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SMT貼片加工PCBA多品種小批量的品質管控
來源：SMT 時間：2020/10/22
一、多品種小批量SMT的生產在質量管理上
主要存在以下問題：
1、調試階段的廢品率高
由于產品要不斷換型，要經常進行產品換型和生產調試工作，在換型過程中，需要對設備的參數進行修改，飛達，吸嘴，過爐治具的更換、貼片機程序的編制或調用等，稍有不慎就會錯誤或遺漏。有時工人剛結束上一種產品，對新換的產品尚未完全掌握或記起有關的操作要領，仍“沉浸”在上一產品操作方式中，從而產出不合格品，造成產品報廢。事實上，在小批量生產中，大多數的廢品都是在產品換型調試設備過程中產生的。對于多品種小批量生產來說，減少調試過程中的報廢尤為重要。
2、事后檢驗把關的質量控制模式
質量管理體系的核心問題是過程控制和全面質量管理。大多企業，產品質量只當做是質量部門和生產車間的事，各部門卻排除在外。在工序控制方面，雖然許多企業都有工藝規程、設備操作規程、安全規程和崗位職責，但由于可操作性差和過于繁瑣，加上沒有監控手段，其實施的程度不高。對于操作記錄，許多企業均未進行統計，又未養成每天查閱操作記錄的習慣。所以，許多原始記錄也不過是一堆廢紙。
雖然有許多企業通過了ISO9000質量管理體系認證，卻依然是實行工序專檢制，停留在依靠質檢員把關的階段，而不是從過程控制和管理上去找原因。
3、統計過程控制實施困難
統計過程控制(SPC)是應用統計技術對過程中的各個階段進行評估和監控，建立并保持過程處于可接受的且穩定的水平，從而保證產品與服務符合規定的要求的一種質量管理技術。
統計過程控制是質量控制的重要方法，而控制圖又是統計過程控制的關鍵技術，但由于傳統的控制圖產生于大批量、剛性生產環境中，難以應用于小批量生產環境中。
由于加工件的數量很少，收集的數據達不到利用傳統的統計方法要求，即控制圖還沒做出來生產已經結束。控制圖沒有起到應有的預防作用，失去了運用統計方法控制質量的意義。
總之，在多品種小批量的生產環境下，檢測力度不足，產品質量難以嚴格把控，良品率波動較大。普遍采用抽檢模式，質量追溯能力有限，缺乏有效的全檢技術手段，需要細粒度的品質控制手段，對產品質量進行追溯。
二、多品種小批量的生產的質量控制措施
多品種小批量的生產特點使產品的質量控制難度增加，為了保證多品種小批量生產條件下產品質量的穩步提高，需要建立詳盡的作業指導書、貫徹“預防為主”的原則，還需要引入先進的管理理念，提高管理水平。
1、建立詳盡的作業指導書和調試階段的標準作業程序
作業指導書應包括所需的數控程序、夾具編號、檢測手段以及所有要調整的參數。事先準備好作業指導書，可以充分考慮各種因素，通過編制和校對，集合多人的智慧和經驗，提高準確率和可行性。還可以有效的減少在線的換型時間，提高設備的使用率。
標準作業程序(SOP)應確定調試工作的每一執行步驟。按時間的先后順序來確定每一步該做什么，如何做。如：數控機床的換型，可按更換卡爪－調用程序--按程序所用刀號逐--核對－對刀--定位工件--設定零點--分步執行程序的順序將一系列散亂的工作統一按某一順序執行，避免遺漏。
同時，對于每一步驟，如何操作，如何檢驗也做出規定。如，更換卡爪后，如何檢測卡爪是否偏心等。可以看出調試標準作業程序是對調試工作的控制點操作的優化，這樣每位員工都可以按照程序的相關規定來做事，就不會出現大的失誤。即使出現失誤也可以很快地通過SOP加以檢查發現問題，并加以改進。
同時，由于SOP本身也是在實踐操作中不斷進行總結、優化和完善的產物，在這一過程中積累了許多人的共同智慧，因此相對比較優化，具有很好的可執行性，能提高做事情的效率。
