Цена качества производства печатных плат на этапе опытного образца


PDF версия

Как известно, технологический процесс разработки является главным фактором, определяющим эффективность цикла разработки изделия. Но в этом процессе трудно переоценить этап изготовления опытного образца, на котором эффективно и заблаговременно выявляются ошибки проектирования. В конце концов, именно макет позволяет установить, насколько правильно реализован замысел проекта в файлах САПР.

При тестировании и верификации первого прототипа команда разработчиков дол`жна вместе с тем проконтролировать:
– правильность реализации принципов схемотехнического проектирования;
– правильность реализации топологии;
– правильность реализации характеристик всего программного обеспечения кристалла;
– способность отдельных компонентов взаимодействовать в соответствии с техническим паспортом, функциональными требованиями и данными для моделирования;
– способность производителя выпускать изделия в соответствии со схемой технологического маршрута.
Очевидно, это достаточно объемный список задач, которые трудно выполнить все сразу. При этом показатели качества продукции играют очень важную роль во всем цикле проектирования. Чем качественнее производитель изготовит опытный образец, тем в большей мере коллектив разработчиков сможет заниматься доработкой функциональных характеристик, а не поиском производственных ошибок (см. рис. 1).

 

Рис. 1. Минимизация технической доработки на этапе опытного образца повышает выход годных изделий

 

Оптимизация производства

При оптимизации производства изделия огромное внимание уделяется тем вопросам проектирования, которые могут отрицательно сказаться на выходе годных. Известно, что экономия в несколько центов при производстве больших партий изделий может существенно повысить его рентабельность. Проектирование, в результате которого обеспечивается 98-% выход годных изделий, делает производство намного более конкурентоспособным (по таким параметрам как цена, надежность, репутация на рынке, срок службы и т.д.), чем изготовление продукции с большим количеством брака. Опыт показывает, что платы, изготовленные при невысоком выходе годных, менее надежны при эксплуатации. Проектирование с учетом большего выхода годных изделий позволяет также повысить их срок службы. Тот же вывод относится и к изготовлению опытных образцов с той лишь разницей, что они используются с другой целью.
Таким образом, следует учитывать, что:
– технологическая подготовка производства оптимизирует серийный выпуск продукции, стоимость компонентов и сокращает издержки;
– опытные образцы позволяют уменьшить количество ошибок проектирования, увеличить оборачиваемость средств и функциональную верификацию.
Качество производства является тем фактором, который имеет решающее значение в изготовлении опытного образца и определяет рентабельность инвестиций. Качество производства можно охарактеризовать с помощью таких показателей как своевременность поставок; соответствие проекту; доступность технической поддержки; выход годных.
Рассмотрим эти четыре аспекта по отдельности. 

Своевременность поставок

Курьерская служба UPS на 91% обеспечивает своевременную доставку груза по США. Учитывая, что этот показатель остается неизменным в течение последних пяти лет, а объемы поставок UPS почти в три раза выше поставок ближайшего конкурента, 91% можно считать базовым показателем своевременности доставки. Попробуем сравнить показатели трех ведущих поставщиков опытных образцов, принимая во внимание, что все эти три конкурирующие между собой компании пользуются услугами UPS, FedEx и других служб для доставки своих изделий коллективам разработчиков. Другими словами, даже если изделие произведено в срок, курьерская служба может доставить его с опозданием.
Фактический показатель своевременности поставок производителя Sunstone Circuits: 99+%; конкурирующего производителя №1: 98+%; конкурирующего производителя №2: 95+%.
Согласно данным остальных лидеров отрасли по изготовлению опытных образцов печатных плат, своевременность их поставок составляет 95%. Разница между 95% и 99+% выглядит незначительной – по крайней мере, при небольших количествах изделий в одном заказе. Например, показатель 95% означает, что из 1000 поставок 50 осуществляются с опозданием.
Если производитель с быстрым оборотом обслуживает в среднем 1000 заказов в день, разница между показателями 95 и 99% означает, что количество несвоевременных поставок за год составляет 11 тыс. То есть 11 тыс. групп разработчиков получают опытные образцы с опозданием. Даже если это обстоятельство не является критичным, для всей индустрии объем потерянного времени на этапе проектирования весьма велик.
Попробуем оценить, в какие суммы обходятся опоздания с доставкой. Предположим, что в случае несоблюдения срока поставки опытного образца дополнительные расходы для коллектива разработчиков в среднем составляют 1000 долл./день. Следовательно, суммарный объем расходов в том случае, если показатель своевременности поставок заказов равен 95% (50 опозданий в день), дополнительные расходы обойдутся для заказчика в 50 тыс. долл. В год убытки составят 12 млн долл. При показателе 99+% убытки уменьшаются до 1–2 млн долл. в год, но и эти цифры достаточно велики. Вот почему компания Sunstone Circuits пытается увеличить показатель 99+%. 

