Maza-apjoma PCBA automatizācijas iekārtām: kādas izmaiņas montāžā, testēšanā un validācijā?

Maza -apjoma PCBA automatizācijas iekārtām nav tikai masveida ražošana ar mazāku partiju.

Šis pārpratums rada patiesas problēmas iegūšanā. Pircējs var nosūtīt Gerber failus, MK un mērķa daudzumu 20, 50 vai 200 vienības, pēc tam sagaida, ka piegādātājs uzskatīs darbu par vienkāršu nelielas -partijas PCB montāžas pasūtījumu.

Attiecībā uz automatizācijas iekārtām jautājums ir atšķirīgs.

Maza -apjoma PCBA automatizācijas iekārtām galvenās izmaiņas ir tādas, ka montāžai, testēšanai un validācijai ir jāpierāda atkārtojamība. Plāksne ir jāveido, jāprogrammē, jātestē, jādokumentē un jāintegrē tā, lai to varētu atkārtot pēc pirmās partijas.

Dēļu skaits var būt neliels. Neatrisināto detaļu skaits joprojām var būt liels.

Zema-apjoma automatizācijas PCBA ir starp prototipu apguvi un ražošanas disciplīnu

Daudzos automatizācijas iekārtu projektos zema -apjoma PCBA parādās pēc tam, kad prototips jau ir nostrādājis uz stenda.

Shēma lielākoties ir stabila. PCB izkārtojums ir pārskatīts. Pirmie paraugi, iespējams, ir ieslēgti. Iespējams, ka klients jau ir pārbaudījis vienu vai divas plates iekārtā, armatūrā, skapī, kontrollerī, vārtejā vai izmēģinājuma sistēmā.

Taču tas ne vienmēr nozīmē, ka projekts ir{0}}gatavs ražošanai.

Prototips var būt veiksmīgs, jo viens inženieris zina katru džemperi, katru programmaparatūras darbību, katru risinājumu un katru testa nosacījumu. Maza -apjoma versijai šī atkarība ir jānovērš. Tam nepieciešams process, ko EMS komanda var atkārtot, un validācijas metode, kas nepaļaujas uz nedokumentētām inženierzinātnēm.

Šeit automatizācijas projekti bieži palēninās.

Ierobežojums ne vienmēr ir SMT līnijas jauda. Bieži vien īstais grafika draiveris ir viens neatrisināts vienums: savienotāja definīcija, programmaparatūras fails, testa armatūra, apstiprināts alternatīvs risinājums, paneļa detaļa vai korpusa ierobežojums, kas netika apstiprināts pirms izlaišanas.

Mazās-pakešu automatizācijas PCBA gadījumā lēnākā neatrisinātā detaļa bieži vien kontrolē būvniecību vairāk nekā ātrākā iekārta.

Izmaksu struktūra mainās, jo fiksētās iestatīšanas darbs nepazūd

Maz{0}}apjoma pircēji dažkārt salīdzina cenas tā, it kā vienīgā atšķirība būtu vienību skaitā. Tā reti ir taisnība.

Neatkārtotas inženiertehniskās (NRE) izmaksas -, piemēram, trafareta sagatavošana, mašīnas programmēšana, armatūras plānošana, funkcionālās pārbaudes iestatīšana un pirmā -raksta pārskatīšana -, nepazūd tikai tāpēc, ka partija ir maza.

Liela apjoma{0}}ražošanas gadījumā šīs izmaksas tiek sadalītas pa daudzām vienībām. Veicot nelielu-apjoma darbu, tie atrodas daudz tuvāk virsmai.

Tas nenozīmē, ka piegādātājs iekasē pārmaksu, jo partija ir maza. Tas nozīmē, ka pircējam, pārskatot piedāvājumu, ir jānodala vienreizējās-iestatīšanas izmaksas no kārtējām-vienības izmaksām.

