskasta validointipakettia. Ohjauskortti, jossa on laiteohjelmisto, releet, I/O, tietoliikenneportit, virta-osat, piilotetut juotosliitokset tai kenttä{1}}palveluvaikutus, saattaa tarvita jäsennellymmän testaus- ja tarkastussuunnitelman.

AOI{0}}only build ja kiinnitys-pohjainen FCT-koonnos eivät ole sama projekti, vaikka levyjen määrä olisi sama.

Tämän eron pitäisi näkyä lainauksessa. Muussa tapauksessa ostaja voi verrata kahta hintaa, jotka eivät kata samaa soveltamisalaa.

BOM-valvonnasta tulee tärkeämpää, ei vähemmän

Jotkut ostajat olettavat, että materiaalin hallinnassa on merkitystä pääasiassa{0}}suurten volyymien tuotannossa. Automaatiolaitteissa sillä on usein merkitystä aikaisemmin.

Pieni-volyymi PCBA-erä voi käyttää erikoispiirejä, teollisuusliittimiä, releitä, teholaitteita, eristettyjä liitäntäkomponentteja, viestintämoduuleja tai asiakkaan määrittämiä osia. Jos jokin näistä tuotteista on epäselvä, ei ole saatavilla tai korvataan epävirallisesti, erä voidaan silti koota, mutta toistettavuus heikkenee.

Tämä on erityisen tärkeää koneenrakentajille ja automaatiolaitteiden OEM-valmistajille.

Vaihtoliitin saattaa sopia jalanjäljelle, mutta muuttaa kenttäjohdotuksen käyttäytymistä. Rele voi vastata pakettia, mutta ei kuormitustilaa. Viestintä-IC voi olla saatavilla yhden kanavan kautta tänään, mutta sitä on vaikea hankkia uudelleen seuraavaa erää varten. Tehokomponentti voi olla sähköisesti lähellä, mutta ei vastaava lämpökäyttäytymisellään.

Pienen-volyymin töissä ostajan ja EMS-kumppanin tulee määrittää hyvissä ajoin valmistajan hyväksytyt osanumerot, hyväksytyt varaosat, kriittiset osat, pitkät-liityntätuotteet ja vaihtosäännöt.

Tässä komponenttien hankinnassa ei ole kyse vain osien ostamisesta. Siitä tulee osa validointikuria.

Jos ensimmäinen erä käyttää yhtä BOM-versiota ja toinen erä hiljaa toista, ostaja ei välttämättä tiedä, johtuuko myöhempi suorituskykyongelma suunnittelusta, prosessista, laiteohjelmistosta tai materiaalimuutoksesta.

HMLV-ominaisuudet ovat tärkeämpiä kuin tehtaan koko

Suuri SMT-tehdas ei automaattisesti sovellu parhaiten{0}}pienen volyymin automaatio-PCBA:lle.

Suuri{0}}volyymilinjat on yleensä suunniteltu vakaaseen, toistuvaan tuotantoon. Pieni-volyymillinen automaatiotyö on usein suuri-sekoitus, pieni-volyymi (HMLV): useita levytyyppejä, pienemmät erät, toistuvia tilauksia viikoittain tai kuukausina erotettuina ja suunnittelumuutoksia, jotka vaativat vielä kurinalaisuutta.

Hyödyllinen kysymys ei ole vain: "Kuinka monta levyä tämä tehdas voi rakentaa päivässä?"

Parempi kysymys on:

Pystyykö EMS-kumppani säilyttämään prosessien johdonmukaisuuden, kun sama automaatiokortti rakennetaan myöhemmin uudelleen?

Tämä tarkoittaa, että toimittajan tulee pystyä hallitsemaan tallennettuja prosessiparametreja, uudelleenjuoksuprofiileja, tarkastusohjelmia, testiohjeita, tuoteluettelon tarkistustietueita ja työohjeita toistuville kokoonpanoille.

Automaatiolaitteiden toistettavuus ei tarkoita vain useiden yksiköiden valmistamista kerralla. Kyse on myös seuraavan pienen erän tuottamisesta samoilla kontrolloiduilla oletuksilla.

