Обзор инструментов обеспечения качества. Часть 1: предупреждение брака

Учитывая данный факт, команда Остек-СМТ при разработке и реализации концепции Цифрового сборочно-монтажного производства уделила особое внимание вопросам обеспечения качества продукции. Наши заказчики получили в свое распоряжение мощнейший комплекс инструментов, который поможет свести к минимуму риск возникновения производственного брака и приблизиться к нулевой дефектности.

На тему управления качеством написано огромное количество книг, статей и научных трудов. Сформулировано множество различных концепций и методик, которые легко найти в интернете. Однако при всей сложности и многообразии подходов к обеспечению качества производства необходимо выстроить системную работу по трем ключевым направлениям:

• Предупреждение брака
• Обнаружение дефектов
• Сбор и анализ данных

В данной статье рассмотрим вопрос предупреждения брака. Как известно, самый дешевый способ устранения производственных дефектов – их предупреждение. Если дефект не появился, то и с качеством все хорошо, а значит нет затрат на ремонт и утилизацию бракованных изделий. Чтобы не дать дефекту появиться, необходимо понимать возможные причины брака и выстроить эшелонированную защиту по этим направлениям.

В целом, можно выделить основные группы причин, которые могут привести к возникновению технологических дефектов при производстве радиоэлектроники:

• Ошибка конструкции
• Поврежденные или некачественные компоненты и материалы
• Нарушение технологии производства
• Нарушение работоспособности оборудования
• Человеческая ошибка или умышленное действие

Вопросы требований к конструированию и умышленных действий персонала оставим за скобками, т. к. они являются предметом отдельной проработки. Сфокусируемся на тех моментах, которые можно контролировать в рамках производства.

Для предупреждения проблем, связанных с использованием поврежденных или некачественных компонентов и материалов, мы предусмотрели две основные группы решений.

• Первая группа – это организация правильного хранения с соблюдением требуемых условий. Как это работает? Сначала все компоненты и материалы получают уникальный идентификатор, который позволяет в дальнейшем отслеживать все перемещения. Далее они помещаются в специализированные системы хранения, которые контролируют и поддерживают рекомендуемые климатические условия. Такие системы есть как для компонентов, так и для технологических материалов. За счет автоматизации обеспечивается контроль множества важных параметров, например, срока годности материалов. Это позволяет свести к минимуму человеческую ошибку, которая может привести к браку.
• Вторая группа – это входной контроль компонентов. Так как у входного контроля на складе есть ряд существенных недостатков и ограничений, мы отдали приоритет проверке компонентов непосредственно в производственном цикле. При этом в нашем комплексе Цифровое сборочно-монтажное производство – исключительно автоматизированные решения, работающие без участия человека. Платы мы проверяем на предмет коробления с помощью специального датчика, встроенного как в автомат установки компонентов, так и в систему селективной пайки. Качество компонентов можем проверить с помощью системы измерения электрических параметров и специализированных оптических систем, встроенных в оборудование. Интересный пример: автоматы-установщики FUJI могу проверять даже маркировку компонентов и полярность до захвата головкой, таким образом исключается ошибка.

Перейдем к теме нарушения технологии производства. Чтобы не допустить отклонения в технологии, мы реализовали в нашей концепции сразу несколько важных комплексных решений.

• Первое решение – встроенные в оборудование средства самопроверки, которые обеспечивают дополнительную проверку состояния технологического процесса и режимов работы оборудования. В случае отклонения такие системы либо информируют персонал, либо дают автоматическую обратную связь, и оборудование корректирует параметры работы. Отличным примером такой системы является встроенная в установку селективной пайки система контроля формы волны, которая автоматически при отклонении изменяет параметры работы насоса и тем самым обеспечивает высокую повторяемость пайки.
• Второе решение – средства промежуточного контроля. Если проверять изделия только в конце производственного цикла, то может быть слишком поздно, процесс будет необратимым, а потери огромными. Поэтому важно обеспечить промежуточный контроль в ключевых точках технологического процесса. Здесь необходимо руководствоваться принципом разумной достаточности – не всегда нужно проверять после каждой операции. При разработке стратегии контроля мы опирались на лучшие мировые практики в данном вопросе с учетом особенностей поставленной задачи. Но есть и отечественная специфика – широкое использование ручного труда. В концепции Цифрового производства мы реализовали ряд решений, позволяющих проверять соблюдение технологии при ручных операциях. Например, мы можем автоматически отслеживать температуру жала паяльника радиомонтажников, тем самым обеспечивая соблюдение технологии пайки.
• Третье решение – средства мониторинга технологического процесса. Так как отслеживать все параметры со всего оборудования и рабочих мест очень сложно, то для удобства наших заказчиков мы реализовали возможность мониторинга в режиме реального времени всего спектра ключевых технологических показателей и индикаторов.

Вся важная информация может быть выведена на диспетчерские экраны в удобной и наглядной форме, а оповещения об отклонениях будут поступать в течение нескольких секунд. Еще одной причиной дефектов является нарушение работоспособности оборудования или его частей. В комплексе Цифровое производство от Остек-СМТ предусмотрено использование оборудования от ведущих мировых производителей, которые идут в ногу со временем и технологиями. В их решениях реализован широкий спектр инструментов самодиагностики оборудования, которые позволяют своевременно распознавать отклонения в его работе.

Благодаря этим инструментам пользователь своевременно узнает, что тот или иной узел оборудования работает с отклонениями, или оборудование нуждается в регламентном техническом обслуживании. Логика работы современных систем самодиагностики строится на упреждающем информировании о необходимости проведения работ с оборудованием, что позволяет заблаговременно предпринять меры. Таким образом, пользователь может быть уверен, что при запуске все системы оборудования находятся в исправном состоянии, и неприятных сюрпризов не будет.

Хорошим примером является функционал автоматов установки FUJI, позволяющий отслеживать наработку и техническое состояние каждого питателя, головки и вакуумного захвата и заблаговременно информировать пользователя о необходимости проведения регламентных работ.

Конечно, говоря о предупреждении дефектов, не стоит недооценивать человеческий фактор. В концепции Цифрового производства мы предусмотрели комплекс технических решений, которые позволяют исключить человеческую ошибку и помочь сотруднику при выполнении операции. Один из примеров – автоматическая проверка ручной набивки перед пайкой выводных компонентов.

Тема стратегии и инструментов обеспечения качества довольно обширна и требует индивидуальной проработки под задачи и специфику предприятия. Специалисты Остек-СМТ помогут выстроить оптимальную систему обеспечения качества на вашем производстве.