Обслуживание подъема урожая: превращение хрупкого прототипа в стабильный пилотный запуск

Пробег пилота может выглядеть стабильным, пока он не перестанет быть таковым. Однажды линия производит чистые платы, AOI выглядит спокойно, и все говорят, что сложное позади. На следующий день та же программа даёт мосты и открывает, как будто кто-то переключил выключатель. Неприятно то, что ничего «большого» не изменилось — только обычные вещи, которые происходят в обычный вторник вечером с разнородной командой.

В одной сборочной линии пилота в Brooklyn Park дрейф проявился в месте, на которое люди не хотели смотреть: снижение объёма пасты для пайки по регионам. Koh Young SPI сделал это очевидным, как только кто-то решил взглянуть на тренд, а не на снимок проход/не проход. И стало ещё хуже: рецепт повторного прогрева на Heller 1809 был скорректирован в середине процесса, потому что кто-то «настраивал для блеска». Это не саботаж. Просто так происходит, когда нет согласованного определения «одинаковой сборки».

Когда давление по графику возрастает, естественный запрос обычно звучит как «можем ли мы добавить больше тестов» или «можем ли мы увеличить инспекцию». Хотя этот запрос логичен эмоционально, он направлен не на тот результат. Задача пилота — не доказать, что команда может вывести единицы из линии один раз. Он существует, чтобы доказать, что процесс повторяем, при нормальных отклонениях, с контролируемыми и зафиксированными настройками.

Что такое служба Yield Ramp (и чем она не является)

Обеспечение наращивания производства, выполненное хорошо, работает на двух путях одновременно. Первый — сдерживание: защита грузоперевозок и безопасности, пока темпы всё ещё ужасны. Второй — возможность: закрытие механизмов дефектов, чтобы линия перестала нуждаться в героических усилиях. Команды под давлением часто делают только первый путь и называют это «наращиванием».

Рефлекс «добавить инспекцию» — самое простое место для обнаружения сбоя. Добавление AOI или расширение функционального тестирования может снизить количество пропусков в краткосрочной перспективе — и в регулируемых продуктах это обязательное условие. Но инспекция не делает процесс более стабильным. Более того, неконтролируемая инспекция может сделать фабрику социально нечувствительной: операторы учатся отличать шумные вызовы, автоматическая диспозиция делает половину из них, а данные о дефектах превращаются в спорные ситуации. Это случилось на программе AOI Mirtec, где тень разъёма создавал постоянные вызовы. На бумаге линия имела «много дефектов», но в реальности было очень мало ясности. Системы инспекции терпят неудачу социально раньше, чем технически.

У вас нет проблемы с выходом; у вас проблема с неконтролируемым процессом.

Это важно с финансовой и операционной точек зрения, а не только философски. Если на переустановке плате требуется 14 минут ручной доработки, а нагрузочная ставка составляет $55/ч, то это примерно $6.40 за плату в трудозатратах до времени повторного тестирования, риска брака и скрытых затрат очередей. Эта цифра не редка; она появляется всякий раз, когда команды нормализуют переработку как план. Число выхода всё ещё может выглядеть «хорошо», если организация считает только то, что отгружено.

Это путаница постоянна, поэтому давайте проясним: FPY — это первый проход выхода через определённый этап без переработки. RTY — это совокупный коэффициент пропускания по этапам. «Отгрузочный выход» — это то, что остаётся после того, как достаточно людей его потрогали, чтобы оно прошло. Команды любят последнее число, потому что оно делает презентации безопасными, но оно делает маржу воображаемой. Разумная цель по FPY не универсальна; она зависит от экономики единицы и риска. Производство с высоким разнообразием может жить с FPY 92% некоторое время, если переработка ограничена и задокументирована. Продукт с узкими маржами и большим объёмом не может, и математика это накажет.

Итак, сервис — это не просто «больше инспекции». Это план ограничения по времени, сочетаемый с планом устранения коренной причины, вынужденным создать стабильную базу. Распространённое правило принуждения простое: ограничение допускается на один или два сборочных цикла, пока основные механизмы не будут опровергнуты и закрыты. Если ограничение становится бессрочным, организация арендует результат.

Первая функция принуждения: парето дефектов, которое не лжёт

Хаос на этапе запуска делает всё одинаково срочным, и именно так команды тратят недели. Противоядие — журнал дефектов, который может пройти проверку, и парето, которое трудно оспорить.

