การตรวจสอบชุดจัดส่ง: ค้นพบการขาดแคลนก่อนหยุดสายการผลิต

ช่องว่างระหว่าง Bill of Materials (BOM) ที่สมบูรณ์แบบและความเป็นจริงทางกายภาพของกล่องกระดาษที่มาถึงจุดรับเข้าเป็นพื้นที่ที่แพงที่สุดในการผลิต ในไฟล์ดิจิทัล แต่ละชิ้นส่วนมีอยู่ในปริมาณที่แน่นอน สอดคล้องกับ footprint ของมัน พร้อมสำหรับการประกอบ อย่างไรก็ตาม บนท่าเรือรับสินค้า โครงการเดียวกันมักมาถึงในรูปแบบ “ชุด” ที่ดูเหมือนไม่เหมือนการผลิต และดูเหมือนไปในลังอย่างเร่งรีบ เราเคยเห็นรันต้นแบบมูลค่า 50,000 ดอลลาร์หยุดชะงัก เพราะว่าครีบรีซิสเตอร์ 0402 บางชิ้นถูกโยนลงในถุง Ziploc โดยไม่มีป้ายชื่อ สร้างไฟฟ้าสถิต และไม่สามารถป้อนเข้าสู่อัตโนมัติได้

นั่นคือเหตุผลที่ทำการตรวจสอบ เราไม่ได้ทำเพื่อสร้างเอกสารหรือล่าช้าโครงการ เราทำเพื่อสร้างไฟร์วอลล์ทางกายภาพ เมื่ ชุดนั้นผ่านจากท่าเรือรับเข้าสู่กรงการผลิต มันจะถูกพิจารณาว่า “พร้อมสำหรับเครื่องจักร” หากสมมุตินั้นเป็นเท็จ ระยะเวลาที่จะเห็นผลเป็นเชิงผลกระทบทางการเงิน เครื่องเจาะเลือกและวางที่ทำงานได้ 20,000 ชิ้นส่วนต่อชั่วโมงจะไม่หยุดถามคำถามชี้แจงเกี่ยวกับป้าย handwritten มันหยุดไปเลย การตรวจสอบเป็นกลไกเดียวที่มีอยู่เพื่อป้องกันเสียงเงียบนี้

הาความเท็จของสเปรดชีต

ความเชื่อที่แพร่หลายคือถ่าสเปรดชีตบอกว่ามีตัวเก็บประจุ 5,000 ตัวบนม้วน ก็แปลว่ามี 5,000 ตัวบนม้วนนี้ นี่ไม่จริงเสมอไป โดยเฉพาะเมื่อต้องจัดการกับสินค้าเปิดหรือชิ้นส่วนจากตลาดสีเทา สเปรดชีตทำการอ้างสิทธิ์;เครื่องชั่งเป็นผู้ตรวจสอบ เมื่อชุดของส่งมอบมาถึง ขั้นตอนแรกไม่ได้อ่านสลิปบรรจุภัณฑ์ แต่เป็นการสอบถามสต็อกทางกายภาพ

เราไม่นับชิ้นส่วนด้วยมือ การนับด้วยมือช้ามากและเสี่ยงต่อ “ความเหนื่อยล้าหลับตา” ที่สมองคิดว่าจำนวนถูกต้องเพื่อสิ้นสุดงาน แทนที่ เราใช้เครื่องชั่งความแม่นยำและเครื่องนับเอกซเรย์ เครื่องนับเอกซเรย์สามารถสแกนถุงผ้ากันความชื้นที่ปิดสนิทและระบุจำนวนชิปภายในโดยไม่เปิดซีล นี่สำคัญสำหรับ FPGA มูลค่าสูง หรือตัวจัดการความชื้น (MSDs) ที่การเปิดถุงเป็นการเริ่มต้นนาฬิกาที่คุณไม่อยากให้เดินจนถึงนาทีสุดท้าย

