Od prototypu po sériovú výrobu pre priemyselné riadiace dosky

Funkčný prototyp je skutočným míľnikom.

Nejde však o schválenie výroby.

Tento rozdiel je ľahké podceniť v projektoch priemyselných riadiacich dosiek. Prototyp sa môže zapnúť, komunikovať s ovládačom, spínať relé alebo prejsť testom na skúšobnej stolici, keď vedľa neho sedí dizajnér. Sériová výroba je iná otázka: možno tú istú dosku postaviť, otestovať, zdokumentovať a zopakovať za kontrolovaných podmienok bez spoliehania sa na pamäť tohto inžiniera?

Pre priemyselné riadiace dosky nie je prechod z prototypu na sériovú výrobu len o objednaní ďalších jednotiek.

Je to bod, v ktorom sa inžinierske vzdelávanie musí stať výrobnou disciplínou.

Doska sa musí posunúť z „táto vzorka funguje“ na „táto zostava sa môže opakovať“. To je miesto, kde sa mnohé prototypové-až{2}}produkčné projekty buď stanú predvídateľnými, alebo sa začnú unášať.

To je dôležité, pretože priemyselné riadiace dosky často pracujú vo vnútri riadiacich skríň, automatizačných zariadení, priemyselných počítačov, I/O modulov, brán, výkonových regulátorov, panelov strojov a iných zariadení, kde záleží na spoľahlivosti a opakovateľnosti. Prototyp dokáže tolerovať dočasné opravy,-ručne písané poznámky a technický úsudok. Sériová výroba by od nich nemala závisieť.

Prototyp osvedčuje funkciu. Dávková výroba dokazuje opakovateľnosť.

Prototypová montáž PCB je zvyčajne o učení.

Kupujúci chce vedieť, či schéma funguje, či rozloženie PCB podporuje zamýšľanú funkciu, či firmvér môže vyvolať dosku a či prvý hardvér môže podporovať technické overenie.

V tomto štádiu sú zmeny normálne.

Môže byť pridaný prepojka. Konektor je možné vymeniť. Hodnotu odporu možno doladiť. Súbor firmvéru sa môže aktualizovať. Testovacia metóda môže stále žiť v notebooku jedného inžiniera.

To môže byť prijateľné pre prototyp.

Sériová výroba má iný cieľ.

Potrebuje stabilný proces, ktorý môžu sledovať výrobné, kvalitatívne, nákupné a testovacie tímy. Ak každá dávka stále závisí od neformálnych poznámok, verbálnych opráv, označených-fotiek alebo-technických rozhodnutí na poslednú chvíľu, projekt sa v skutočnosti ešte nedostal do produkčnej pripravenosti.

Praktická línia je jednoduchá:

Prototyp dokazuje, že dizajn môže fungovať.

Dávková výroba dokazuje, že zostavu možno opakovať bez toho, aby ste sa spoliehali na neformálne opravy, pamäť jedného inžiniera alebo -rozhodnutia na poslednú chvíľu.

Zmrazte dizajnový balík skôr, ako sa stane pohyblivým cieľom

Zmrazenie dizajnu nie je len krokom-uloženia súboru.

Je to bod, kde sa inžinierske informácie stávajú výrobnými pokynmi.

Pred spustením dávkovej výroby by partner EMS nemal hádať, ktorý balík súborov je aktuálny. Vydaný balík zostavy by mal definovať najnovšiu revíziu PCB, revíziu kusovníka, verziu firmvéru, výkres zostavy, súbor na výber-a{2}}umiestnenia, poznámky k polarite, pokyny na test, pravidlá označovania a akékoľvek špeciálne požiadavky na manipuláciu.

Pre priemyselné riadiace dosky na tom záleží viac, než mnohé tímy očakávajú.

Oprava štádia prototypu- môže byť pre dizajnéra zrejmá, no pre výrobu neviditeľná. Hodnota komponentu zmenená počas ladenia sa nemusí prejaviť v kusovníku. Poznámka o orientácii konektora môže existovať iba v e-maile. Súbor firmvéru je možné náhodne premenovať bez kontroly verzie.