Минимальные требования скучны: последовательная таксономия и достаточно колонок для связывания дефектов с механизмами. Это не обязательно должно быть идеальное MES, но оно должно быть удобным в использовании. В тот момент, когда команда не может ответить на вопрос «где, на каком refdes, на какой линии, в какое время», они занимаются рассказами, а не работой по выходу.

Журнал дефектов, который поддерживает реальные потребности в парето, по крайней мере:

• Тип дефекта (последовательные категории; категории в стиле IPC-7912A подходят, если команда действительно может их использовать)
• Местоположение и refdes (не только «сторона A»)
• Время/дата и идентификатор сборки/партии (чтобы отображались отклонения)
• Линия/машина и оператор/смена (потому что вариации имеют отпечатки пальцев)
• Расположение и этапы переработки (чтобы переработка не была невидимым трудом)

Оттуда движение жесткое: выделите одну-три основные модели дефектов и проследите каждый механизм по всему потоку — материал → печать → размещение → повторный нагрев → инспекция → тестирование → обработка. Не каждый дефект заслуживает равного инженерного времени. Приоритизация — это не жестокость; так выживают наращивания. Есть одно исключение, которое нужно озвучить вслух: низкочастотный дефект, который катастрофичен (безопасность, нормативы, отзыв), поднимается выше своей позиции в парето. Это просто управление рисками с позвоночником.

Парето также зависит от доверия к инспекции. Если AOI вызывает 40% ложных срабатываний, парето загрязнено, и команда будет гоняться за призраками. Поэтому «настройка AOI» — не приятное дополнение. На этой линии Mirtec простое правило управления изменило все: любой повторяющийся ложный вызов исправляется в течение 48 часов или удаляется. Это правило восстановило доверие, очистило данные о дефектах и позволило выявить реальные основные дефекты — недостаточный припой на уголке QFN и повернутый 0402, связанный с проблемой подачи. Очистка системы измерений — часть работы по наращиванию выхода, а не второстепенная задача.

Paste — это место, где пилоты тихо умирают (трафарет + контроль печати)

Многие команды хотят волшебного ответа: «Какую толщину трафарета использовать?» «Какое снижение апертуры рекомендуется?» «Какой лучший профиль повторного нагрева для SAC305?» Это охота за рецептом. Это заманчиво, потому что звучит как уверенность. В пилоте результатом является не статический рецепт, а окно процесса и контроль, который удерживает процесс внутри него.

Печать пасты — самое распространенное место, где история стабильности пилота рушится. Также это место, где небольшие быстрые изменения могут повысить выход больше, чем большие медленные. В сборке, где периодически появлялся разрыв в углу BGA, легкая версия заключалась в обвинении поставщика BGA. Неудобный шаг — запросить временные ряды данных SPI и искать отклонения за час печати. Эти данные показали увеличение вариабельности объема пасты со временем, особенно на периферийных площадках. Рентген (система, похожая на Nordson Dage) подтвердил симптом у угла BGA, но SPI указал на механизм.

Исправления не были гламурными: быстрая модификация трафарета, более плотный цикл протирки под-трафарета и определенное окно давления шпателя. Это не «вечные ответы» в изоляции; это регулируемые настройки, которые можно поместить в стабильное окно. Они также дают доказательства. Доказательства важны, потому что они предотвращают эскалацию к поставщикам на основе ощущений. Сначала докажите внутреннюю способность печати, а затем, если дефект сохраняется при контролируемых условиях, обращайтесь к внешним источникам.

Здесь также пилоты могут попасть в ловушку вариаций смены. Пилот может выглядеть стабильным в дневную смену с самым опытным оператором принтера, а затем скользнуть во вторую смену, когда возраст пасты, влажность и техника оператора немного отличаются. В случае Brooklyn Park казалось, что проблема связана с оператором, пока журнал дефектов и тренды SPI не были согласованы по времени и месту. Отклонение объема пасты вблизи области экрана было измеримо и коррелировало с изменением в середине смены, которое не было задокументировано.

