L'audit du kit consigné : repérer les pénuries avant que la ligne ne s'arrête

L'écart entre une nomenclature de composants (BOM) parfaite et la réalité physique d'une boîte en carton arrivant à la zone de réception est souvent l'espace le plus coûteux en fabrication. Dans un fichier numérique, chaque composant existe en quantités exactes, parfaitement aligné avec son empreinte, prêt pour l'assemblage. En revanche, au quai de réception, ce même projet arrive souvent sous forme de « kit » qui ressemble moins à une série de production et plus à une valise emballée à la hâte. Nous avons vu des prototypes coûtant cinquante mille dollars être mis en pause parce qu'une poignée de résistances 0402 avaient été jetées en vrac dans un sac sandwich Ziploc—sans étiquette, chargées static, et impossibles à alimenter en automatisation.

C'est pour cela que l'audit existe. Nous ne le faisons pas pour générer de la paperasserie ou retarder le projet ; nous le faisons pour construire un pare-feu physique. Une fois qu’un kit passe du quai de réception dans la cage de production, il est considéré comme « prêt à la machine ». Si cette hypothèse s'avère fausse pendant la production, les conséquences sont immédiates et financières. Une machine de placement de composants tournant à 20 000 composants par heure ne fera pas d’interruption pour poser des questions clarifiantes sur une étiquette écrite à la main. Elle s’arrête simplement. L’audit est le seul mécanisme disponible pour prévenir cette silence.

Le Mensonge de la Feuille de Calcul

Il existe une croyance répandue selon laquelle si une feuille de calcul indique qu'il y a 5 000 condensateurs sur une bobine, alors il y en a effectivement 5 000 sur cette bobine. Cela est rarement vrai, surtout lorsqu’on traite des pièces en stock ouvert ou provenant du marché gris. Les feuilles de calcul font des affirmations ; les balances les vérifient. Lorsqu’un kit consigné arrive, la première étape n’est pas de lire le bordereau d’expédition—c’est d’interroger l’inventaire physique.

Nous ne comptons pas les composants à la main. Le comptage humain est lent et sujet à la « fatigue visuelle », où le cerveau suppose que le comptage est correct juste pour terminer la tâche. Au lieu de cela, nous utilisons des balances de comptage de précision et des compteurs à rayons X. Un compteur à rayons X peut scanner un sac étanche à l’humidité scellé et identifier le nombre exact de puces à l’intérieur sans jamais briser le sceau. Cela est crucial pour des FPGA de grande valeur ou des dispositifs sensibles à l’humidité (MSD) où l’ouverture du sac lance une horloge que vous ne souhaitez pas faire tic-tac jusqu’au dernier moment.

Ce comptage rigoureux suscite souvent de la frustration chez les équipes débattant entre des services « clé en main » complets et des Kits Consignés. Si vous achetez vous-même les pièces pour économiser de l’argent, vous assumez le risque de la précision de cet inventaire. Si vous achetez un « bobine partielle » auprès d’un courtier prétendant avoir 500 puces, et que le rayons X révèle 420, cette pénurie est votre problème à résoudre. Dans un modèle clé en main, l’usine absorbe cette variance. Dans un modèle consignés, la variance bloque votre construction.

La phrase la plus dangereuse lors d’un audit est « assez proche ». Un client peut envoyer une bande de ruban coupé qui semble contenir une trentaine de pièces pour une série de 40 cartes. À l’œil nu, cela paraît suffisant. Pour la machine, c’est une défaillance assurée. Nous devons souvent remettre en question l’argument « Confiance en mon comptage ». Vous les avez peut-être comptées hier, mais si le ruban de leader a été tronqué ou si quelques pièces sont tombées lors de l’emballage, la machine fonctionnera à sec avant que la dernière carte ne soit équipée.

La Physique de l'Attrition

La partie la plus sensible de tout audit de kit est l’attrition—les pièces « supplémentaires » nécessaires pour réaliser le travail. Les clients détestent l’attrition. Cela donne l’impression de gaspillage. Pourquoi avez-vous besoin de 115 pièces pour assembler 100 cartes ?

Tout dépend du mécanisme du chargeur SMT. Les chargeurs ne sont pas magiques ; ce sont des systèmes mécaniques qui nécessitent tension et traction pour faire avancer la bande. Pour charger une bobine dans un chargeur, nous devons retirer la bande de couverture et insérer la bande porte dans le pignon d’entraînement. Ce processus consomme une longueur de bande—le « leader »—avant même d’atteindre le point de prélèvement. Selon la plateforme de la machine, ce leader peut mesurer de 15 à 30 cm. Si vous envoyez exactement 100 pièces sur une bande continue pour une série de 100 cartes, les 15 à 20 premières pièces sont sacrifiées juste pour charger le chargeur. La machine ne peut pas les prélever car elles se trouvent physiquement à l’intérieur du mécanisme de tressage.

Cette confusion provient souvent d’une incompréhension du fonctionnement des bandes coupées. Si vous envoyez une bande de 2 pouces, il n’est pas possible de la charger dans un chargeur automatique. Nous devons la splicer manuellement avec une extension de leader, une opération délicate qui ajoute du temps de travail et des risques. Si la bande est trop courte même pour le splicer, nous sommes contraints de placer manuellement les composants.

Certains ingénieurs soutiendront : « Il suffit de le placer à la main, ce n’est que 50 cartes. » Alors qu’un humain peut placer une pièce, il ne peut pas le faire avec la constance ou la rapidité d’une machine. La pose à la main brise la cohérence du profil thermique, augmente le risque de mauvais alignement de la pièce, et transforme un travail automatisé de 2 heures en une tâche manuelle de 2 jours. Pour un composant passif 0402 ou un CI à pitch fin, la pose manuelle n’est pas une stratégie « agile » viable. C’est une opération de sauvetage coûteuse.

Les mathématiques de l’attrition ne sont pas arbitraires, mais elles varient selon le type de machine (un chargeur MyData Agilis gaspille moins qu’un chargeur mécanique Juki ou Panasonic traditionnel). En général, pour les composants passifs (résistances, condensateurs), nous exigeons un pourcentage de marge plus un nombre fixe de leader. Pour les CI coûteux, l’exigence de marge diminue, mais celle de leader reste la même. Si vous envoyez des quantités exactes, vous programmez effectivement une pénurie.

Intégrité du Paquet et Humidité

Au-delà du comptage, l’audit vérifie si les pièces peuvent réellement survivre au processus d’assemblage. C’est là que la différence entre une « pièce » et un « composant prêt à la fabrication » devient douloureuse. Nous voyons souvent des kits contenant des composants de niveau de sensibilité à l’humidité (MSL) 3 ou 4 — comme des BGAs ou des QFNs — qui sont restés libres dans un tiroir pendant des mois.

Lorsque ces pièces absorbent l’humidité atmosphérique, elles deviennent de véritables bombes à retardement. Si nous les mettons directement dans un four à refusion à 245°C, l’humidité capturée se transforme en vapeur, se dilate, et fissure le boîtier de l’intérieur — phénomène connu sous le nom de « popcorning ». L’audit vérifie les cartes indicatrices d’humidité dans les sacs. Si la carte indique une exposition, ou si les pièces arrivent dans un emballage générique sans dessiccant, nous devons les cuire pendant des heures ou des jours pour évacuer l’humidité. Cela rallonge le calendrier sans que personne ne l’ait prévu.

Nous vérifions aussi l’empreinte physique par rapport au layout du circuit. Un « tueur silencieux » courant se produit lorsqu’un concepteur échange une pièce dans la nomenclature — par exemple, passant d’un transistor SOT-23 à un plus petit SOT-323 — mais oublie de mettre à jour le fichier de layout du PCB. Les pièces arrivent, ont la bonne valeur électrique, mais ne rentreront pas physiquement dans les pads de soudure. Si nous détectons cela lors de l’audit, nous pouvons rechercher une alternative. Si cela arrive en ligne, la machine plante, et le circuit peut nécessiter une nouvelle étape de layout.

Cela soulève la question des alternatives. Souvent, un client envoie un email disant : « Si vous ne trouvez pas la capacité Murata, celle de TDK convient. » C’est utile, mais si cette approbation se trouve dans une chaîne d’emails et non dans la nomenclature officielle ou les données du kit, l’audit marquera la pièce TDK comme « MPN Incorrect » (Numéro de pièce du fabricant). Le kit physique doit correspondre exactement à la documentation. Nous ne pouvons pas deviner quelles déviations vous avez mentalement approuvées.

Le Protocole de Stockage

Lorsque l’audit découvre une pénurie — qu’il s’agisse d’un bobineau manquant, d’un sac de pièces écrasées ou d’une divergence dans l’attrition — le travail passe en « Attente ». Ce statut dans le système ERP bloque le travail dans la file de planification. C’est le moment le plus redouté par les chefs de projet, mais c’est nécessaire.

Nous avons récemment traité un kit arrivé deux jours avant une échéance critique de lancement. L’audit a signalé une pénurie de quinze articles. Le client était furieux, exigeant que nous « commencions avec ce que nous avons ». Nous avons refusé. Commencer une carte avec des pénuries connues signifie la retirer de la ligne à mi-chemin, le stocker (ce qui invite la poussière et les dommages liés à la manipulation), puis intervenir à nouveau dans le calendrier pour le terminer. Le temps de mise en place et de démontage seul détruit l’efficacité de la production. Nous avons attendu cinq jours que les pièces manquantes arrivent de DigiKey. Le client a crié contre le retard, mais il a finalement reçu 100% de cartes complètes et fonctionnelles.

Si nous avions lancé le travail partiellement, ils auraient reçu des squelettes en cours de montage nécessitant une re-soudure manuelle qui aurait pris des semaines à vérifier. L’audit est strict parce que l’alternative est un désastre de fabrication. Quand nous pesons la bobine, vérifions le sceau, et rejetons le ruban coupé, ce n’est pas pour faire le difficile. Nous garantissons qu’au moment où le bouton de démarrage est appuyé, la ligne ne s’arrête pas tant que votre produit n’est pas terminé.