Соответствие проекту

Строгое следование замыслу проекта подразумевает способность производителя в точности изготовить разработанную плату. Мы не станем обсуждать особенности схемной реализации, но обсудим вопрос о том, насколько точно производителю удается воссоздать то, что указано в файле макета.
Разумеется, строгое следование макетным данным не всегда осуществляется на практике. Отклонения от проекта в процессе производства бывают непреднамеренными, они могут возникать из-за обрывов или коротких замыканий на печатной плате, несоответствия компонентов техническим требованиям или из-за ошибок производства. Наконец, нарушения замысла реализации проекта могут быть связаны с недостатками схемотехнического решения.
Роль проверки на соответствие опытного образца техническим требованиям проекта (см. рис. 2) очень велика, поскольку проблемы технологичности изделий могут привести к задержке производства и повышению расходов. При обнаружении таких проблем производство приостанавливается, пока специалисты не доработают проект.

 

Рис. 2. Проверка опытных образцов на соответствие техническим требованиям

Сценарий развития событий при обнаружении бракованной продукции можно проследить на примере сотовых телефонов Motorola Razr. В 2006 г. за два дня до того, как эти устройства должны были поступить в продажу, торговые представители заказчика обнаружили, что на складах производителя находится чрезмерно большое количество отремонтированных телефонов Motorola Razr. Эти изделия не прошли контроля качества на предприятии. Сделав вывод о том, что такой высокий процент брака на фабрике с большой вероятностью приведет к отказам этих телефонов в условиях эксплуатации, сметливые торговые представители порекомендовали заказчикам воздержаться от приобретения этой модели телефона. В результате операторы сотовой связи приостановили покупки Razr. Впоследствии выяснилось, что причиной производственного брака стал дефектный компонент.
Брак, подобный тому, который был обнаружен в этом телефоне, не всегда отслеживается с помощью опытного образца, однако некоторые их все же можно обнаружить на этой стадии. Кроме того, правильно изготовленный образец позволяет разработчикам заняться отладкой параметров изделия, а не решать вопрос о соответствии изделия проекту.
Известно, что стандартный показатель возврата некачественных изделий производителю (ВНИП) печатных плат составляет около 2%. Как и в предыдущем примере, будем исходить из того, что 1 день задержки в поставке опытного образца обходится заказчику (коллективу разработчиков) в 1000 долл. В этом случае в компания, ежедневно обслуживающая 1000 заказов на опытные образцы, получает 20 возвратов. Если на доставку этих изделий заказчику потребуются три дня, суммарный объем ежедневных убытков для заказчиков составит 60 тыс. долл. Если же ВНИП менее 1%, убытки в три раза меньше. За год в этом случае экономия бюджета на разработку равна 10 млн долл.
Проводя аналогию с примером бракованных телефонов Razr, о качестве производства той или иной компании можно судить по показателю ВНИП. Если ВНИП менее 1%, это значит, что производитель обеспечивает коллективы разработчиков инструментами и комплектующими изделиями, которыми можно воспользоваться уже на начальном этапе проектирования; производство отвечает всем требованиям заказчика по изготовлению изделия; производитель может представить тщательный анализ проекта.

Доступность техподдержки

Учитывая, что производитель опытных образцов играет роль партнера, позволяющего работать по плану и в установленные сроки, необходимо, чтобы техническая помощь со стороны этого партнера была всегда доступна. В противном случае команда разработчиков может потерять драгоценное время на ожидание важных данных со стороны производителя печатных плат. Более того, в условиях глобализации, когда группы разработчиков находятся в разных регионах и странах, их расписания могут существенно отличаться от графика работы производителя. В отличие от производителя конечной продукции, доступ команды разработчиков к поставщику опытных образцов должен быть более удобным.
По этим причинам многие лидеры отрасли, в т.ч. компания Sunstone Circuits, обеспечивают круглосуточную техническую поддержку заказчиков семь дней в неделю в течение всего года. Следует исходить из того, что разработка и производство электроники является уже глобальным, а не региональным круглосуточным бизнесом.

