Majhni-PCBA za opremo za avtomatizacijo: kakšne spremembe pri sestavljanju, testiranju in validaciji?

Majhne-serijske PCBA za opremo za avtomatizacijo niso zgolj množična proizvodnja z manjšo velikostjo serije.

Ta nesporazum povzroča resne težave pri pridobivanju virov. Kupec lahko pošlje datoteke Gerber, BOM in ciljno količino 20, 50 ali 200 enot, nato pa pričakuje, da bo dobavitelj opravilo obravnaval kot preprosto majhno{4}}serijsko naročilo za montažo PCB.

Za opremo za avtomatizacijo je vprašanje drugačno.

Pri -majhnem obsegu PCBA za opremo za avtomatizacijo je glavna sprememba ta, da morajo sestavljanje, testiranje in validacija dokazati ponovljivost. Plošča mora biti izdelana, programirana, testirana, dokumentirana in integrirana na način, ki ga je mogoče ponoviti po prvi seriji.

Število plošč je lahko majhno. Število nerešenih podrobnosti je lahko še vedno veliko.

Malo{0}}avtomatizacija PCBA se nahaja med učenjem prototipov in disciplino proizvodnje

V mnogih projektih opreme za avtomatizacijo se -majhna količina PCBA pojavi potem, ko je prototip že delal na delovni mizi.

Shema je večinoma stabilna. Postavitev tiskanega vezja je bila pregledana. Prvi vzorci so se morda vklopili. Stranka je morda že preizkusila eno ali dve plošči znotraj stroja, napeljave, omare, krmilnika, prehoda ali poskusnega sistema.

Vendar to ne pomeni vedno, da je projekt{0}}pripravljen za proizvodnjo.

Prototip lahko uspe, ker en inženir pozna vsak mostiček, vsak korak vdelane programske opreme, vsako rešitev in vsak testni pogoj. Nizko{1}}zgradba mora odstraniti to odvisnost. Potrebuje postopek, ki ga ekipa EMS lahko ponovi, in metodo validacije, ki se ne opira na nedokumentirano inženirsko znanje.

Tu se projekti avtomatizacije pogosto upočasnijo.

Omejitev ni vedno zmogljivost linije SMT. Pravi gonilnik razporeda je pogosto ena nerazrešena postavka: definicija konektorja, datoteka vdelane programske opreme, preskusna naprava, odobrena alternativa, podrobnost plošče ali omejitev ohišja, ki ni bila potrjena pred izdajo.

Pri malo{0}}serijski avtomatizaciji PCBA najpočasnejša nerazrešena podrobnost pogosto bolj nadzoruje gradnjo kot najhitrejši stroj.

Struktura stroškov se spremeni, ker delo s fiksno nastavitvijo ne izgine

Kupci z majhnim-obsegom včasih primerjajo ponudbe, kot da je razlika le v številu enot. To je redko res.

Ne-ponavljajoči se stroški inženiringa (NRE) -, kot so priprava šablone, strojno programiranje, načrtovanje vpenjal, nastavitev funkcionalnega preizkusa in prvi-pregled artikla -, ne izginejo samo zato, ker je serija majhna.

Pri -velikoserijski proizvodnji so ti stroški porazdeljeni po številnih enotah. Pri-delovanju z majhnim obsegom sedijo veliko bližje površini.

To ne pomeni, da dobavitelj zaračunava preveč, ker je serija majhna. To pomeni, da mora kupec pri pregledu ponudbe ločiti-kratne stroške nastavitve od ponavljajočih se stroškov na-enoto.

To je še posebej pomembno za opremo za avtomatizacijo, ker je lahko obseg validacije bolj specifičen kot splošna zgradba PCBA. Če je vpenjalo potrebno za simulacijo vhodov, preklapljanje relejev, nalaganje vdelane programske opreme ali preverjanje komunikacije, to vpenjalo ni le dodatna oprema. To je del tega, kako se serija sprosti.

Praktični RFQ bi moral prikazati strukturo stroškov:

• Kaj je-enkratna nastavitev ali NRE?
• Kakšni so ponavljajoči se stroški montaže?
• Kaj je materialni strošek?
• Kaj je strošek pregleda?
• Kakšni so stroški funkcionalnega testa?
• Ali je priprava napeljave vključena ali ločena?
• Ali so vključeni zapisi o preskusih, oznake ali poročila o sledljivosti?

Brez tega ločevanja sta lahko dve ponudbi videti različni, ker pokrivata različna področja in ne zato, ker je en dobavitelj bolj učinkovit.

Spremembe sestave, ker so plošče za avtomatizacijo redko enostavne plošče SMT

Veliko PCBA opreme za avtomatizacijo ni čisti sklop SMT.

Vključujejo lahko priključne bloke, releje, transformatorje, napajalne konektorje, glave, varovalke, velike kondenzatorje, optoskloplerje, industrijska komunikacijska vrata, kabelske konektorje in montažno strojno opremo. Nekatere plošče bodo morda potrebovale tudi ročno vstavljanje skozi-luknje, selektivno spajkanje, valovito spajkanje ali mehanske preglede po-montaži.

Zaradi tega je način sestavljanja pomembnejši, kot nakazuje količina.

Za ploščo potrošniških naprav lahko nizko{0}}zgradba v glavnem vključuje sestavljanje tiskanega vezja SMT, avtomatsko optično pregledovanje (AOI) in osnovno preverjanje delovanja. Za nadzorno ploščo avtomatizacije bo moral partner EMS morda upoštevati:

• Postavitev SMT in profil reflowa
• vstavljanje komponente skozi-luknjo
• priključni blok ali poravnavo priključka
• ravnanje z releji in močnostnimi komponentami
• selektivno spajkanje ali valovito spajkanje
• dostop do napeljave po montaži
• priključne točke kablov ali snopov
• prostor okoli visoko{0}}komponent
• zahteve glede označevanja in sledljivosti

Potek postopka je pomemben, ker se plošča-PCBA v majhnih količinah pogosto prvič sestavi na način, ki spominja na prihodnjo proizvodnjo.

Ročno izdelan-prototip lahko skrije težave pri procesu. Majhna -serija PCBA jih začne razkrivati.

Predstavitev novega izdelka in prvi pregled izdelka imata večjo težo

Veliko{0}}serijska proizvodnja sčasoma ustvari veliko procesnih podatkov. Majhna-sestava avtomatizacije ne.

Če je serija le na desetine ali nekaj sto plošč, morda ne bo dovolj podatkov o proizvodnji, da bi razkrili trend, preden je naročilo že dokončano. Zaradi tega so zgodnja proizvodna vrata pomembnejša.

Tu sta pomembna uvedba novega izdelka (NPI) in pregled prvega izdelka (FAI).

Pri -majhnem obsegu avtomatizacije PCBA se FAI po izdelavi ne sme obravnavati kot papirologija. Obravnavati ga je treba kot proizvodna vrata, ki potrjujejo, ali se lahko gradnja nadaljuje v skladu s predvidenim postopkom.

Koristen pregled prvega-članka lahko preveri:

• postavitev komponent glede na kosovnico
• polarnost in usmerjenost
• kakovost spajkanja na kritičnih komponentah
• poravnava priključka
• kakovost spajkanja skozi-luknjo
• zapise o postopku reflowa ali spajkanja, kjer je to potrebno
• način programiranja vdelane programske opreme
• rezultat funkcionalnega testa
• format oznake ali serijske številke
• kakršna koli posebna mehanska ali-vpenjalna zahteva

Ni treba, da je prvi člen preveč zapleten za vsak projekt. Preprosta tabla ne sme biti pokopana pod nepotrebnim poročanjem.

Toda FAI bi moral jasno odgovoriti na eno vprašanje:

Ali je mogoče preostali del serije zgraditi pod enakimi predpostavkami?

Če se produkcija nadaljuje, medtem ko so vprašanja o prvem-članku še vedno odprta, je vrednost FAI oslabljena.

Spremembe validacije, ker mora odbor dokazati obnašanje opreme

Za opremo za avtomatizacijo redko zadostuje "vklop plošče".

PCBA bo morda moral preklopiti rele, prebrati vhod, upravljati izhod, komunicirati s krmilnikom, sprejeti vdelano programsko opremo, se odzvati na signal senzorja ali se povezati s-testnim okoljem na ravni stroja. Nekatere funkcije so smiselne le, če je plošča povezana s kabli, napeljavami, obremenitvami ali programsko opremo.

Zato je treba validacijo določiti pred začetkom gradnje.

