SMT貼片加工PCBA多品種小批量的品質(zhì)管控
一、多品種小批量SMT的生產(chǎn)在質(zhì)量管理上
主要存在以下問題：
1、調(diào)試階段的廢品率高
由于產(chǎn)品要不斷換型，要經(jīng)常進(jìn)行產(chǎn)品換型和生產(chǎn)調(diào)試工作，在換型過程中，需要對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行修改，飛達(dá)，吸嘴，過爐治具的更換、貼片機(jī)程序的編制或調(diào)用等，稍有不慎就會(huì)錯(cuò)誤或遺漏。有時(shí)工人剛結(jié)束上一種產(chǎn)品，對(duì)新?lián)Q的產(chǎn)品尚未完全掌握或記起有關(guān)的操作要領(lǐng)，仍“沉浸”在上一產(chǎn)品操作方式中，從而產(chǎn)出不合格品，造成產(chǎn)品報(bào)廢。事實(shí)上，在小批量生產(chǎn)中，大多數(shù)的廢品都是在產(chǎn)品換型調(diào)試設(shè)備過程中產(chǎn)生的。對(duì)于多品種小批量生產(chǎn)來說，減少調(diào)試過程中的報(bào)廢尤為重要。
2、事后檢驗(yàn)把關(guān)的質(zhì)量控制模式
質(zhì)量管理體系的核心問題是過程控制和全面質(zhì)量管理。大多企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量只當(dāng)做是質(zhì)量部門和生產(chǎn)車間的事，各部門卻排除在外。在工序控制方面，雖然許多企業(yè)都有工藝規(guī)程、設(shè)備操作規(guī)程、安全規(guī)程和崗位職責(zé)，但由于可操作性差和過于繁瑣，加上沒有監(jiān)控手段，其實(shí)施的程度不高。對(duì)于操作記錄，許多企業(yè)均未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，又未養(yǎng)成每天查閱操作記錄的習(xí)慣。所以，許多原始記錄也不過是一堆廢紙。
雖然有許多企業(yè)通過了ISO9000質(zhì)量管理體系認(rèn)證，卻依然是實(shí)行工序?qū)z制，停留在依靠質(zhì)檢員把關(guān)的階段，而不是從過程控制和管理上去找原因。
3、統(tǒng)計(jì)過程控制實(shí)施困難
統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的且穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定的要求的一種質(zhì)量管理技術(shù)。
統(tǒng)計(jì)過程控制是質(zhì)量控制的重要方法，而控制圖又是統(tǒng)計(jì)過程控制的關(guān)鍵技術(shù)，但由于傳統(tǒng)的控制圖產(chǎn)生于大批量、剛性生產(chǎn)環(huán)境中，難以應(yīng)用于小批量生產(chǎn)環(huán)境中。
由于加工件的數(shù)量很少，收集的數(shù)據(jù)達(dá)不到利用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法要求，即控制圖還沒做出來生產(chǎn)已經(jīng)結(jié)束?？刂茍D沒有起到應(yīng)有的預(yù)防作用，失去了運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法控制質(zhì)量的意義。
總之，在多品種小批量的生產(chǎn)環(huán)境下，檢測(cè)力度不足，產(chǎn)品質(zhì)量難以嚴(yán)格把控，良品率波動(dòng)較大。普遍采用抽檢模式，質(zhì)量追溯能力有限，缺乏有效的全檢技術(shù)手段，需要細(xì)粒度的品質(zhì)控制手段，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行追溯。
二、多品種小批量的生產(chǎn)的質(zhì)量控制措施
多品種小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)使產(chǎn)品的質(zhì)量控制難度增加，為了保證多品種小批量生產(chǎn)條件下產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)步提高，需要建立詳盡的作業(yè)指導(dǎo)書、貫徹“預(yù)防為主”的原則，還需要引入先進(jìn)的管理理念，提高管理水平。
1、建立詳盡的作業(yè)指導(dǎo)書和調(diào)試階段的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序
作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)包括所需的數(shù)控程序、夾具編號(hào)、檢測(cè)手段以及所有要調(diào)整的參數(shù)。事先準(zhǔn)備好作業(yè)指導(dǎo)書，可以充分考慮各種因素，通過編制和校對(duì)，集合多人的智慧和經(jīng)驗(yàn)，提高準(zhǔn)確率和可行性。還可以有效的減少在線的換型時(shí)間，提高設(shè)備的使用率。
標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(SOP)應(yīng)確定調(diào)試工作的每一執(zhí)行步驟。按時(shí)間的先后順序來確定每一步該做什么，如何做。如：數(shù)控機(jī)床的換型，可按更換卡爪－調(diào)用程序--按程序所用刀號(hào)逐--核對(duì)－對(duì)刀--定位工件--設(shè)定零點(diǎn)--分步執(zhí)行程序的順序?qū)⒁幌盗猩y的工作統(tǒng)一按某一順序執(zhí)行，避免遺漏。
同時(shí)，對(duì)于每一步驟，如何操作，如何檢驗(yàn)也做出規(guī)定。如，更換卡爪后，如何檢測(cè)卡爪是否偏心等?？梢钥闯稣{(diào)試標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序是對(duì)調(diào)試工作的控制點(diǎn)操作的優(yōu)化，這樣每位員工都可以按照程序的相關(guān)規(guī)定來做事，就不會(huì)出現(xiàn)大的失誤。即使出現(xiàn)失誤也可以很快地通過SOP加以檢查發(fā)現(xiàn)問題，并加以改進(jìn)。
同時(shí)，由于SOP本身也是在實(shí)踐操作中不斷進(jìn)行總結(jié)、優(yōu)化和完善的產(chǎn)物，在這一過程中積累了許多人的共同智慧，因此相對(duì)比較優(yōu)化，具有很好的可執(zhí)行性，能提高做事情的效率。
2、精益過程質(zhì)量控制
過程的工序標(biāo)準(zhǔn)化是在精益質(zhì)量管理中具有重要地位。工序是產(chǎn)品形成過程的基本單位，工序質(zhì)量直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。工序質(zhì)量受多方面因素影響，概括起來主要有六個(gè)方面，即5M1E（人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)），構(gòu)成工序標(biāo)準(zhǔn)化的六大要素。
工序質(zhì)量受5M1E因素的影響，5M1E因素又受外圍相關(guān)工作質(zhì)量的影響。工序標(biāo)準(zhǔn)化要求5M1E要素標(biāo)準(zhǔn)化，也隱含著對(duì)5M1E外圍相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)化的要求。工序標(biāo)準(zhǔn)化就是要通過5M1E要素的標(biāo)準(zhǔn)化保障工序質(zhì)量和效率。
工序質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)是工序能力指數(shù)，工序質(zhì)量直觀結(jié)果表現(xiàn)為合格率、單位工時(shí)等指標(biāo)。工序質(zhì)量也可通過直方圖、控制圖進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。工序質(zhì)量受5M1E等外部因素的影響也能反映外部因素的變化，工序質(zhì)量的易評(píng)價(jià)性就可促進(jìn)對(duì)5M1E及外圍工作的有效評(píng)價(jià)和改善。
工序標(biāo)準(zhǔn)化是精益生產(chǎn)、ISO9000體系共同的管理要求，是生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、成本管理等職能管理共同的要求。工序標(biāo)準(zhǔn)化并未深入細(xì)致和協(xié)調(diào)一致，工序標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)綜合體現(xiàn)質(zhì)量、數(shù)量、成本等的標(biāo)準(zhǔn)化要求。
精益質(zhì)量管理目標(biāo)是尋求作業(yè)系統(tǒng)質(zhì)量、效率、成本的綜合改善，對(duì)作業(yè)系統(tǒng)不刻意區(qū)分生產(chǎn)職能和質(zhì)量職能，從項(xiàng)目角度也不區(qū)分為精益生產(chǎn)項(xiàng)目或六西格瑪項(xiàng)目，并倡導(dǎo)多種工具方法的綜合運(yùn)用。精益質(zhì)量管理將工序標(biāo)準(zhǔn)化作為基礎(chǔ)，就是要促進(jìn)企業(yè)更加重視工序標(biāo)準(zhǔn)化，并打破職能界線聯(lián)合促進(jìn)工序標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)筑起作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)多品快速變化的質(zhì)量、效率、成本綜合改善的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
過程的度量是ISO9000質(zhì)量體系特別強(qiáng)調(diào)的管理要求，在生產(chǎn)管理中常以統(tǒng)計(jì)一詞表達(dá)相關(guān)生產(chǎn)結(jié)果。度量與統(tǒng)計(jì)是有區(qū)別的，度量隱含著與標(biāo)準(zhǔn)的比照，數(shù)據(jù)結(jié)果是處于坐標(biāo)系中的。而統(tǒng)計(jì)則未強(qiáng)調(diào)與標(biāo)準(zhǔn)的比照，對(duì)偏差常不作深究。
3、真正貫徹“預(yù)防為主”的原則
要把理論上的“預(yù)防為主，預(yù)防與把關(guān)相結(jié)合”的思想，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?shí)實(shí)在在的”預(yù)防，這并不是說不再把關(guān)，而是將把關(guān)的職能再進(jìn)一步，即把關(guān)的內(nèi)容包括兩個(gè)方面：一是產(chǎn)品質(zhì)量的把關(guān)，再進(jìn)一步是過程質(zhì)量的把關(guān)。要達(dá)到100%合格品，第一重要的不是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)，而是預(yù)先對(duì)生產(chǎn)過程的嚴(yán)格控制。
需求，顧客是決定質(zhì)量的唯一因素；
第二、減少任何不滿足顧客需求的東西；
第三、保持產(chǎn)品、服務(wù)和過程的一致性與穩(wěn)定性；第四、要提供最低的價(jià)格而要盈利的唯一辦法是改進(jìn)質(zhì)量和速度。
改進(jìn)流程、消除缺陷、減少波動(dòng)。包括以下幾點(diǎn)含義：
第一、大多數(shù)質(zhì)量問題存在于過程中而不是人；
第二、改進(jìn)的方法有工作程序文件化、檢查工作步驟間的傳遞、教會(huì)員工持續(xù)所需的知識(shí)和方法、減少質(zhì)量波動(dòng)、改進(jìn)速度。
第三、必須成為一個(gè)用過程概念來考慮問題和后果的人，即過程思考者。
所有的決策都以事實(shí)和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。包括兩點(diǎn)含義：
第一、使用數(shù)據(jù)的障礙有：缺少現(xiàn)成的數(shù)據(jù)、在收集和分析數(shù)據(jù)方面缺少訓(xùn)練、人們使用數(shù)據(jù)只是為了懲罰或獎(jiǎng)勵(lì)員工而不是改進(jìn)流程；
第二、數(shù)據(jù)包括結(jié)果數(shù)據(jù)（顧客滿意度、財(cái)政收支等）和過程數(shù)據(jù)（速度、交付期、質(zhì)量、缺陷等）。
5、實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的IIoT工業(yè)物聯(lián)智能柔性控制系統(tǒng)
通過工業(yè)物聯(lián)數(shù)字化自動(dòng)化生產(chǎn)線能夠達(dá)到質(zhì)量控制的目的，但柔性程度還是相對(duì)不足的，因此難以滿足快速工藝調(diào)整時(shí)對(duì)生產(chǎn)線快速轉(zhuǎn)產(chǎn)的需求。需要對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)線的制造方式進(jìn)行了升級(jí)，提出了針對(duì)工藝過程解耦的動(dòng)態(tài)優(yōu)化過程工藝。該工藝的特點(diǎn)是生產(chǎn)工序松耦合，能夠進(jìn)行產(chǎn)線級(jí)動(dòng)態(tài)重構(gòu)，工序分解重排。
面向生產(chǎn)流程的動(dòng)態(tài)服務(wù)編程技術(shù)以及支持在線命令執(zhí)行的服務(wù)適配器，分別可以解決基于Web服務(wù)的生產(chǎn)工藝與設(shè)備資源在線重構(gòu)問題和設(shè)備即插即用自動(dòng)化配置與互操作命令動(dòng)態(tài)執(zhí)行的問題。實(shí)現(xiàn)裝配過程分鐘級(jí)動(dòng)態(tài)切單、轉(zhuǎn)產(chǎn)；產(chǎn)品質(zhì)量問題檢測(cè)時(shí)間達(dá)到秒級(jí)，工藝缺陷追溯時(shí)間達(dá)到分鐘級(jí)。