Выход годных

Объем выхода годных изделий является главным показателем уровня обслуживания заказчиков производителем. Однако при этом следует учитывать важность этапа изготовления опытного образца. Производитель, предоставляющий консультационные услуги и помощь высококвалифицированных экспертов, обеспечит более высокий уровень выхода годных опытных образцов. За счет этого высокого показателя компания-изготовитель сокращает издержки и производственные расходы, а также поддерживает привлекательную систему цен в отличие от конкурентов.

Выводы

Эффективность производства печатных плат непосредственно влияет и на продуктивность команды разработчиков. Высококвалифицированный производитель прототипов точно, эффективно и в срок выполняет заказы на опытные образцы. При этом разработчики получают следующие выгоды:
– уменьшается количество дефектов, устраняемых на этапе отладки;
– ускоряется процесс проектирования;
– в отсутствие задержки со стороны производства печатных плат соблюдаются сроки проектирования;
– производитель печатных плат и разработчики уделяют больше внимания вопросам технологичности проекта;
– надежная технологическая подготовка производства способствует повышению рентабельности продукции и снижению затрат на ее обслуживание в долгосрочной перспективе.
При этом вся отрасль выигрывает за счет снижения совокупных убытков и перерасходов, связанных с задержками поставок со стороны производителя.

1 комментарий
  1. Юлия Демченко
    Юлия Демченко
    24.07.2012 в 12:40

    требуется менеджер по продажам-электронщик. Место работы:
    Москва

    Заработная плата:
    от 70 000 руб.

    Занятость:
    Полный рабочий день

    Условия:
    Работа в стабильной компании. Специализацией компании являются поставки по каталогам американских и канадских франчайзинговых дистрибьюторов изделий электронной техники на российский рынок.
    Наша продукция: Вентиляторы Лампы Радиаторы
    Выключатели автоматические Микросхемы логики (в т.ч. программируемой) Расходные материалы
    Генераторы/резонаторы кварцевые Микросхемы микроволновые/радиочастотные Резисторы/потенциометры
    Гибридные схемы Микросхемы памяти Реле автомобильные
    Датчики температуры Микросхемы преобразователи сигналов Реле сигнальные и мощные
    Датчики ультразвуковые Микросхемы процессоры/контроллеры Реле твердотельные
    Датчики фотоэлектрические Модули CPU Светодиодные линейки/шкалы
    Диоды Модули и системы ввода/вывода Светодиоды/индикаторы
    Драйверы IGBT и MOSFET Модули хранения данных Системы идентификации
    ЖК индикаторы Одноплатные компьютеры Соединители для печатных плат
    Измерительные индикаторы Оптические фильтры Соединители коаксиальные
    Измерительные преобразователи Оптопары и прерыватели Счетчики/ таймеры
    ИК излучатели/приёмники Оптоэлектроника Считыватели кодов
    Индуктивности/трансформаторы Панели оператора/дисплеи Тиристоры
    Инструмент и оборудование Панели/шасси Транзисторы
    Источники питания Переключатели/выключатели Ферриты
    Кабели и аксессуары Предохранители Фильтры
    Клавиатуры Преобразователи AC/DC/DC Шасси, серверы
    Клеммы/клеммные блоки Преобразователи частоты Шкафы/Корпуса
    Кнопки Приёмопередатчики Электродвигатели
    Коммуникационные контроллеры Программируемые контроллеры Элементы питания/аккумуляторы
    Конденсаторы Программное обеспечение Энкодеры/инклинометры
    Контакторы/УЗО Промышленное оборудование
    Контрольно-измерительные приборы Пьезоакустические компоненты
    Иногородним компания предоставляет жилье.

    Обязанности:
    Увеличение количества продаж.

    Требования к кандидату

    Пол:
    Мужской

    Возраст:
    от 23 до 50 лет

    Образование:
    Среднее специальное

    Опыт работы:
    От 3 лет

    Требования:
    Наличие собственной клиентской базы.
    Образование — желательно техническое.

    Контактная информация

    Контактное лицо:
    Юлия

    Телефон:
    (495)797-35-66, 8-929-591-77-81

    E-mail:
    hr@ualfa.ru

    Ответить
Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *