现代电子装联工艺过程控制
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1.3.2 工艺过程控制的内容

1.人

指的是实施过程控制中的人员。人是5M1E中最重要的一个因素,尽管由于现代电子元器件的封装不断微型化,绝大部分的操作均为自动化机器所替代。虽然人的劳动强度大幅度降低了,然而对人的技术素质要求却大幅提高了。主要控制的节点:操作者的技术素质、操作技能、工艺纪律、工作责任心、技术更新速度、工艺理论知识的培训等。

评估培训体系的有效性,可以从下述几个方面来衡量。

(1)构筑金字塔式的专业人才梯次

一个科学有效的人才体系,必然是呈金字塔形的。

① 塔顶:必须培养有数名年富力强,有硕士、博士学位的“理论造诣深、实践经验丰富”的专业技术带头人,能统揽当代电子装联工艺的前沿技术,结合公司产品的发展趋势和特点,创造性地组织相关工艺技术的预先研究。处在塔顶的人员学术水平高,解决问题能力强,能指导专业工程师展开工艺技术专题研究,并为行业所公认的技术专家。

② 塔身:由若干名专业工程师构成,他们必须掌握本专业的专业基础理论,能灵活运用技术理论解决实际问题,遇到生产技术质量问题时,不仅知道怎样做,还要知道为什么要这样做。有较强的理论表达和逻辑分析能力,能及时组织和指导现场工艺技术员解决生产流程中的一些疑难问题。

③ 塔基:由工艺技术员构成,他们都有一定的专业基础知识,以生产现场为活动舞台,能及时解决生产现场出现的一般性的生产技术和质量问题。

(2)建立可靠的、正规的工艺技术专业人才的来源渠道

例如,与一些知名大学建立长期的产、学、研合作关系,以获得工艺技术后备人才补充和更迭的稳定来源。

(3)建立长效的知识更新机制

知识更新对一个技术工作者来说是永恒的主题,一个公司必须建立一套对不同层次的工艺专业人员定期知识更新的机制。

(4)有一套激励人才成长的机制

有一套科学的工艺技术人才的激励机制,是促进人才辈出,加速有才干的高级人才尽快“冒出来”的最有效的措施。

2.机器

什么样的设备是最好的设备?一流的工艺装备是生产高质量产品的物质基础,什么叫一流的工艺装备?它应该包含下述三个方面的含义:

① 非常适合自己产品的生产特点,实用、好用,产出比高;

② 技术先进,使用维修成本低;

③ 绿色环保,节能、降耗。

企业生产就是以最大化赢利为目标。对一个公司来说,能理想地达到这一目标的工艺装备就是最好的设备,不能单纯以价位、是否为进口产品来论优劣。这一点在日本一些公司里体现最充分。

对设备而言,在工艺过程中应关注的控制节点是:设备工作的过程能力、精度和准确度的稳定性和生产产品质量的波动性。当这些控制节点出现异常变异时,很容易及时分析、调整,使变异减小。

现代电子产品的组装几乎都是依靠自动化设备(如焊膏印刷机、贴片机、成型机、插装机、波峰焊接机和再流焊接炉等)来完成的,因此,对各类设备的选购要关注下述问题。

① 稳定性:选择设备要先强调它的稳定性。所谓稳定性主要包含两个要点,其一是指生产产品质量的稳定性,生产出的每一个成品的质量应基本相同;其二是指运转的稳定性,也就是故障少,尤其是要消除一些造成瞬间停机的毛病。一般而言,速度快、产能高的设备,实现上述目标的困难性要稍大些。

② 小型化:设备一旦小型化,价钱也就便宜了,通过增加小型设备可进一步扩大生产线。同时由于设备的稳定性提高,也可以消除闲置的浪费,达到少人化的目的。

③ 流动化:设备的流动化重点就是要先做到小型化,小型设备便于移动,生产线的小型设备能随着市场需求量的变动而随时增减、组合变动。除此之外物品流动是否顺畅,设备与设备之间的不同产能速度的匹配性也要加以研究。

④ 柔性:设备的柔性主要体现在对不同加工对象和不同产量要求的适应程度上。产品有一定的寿命周期,品种规格也很多,如何使设备适应不同产品的加工要求,是选型时的关键。产品不同了,只要改变设备的附属机构就可以转作他用。另外在产能上要保留适当的余地以应对需求量的增减。

⑤ 转换快:产品种类很多时,不可能每一种产品都买一台设备。有些只需更换模组和配件等就可以应付各种不同类别产品的生产。所以,设备的模组和配件应便于更换,以减少生产停顿的时间,增加产能。