การนับอย่างเข้มงวดนี้มักทำให้ทีมเกิดความหงุดหงิดระหว่างบริการเต็มรูปแบบและชุดส่งมอบ หากคุณซื้อชิ้นส่วนเองเพื่อประหยัดเงิน คุณก็รับความเสี่ยงในความถูกต้องของสินค้าคงคลังนั้น หากคุณซื้อ “ม้วนบางส่วน” จากโบรกเกอร์ที่อ้างว่ามีชิป 500 ตัว และการตรวจเอกซเรย์แสดงว่ามีเพียง 420 ตัว ปัญหาเหล่านี้เป็นความรับผิดชอบของคุณที่จะแก้ไข ในโมเดล Turnkey โรงงานจะรับผิดชอบความแปรปรวนนี้ ในโมเดลส่งมอบชุด ค่าความแปรปรวนหยุดการสร้างของคุณ

วลีที่เป็นอันตรายที่สุดในการตรวจสอบคือ “ใกล้เคียงพอ” ลูกค้าอาจส่งสตริปเทปตัดที่ดูเหมือนมีประมาณ 50 ชิ้นสำหรับงานรันบอร์ด 40 ชิ้น รายสายตา ก็ดูเพียงพอ แต่สำหรับเครื่องกลันเป็นความล้มเหลวที่รับประกัน เรามักต้องท้าทายข้ออ้าง “เชื่อใจในจำนวนของฉัน” คุณอาจนับมันเมื่อวานนี้ แต่ถ้าตัวนำเทปถูกตัดหรือชิ้นส่วนตกออกระหว่างบรรจุ เครื่องจะทำงานจนหยุดก่อนที่บอร์ดสุดท้ายจะเต็ม

ฟิสิกส์ของการสูญเสีย

ส่วนที่ถกเถียงที่สุดของการตรวจสอบชุดคืออัตราการสูญเสีย (attrition) — ชิ้นส่วน “พิเศษ” ที่จำเป็นสำหรับประกอบงาน ลูกค้าเกลียดอัตราการสูญเสีย มันรู้สึกเหมือนเป็นของเสีย ทำไมต้องใช้ 115 ชิ้นสำหรับสร้าง 100 บอร์ด?

มันขึ้นอยู่กับกลไกของตัวใส่ชิ้นส่วน SMT ตัวใส่ชิ้นส่วนไม่ได้วิเศษ มันคือระบบกลไกที่ต้องใช้แรงดึงและแรงเสียดทานในการผลักเทป ไปโหลดม้วนเข้าไปในตัวใส่ชิ้นส่วน เราต้องฉีกเทปปกคลุมและร้อยสายเทปเข้าสู่เฟืองขับ ก่อนที่จะถึงจุดเลือก ช่วงของเทปนี้อาจยาวตั้งแต่ 6 ถึง 12 นิ้ว หากคุณส่งชิ้นส่วน 100 ชิ้นบนสายต่อเนื่องสำหรับรันบอร์ด 100 ชิ้น ชิ้นส่วน 15 ถึง 20 ตัวแรกก็จะถูกสละเพื่อโหลดตัวใส่ชิ้นส่วน เครื่องไม่สามารถเลือกชิ้นส่วนเหล่านี้ได้ เนื่องจากอยู่ภายในกลไกการร้อยสาย

ความสับสนนี้มักเกิดจากความเข้าใจผิดว่าการตัดเทปทำงานอย่างไร หากคุณส่งเทปสายขนาด 2 นิ้ว ก็ไม่สามารถโหลดเข้าเครื่องอัตโนมัติได้ด้วยตัวเอง เราต้องเชื่อมรวมเทปเป็นชิ้นส่วนต่อขยายด้วยมือ ซึ่งเป็นงานที่ละเอียดอ่อนและเสี่ยงต่อเวลาทำงาน หากเทปสั้นเกินกว่าจะเชื่อมต่อได้ เรายังคงต้องวางชิ้นส่วนด้วยมือ

