案例干货|PCB行业精益转型-关键工序压合品质改善

此文为标杆精益高级精益顾问陈栋(TONY CHAN)就PCB行业精益转型一系列文章之一,此一系列文章包括以下6篇,此系列文章为顾问在多个PCB企业实施经验之总结,以饷读者。

1. 关键工序压合效率提升

2. 关键工序压合品质改善

3. 关键工序压合周期缩短

4. 关键工序压合保全、能耗

5. 关键工序阻焊改善

6. 钻孔-FQA-包装全面改善

全文总计3363字,需阅读9分钟,以下为正文:

01

关键工序压合品质改善

对于PCB行业来说品质损失是巨大的,通过精益过程质量改善,能产生巨大财务收益,是最有效的改善杠杆。

以某企业压合工序质量损失来看。2013年至2016年,压合工序 废 废率为1.429%,损失金额达到1086.44万,单位面积品质损失成本21.80元/㎡。

影响品质的因素很多,有工艺问题、产品设计问题、操作问题、环境问题等,但在压合工序比较突出的操作问题,单一因素大概占比为40%。

操作问题导致的缺陷为内短杂物、外观杂物、棕化擦花、凹痕四种主要类型。

针对此因素,在压合推进的品质课题包括良品条件、标准化作业、变化点管理、异物管理等。

1. 良品条件:即明确与改善“制造良品的条件“,需要从设计要素、生技要素、制造要素三个角度进行人、机、料、法、环的梳理,列出所有能想到的“制造良品的条件。

良品条件要通过标准作业实现人遵守标准作业,实现“所制定之规定能够持续遵守“并且”持续改善“。

最终达到标准作业遵守率低提升。

-遵守“制造良品的条件”;

-通过改善使其易于遵守。

2. 标准作业:建立标准作业闭环体系,即建立标准作业卡、进行标准作业培训、对标准作业进行遵守稽核、与日常改善结合对标准作业进行改善。

3. 异物管理:进行异物 MAP分析及降尘对比实验明确异物分布,再对异物形成原因建立对策。

02

压合品质改善结果

典型的压合工序进行品质改善,需要组建以质量负责人(如总监、质量经理)为组长的团队,通过1年的品质改善,注重过程质量控制系统完善、基础管理夯实、工艺条件完备、设计源头改善,

一般来说可以获得较为成功的结果,以某企业为例,通过一年实施实现整体 废率由改善前0.584%降低到0.401%,内短杂物 废降低22%,凹痕 废降低39%,外观杂物 废降低38%,棕化擦花 废降低50%。