Nie sú to malé administratívne záležitosti.

Môžu sa stať rizikom sériovej výroby.

Pred vydaním by kupujúci mali potvrdiť:

• najnovší balík Gerber alebo ODB++ je schválený
• revízia DPS je jasná
• revízia kusovníka zodpovedá zamýšľanej zostave
• prototypové opravy sa odrážajú v produkčných súboroch
• poznámky o polarite a orientácii sú zdokumentované
• je definovaná verzia firmvéru a spôsob programovania
• štítky, sériové čísla a pravidlá sledovateľnosti
• sú viditeľné špeciálne požiadavky na manipuláciu, povrchovú úpravu alebo balenie

Produkčný tím by sa nemal stavať z pamäte.

Mala by vychádzať zo zverejnených informácií.

Overte kusovník oproti realite výroby

Prototyp možno často postaviť z dielov, ktoré sú momentálne dostupné.

Dávková výroba potrebuje plán zásobovania, ktorý dokáže podporiť prvú objednávku a ďalšiu.

V prípade priemyselných riadiacich dosiek ovplyvňuje získavanie komponentov stabilitu dodávky, konzistenciu validácie a budúcu podporu služieb. Svorkovnice, relé, optočleny, napájacie zariadenia, integrované integrované obvody s izolovaným rozhraním, komunikačné čipy, priemyselné konektory a komponenty špecifikované zákazníkom- by sa nemali náhodne nahrádzať.

Náhradný diel môže vyhovovať pôdorysu, ale stále ovplyvní zapojenie v teréne, tepelné správanie, kompatibilitu firmvéru, výkon záťaže alebo výsledky testov.

To je dôvod, prečo by mala validácia kusovníka prebiehať pred uvoľnením šarže, nie až po začatí obstarávania.

Kusovník{0}}pripravený na výrobu by mal objasňovať:

• čísla dielov výrobcu
• schválených náhradníkov
• kritických komponentov
• jeden{0}zdroj alebo dlhé{1}}potenciálne položky
• komponenty dodané zákazníkom-
• pravidlá schvaľovania náhrady
• obavy týkajúce sa životného cyklu alebo dostupnosti
• prípadne závislosť od firmvéru alebo kalibrácie

Cieľom nie je skomplikovať získavanie zdrojov.

Cieľom je vyhnúť sa situácii, keď prvá séria používa jednu podmienku materiálu, druhá séria používa inú a nikto nevie vysvetliť, prečo sa výkon zmenil.

V súčasnom prostredí získavania zdrojov kupujúci venujú väčšiu pozornosť dostupnosti komponentov, schváleným alternatívam a riziku životného cyklu. Praktickým prístupom je overenie toho, čo je možné skutočne kúpiť za plánované množstvo výroby predtým, ako sa dizajn považuje za zmrazený.

Použite pilotnú zostavu na odhalenie výrobných predpokladov

Pilotná konštrukcia je mostom medzi učením sa prototypov a disciplínou sériovej výroby.

Nemusí byť veľký. Musí to byť štruktúrované.

V prípade priemyselných riadiacich dosiek môže pilotná zostava potvrdiť, či je kusovník stabilný, či je proces montáže opakovateľný, či je prijateľné zarovnanie konektorov, či je testovacia metóda praktická a či je dokumentácia dostatočne silná pre budúcu výrobu.

Preskočenie tohto kroku môže na prvý pohľad vyzerať rýchlejšie. V skutočnosti môže do prvej várky zatlačiť nevyriešené problémy.

Svorkovnica, ktorá bola ručne{0}}upravená v prototype, sa môže stať problémom opakovaného spájkovania alebo zarovnania. Krok firmvéru, ktorému rozumie iba inžinier kupujúceho, môže oddialiť konečný test. Náhradný komponent, ktorý bol „dostatočne blízko“ vo vzorke, môže neskôr zmeniť výkon. Skúšobný bod, ktorý bol prístupný na lavici, môže byť ťažko dosiahnuteľný, keď je doska nainštalovaná v upevnení alebo kryte.