Toimittaja, jonka toiminta on rakennettu vain suurelle{0}}volyymimäärälle, voi käsitellä pieniä eriä keskeytyksinä. HMLV-kuria noudattava toimittaja kohtelee niitä normaalina valmistusmallina.

Mekaaniset ja integraatiotiedot saapuvat aikaisemmin automaatioprojekteihin

Automaatiolaitteet PCBA ei usein pysy löysänä levynä pitkään.

Levy saattaa joutua mahtumaan moduulikoteloon, ohjauskaappiin, sulautettuun ohjaimeen, teollisuustietokoneen runkoon, yhdyskäytävän koteloon, konepaneeliin tai testilaitteeseen. Vaikka tilaus koskee vain korttitason-kokoonpanoa, mekaaniset yksityiskohdat voivat vaikuttaa PCBA-prosessiin.

Liittimen suunnalla on väliä.
Kaapelin taivutussäteellä on merkitystä.
Asennusrei'illä on väliä.
Tarran sijainnilla on väliä.
Testipisteen pääsyllä on merkitystä.
Maadoituksella tai rungon liitäntäpisteillä voi olla merkitystä.

Kortti, joka läpäisee sähköisen validoinnin, voi silti aiheuttaa integraatioongelmia, jos kaapelia ei voida asentaa puhtaasti, liitin on kotelon peitossa tai tarra muuttuu lukukelvottomaksi asennuksen jälkeen.

Tästä syystä vähäisen{0}}volumen automaation PCBA:n tulisi usein sisältää varhainen laatikon rakentamisen tai integrointivalmiuden tarkistus. Ostaja ei ehkä vielä tarvitse täyttä laatikkorakennetta, mutta PCBA:ta ei pidä suunnitella ikään kuin mekaanista integrointia ei koskaan tapahtuisi.

Pieni koteloristiriita ensimmäisten 20 levyn välillä on ärsyttävää. Sama konflikti toistuvassa tuotannossa tulee prosessiongelmaksi.

Asiakirjojen tulee olla oikeankokoisia-, eikä niitä saa jättää huomiotta

Pienen{0}}volyymin automaatioprojektit eivät aina vaadi raskasta dokumentaatiopakettia. Mutta he tarvitsevat tarpeeksi tietueita tukeakseen toistuvia koonnoksia.

Ostajan ja EMS-kumppanin tulee vähintään sopia siitä, mitä seurataan:

• PCB-versio
• BOM-versio
• laiteohjelmistoversio
• hyväksytyt varajäsenet
• testimenetelmä
• testitulosten muoto
• sarjanumero tai erän etiketti
• muokata ja testata sääntöjä
• pakkaus- tai lähetyserätiedot

Oikea taso riippuu sovelluksesta.

Lab{0}}automaatiolaite saattaa tarvita kevyemmän ennätyssarjan. Kenttälaitteiden sisällä käytettävä ohjain saattaa vaatia tiukempaa tarkistusta ja testauksen jäljitettävyyttä.

Virhe on se, ettei valita yksinkertaista dokumentaatiopakettia.

Virhe on jättää dokumentaatio määrittelemättä.

Kun vähäisen -volyymin PCBA:sta tulee toistuvaa liiketoimintaa, epäselvien tietueiden rekonstruoiminen tulee kalliiksi.

Toimialasignaali: Automaatiosta on tulossa entistä konfiguroitavampaa

Automaatiolaitteet ovat entistä konfiguroitavampia. Koneenrakentajat ja teolliset OEM-valmistajat tarvitsevat usein pienempiä eriä, enemmän muunnelmia, nopeampaa iteraatiota ja enemmän ohjelmisto{1}}määriteltyjä toimintoja kuin perinteiset vakaat-volyymielektroniikkaohjelmat.

Tämä ei tarkoita, että jokainen pienivolyymi{0}}PCBA-projekti tarvitsee raskaan validointikehyksen. Se tarkoittaa, että ostajien tulisi kiinnittää enemmän huomiota kokoonpanon toistettavuuteen, komponenttien hankinnan vakauteen, laiteohjelmiston hallintaan ja testivalmiuteen.

Automaatiolaitteissa joustavuus on hyödyllistä vain silloin, kun se ei riko toistettavuutta.