Tas ir īpaši svarīgi automatizācijas iekārtām, jo ​​validācijas joma var būt specifiskāka nekā vispārēja PCBA versija. Ja armatūra ir nepieciešama, lai simulētu ievades, pārslēgtu relejus, ielādētu programmaparatūru vai pārbaudītu sakarus, šis armatūra nav tikai piederums. Tā ir daļa no partijas izlaišanas.

Praktiskam piedāvājumam ir jāpadara redzama izmaksu struktūra:

• Kas ir vienreizēja{0}}iestatīšana jeb NRE?
• Kādas ir periodiskas montāžas izmaksas?
• Kādas ir materiālu izmaksas?
• Kādas ir pārbaudes izmaksas?
• Kādas ir funkcionālās pārbaudes izmaksas?
• Vai armatūras sagatavošana ir iekļauta vai atsevišķa?
• Vai ir iekļauti testu ieraksti, etiķetes vai izsekojamības ziņojumi?

Bez šīs atdalīšanas divi piedāvājumi var izskatīties atšķirīgi, jo tie aptver dažādas darbības jomas, nevis tāpēc, ka viens piegādātājs ir efektīvāks.

Montāžas izmaiņas, jo automatizācijas dēļi reti ir vienkārši SMT dēļi

Daudzi automatizācijas iekārtu PCBA nav tīri SMT komplekti.

Tie var ietvert spaiļu blokus, relejus, transformatorus, barošanas savienotājus, galvenes, drošinātājus, lielus kondensatorus, optronu savienotājus, rūpniecisko sakaru portus, kabeļu savienotājus un montāžas aparatūru. Dažām plāksnēm var būt nepieciešama arī manuāla-caurumu ievietošana, selektīva lodēšana, viļņu lodēšana vai pēc-montāžas mehāniskās pārbaudes.

Tas padara montāžas ceļu svarīgāku, nekā liecina daudzums.

Patērētāju ierīču platē maza{0}}apjoma izveide galvenokārt var ietvert SMT PCB montāžu, automātisko optisko pārbaudi (AOI) un pamata funkcionālo pārbaudi. Attiecībā uz automatizācijas vadības paneli EMS partnerim, iespējams, būs jāapsver:

• SMT izvietošanas un pārplūdes profils
• izmantojot-cauruma komponentu ievietošanu
• spaiļu bloka vai savienotāja izlīdzināšana
• releju un jaudas komponentu apstrāde
• selektīvā lodēšana vai viļņu lodēšana
• piekļuve armatūrai pēc montāžas
• kabeļa vai instalācijas savienojuma vietas
• attālumu ap augsta profila{0}}komponentiem
• marķēšanas un izsekojamības prasības

Procesa maršrutam ir nozīme, jo zema -apjoma PCBA bieži vien ir pirmā reize, kad plāksne tiek salikta tādā veidā, kas atgādina turpmāko ražošanu.

Ar rokām -būvēts prototips var paslēpt procesa problēmas. Maza -apjoma PCBA partija sāk tos atklāt.

Jaunā produkta ievads un pirmā izstrādājuma pārbaude nes lielāku svaru

Liela apjoma{0}}ražošana laika gaitā rada daudz procesa datu. Maza-apjoma automatizācijas būvējums to nedara.

Ja partija ir tikai desmiti vai daži simti dēļu, var nebūt pietiekami daudz ražošanas datu, lai atklātu tendenci, pirms pasūtījums jau ir pabeigts. Tas padara agrīnus ražošanas vārtus svarīgākus.

Šeit ir nozīme jauna produkta ieviešanai (NPI) un pirmā izstrādājuma pārbaudei (FAI).

Maza -apjoma automatizācijas PCBA gadījumā FAI nevajadzētu uzskatīt par dokumentiem pēc ražošanas. Tas jāuzskata par ražošanas vārtiem, kas apstiprina, vai būvniecību var turpināt paredzētajā procesā.