⑥ 易挪动:生产线的布置要有弹性,要能经常变化,设备就必须容易挪动。

⑦ 产能可扩充性好:选择设备时,产能不要做得恰恰好,要留有余地,有100%的产能只用到80%,这样才有能力适应市场需要量的变化。设备能力如果正好,市场需要量一旦增加,就无法应对,只有采取加班的途径,这样就会导致成本增加及管理的困扰。因此,在选购设备时就要考虑到将来有扩充的可能,且只需稍做改变即能达到目的。

⑧ 可操作性好:因生产的品种或数量的变化,而使生产线的设备或布置必须作相应的变动,为了减少因此而停工的时间,必须使变换后的设备能够做到“生产的第一个产品就是合格品”,不要再花费时间去做调试工作。生产的设备要容易启动,当需要生产时,仅须打开开关即能生产,当不需要的时候,能够立即关掉。只有这种能随开随用、随关随停的设备,才能使生产活动随心所欲,变化自如。

有了一流实用的好设备,并不是摆在一起就是一条一流的生产线了。就像人一样,把截然不同个性的人混在一起,必然产生内耗,不一定能办好事。每一台设备都有它的个性,必须按产品生产工艺设计要求,扬长避短地将它们搭配组合起来,达到无缝衔接,实现高效率、高质量的产出目标,这就是生产工艺流程的优化。

3.物料

对电子产品装联工艺来说,物料是指在产品制造过程中所使用的各种物件和材料,诸如各类外购的电子元器件、机电部件、印制电路板、钎料、焊膏、助焊剂、贴片胶、清洗剂和各类胶料等。要使它们在釆购、外协、流转、储存等情况下,都能符合质量要求,主要控制手段如下。

① 物料进厂后必须按规定技术要求和标准经过检测和验收,验收认定合格后才能入库。

② 入库的物料,要按其性质和对产品质量的影响程度规定储存条件和方法。仓库应达到规定的环境要求。

③ 物料储存要按来源、批号、特殊要求、进厂日期等分类隔离,妥善摆放,并按其特性做好防潮湿、防静电、防霉变等工作。

④ 仓库要做到账卡、物料一致,对重要物料应做好标识,并在发料、配送、使用过程中,确认其追踪办法,以保证产品质量的可追踪性。

⑤ 在发料、配送和使用中严防混料、错料现象发生。

⑥ 物料代用必须经过严格的审批手续。

⑦ 严格做到不合格的物料不发放,库存超期的物料未经重新试验认定的不发放。发现有不合格的物料混入后要做到不流转。

4.方法

方法包括作业标准、工艺流程、操作方法、质量要求、作业指南等,它们共同构成了工艺规程的内容。先进的工艺规程体现如下:

① 采用的产品制造方法是最经济的,效率是最高的;

② 优质、高产;

③ 绿色环保、节能、降耗。

5.测具

测具的管理在工艺过程控制中是非常重要的一环,测量误差对过程控制输出的影响很大,必须保持计量测试仪器设备的完好、精确。因此,要实行定期鉴定制度,计量部门应负责全厂各类物理量测具的鉴定、校正和修理,保证度量基准传递的准确。衡量的标志如下:

① 关键工序和关键工艺参数(如温度、压力、时间等)监测手段完整;

② 测具精度有健全的校准管理制度。

6.环境

环境是导致过程控制发生变异的一个重要因素,特别是对含有大量的微型化封装元器件的高密度组装的电子产品,在组装过程中对环境条件的变异尤其敏感,这里所提到的环境包括以下两个方面。

① 自然气候环境:应关注的主要影响因素是大气温度、大湿度度、大气压力、空气中的污染物和灰尘等。近年来,自然气候环境的突变造成的工艺过程控制失控、质量问题突出、甚至导致停产和停线的案例在不断增加。

② 室内工作场地的环境:在工作场地内创造一种清洁、明亮、安静、安全、有序的工作条件有利于稳定人的心理,有利于减小产品在生产过程控制中发生变异的可能。因此,在室内环境中应加强对室内温度、湿度、亮度、空气洁净度、噪声等的管控。

工作环境良好的标志如下:

① 工作场地应有温、湿度自动测试和记录装置,工作场地环境参数应尽可能保持恒定。例如,温度:23±5℃;湿度:50%±10%RH;洁净度:ISO 8级;噪声小于60dB。

② 5S得到全面贯彻和落实。

③ 工作场地(特别是关键工序)环境条件的变化对生产流程和产品质量影响小。

④ 工作人员文明操作意识强。

⑤ 静电防护措施完善:储存、测试及加工场地均有完善的静电防护措施,各重点环节都有完整的自动或人工定时测试记录数据库,数据的可追溯性好。静电防护能确保产品制造过程中的安全需要,例如:

生产场地和一般配送及测试场地:静电电平不大于100V;

特殊场地(如射频(RF)车间及其测试、配送):静电电平不大于50V。