Uporaben validacijski načrt bi moral odgovoriti na praktična vprašanja:

• Katero funkcijo mora plošča dokazati pred pošiljanjem?
• Ali partner EMS potrebuje vdelano programsko opremo, preskusno programsko opremo ali navodila za programiranje?
• Ali obstaja preskusna naprava ali jo bo treba pripraviti?
• Ali so na voljo dostopne točke priključka ali pogo pin?
• Kakšno je pričakovano izhodno vedenje?
• Kaj je standard za uspešno/neuspešno?
• Kaj naj se zgodi po predelavi?
• Ali so rezultati testa zabeleženi po serijski številki ali seriji?

Test, ki ga lahko izvaja samo en inženir, še ni proizvodni test.

Pri -majhnem obsegu PCBA ni vedno cilj takoj zgraditi popoln proizvodni{1}}sistem za testiranje vezja (ICT) ali sistem za funkcionalno testiranje (FCT). Prava raven je odvisna od projekta. Toda test mora biti dovolj jasen, da ga ekipa NMP lahko ponovi brez ugibanja.

To je razlika med delujočim vzorcem in preverjeno malo{0}}serijsko gradnjo.

Inšpekcija mora slediti tveganju, ne pa štetju vozil

Majhna količina ne pomeni samodejno nizkega tveganja.

Nekatere avtomatske plošče je mogoče pregledati s standardno AOI in osnovno električno potrditvijo. Drugi bodo morda potrebovali rentgenski pregled za pakete BGA ali QFN, ICT za preverjanje-nivoja vezja, FCT za funkcije,-specifične za izdelek, ali dodaten vizualni pregled okoli konektorjev in-spojev skozi luknje.

Odločitev mora slediti funkciji odbora, vrsti paketa, vlogi na terenu in vplivu napake.

Preprosta vmesniška plošča z vidnimi spajkanimi spoji, brez vdelane programske opreme in kritične nadzorne funkcije morda ne bo potrebovala težkega paketa za preverjanje veljavnosti. Nadzorna plošča z vdelano programsko opremo, releji, V/I, komunikacijskimi vrati, napajalnimi deli, skritimi spajkanimi spoji ali vplivom-storitve na terenu bo morda potrebovala bolj strukturiran načrt testiranja in pregledov.

Zgradba samo-samo AOI in zgradba-osnova FCT nista ista projekta, tudi če je število plošč enako.

To razlikovanje bi moralo biti prikazano v citatu. V nasprotnem primeru lahko kupec primerja dve ceni, ki ne pokrivata istega obsega.

Nadzor kosovnice postane bolj pomemben, ne manj

Nekateri kupci domnevajo, da je nadzor kosovnice pomemben predvsem pri -serijski proizvodnji. Pri opremi za avtomatizacijo je pogosto pomembno prej.

Majhna-serija PCBA lahko uporablja specializirane IC-je, industrijske priključke, releje, napajalne naprave, izolirane vmesniške komponente, komunikacijske module ali-dele, ki jih določi stranka. Če je eden od teh elementov nejasen, nedosegljiv ali neuradno nadomeščen, je lahko serija še vedno sestavljena, vendar ponovljivost postane šibkejša.

To je še posebej pomembno za izdelovalce strojev in proizvajalce originalne opreme za avtomatizacijo.

Nadomestni priključek lahko ustreza odtisu, vendar spremeni obnašanje ožičenja na terenu. Rele se lahko ujema s paketom, ne pa s stanjem obremenitve. Komunikacijski IC je morda danes na voljo prek enega kanala, vendar ga je težko ponovno pridobiti za naslednjo serijo. Močnostna komponenta je lahko električno blizu, vendar ni enakovredna v toplotnem obnašanju.

Pri delih z majhnim-obsegom morata kupec in partner EMS zgodaj opredeliti odobrene proizvajalčeve številke delov, odobrene nadomestne elemente, kritične dele, dolgo{1}}predmete in pravila za zamenjavo.

Tukaj pri nabavi komponent ne gre le za nakup delov. Postane del validacijske discipline.

Če prvi sklop uporablja eno različico kosovnice, drugi sklop pa tiho uporablja drugo, kupec morda ne ve, ali je kasnejša težava z zmogljivostjo nastala zaradi zasnove, postopka, vdelane programske opreme ali spremembe materiala.

Zmogljivost HMLV je pomembnejša od velikosti tovarne

Velika tovarna SMT ni samodejno najbolj primerna za -majhno avtomatizacijo PCBA.

Linije za-velike količine so običajno zasnovane za stabilno, ponavljajočo se proizvodnjo. Majhno{2}}avtomatsko delo je pogosto -mešano, malo-delo (HMLV): več vrst plošč, manjše serije, ponavljajoča se naročila, ločena po tednih ali mesecih, in spremembe dizajna, ki še vedno zahtevajo disciplino.

Uporabno vprašanje ni samo, "Koliko plošč lahko ta tovarna izdela na dan?"

Boljše vprašanje je:

Ali lahko partner EMS ohrani konsistentnost procesa, ko se pozneje znova zgradi ista plošča za avtomatizacijo?

To pomeni, da mora biti dobavitelj sposoben upravljati shranjene procesne parametre, profile preoblikovanja, programe inšpekcijskih pregledov, navodila za testiranje, zapise revizij kosovnice in delovna navodila za ponovne gradnje.

Pri opremi za avtomatizacijo ponovljivost ne pomeni samo proizvodnje več enot hkrati. Gre tudi za proizvodnjo naslednje majhne serije pod enakimi nadzorovanimi predpostavkami.

Dobavitelj, katerega delovanje je zasnovano samo za-veliko količino pretoka, lahko majhne serije obravnava kot prekinitve. Dobavitelj z disciplino HMLV jih obravnava kot običajni proizvodni model.

Mehanske in integracijske podrobnosti prispejo prej v projekte avtomatizacije

Oprema za avtomatizacijo PCBA pogosto ne ostane dolgo kot ohlapna plošča.

Ploščo bo morda treba namestiti v ohišje modula, nadzorno omarico, vgrajen krmilnik, ohišje industrijskega osebnega računalnika, ohišje prehoda, ploščo stroja ali testno napravo. Tudi če je naročilo samo za sestav-na ravni plošče, lahko mehanske podrobnosti vplivajo na postopek PCBA.

Smer konektorja je pomembna.
Polmer upogiba kabla je pomemben.
Montažne luknje so pomembne.
Položaj nalepke je pomemben.
Dostop do testne točke je pomemben.
Ozemljitev ali priključne točke ohišja so lahko pomembne.

Plošča, ki prestane električno validacijo, lahko še vedno povzroča težave pri integraciji, če kabla ni mogoče pravilno namestiti, je priključek blokiran z ohišjem ali če nalepka po montaži postane neberljiva.

Iz tega razloga bi moral-avtomatizirani PCBA z majhnim obsegom pogosto vključevati zgodnje preverjanje pripravljenosti za izdelavo škatle ali integracijo. Kupec morda še ne bo potreboval popolne sestave škatle, vendar PCBA ne bi smeli načrtovati, kot da se mehanska integracija nikoli ne bo zgodila.

Majhen konflikt ohišja v prvih 20 ploščah je moteč. Isti konflikt pri ponavljajoči se proizvodnji postane procesni problem.

Dokumentacija mora biti-prave velikosti, ne prezrta

Manjši{0}}projekti avtomatizacije ne potrebujejo vedno težkega paketa dokumentacije. Vendar potrebujejo dovolj zapisov za podporo ponavljajočih se gradenj.

Kupec in partner EMS se morata dogovoriti vsaj o tem, čemu je treba slediti:

• PCB revizija
• revizija kosovnice
• različico vdelane programske opreme
• odobrenih namestnikov
• preskusna metoda
• format rezultata testa
• serijsko številko ali oznako serije
• pravila predelave in ponovnega testiranja
• informacije o paketu ali paketu pošiljke

Prava raven je odvisna od aplikacije.

Naprava za avtomatizacijo v- laboratoriju bo morda potrebovala lažji komplet zapisov. Krmilnik, ki se uporablja v terenski opremi, lahko zahteva strožjo revizijo in sledljivost testiranja.

Napaka je, da niste izbrali preprostega paketa dokumentacije.

Napaka je, da dokumentacija ostane nedefinirana.

Ko PCBA z majhnim obsegom postane ponovni posel, postane rekonstrukcija nejasnih zapisov draga.

Industrijski signal: avtomatizacija postaja vse bolj nastavljiva

Oprema za avtomatizacijo postaja vse bolj prilagodljiva. Proizvajalci strojev in industrijski proizvajalci originalne opreme pogosto potrebujejo manjše serije, več različic, hitrejše ponovitve in več programsko{1}}definiranih funkcij kot tradicionalni stabilni-elektronski programi.

To ne pomeni, da vsak -projekt PCBA z majhnim obsegom potrebuje težko ogrodje za preverjanje veljavnosti. To pomeni, da bi morali kupci bolj paziti na ponovljivost sestavljanja, stabilnost virov komponent, nadzor vdelane programske opreme in pripravljenost na testiranje.

Pri opremi za avtomatizacijo je fleksibilnost uporabna le, če ne prekine ponovljivosti.

Zato je treba -avtomatizacijo PCBA z majhnim obsegom načrtovati kot nadzorovan proizvodni dogodek, ne le večje naročilo prototipa.

Kaj naj kupci OEM pripravijo pred RFQ

Preden v ponudbo pošljejo-projekt avtomatizacije PCBA majhnega obsega, morajo kupci pripraviti več kot datoteke Gerber in kosovnico.

Uporaben paket lahko vključuje:

• datoteke Gerber ali ODB++
• BOM s številkami delov proizvajalca
• Revizija PCB in revizija BOM
• montažna risba
• izberite-in-postavite datoteko
• opombe o polarnosti in orientaciji
• potrjenih nadomestnih ali nadomestnih pravil
• datoteko vdelane programske opreme ali programsko zahtevo
• pričakovano funkcionalno vedenje
• FCT ali validacijski postopek, če je na voljo
• opombe o priključku, kablu ali ohišju
• zahteve za dostop do testne točke
• zahteve glede premazov, čiščenja ali zaščite, kjer je to potrebno
• označevanje, serijska številka ali pričakovanja glede sledljivosti
• zahteve glede pakiranja

To ne pomeni, da vsak projekt potrebuje vsako datoteko od prvega dne.

Toda nejasni vnosi ustvarjajo nejasne ponudbe. V -avtomatiziranem PCBA z majhnim obsegom se nejasni narekovaji običajno spremenijo v dodatna vprašanja, zakasnjeno preverjanje ali domneve, ki vstopajo v gradnjo.

Kaj se spremeni s prototipa na nizko-avtomatizacijo PCBA

To je praktična povezava med vzorcem in nizko{0}}serijsko-pripravljeno sestavo.

Število plošč je lahko še vedno majhno. Pričakovanje postopka je drugačno.

Kam se STHL prilega v to razpravo

Za kupce proizvajalcev originalne opreme, ki pripravljajo projekte opreme za avtomatizacijo, lahko Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. pregleda zahteve PCBA za majhne-količinePCB sklopperspektivo in pomaga ugotoviti, kaj je treba razjasniti pred sestavljanjem, testiranjem in validacijo.

To lahko vključuje pregled virov komponent, SMT in načrtovanje procesa skozi -luknje, ravnanje s konektorji, pripravo FCT, vnose programiranja vdelane programske opreme, zapise o sledljivosti ali pripravljenost za izdelavo škatle.

Cilj ni pretiravati z vsako majhno-serijsko naročilo. Preprosta plošča mora ostati preprosta.

Cilj je preprečiti, da bi -avtomatizirana zgradba PCBA v majhnem obsegu bila odvisna od predpostavk, ki jih ni mogoče ponoviti.

Zaključek

PCBA z majhno količino- za opremo za avtomatizacijo spremeni pogovor o proizvodnji.

Količina je morda majhna, vendar izdelava še vedno potrebuje nadzorovano nabavo, stabilno pot sestavljanja, disciplino NPI, praktično validacijo, pripravljenost vdelane programske opreme, poznavanje konektorjev in mehanike ter dovolj dokumentacije za podporo ponovnim naročilom.

Za kupce proizvajalcev originalne opreme pomembno vprašanje ni samo: "Ali lahko ta dobavitelj sestavi 50 plošč?"

Boljše vprašanje je: "Ali nam lahko ta dobavitelj pomaga spremeniti to avtomatsko PCBA v gradnjo, ki jo je mogoče sestaviti, preizkusiti, integrirati in ponoviti, ne da bi se zanašali na ugibanja?"

Potrebujete ponudbo za-PCBA ali avtomatizirano opremo za sklop PCB? Pošljite svoje datoteke prekZahtevajte ponudboali kontaktirajte STHL neposredno nainfo@pcba-china.com