Assemblaggio di PCB in piccoli lotti ad alta varietà per ordini ripetuti.

Highleap Electronics offre servizi di assemblaggio di PCB in piccoli lotti e ad alta varietà per programmi HMLV (High-Variable Low-Volume), in cui gli OEM realizzano numerose schede diverse in piccole quantità ricorrenti: controllori industriali con varianti regionali, strumenti di test e misurazione, apparecchiature mediche, robotica, elettronica di potenza e programmi di ricambi che devono rimanere disponibili per anni. Gli ordini in genere variano da 5 a poche centinaia di schede per codice articolo, ripetute per molti codici articolo.

Per questo tipo di programma, il prezzo unitario di un singolo preventivo è meno importante di ciò che accade su cinquanta ordini: se ogni lotto ripetuto viene realizzato con la revisione corretta, se i costi di setup vengono addebitati nuovamente ogni volta, se un componente condiviso scarseggia in tre prodotti contemporaneamente e se la scheda prodotta in questo trimestre corrisponde a quella approvata due anni fa. Questa pagina illustra come viene gestito l'assemblaggio di PCB in piccoli lotti e con elevata varietà di prodotti, quali fattori ne influenzano i costi e cosa verificare nella scelta di un fornitore.

Cosa distingue l'assemblaggio di PCB in piccoli lotti ad alta varietà dalla produzione di massa?

Una linea ad alto volume è ottimizzata per produrre un singolo prodotto per diversi giorni. Questo tipo di programma HMLV prevede il cambio di prodotto più volte per turno, pertanto l'efficienza operativa dipende dal cambio formato, dal controllo dei dati e dalla gestione dei materiali, piuttosto che dalla velocità di posizionamento.

Quando un prodotto raggiunge volumi di produzione stabili, anche la configurazione della linea di produzione cambia. Il nostro lavoro di assemblaggio di PCB ad alto volume è organizzato in base alla produttività; la produzione di piccoli lotti è organizzata in modo da garantire che ogni lotto sia perfetto fin dal primo tentativo.

Struttura dei costi per l'assemblaggio di PCB in piccoli lotti ad alta varietà

Un preventivo per 20 pannelli e uno per 2,000 pannelli contengono le stesse categorie di costo in proporzioni molto diverse. Comprendere quali sono le voci una tantum e quali si ripetono in ogni lotto è fondamentale per negoziare un programma di produzione in piccoli lotti con elevata varietà di prodotti.

• Ingegneria una tantum (NRE): revisione dei dati, programmazione della macchina, stencil, programma AOI e attrezzatura di prova. Addebitato alla prima realizzazione di un codice articolo o di una revisione.
• Impostazione per lotto: confezionamento, impostazione dell'alimentatore, verifica del primo articolo e cambio linea. Si ripete per ogni ordine, indipendentemente dalla quantità.
• costo per tavola: PCB nudo, componenti, posizionamento, saldatura, ispezione e tempi di collaudo.
• Materiali indiretti: quantitativi minimi per bobina e vassoio, usura su piccoli lotti e qualsiasi eccedenza di inventario rimasta dopo la produzione.

Come si possono ridurre i costi di assemblaggio di PCB in piccoli lotti con elevata varietà di componenti?

Ridurre la frequenza con cui si sostengono i costi fissi, non le fasi del processo in sé. Tra le leve pratiche si possono citare il consolidamento degli ordini per la stessa scheda in un numero inferiore di lotti più grandi; la combinazione di varianti che condividono un PCB nudo in un'unica produzione con popolazioni diverse; l'utilizzo di un ordine quadro con rilasci programmati in modo da poter acquistare i componenti con sconti per quantità più vantaggiosi; e la standardizzazione dei componenti passivi tra le famiglie di prodotti in modo da poter condividere le bobine. Richiedere un preventivo per diversi lotti (ad esempio 10, 50 e 200 pezzi) mostra dove i costi di setup smettono di essere predominanti. Per ulteriori informazioni su come viene calcolato il prezzo di assemblaggio, consultare la nostra guida ai costi di assemblaggio di PCB.