Siksi pieni{0}}volyymiautomaatio PCBA tulisi suunnitella valvotuksi tuotantotapahtumaksi, ei vain suuremmaksi prototyyppitilaukseksi.

Mitä OEM-ostajien tulee valmistaa ennen tarjouspyyntöä

Ostajien tulee valmistaa enemmän kuin Gerber-tiedostot ja tuoteluettelo ennen kuin lähettää{0}}pienen volyymin automaatio-PCBA-projektin tarjoukseen.

Hyödyllinen paketti voi sisältää:

• Gerber- tai ODB{0}}-tiedostoja
• Tuoteluettelo ja valmistajan osanumerot
• PCB:n versio ja tuoteluettelon tarkistus
• kokoonpanopiirustus
• valitse-ja-sijoita tiedosto
• napaisuus ja suunta
• hyväksyttyjä varajäseniä tai korvaavia sääntöjä
• laiteohjelmistotiedosto tai ohjelmointivaatimus
• odotettua toiminnallista käyttäytymistä
• FCT tai validointimenettely, jos mahdollista
• liittimen, kaapelin tai kotelon huomautukset
• testipisteen käyttövaatimukset
• pinnoitus-, puhdistus- tai suojausvaatimukset tarvittaessa
• merkintä, sarjanumero tai jäljitettävyysodotukset
• pakkausvaatimukset

Tämä ei tarkoita, että jokainen projekti tarvitsee jokaista tiedostoa ensimmäisestä päivästä lähtien.

Mutta epäselvät syötteet luovat epäselviä lainauksia. Pienen-volyymin automaatio-PCBA:ssa epäselvät lainaukset muuttuvat yleensä ylimääräisiksi kysymyksiksi, viivästyneiksi validoinneiksi tai oletuksiksi, jotka tulevat koontiversioon.

Mikä muuttuu prototyypistä Low{0}}Volume Automation PCBA:ksi

Tämä on käytännöllinen raja näytteen ja vähäisen -volyymin tuotanto-valmis koontiversion välillä.

Lautojen määrä voi silti olla pieni. Prosessin odotukset ovat erilaiset.

Mihin STHL sopii tähän keskusteluun

Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. voi tarkistaa automaatiolaitteiden hankkeita valmisteleville OEM-ostijoille alhaisen -volyymin PCBA-vaatimuksetPCB kokoonpanonäkökulmasta ja auttaa tunnistamaan, mitä on selvitettävä ennen kokoamista, testausta ja validointia.

Tähän voi sisältyä komponenttien hankinnan tarkistus, SMT- ja läpivientiprosessin suunnittelu, liittimien käsittely, FCT-valmistelu, laiteohjelmiston ohjelmointisyötteet, jäljitettävyystietueet tai laatikon rakentamisvalmius.

Tavoitteena ei ole ylirakentaa jokaista pientä -erätilausta. Yksinkertaisen taulun tulee pysyä yksinkertaisena.

Tavoitteena on estää pienen{0}}volyymin automaation PCBA-koontiversio riippumasta oletuksista, joita ei voida toistaa.

Johtopäätös

Pieni-volyymi automaatiolaitteiden PCBA muuttaa tuotantokeskustelun.

Määrä voi olla pieni, mutta rakennus vaatii silti valvottua hankintaa, vakaan kokoonpanoreitin, NPI-kuria, käytännön validointia, laiteohjelmiston valmiutta, liitin- ja mekaanista tietoisuutta sekä riittävästi dokumentaatiota toistuvien tilausten tukemiseksi.

OEM-ostajien kannalta tärkeä kysymys ei ole vain: "Voiko tämä toimittaja koota 50 levyä?"

Parempi kysymys on: "Voiko tämä toimittaja auttaa meitä muuttamaan tämän automaation PCBA:n kokoonpanoksi, joka voidaan koota, testata, integroida ja toistaa ilman arvailuja?"

Tarvitsetko tarjouksen{0}}pienen volyymin PCBA- tai automaatiolaitteiden piirilevykokoonpanosta? Lähetä tiedostosi kauttaPyydä tarjoustai ota suoraan yhteyttä STHL:ään osoitteessainfo@pcba-china.com