2、精益過程質量控制
過程的工序標準化是在精益質量管理中具有重要地位。工序是產品形成過程的基本單位，工序質量直接決定著產品的質量和生產效率。工序質量受多方面因素影響，概括起來主要有六個方面，即5M1E（人、機、料、法、環、測），構成工序標準化的六大要素。
工序質量受5M1E因素的影響，5M1E因素又受外圍相關工作質量的影響。工序標準化要求5M1E要素標準化，也隱含著對5M1E外圍相關工作標準化的要求。工序標準化就是要通過5M1E要素的標準化保障工序質量和效率。
工序質量的重要評價指標是工序能力指數，工序質量直觀結果表現為合格率、單位工時等指標。工序質量也可通過直方圖、控制圖進行評價和分析。工序質量受5M1E等外部因素的影響也能反映外部因素的變化，工序質量的易評價性就可促進對5M1E及外圍工作的有效評價和改善。
工序標準化是精益生產、ISO9000體系共同的管理要求，是生產管理、質量管理、成本管理等職能管理共同的要求。工序標準化并未深入細致和協調一致，工序標準化應綜合體現質量、數量、成本等的標準化要求。
精益質量管理目標是尋求作業系統質量、效率、成本的綜合改善，對作業系統不刻意區分生產職能和質量職能，從項目角度也不區分為精益生產項目或六西格瑪項目，并倡導多種工具方法的綜合運用。精益質量管理將工序標準化作為基礎，就是要促進企業更加重視工序標準化，并打破職能界線聯合促進工序標準化，構筑起作業系統應對多品快速變化的質量、效率、成本綜合改善的堅實基礎。
過程的度量是ISO9000質量體系特別強調的管理要求，在生產管理中常以統計一詞表達相關生產結果。度量與統計是有區別的，度量隱含著與標準的比照，數據結果是處于坐標系中的。而統計則未強調與標準的比照，對偏差常不作深究。
3、真正貫徹“預防為主”的原則
要把理論上的“預防為主，預防與把關相結合”的思想，轉變為“實實在在的”預防，這并不是說不再把關，而是將把關的職能再進一步，即把關的內容包括兩個方面：一是產品質量的把關，再進一步是過程質量的把關。要達到100%合格品，第一重要的不是對產品質量的檢驗，而是預先對生產過程的嚴格控制。
需求，顧客是決定質量的唯一因素；
第二、減少任何不滿足顧客需求的東西；
第三、保持產品、服務和過程的一致性與穩定性；第四、要提供最低的價格而要盈利的唯一辦法是改進質量和速度。
改進流程、消除缺陷、減少波動。包括以下幾點含義：
第一、大多數質量問題存在于過程中而不是人；
第二、改進的方法有工作程序文件化、檢查工作步驟間的傳遞、教會員工持續所需的知識和方法、減少質量波動、改進速度。
第三、必須成為一個用過程概念來考慮問題和后果的人，即過程思考者。
所有的決策都以事實和數據為基礎。包括兩點含義：
第一、使用數據的障礙有：缺少現成的數據、在收集和分析數據方面缺少訓練、人們使用數據只是為了懲罰或獎勵員工而不是改進流程；
第二、數據包括結果數據（顧客滿意度、財政收支等）和過程數據（速度、交付期、質量、缺陷等）。
5、實現工業4.0的IIoT工業物聯智能柔性控制系統
通過工業物聯數字化自動化生產線能夠達到質量控制的目的，但柔性程度還是相對不足的，因此難以滿足快速工藝調整時對生產線快速轉產的需求。需要對傳統生產線的制造方式進行了升級，提出了針對工藝過程解耦的動態優化過程工藝。該工藝的特點是生產工序松耦合，能夠進行產線級動態重構，工序分解重排。
面向生產流程的動態服務編程技術以及支持在線命令執行的服務適配器，分別可以解決基于Web服務的生產工藝與設備資源在線重構問題和設備即插即用自動化配置與互操作命令動態執行的問題。實現裝配過程分鐘級動態切單、轉產；產品質量問題檢測時間達到秒級，工藝缺陷追溯時間達到分鐘級。