Краткий список контролей печати, которые часто должны входить в базовую линию пилота:

• Тип пасты и правила обращения (Type 4 SAC305 — не магия; это просто параметр, который должен контролироваться)
• Растворитель для протирки под трафаретом и каденс (и правило для его изменения)
• Диапазоны давления и скорости скребка (диапазон, а не одно число)
• Проверки настройки принтера, связанные с сменой смены (поскольку дрейф имеет предсказуемое время)
• Пороговые значения SPI и экспорт данных, показывающих тенденции, а не только снимки проход/непроход

Это не полный учебник по дизайну трафарета. IPC-7525 существует не зря. Суть в том, что служба повышения выхода рассматривает пасту и печать как первостепенные рычаги выхода и настаивает на контролях, которые выдерживают нормальные колебания.

Профиль повторного прогрева: перестаньте охотиться за рецептами, создайте скучное окно

Работа профиля повторного плавления на пилоте часто терпит неудачу, потому что его воспринимают как косметическую настройку. Кто-то видит тусклые соединения и «настраивает» зоны, пока припой не станет более блестящим. Другой видит паттерн пустот и меняет время пропитки, не зафиксировав его. Затем команда пытается учиться на данных дефектов, которые были созданы движущейся целью.

Один из уроков ранней карьеры, который повторяется снова и снова, — это то, что скучные окна масштабируются. Мышление о «лучшей настройке» пытается подтолкнуть процесс к краю: самый быстрый конвейер, самая горячая вершина, минимальная паста, чтобы избежать мостиков. Это кажется эффективным, пока паста не станет старше часа, влажность не изменится, платы немного не деформируются, а оператор не загрузит принтер по-другому. В небольшом эксперименте DOE изменение нескольких настроек — частоты протирки, давления скребка, времени пропитки — может выявить широкое окно, которое менее красиво, но гораздо более повторяемое. Пилот не нуждается в самых красивых соединениях; ему нужны соединения, которые скучно стабильны.

Именно поэтому важна деталь блокировки рецепта Heller 1809. Конкретная модель печи менее важна, чем то, что профиль — это артефакт с владельцем, версией и записью. Если требуется изменение профиля, оно регистрируется, а связанные данные помечаются соответствующим образом. Это само по себе предотвращает половину «все было хорошо вчера» колебаний.

И да, это зависит от контекста. Нет универсального «лучшего профиля повторного плавления для SAC305», потому что типы печей различаются, масса платы различается, плотность компонентов различается, а изменение поведения с азотом и воздухом влияет на смачиваемость. Самый честный результат — это ограничительные рамки и метод быстрого поиска стабильного окна, а не скопированный график.

Когда команда сможет без колебаний сказать, что за профиль и какой диапазон допустим, следующий вопрос — человеческий: сможет ли процесс выдержать поведение смены? Вот где циклы оператора перестают быть «мягкой вещью» и превращаются в механизмы выхода.

Операторы, доверие к инспекции и 10-минутный цикл

Обратные связи оператора превосходят большинство панелей мониторинга во время разгона, потому что проблемы разгона тактильны и локальны. Поведение пасты меняется. Повреждения при обращении проявляются вокруг фиксатора. Вызовы AOI перестают соответствовать реальности. Если линия научилась игнорировать свою собственную инспекцию, разгон уже в беде.

На линии, где назойливые вызовы AOI обучили людей автоматически принимать решения, сбой заключался не в том, что Mirtec была плохой машиной. Провал заключался в управлении. Операторы снова и снова очищали один и тот же вызов тени разъема, что является предсказуемой человеческой реакцией на повторяющийся шум. Решение было частично техническим — освещение и пороги библиотеки — и частично социальным: видимое правило, что повторяющиеся назойливые вызовы исправляются в течение 48 часов или удаляются. Это правило восстановило доверие, очистило данные и сделало Парето честным.

Легкий цикл, который работает на пилоте, — это 10-минутный итоговый брифинг в конце смены с тремя вопросами: «Что замедлило вас?», «Что вы переделали дважды?», «Соответствовала ли инструкция?» Ключ — в закрытии: изменения происходят в течение одного-двух дней, и команда явно связывает «мы изменили X, потому что вы увидели Y». В регулируемых средах это закрытие должно проходить через пути ECO/NCR и обновление управляемых инструкций. Цикл все еще работает; ему просто нужны правильные документы и процедуры, чтобы «ремонт линии» не превратился в незадокументированный процессный дрейф.