นักวิศวกรรมบางคนอาจโต้แย้งว่า “เพียงแค่วางด้วยมือ มันก็แค่ 50 บอร์ดเท่านั้น” ในขณะที่มนุษย์ สามารถ วางชิ้นส่วนได้ พวกเขาไม่สามารถทำด้วยความสม่ำเสมอหรือความเร็วของเครื่องจักรได้ การวางด้วยมือทำให้ความสม่ำเสมอของโปรไฟล์ความร้อนเสียไป เพิ่มความเสี่ยงในการวางชิ้นส่วนผิดแนว และเปลี่ยนงานอัตโนมัติ 2 ชั่วโมงให้กลายเป็นงานด้วยมือที่เป็นเวลาสองวัน สำหรับตัวต้านทานแบบพาสซีฟ 0402 หรือไอซีแบบละเอียด การวางด้วยมือไม่ใช่กลยุทธ์ “คล่องตัว” ที่ใช้ได้ มันเป็นการซ่อมแซมที่สิ้นเปลืองงบประมาณ

คณิตศาสตร์ของอัตราการลดลงไม่ได้เป็นการสุ่ม แต่จะแตกต่างกันไปตามประเภทของเครื่อง (หัวจ่าย MyData Agilis ใช้ของเสียน้อยกว่าหัวจ่ายกลไกแบบดั้งเดิมของ Juki หรือ Panasonic โดยทั่วไป สำหรับชิ้นส่วนแบบพาสซีฟ (ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ) เราต้องการเปอร์เซ็นต์เกินพอควบคู่กับจำนวนผู้นำที่กำหนด สำหรับ IC ที่มีราคาสูง ความต้องการเกินพอจะลดลง แต่ความต้องการผู้นำยังคงเดิม หากคุณส่งจำนวนที่แม่นยำ คุณกำลังวางแผนสำหรับการขาดแคลนอย่างมีประสิทธิภาพ

ความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์และความชื้น

นอกจากจำนวนแล้ว การตรวจสอบความถูกต้องยังยืนยันว่าส่วนประกอบสามารถอยู่รอดผ่านกระบวนการประกอบได้ นี่คือจุดที่ความแตกต่างระหว่าง “ชิ้นส่วน” และ “ส่วนประกอบที่พร้อมสำหรับการผลิต” กลายเป็นเรื่องเจ็บปวด เรามักเห็นชุดชุดประกอบที่มีส่วนประกอบ Moisture Sensitivity Level (MSL) 3 หรือ 4 เช่น BGAs หรือ QFNs ซึ่งนั่งอยู่ในลิ้นชักเป็นเดือน

เมื่อส่วนประกอบเหล่านี้ดูดซับความชื้นในอากาศ มันกลายเป็นระเบิดเวลาที่ทำงานได้ หากเราใส่โดยตรงเข้าเตา reflow ที่อุณหภูมิ 245°C ความชื้นที่ถูกขังไว้จะแปลงเป็นไอน้ำ ขยายตัว และแตกร้าวบรรจุภัณฑ์จากภายใน — ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “ป๊อปคอร์นมิ่ง” การตรวจสอบจะดูที่การ์ดบ่งชี้ความชื้นในถุง ถ้าการ์ดแสดงว่ามีการสัมผัสหรือส่วนประกอบมาถึงในบรรจุภัณฑ์ทั่วไปโดยไม่มีซับเดสสิแกน เราต้องอบด้วยความร้อนเป็นชั่วโมงหรือวันเพื่อขจัดความชื้นนี้ ซึ่งเป็นการเพิ่มเวลาในตารางงานที่ไม่มีใครคาดคิด