Noderīgā pirmā raksta{0}}pārskatā var pārbaudīt:

• komponentu izvietojums pret MK
• polaritāte un orientācija
• kritisko komponentu lodēšanas kvalitāte
• savienotāju izlīdzināšana
• izmantojot-caurumu lodēšanas kvalitāti
• pārpludināšanas vai lodēšanas procesa ieraksti, ja nepieciešams
• programmaparatūras programmēšanas metode
• funkcionālās pārbaudes rezultāts
• etiķetes vai sērijas numura formātā
• jebkuras īpašas mehāniskas vai armatūras{0}}prasības

Pirmajam rakstam nav jābūt pārlieku sarežģītam katram projektam. Vienkāršu dēli nevajadzētu aprakt zem nevajadzīgas atskaites.

Bet FAI vajadzētu skaidri atbildēt uz vienu jautājumu:

Vai pārējo partiju var veidot, pamatojoties uz tādiem pašiem pieņēmumiem?

Ja ražošana turpinās, kamēr pirmie{0}}raksta jautājumi joprojām ir atvērti, FAI vērtība tiek vājināta.

Validācijas izmaiņas, jo padomei ir jāpierāda aprīkojuma darbība

Automatizācijas iekārtām reti pietiek ar to, ka panelis tiek ieslēgts.

PCBA var būt nepieciešams pārslēgt releju, nolasīt ieeju, vadīt izeju, sazināties ar kontrolieri, pieņemt programmaparatūru, reaģēt uz sensora signālu vai izveidot savienojumu ar mašīnas{0}}līmeņa pārbaudes vidi. Dažām funkcijām ir jēga tikai tad, ja plate ir pievienota kabeļiem, armatūrai, slodzēm vai programmatūrai.

Tāpēc validācija ir jādefinē pirms būvēšanas sākuma.

Noderīgam validācijas plānam jāatbild uz praktiskiem jautājumiem:

• Kāda funkcija valdei jāpierāda pirms nosūtīšanas?
• Vai EMS partnerim ir nepieciešama programmaparatūra, pārbaudes programmatūra vai programmēšanas instrukcijas?
• Vai ir testēšanas iekārta, vai arī tāda būs jāsagatavo?
• Vai ir pieejami savienotāja vai pogo pin piekļuves punkti?
• Kāda ir paredzamā izvades darbība?
• Kāds ir atbilstības/neatbilstības standarts?
• Kam jānotiek pēc pārstrādes?
• Vai testa rezultāti tiek reģistrēti pēc sērijas numura vai partijas?

Tests, ko var veikt tikai viens inženieris, vēl nav ražošanas tests.

Maza -apjoma PCBA mērķis ne vienmēr ir nekavējoties izveidot pilnu ražošanas ķēdes pārbaudes (ICT) vai funkcionālās pārbaudes (FCT) sistēmu. Pareizais līmenis ir atkarīgs no projekta. Taču testam jābūt pietiekami skaidram, lai NMP komanda to varētu atkārtot bez minējumiem.

Tā ir atšķirība starp darba paraugu un apstiprinātu mazu{0}}pakešu būvējumu.

Pārbaudei jāseko riskam, nevis valdes skaitam

Mazs daudzums automātiski nenozīmē zemu risku.

Dažas automatizācijas plates var pārbaudīt ar standarta AOI un pamata elektrisko apstiprinājumu. Citiem var būt nepieciešama rentgena pārbaude BGA vai QFN pakotnēm, IKT ķēdes-līmeņa pārbaudei, FCT produkta-specifiskām funkcijām vai papildu vizuāla pārbaude ap savienotājiem un caurumu{4}}savienojumiem.

Lēmumam ir jāņem vērā paneļa funkcija, pakotnes veids, lauka loma un kļūmes ietekme.

Vienkāršai interfeisa platei ar redzamiem lodēšanas savienojumiem, bez programmaparatūras un bez kritiskas vadības funkcijas, iespējams, nav nepieciešama smaga validācijas pakotne. Vadības panelim ar programmaparatūru, relejiem, I/O, sakaru pieslēgvietām, barošanas sekcijām, slēptiem lodēšanas savienojumiem vai lauka -pakalpojuma ietekmi var būt nepieciešams strukturētāks testēšanas un pārbaudes plāns.