Controllo delle revisioni per ordini ripetuti

In questi programmi ad alta variabilità, il guasto più dannoso non è un difetto di saldatura, bensì un lotto prodotto con la revisione errata. Un ordine ripetuto effettuato dall'ufficio acquisti con un vecchio codice articolo, una distinta base aggiornata dal punto di vista ingegneristico ma non inviata al produttore, o una variante prodotta con la stessa configurazione della scheda gemella, supereranno ogni controllo di qualità e risulteranno comunque errati.

La misura di sicurezza consiste nel rilasciare ogni build in base a un set di dati definito: revisione della scheda, revisione della distinta base, revisione del disegno di assemblaggio e, ove applicabile, versione del firmware. Un ordine ripetuto deve essere confrontato con l'ultimo set rilasciato prima che i materiali vengano preparati e qualsiasi differenza deve essere sollevata come una domanda anziché data per scontata. Indicare il set di revisione su ogni ordine di acquisto in modo che Highleap possa confermarlo in fase di revisione dell'ordine. Per far sì che questo funzioni per molti codici articolo, raccomandiamo:

• Uno schema di codifica dei componenti in cui la revisione dell'assemblaggio cambia ogni volta che cambiano la distinta base (BOM), la scheda nuda o il firmware.
• Le varianti sono definite come una distinta base dei materiali (BOM) più differenze esplicite nella popolazione, non come copie separate e modificate di un foglio di calcolo.
• Modifiche di progettazione che specificano la validità: quale modifica, quale numero di serie e cosa accade ai lavori in corso e alle scorte esistenti.
• Creare record che colleghino ogni lotto al suo set di revisione, in modo che un reso sul campo possa essere ricondotto alla build esatta. Tracciabilità PCB La pagina descrive cosa può essere registrato.

Strategia dei componenti per molteplici codici articolo

La disponibilità dei componenti è la causa più comune di ritardi negli ordini di piccoli lotti. Un piccolo lotto spesso richiede solo pochi pezzi di un componente venduto esclusivamente a bobina, e lo stesso componente può comparire su diverse schede ordinate in momenti diversi.

Indipendentemente dall'approccio utilizzato, una revisione della distinta base (BOM) dell'intera famiglia di prodotti è un'operazione che vale la pena eseguire almeno una volta. Permette di identificare i componenti utilizzati su più schede, i componenti a fornitore unico e quelli con avvisi di fine ciclo di vita, in modo da poterli acquistare o sostituire prima che blocchino un ordine. Il nostro team di approvvigionamento componenti effettua gli acquisti tramite distributori autorizzati e comunica lo stato del ciclo di vita insieme al preventivo. Per i prodotti industriali e medicali a lunga durata, l'approvazione preventiva di alternative per i componenti passivi e la logica comune previene molti ritardi dovuti a piccoli lotti.

Strategia di test e ispezione per piccoli lotti

I metodi di test che risultano convenienti su larga scala spesso costano più di quanto consentano di risparmiare su un lotto di 30 schede. La strategia di test viene scelta per ogni singolo prodotto, in base alla dimensione del lotto, alla complessità della scheda e al costo di un guasto sul campo.

Quale test elettrico è adatto a un lotto di piccole dimensioni?

Per la maggior parte degli ordini di assemblaggio di PCB in piccoli lotti, il test con sonde volanti è la scelta più pratica: richiede solo un programma, non un dispositivo di fissaggio, e il programma viene riutilizzato per ogni ordine successivo. Un dispositivo di fissaggio dedicato per il test in-circuit diventa conveniente quando il volume annuo di un determinato codice prodotto è sufficientemente elevato da ammortizzare il costo del dispositivo grazie alla riduzione dei tempi di test.

Vale la pena eseguire test funzionali per volumi ridotti?

Solitamente sì, perché è l'unico test che conferma che la scheda svolga correttamente la sua funzione. Il costo è rappresentato dallo sviluppo della procedura e dell'attrezzatura, non dalla sua esecuzione. Per le famiglie di prodotti, una stazione di test funzionale con adattatori intercambiabili o un connettore di test comune può essere utilizzata per diverse schede. Se si dispone già di una procedura o di un'attrezzatura di test del proprio laboratorio, spesso è possibile trasferirla.