Dobrá pilotná zostava sa jednoducho nepýta: "Prešli dosky?"

Pýta sa: "Čo táto stavba odhalila predtým, ako sme zmenili objednávku?"

Táto otázka je skutočnou hodnotou pilotnej fázy.

Pomocou FAI skontrolujte proces produkčného{0}}zámeru

Prvý článok Kontrola by sa nemala považovať za papierovanie po zložení prvých dosiek.

Pri výrobe priemyselnej riadiacej dosky pomáha FAI overovať, či proces výrobného{0}}zámeru dokáže zostaviť dosku podľa zverejnených požiadaviek. Nejde len o kontrolu, či jedna doska vyzerá prijateľne. Kontroluje, či rovnaký proces môže pokračovať.

Užitočná prvá{0}}kontrola článku môže zahŕňať:

overenie umiestnenia komponentov

kontrola polarity a orientácie

kontrola spájkovacieho spoja podľa špecifikovanej akceptačnej triedy

kontrola zarovnania konektora

prostredníctvom-kvality spájkovania otvorov

Röntgenové snímky, na ktorých sú skryté spájkované spoje

potvrdenie naprogramovania firmvéru

výsledok funkčného testu

kontrola formátu štítkov a sledovateľnosti

mechanické alebo pozorovania{0}}súvisiace s príslušenstvom

Ide o to, aby sme nevytvorili hrubú správu pre vlastnú potrebu.

Cieľom je odpovedať na praktickú otázku:

Môže zvyšok dávky pokračovať za rovnakých predpokladov?

Ak výroba pokračuje, kým sú otázky prvého{0}}článku stále otvorené, hodnota FAI sa oslabí.

Znovu skontrolujte DFM a DFT po prototypovom učení

Dizajn pre výrobu a dizajn pre testovateľnosť by sa nemali zastaviť pri prvom prototype.

V mnohých projektoch prototyp odhalí to, čo CAD súbory úplne neukázali. Konektor je príliš blízko krytu. Testovací bod sa ťažko skúma. Poznámka k orientácii komponentu je nejasná. Konektor cez-diery potrebuje lepšiu kontrolu zarovnania. Hlavička programovania je blokovaná prípravkom. Oblasť relé potrebuje bližšiu kontrolu.

Tieto zistenia by sa mali spätne premietnuť do výrobného plánu.

Kontrola DFM pred hromadnou výrobou môže zahŕňať:

• rozstup komponentov
• dostupnosť spájkovaného spoja
• panelizácia
• umiestnenie konektora
• prostredníctvom-procesu dierových komponentov
• povrchová úprava-do oblastí
• vysokoprúdové alebo tepelné oblasti
• mechanická vôľa
• prepracovať prístup

Recenzia DFT sa môže týkať:

• prístup k testovaciemu bodu
• programovanie prístupu hlavičky
• vôľa prípravku
• funkčné testovacie káblové pripojenia
• kritéria vyhovieť/nevyhovuje
• preskúšať pravidlá po prepracovaní

Ide o to, aby sme neprepracovali-každú dosku.

Jednoduchá doska ovládacieho rozhrania môže pred výrobou potrebovať iba ľahké čistenie. Doska s relé, firmvérom, komunikačnými portami, káblovým zapojením alebo obmedzeniami krytu si zvyčajne zaslúži štruktúrovanejší prehľad.

Na hraniciach záleží.

Pred zmenou veľkosti objednávky zarovnajte montážnu trasu

Priemyselné riadiace dosky sú často zostavy so zmiešanou{0}}technológiou.

Môžu kombinovať komponenty SMT so svorkovnicami, relé, transformátormi, veľkými kondenzátormi, napájacími konektormi, prepínačmi, poistkami, hlavičkami a komunikačnými portami. To znamená, že dávková výroba môže zahŕňať umiestnenie SMT, spájkovanie pretavením, cez-vkladanie otvorov, selektívne spájkovanie, spájkovanie vlnou, manuálnu montáž, kontrolu zarovnania konektorov a kontrolu po-spájkovaní.