เรายังตรวจสอบขนาดทางกายภาพเทียบกับการจัดวางบอร์ด ซึ่งเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยเมื่อดีไซเนอร์เปลี่ยนส่วนประกอบใน BOM เช่น เปลี่ยนทรานซิสเตอร์ SOT-23 เป็น SOT-323 ขนาดเล็กกว่า แต่ลืมอัปเดตไฟล์การวาง PCB ส่วนประกอบจะมาถึงโดยมีค่าทางไฟฟ้าที่ถูกต้อง แต่ในทางกายภาพจะไม่พอดีกับแผ่นบัดกรี หากเราพบปัญหานี้ระหว่างการตรวจสอบ เราสามารถหาทางเลือกอื่นได้ หากพบในสายการผลิต เครื่องจักรจะเกิดความล้มเหลว และบอร์ดอาจต้องทำการออกแบบใหม่

เรื่องของตัวเลือกสำรองมักเป็นปัญหา ลูกค้าบางรายอีเมลแจ้งว่า “ถ้าไม่พบแคปของมูราต้า ก็ใช้ของ TDK ได้” ซึ่งเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ แต่หากการอนุมัตินี้อยู่ในอีเมลและไม่อยู่ใน BOM อย่างเป็นทางการหรือข้อมูลของชุดประกอบ การตรวจสอบจะขึ้นข้อมูลในชิ้นส่วน TDK เป็น “หมายเลขชิ้นส่วนผู้ผลิตผิด” (MPN) ชุดประกอบทางกายภาพต้องตรงตามเอกสารอย่างสมบูรณ์ เรายากที่จะเดาว่าคุณอนุมัติการเบี่ยงเบนใดบ้างโดยจิตใจ

โปรโตคอลการเก็บรักษา

เมื่อการตรวจสอบพบว่ามีการขาดแคลน — ไม่ว่าจะเป็นม้วนที่หายไป ถุงชิ้นส่วนที่แตก หรือความคลาดเคลื่อนในอัตราการสูญเสีย — งานจะถูกระงับ สถานะนี้ในระบบ ERP จะล็อกงานออกจากคิวการวางแผน เป็นช่วงเวลาที่ผู้จัดการโครงการกลัวมากที่สุด แต่มันเป็นสิ่งจำเป็น

เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราจัดการชุดประกอบที่มาถึงสองวันก่อนกำหนดเวลาปล่อยตัว ถุงวิเคราะห์ความขาดแคลนมีรายชื่อสิบห้าชิ้น ลูกค้ากรีดร้อง เหน็บแนมว่า “เริ่มต้นด้วยของที่มีอยู่แล้ว” แต่เราไม่ยอม เริ่มต้นบอร์ดที่ขาดแคลนก็เหมือนกับการดึงสายการผลิตออกกลางทาง เก็บไว้ (ซึ่งเชื้อเชิญฝุ่นและความเสียหาย) และกลับมาต่ออีกครั้งในอีกไม่กี่วันเพื่อจบงาน เวลาที่ใช้ตั้งค่าหรือรื้อถอนเพียงอย่างเดียวก็ทำลายประสิทธิภาพของการทำงาน รอคอยห้าวันเพื่อให้ชิ้นส่วนที่ขาดจาก DigiKey มาถึง ลูกค้าตะคอกเสียงก้องเรื่องความล่าช้า แต่พวกเขาได้รับบอร์ดสมบูรณ์ 100% ที่ทำงานได้แล้ว

ถ้าเราได้ดำเนินงานแบบกึ่งสำเร็จ พวกเขาจะได้รับโครงสร้างครึ่งสร้างที่ต้องใช้การบัดกรีซ้ำด้วยมือซึ่งจะใช้เวลาสองสัปดาห์ในการตรวจสอบ การตรวจสอบเข้มงวดเพราะทางเลือกคือความล้มเหลวในการผลิต เมื่อเราชั่งม้วน ตรวจสอบซีล และปฏิเสธเทปรายการที่ตัดแล้ว เราไม่ได้ตั้งใจที่จะทำให้ยาก เราทำเพื่อให้แน่ใจว่า เมื่อกดปุ่มเริ่ม ตำแหน่งการทำงานจะไม่หยุดจนกว่าผลิตภัณฑ์ของคุณจะเสร็จสมบูรณ์