Ispezione di ogni lotto

Ogni lotto viene sottoposto a verifica del primo articolo rispetto alla revisione rilasciata, ispezione ottica automatizzata (AOI) e radiografia per le schede con componenti BGA o con terminazione inferiore. Poiché i lotti sono di piccole dimensioni, un errore sulla prima scheda compromette una parte consistente del lotto, pertanto i controlli del primo articolo sono più importanti nella produzione di piccoli lotti rispetto alla produzione di massa. Ulteriori dettagli sono disponibili nella nostra pagina dedicata all'ispezione del primo articolo.

Valutazione di un fornitore di assemblaggio di PCB per piccoli lotti ad alta varietà

Molti fornitori di servizi di assemblaggio accettano piccoli ordini. Meno sono quelli organizzati per gestire molti piccoli ordini dallo stesso cliente nel corso di diversi anni. Le seguenti domande distinguono le due categorie:

• Gestione degli ordini ripetutiI costi NRE vengono addebitati nuovamente per gli ordini ripetuti di una revisione invariata? Gli stencil e i programmi vengono conservati?
• Controllo di revisioneCome fa il fornitore a confermare a quale revisione si riferisce un ordine ripetuto? Cosa succede quando l'ordine di acquisto e i dati non corrispondono?
• LogisticaCome vengono registrate e contabilizzate le scorte di proprietà del cliente? Come vengono gestite le parti in eccesso e quelle condivise?
• Tutto sotto lo stesso tetto: Il fornitore può fabbricare la scheda nuda, assemblare le parti SMT e a foro passante, testare, rivestire e fare assemblaggio di scatoleOgni passaggio di consegne tra fornitori allunga i tempi di consegna per ogni piccolo ordine.
• Registri di qualità per lottoI risultati del primo campione, i dati di ispezione e i risultati dei test vengono conservati per lotto e resi disponibili su richiesta?
• Accesso ingegneristicoI vostri ingegneri possono parlare con chi analizza i dati, o solo con il reparto vendite?

Se le vostre schede ad alta variabilità nascono da nuovi progetti, pianificate la transizione dalla prima versione a un prodotto finale e riproducibile prima del primo ordine di ripetizione. La nostra panoramica sul passaggio di una scheda dal prototipo alla produzione descrive le fasi di pianificazione coinvolte.

Domande frequenti sull'assemblaggio di PCB in piccoli lotti ad alta variabilità

Quale quantità viene considerata a basso volume?

Non esiste un limite fisso. Highleap accetta ordini di assemblaggio a partire da 5 pezzi, e questi programmi prevedono in genere da poche unità a diverse centinaia di schede per lotto. La caratteristica determinante è il numero di prodotti diversi e la frequenza dei cambi di produzione.

È possibile richiedere un preventivo per diverse tipologie di schede contemporaneamente?

Sì. Un preventivo di programma che elenca ogni codice articolo con la relativa quantità annua e la dimensione tipica del lotto ci consente di identificare i componenti condivisi e suggerire come pianificare le consegne.

È possibile realizzare varianti partendo da un singolo circuito stampato nudo?

Sì. Fornisci una distinta base con le differenze di popolazione per variante e l'identificativo della variante da contrassegnare sulla scheda. Le varianti della stessa scheda base possono spesso essere assemblate in un'unica configurazione.

Offrite servizi di assemblaggio di PCB sia "chiavi in ​​mano" che in conto terzi per piccoli lotti?

Sì. I programmi possono essere completamente chiavi in ​​mano, completamente in conto deposito o un mix dei due, e il modello può variare in base al codice articolo.

È possibile spedire le schede già assemblate?

Sì. Oltre all'assemblaggio di schede PCB, l'ambito di lavoro può includere il rivestimento protettivo, la realizzazione di cavi e cablaggi e l'assemblaggio di contenitori.