Золотой пакет процесса: делая пилот переносимым (и защищённым от CM)

Пилот, который нельзя воспроизвести в другом здании, — это всего лишь история, а не доказательство. Это особенно важно, когда продукт переходит с внутренней линии на контрактного производителя (CM), или с пилотной команды на массовое производство, или из одной географии в другую. Модель сбоя предсказуема: «та же ревизия» собирается с использованием других расходных материалов и настроек, дефекты меняют форму, а обвинения становятся операционной системой.

При переносе медицинского пилота между сайтом заказчика в Мэдисоне и CM в Гвадалахаре платы часто были электрически исправны, но обзоры партии были хаосом. Люди не могли ответить, что изменилось. Одна зона печи была настроена. Растворитель для протирки трафарета был заменен. В одном месте использовался азотный повторный прогрев, а в другом — воздух, без фиксации. Когда в CM появились пустоты BTC/QFN и прерывающиеся разрывы, было заманчиво представить это как «CM не может его собрать». Настоящий дефект — это отсутствие базовой линии.

Здесь начинается работа по управлению ростом выхода продукции, которая превращается в управленческую задачу. «Золотой пакет сборки» — это не формальность; это средство передачи. Он определяет, что означает «одинаковая сборка» в артефактах, а не в намерениях. Он также создает функцию принуждения: если команда не может задокументировать процесс, она не может заявлять о его стабильности.

Практический золотой пакет обычно включает элементы, управляемые версиями и совпадающие по ревизиям, такие как:

• Эскизы трафарета и любые вызовы для шагов трафарета (включая заметки по апертуре)
• Рецепт печи и как он был измерен/подтвержден (не только «Зона 3 = 240»)
• Идентификатор программы размещения или хэш и заметки по настройке машины
• Версия библиотеки AOI и пороги инспекции (а также правила для ложных срабатываний)
• Пороги SPI и какие данные экспортируются
• Инструкции по работе, параметры крутящего момента там, где это актуально, контроль ESD и лимиты повторной обработки
• Путь контроля изменений: кто может менять что, с каким доказательством и как это фиксируется

Обход, который имеет значение, потому что люди застревают здесь: пороги приемлемости не всегда универсальны. Например, критерии пустот BTC/QFN могут зависеть от приложения и стандарта, и команды не должны импровизировать это в процессе передачи. Дисциплинированный подход — согласовать критерии с заинтересованными сторонами по качеству/клиентам и зафиксировать используемую ревизию стандарта или внутреннюю спецификацию. Цель не превращать пилот в фестиваль бумажной работы. Цель — остановить тихие корректировки, превращающие данные пилота в анекдоты.

Ворота просты: не начинайте масштабирование, пока не будет определено, что такое «одинаковая сборка», и это определение не будет находиться в пакете, который можно переносить.

Следите за единицей: когда «выход» больше не является узким местом

Даже при улучшении показателей SMT FPY пилоты все равно могут пропускать даты отгрузки, потому что ограничение сместилось. Работа по управлению ростом выхода, которая сосредоточена только на пайках, может пропустить настоящий блокирующий фактор.

В сборке Penang CM линия стабилизировалась, но поставки все еще задерживались. Анализ показал очередь на функциональном тесте, вызванную проблемой с фиксаторами типа «кровать-иглы»: прерывистые контакты вызывали повторные тесты, что создавало еще одну очередь и приводило к сдвигу графика. Инстинкт подсказывал купить больше фиксаторов. Быстрым решением было перепроектировать контакты и установить задокументированный режим очистки и обслуживания, зафиксированный в том же «золотом пакете», который определял базовую линию SMT. Показатели FPY почти не изменились, но пропускная способность выросла — потому что ограничение системы больше не было пайкой.

Простой тест на проверку завершает цикл: контроль — это то, что удерживает риск отгрузки в пределах на этой неделе. Возможности — это то, что делает следующую неделю более спокойной и дешевой. Если пилот заканчивается только контролем — больше тестов, больше инспекторов, больше станков для повторной обработки — результат может существовать, но рост идет за счет аренды этого результата. Если пилот завершается планом закрытия по Парето, надежной системой инспекции, скучным рабочим окном и «золотым пакетом», который определяет «одинаковую сборку», то рост действительно можно масштабировать.