Prototyp možno niekedy úspešne zostaviť ručne-aj keď výrobný postup ešte nie je stabilný.

Sériová výroba je iná.

Tím EMS potrebuje vedieť:

• či ide len o technológiu SMT-alebo o zmiešanú technológiu
• či je potrebná montáž DIP alebo cez{0}}dieru
• či je vhodné selektívne spájkovanie alebo spájkovanie vlnou
• ktoré konektory alebo relé vyžadujú pozornosť pri zarovnaní
• či je potrebný náter, čistenie alebo špeciálna manipulácia
• či bude doska zostavená ako voľná PCBA alebo integrovaná do modulu alebo krytu

To je dôvod, prečo by sa ponuka na sériovú výrobu nemala porovnávať iba podľa jednotkovej ceny.

Cenová ponuka, ktorá sa vzťahuje len na montáž SMT, nie je totožná s cenovou ponukou, ktorá zahŕňa dierovanie-, selektívne spájkovanie, predpoklady upevnenia a funkčné testovanie.

Definujte plán testovania pred prvou výrobnou dávkou

Testovanie sa stáva dôležitejším, keď sa priemyselná riadiaca doska posunie smerom k sériovej výrobe.

Test prototypu môže byť flexibilný. Výrobný test musí byť opakovateľný.

V prípade priemyselných riadiacich dosiek môže byť potrebné, aby plán testovania potvrdil viac než len správanie pri zapnutí-. Možno bude potrebné overiť spínanie relé, odozvu I/O, odber prúdu, komunikáciu, načítanie firmvéru, odozvu snímača alebo správanie výstupu za definovaných podmienok.

Pred sériovou výrobou by si mal kupujúci a partner EMS objasniť:

• akú funkciu treba otestovať
• či je potrebná kontrola AOI, IKT, röntgenová-kontrola alebo funkčné testovanie
• či je potrebný prípravok, kábel alebo záťaž
• či je programovanie firmvéru súčasťou rozsahu EMS
• aký výsledok sa považuje za úspešný alebo neúspešný
• či sa majú zaznamenávať údaje o testoch
• čo sa stane po prepracovaní
• či je potrebné opätovné testovanie

Test, ktorý môže vykonať iba jeden inžinier, ešte nie je testom výroby.

Cieľom nie je použiť čo najťažší testovací balík. Cieľom je použiť testovaciu metódu, ktorá zodpovedá funkcii a riziku dosky.

Považujte riadenie zmien za výrobnú požiadavku

Kontrola zmien je miesto, kde sa mnohé prototypové-až{1}}produkčné projekty stávajú krehkými.

Počas vývoja prototypu sa očakáva zmena. Počas sériovej výroby musí byť zmena viditeľná.

V prípade priemyselných riadiacich dosiek by sa kupujúci a partner EMS mali dohodnúť na spôsobe spracovania zmien:

• Revízia DPS
• revízia kusovníka
• schválených náhradníkov
• verzia firmvéru
• skúšobný postup
• konfiguráciu konektora alebo kábla
• proces natierania alebo čistenia
• spôsob balenia
• kontrolné kritériá

Malá zmena môže byť neškodná. Malo by sa to ešte zaznamenať.

Bez kontroly zmien je neskôr ťažké odpovedať na základné otázky: Ktoré dosky používali starý konektor? Ktorá dávka použila aktualizovaný firmvér? Ktorá dávka prešla revidovaným funkčným testom? Ktorá náhrada bola schválená?

Sériová výroba nie je len o výrobe viacerých dosiek.

Ide o výrobu riadených dosiek.

Zvážte pripravenosť na integráciu predtým, ako PCBA opustí továreň

Priemyselné riadiace dosky zriedka fungujú navždy samostatne.

Mnohé sa nainštalujú do krytu, modulu na lištu DIN-, riadiacej skrine, brány, priemyselného počítača, panela stroja alebo celého systému. Aj keď sa prvá výrobná objednávka týka iba dosky{2}}PCBA na úrovni dosky, pred uvedením do výroby by sa mali skontrolovať požiadavky na integráciu.

Kupujúci by mali zvážiť:

• smer konektora
• výstupná cesta kábla
• smerovanie postrojov
• poloha montážneho otvoru
• vôľa krytu
• viditeľnosť štítku
• prístup k testovaciemu bodu po inštalácii
• uzemnenie alebo kontakt podvozku
• komponenty vytvárajúce teplo-
• ochrana obalov

Doska môže prejsť funkčným testovaním a stále vytvárať problémy s integráciou.

Napríklad, konektor môže byť blokovaný krytom. Kábel sa môže ťahať proti spájkovanej koncovke. Štítok môže byť po inštalácii nečitateľný. Po namontovaní PCBA sa testovací bod môže stať neprístupným.

Úspech na-úrovni rady nemusí vždy znamenať pripravenosť na{1}}úroveň systému.

Čo by sa malo skontrolovať pred sériovou výrobou?

Pred prechodom z prototypu na sériovú výrobu priemyselných riadiacich dosiek by si kupujúci OEM mali preštudovať nasledujúce položky:

Táto recenzia nezaťažuje každý projekt.

Pomáha zabrániť úniku prototypových predpokladov do výroby.

Odvetvový signál: Priemyselné hardvérové ​​programy sú čoraz viac variantné-

Priemyselné hardvérové ​​programy sú čoraz viac konfigurovateľné, softvérovo{0}}definované a riadené variantmi-.

To neznamená, že každá priemyselná riadiaca doska potrebuje komplexný výrobný systém. Znamená to, že prechod prototypu-do-dávkovej{3}}výroby potrebuje viac disciplíny v oblasti kontroly revízií, stability zdrojov, záznamov firmvéru a opakovateľného testovania.

Flexibilita je užitočná iba vtedy, keď nenarušuje opakovateľnosť.

Kde sa STHL hodí do tejto diskusie

Pre kupujúcich OEM, ktorí sa pripravujú na presun priemyselných riadiacich dosiek z prototypu na sériovú výrobu, môže spoločnosť Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. preskúmať projekt odPrototypovanie PCBaZostava PCBperspektíva.

To môže zahŕňať kontrolu prototypových{0}}fázových zmien, pripravenosti kusovníka, spôsobu montáže, získavania komponentov, plánovania testov, vstupov do programovania firmvéru, záznamov sledovateľnosti a pripravenosti na integráciu pred začatím výroby v dávkach.

Cieľom nie je prekomplikovať každú stavbu.

Jednoduchá doska by nemala byť pochovaná pod zbytočnými procesnými krokmi. Riadiaca doska s relé, firmvérom, prevádzkovým zapojením, komunikačnými portami alebo budúcimi opakovanými objednávkami by nemala byť uvoľnená do hromadnej výroby s predpokladmi na úrovni prototypu-.

Záver

Prechod od prototypovej k sériovej výrobe priemyselných riadiacich dosiek nie je len otázkou zvyšovania množstva.

Je to bod, v ktorom sa inžinierske vzdelávanie musí stať výrobnou disciplínou.

Kľúčovými požiadavkami sú jasné vydanie návrhu, overený kusovník, zdokumentované opravy prototypu, definovaná trasa zostavy, učenie sa pilotnej zostavy, preskúmanie prvého článku, praktické preskúmanie DFM a DFT, opakovateľné testovanie, kontrola viditeľných zmien, sledovateľnosť a pripravenosť na integráciu.

Pre kupujúcich OEM je praktická lekcia jednoduchá: nepovažujte funkčný prototyp za automatické schvaľovanie výroby. Pred začatím sériovej výroby sa uistite, že doska môže byť postavená, testovaná, zdokumentovaná a opakovaná za kontrolovaných podmienok.

Potrebujete podporu pri presune priemyselnej riadiacej dosky z prototypu na sériovú výrobu? Recenzia STHL'sPrototypovanie PCBaZostava PCBpodporu, odosielajte svoje súbory cezVyžiadajte si cenovú ponuku, alebo nás kontaktujte priamo nainfo@pcba-china.com.