Tikai AOI{0}}būvējums un armatūru-balstīts FCT būvējums nav viens un tas pats projekts, pat ja dēļu skaits ir identisks.

Šai atšķirībai būtu jāparādās citātā. Pretējā gadījumā pircējs var salīdzināt divas cenas, kas neaptver vienu un to pašu.

BOM kontrole kļūst svarīgāka, nevis mazāka

Daži pircēji uzskata, ka MK kontrole ir svarīga galvenokārt liela apjoma{0}}ražošanā. Automatizācijas iekārtās tam bieži vien ir nozīme agrāk.

Maza -apjoma PCBA partijai var izmantot specializētus IC, rūpnieciskos savienotājus, relejus, barošanas ierīces, izolētus interfeisa komponentus, sakaru moduļus vai klienta norādītās detaļas. Ja kāds no šiem elementiem ir neskaidrs, nav pieejams vai neoficiāli aizstāts, partiju joprojām var salikt, taču atkārtojamība kļūst vājāka.

Tas ir īpaši svarīgi mašīnu ražotājiem un automatizācijas iekārtu oriģinālo iekārtu ražotājiem.

Nomaiņas savienotājs var atbilst nospiedumam, bet maina lauka vadu darbību. Relejs var atbilst iepakojumam, bet ne slodzes stāvoklim. Sakaru IC šodien var būt pieejams pa vienu kanālu, taču to ir grūti iegūt no jauna nākamajai partijai. Strāvas komponents var būt elektriski tuvu, bet ne līdzvērtīgs termiskās uzvedības ziņā.

Veicot darbu ar nelielu-apjomu, pircējam un EMS partnerim ir savlaicīgi jādefinē apstiprinātie ražotāja detaļu numuri, apstiprinātās alternatīvas, kritiskās daļas, garie-iepirkuma preces un aizstāšanas noteikumi.

Šeit komponentu iegāde nav saistīta tikai ar detaļu iegādi. Tā kļūst par validācijas disciplīnas daļu.

Ja pirmajā partijā tiek izmantota viena MK versija, bet otrajā partija mierīgi tiek izmantota cita, pircējs var nezināt, vai vēlāka veiktspējas problēma ir radusies dizaina, procesa, programmaparatūras vai materiālu izmaiņu dēļ.

HMLV iespējas ir svarīgākas par rūpnīcas izmēriem

Liela SMT rūpnīca automātiski nav vislabāk piemērota neliela{0}}apjoma automatizācijas PCBA.

Liela apjoma{0}}līnijas parasti ir paredzētas stabilai, atkārtotai ražošanai. Maza-apjoma automatizācijas darbs bieži vien ir liels-jaukums, maza-apjoma (HMLV) darbs: vairāki dēļu veidi, mazākas partijas, atkārtoti pasūtījumi, kas atdalīti pa nedēļām vai mēnešiem, un dizaina izmaiņas, kurām joprojām ir nepieciešama disciplīna.

Noderīgs jautājums ir ne tikai: "Cik daudz dēļu šī rūpnīca var uzbūvēt dienā?"

Labāks jautājums ir:

Vai EMS partneris var saglabāt procesa konsekvenci, ja vēlāk tiek uzbūvēta tā pati automatizācijas plate?

Tas nozīmē, ka piegādātājam jāspēj pārvaldīt saglabātos procesa parametrus, atkārtotas plūsmas profilus, pārbaudes programmas, pārbaudes instrukcijas, MK pārskatīšanas ierakstus un darba instrukcijas atkārtotām būvēšanām.

Attiecībā uz automatizācijas iekārtām atkārtojamība nav saistīta tikai ar daudzu vienību ražošanu vienlaikus. Tas attiecas arī uz nākamās mazās partijas ražošanu saskaņā ar tādiem pašiem kontrolētiem pieņēmumiem.

Piegādātājs, kura darbība ir paredzēta tikai lielai{0}}apjoma caurlaidspējai, nelielas partijas var uzskatīt par pārtraukumiem. Piegādātājs ar HMLV disciplīnu uzskata tos par normālu ražošanas modeli.

Sīkāka informācija par mehānisko un integrāciju ir pieejama automatizācijas projektos

Automatizācijas iekārtas PCBA bieži vien ilgi nepaliek kā vaļīgs dēlis.

Plāksnei, iespējams, būs jāiekļaujas moduļa korpusā, vadības skapī, iegultā kontrollerī, rūpnieciskā datora šasijā, vārtejas korpusā, mašīnas panelī vai testa armatūrā. Pat tad, ja pasūtījums ir paredzēts tikai dēļa-līmeņa montāžai, mehāniskās detaļas var ietekmēt PCBA procesu.

Savienotāja virzienam ir nozīme.
Kabeļa līkuma rādiusam ir nozīme.
Montāžas caurumiem ir nozīme.
Etiķetes pozīcijai ir nozīme.
Pārbaudes punkta piekļuvei ir nozīme.
Zemējuma vai šasijas savienojuma punktiem var būt nozīme.

Plate, kas iztur elektrisko validāciju, joprojām var radīt integrācijas problēmas, ja kabeli nevar uzstādīt tīri, savienotāju bloķē korpuss vai etiķete pēc montāžas kļūst nesalasāma.

Šī iemesla dēļ zema{0}}apjoma automatizācijas PCBA bieži vien ir jāietver agrīna lodziņa izveides vai integrācijas gatavības pārbaude. Pircējam, iespējams, vēl nav nepieciešama pilna kastes montāža, taču PCBA nevajadzētu plānot tā, it kā mehāniskā integrācija nekad nenotiktu.

Neliels korpusa konflikts pirmajos 20 dēļos ir kaitinošs. Tas pats konflikts atkārtotā ražošanā kļūst par procesa problēmu.

Dokumentācijai ir jābūt pareizam{0}}izmēram, nevis ignorētai

Maza-apjoma automatizācijas projektiem ne vienmēr ir nepieciešama liela dokumentācijas pakete. Bet viņiem ir nepieciešams pietiekami daudz ierakstu, lai atbalstītu atkārtotas versijas.

Pircējam un EMS partnerim vismaz jāvienojas par to, kas ir jāizseko:

• PCB pārskatīšana
• BOM pārskatīšana
• programmaparatūras versija
• apstiprinātie aizstājēji
• pārbaudes metode
• testa rezultātu formāts
• sērijas numurs vai partijas etiķete
• pārstrādāšanas un atkārtotas pārbaudes noteikumi
• informācija par iepakojumu vai sūtījuma partiju

Pareizais līmenis ir atkarīgs no pielietojuma.

Laboratorijas-automatizācijas ierīcei var būt nepieciešams vieglāks ierakstu komplekts. Kontrolierim, ko izmanto lauka iekārtās, var būt nepieciešama stingrāka pārskatīšana un pārbaudes izsekojamība.

Kļūda ir neizvēlēties vienkāršu dokumentācijas paketi.

Kļūda ir tā, ka dokumentācija tiek atstāta nedefinēta.

Kad zema -apjoma PCBA kļūst par atkārtotu darbību, neskaidru ierakstu atjaunošana kļūst dārga.

Nozares signāls: automatizācija kļūst konfigurējamāka

Automatizācijas aprīkojums kļūst konfigurējamāks. Mašīnu ražotājiem un rūpnieciskajiem oriģinālo iekārtu ražotājiem bieži ir vajadzīgas mazākas partijas, vairāk variantu, ātrāka iterācija un vairāk programmatūras -definētu funkciju nekā tradicionālajām stabilajām lielapjoma{2}}elektronikas programmām.

Tas nenozīmē, ka katram zema{0}}apjoma PCBA projektam ir nepieciešama smaga validācijas sistēma. Tas nozīmē, ka pircējiem jāpievērš lielāka uzmanība montāžas atkārtojamībai, komponentu ieguves stabilitātei, programmaparatūras kontrolei un testa gatavībai.

Automatizācijas iekārtām elastība ir noderīga tikai tad, ja tā nepārkāpj atkārtojamību.

Tāpēc zema{0}}apjoma automatizācijas PCBA ir jāplāno kā kontrolēts ražošanas pasākums, nevis tikai lielāks prototipa pasūtījums.

Kas OEM pircējiem jāsagatavo pirms RFQ

Pirms zema{0}}apjoma automatizācijas PCBA projekta nosūtīšanas piedāvājumam pircējiem ir jāsagatavo vairāk nekā tikai Gerber faili un MK.

Noderīga pakete var ietvert:

• Gerber vai ODB{0}} faili
• BOM ar ražotāja detaļu numuriem
• PCB pārskatīšana un BOM pārskatīšana
• montāžas rasējums
• izvēlieties-un-ievietojiet failu
• polaritātes un orientācijas piezīmes
• apstiprinātos aizstājējus vai aizstāšanas noteikumus
• programmaparatūras fails vai programmēšanas prasība
• paredzamā funkcionālā uzvedība
• FCT vai apstiprināšanas procedūra, ja tāda ir pieejama
• piezīmes par savienotāju, kabeli vai korpusu
• pārbaudes punkta piekļuves prasības
• pārklājuma, tīrīšanas vai aizsardzības prasības, ja nepieciešams
• marķējums, sērijas numurs vai izsekojamības prasības
• iepakojuma prasības

Tas nenozīmē, ka katram projektam ir nepieciešams katrs fails no pirmās dienas.

Bet neskaidras ievades rada neskaidrus citātus. Maza-apjoma automatizācijas PCBA gadījumā neskaidri citāti parasti pārvēršas par papildu jautājumiem, aizkavētu validāciju vai pieņēmumiem, kas tiek ievadīti būvniecībā.

Kas mainās no Prototype uz Low{0}}Volume Automation PCBA

Šī ir praktiskā robeža starp paraugu un zema -apjoma ražošanas-gatavu versiju.

Tāfeles skaits joprojām var būt neliels. Procesa cerības ir atšķirīgas.

Kur STHL iederas šajā diskusijā

OEM pircējiem, kas gatavo automatizācijas iekārtu projektus, Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. var pārskatīt zema -apjoma PCBA prasības noPCB montāžaperspektīvas un palīdz noteikt, kas ir jānoskaidro pirms montāžas, testēšanas un apstiprināšanas.

Tas var ietvert komponentu avota pārskatīšanu, SMT un cauru{0}}procesa plānošanu, savienotāju apstrādi, FCT sagatavošanu, programmaparatūras programmēšanas ievadi, izsekojamības ierakstus vai kastes izveides gatavību.

Mērķis nav pārpildīt katru nelielu -pakešu pasūtījumu. Vienkāršam dēlim vajadzētu palikt vienkāršam.

Mērķis ir novērst to, ka zema{0}}apjoma automatizācijas PCBA izveide ir atkarīga no pieņēmumiem, kurus nevar atkārtot.

Secinājums

Maza -apjoma PCBA automatizācijas iekārtām maina ražošanas sarunu.

Daudzums var būt neliels, taču konstrukcijai joprojām ir nepieciešama kontrolēta piegāde, stabils montāžas ceļš, NPI disciplīna, praktiska validācija, programmaparatūras gatavība, savienotāja un mehāniskā izpratne un pietiekami daudz dokumentācijas, lai atbalstītu atkārtotus pasūtījumus.

OEM pircējiem svarīgs jautājums ir ne tikai: "Vai šis piegādātājs var salikt 50 dēļus?"

Labāks jautājums ir: "Vai šis piegādātājs var mums palīdzēt pārvērst šo automatizācijas PCBA par būvējumu, ko var salikt, pārbaudīt, integrēt un atkārtot, nepaļaujoties uz minējumiem?"

Vai jums ir nepieciešams piedāvājums zema -apjoma PCBA vai automatizācijas aprīkojuma PCB montāžai? Iesniedziet savus failus caurPieprasīt cenas piedāvājumuvai tieši sazinieties ar STHL pa tālrinfo@pcba-china.com