并获得财务收益约300万。

03

压合品质改善历程

1.标准作业

闭环标准作业体系,首先从梳理标准作业开始,通常来说需要建立标准作业地图,对作业进行分级、分类,逐步完善。

同时需要选择一个适合行业的标准作业卡模式,传统电子行业的sop模式,不一定适合于PCB行业 。

下面例子是我们辅导PCB企业推荐的模板,此模板好处是简洁明了又包含必备操作与质量信息。

标准作业培训是非常重要的环节,若按照常规的集中方式培训,几乎无效果。有效的方式是运用JI的方式进行培训。

JI是一种科学的方法,基本逻辑是各主管应能够有效的分解工作,并能确认哪些是重要的步骤和关键点,

然后:进行学习准备(员工, 目的,兴趣)、给一个恰当的示范、让培训的员工试做、持续的跟进员工的做法, 直到合格。也就是“教三练四”过程。

标准作业稽核是最为关键的一个环节,首先需要建立作业稽核组织架构,稽核模式有2种一种是现场稽核一种是监控稽核。

稽核机制需要配套建立激励机制和量化数据,明确遵守率指标。

针对稽核发现未遵守问题,需要对作业员进行再培训,管理者进行考核,确保标准作业遵守作为现场管理头等大事。

标准作业实施过程中应该识别出大量改善。这些改善是涉及作业手法、工具、动作等层面的。

现场只有不断进行作业改善才能维持住标准,可以说标准化与改善是相辅相成的。

现场作业改善过程中要注意进行不良品分析、问题原因和现场深入观察,也就是说‘三现主义’必不可少。

例1:通过导入小批量多层车消除搬运动作造成擦花 废

改善前:小批量芯板堆放于平板车上,找板困难,搬板动作多,易造成棕化擦花 废。

改善后:导入多层放板车,在PP房与无尘房之间传送,配套芯板及PP独立放一层,减少翻板搬板动作。

例2:通过X-Ray照层偏盖板包纸改善产品接触擦花 废

改善前:首件X-RAY检查层偏时,芯板上面不隔高温纸,芯板直接与硬质盖板接触易棕化擦花。

改善后:将盖板包覆上高温纸,避免芯板与硬质盖板直接接触造成擦花。

例3:通过擦花重点客户型号目视化减少 废

改善前:在多种少量生产模式下,型号非常多,无法通过记忆记住所有型号质量控制要求。

改善后:一方面梳理重点客户,进行严格管控,一方面通过与系统结合,通过扫条码弹出提示,这样可以进一步在操作时提示员工按照标准作业,属于防错与标准作业结合。

例4:自检

改善前:员工未进行自检,缺乏明确要求和方法。

改善后:每做完一套板后,目视次外层芯板板面,检查有无棕化擦花痕迹。

1.异物管理

在PCB行业异物是个非常常见问题,具有极大解决价值,同时又存在极大解决难度。

因为异物源头多,既与环境有关,又和设备、材料、操作等方方面面相关。异物主要2个类型,导电类和绝缘类。

异物概念:附着在产品内的导电/绝缘污染物,导致品质问题发生的物体。

异物种类:

*导电:铆钉屑、铜屑、碳化物、铁屑。

*绝缘:杂物、水渍、头发丝、纤维丝。

要改善异物问题,需要手段包括降尘实验、成分检测、异物MAP、发生原理分析,其目的是确实把握异物发生源,根据异物产生途径制定有效扑灭对策。

例:成分检测(显微镜观察)

例:降尘实验

例:异物MAP

例:异物发生原理分析

例:异物分析发生位置与发生原理双因素分析

通过分析及组员头脑风暴,基本可以确定内短杂物产生原因如下:

1.人的因素主要包括:清洁保养未做到位、操作动作不标准,撞断线路、未按寿命管控要求更换刀具、未按标准穿戴防尘服、防尘帽等这些问题都是导致异物因素。

2.设备方面主要包括:设计不合理导致清洁困难、设备磨损/生锈掉屑、铆钉机吸尘装置损坏导致无法有效吸尘、铆钉机上下模具对准度未校准导致铆钉开花异常、熔合机故障导致熔合位PP碳化等因素导致异物。

3.料的方面:内层AOI来料杂物、铜箔供应商来料杂物、PP供应商来料杂物等

4.方法与环境方面:缺少清洁保养标准作业、缺少全面的异物控制培训、异物控制措施落实稽查较弱、棕化线设备内杂物、无尘房洁净度达不到要求等因素导致异物。

明确了原因和发生源可以制定相应改善对策。

例1:清洁保养标准作业及培训

对棕化、熔合、铆合清洁保养作业建立标准作业,共58个。

例2:通过对棕化线入板段安装风刀消除异味流入问题

改善前:用粘尘滚轮清除内层杂物,线隙间杂物无法清除,粘尘滚轮上杂物易返粘到生产板。

改善后:棕化入板段安装风刀吹除内层杂物,线隙间杂物可吹除;取消粘尘滚轮,防止二次污染。

例3:通过对棕化线烘干段侧壁开窗缩短清扫难度和时间

改善前:烘干段侧壁密封,保养时需将行辘全部拆除,从上方进行设备底部的清洁。

改善后:侧壁开窗,安装薄板抽屉,保养时开窗处取出抽屉更换粘尘胶。

1.保养耗时:由3H/1次减少至10min/1次

2.人力投入:由3人减少至1人

3.保养频率:由1次/月提高至1次/3天

例4:通过对铆钉机台面垫板优化缩短清扫时间和难度

改善前:台面木垫板为8个方形槽与97个圆孔镂空,用腊布对圆孔逐个进行清洁,清洁死角多。

改善后:台面木垫板为13个方形槽镂空,板与台面接触面积减少,无清洁死角,台面清洁时间由3min减少至30S。

例5:通过对铆钉机吸尘管固定消除吸尘异常

改善前:铆钉机吸尘管没有固定设施,使用过程中易脱落,无法吸走铆钉屑。

改善后:用绑带固定吸尘管,移动铆钉模具过程中吸尘管不脱落,有效除铆钉屑。

例6:通过对熔合位设计优化消除流胶问题导致的异物

改善前:网状设计、无导流槽,熔合位贴近板边。

改善后:实心铜块设计、增加导流槽,增加熔合位到板边的距离,熔合头温度变化不受熔合位影响,熔合效果好,熔合位无流胶。

例7:通过对PP冲孔增加吸尘管消除冲孔导致的异物

改善前:无吸尘管,PP 钻孔后无法有效吸尘,孔口处PP粉及PP胶团污染,易造成凹痕 废。

改善后:在PP钻孔处安装吸尘管,钻孔后进行有效的除尘。

例8:通过对PINLAM区铜箔&钢板放置优化消除工位的异物污染

改善前:铜箔放置台面紧贴PP架,PP粉掉落在铜箔上,易造成凹痕 废。

改善后:铜箔与钢板放置位调换,且与PP架保持固定距离,防止PP粉污染铜箔表面。

压合是全流程瓶颈,改善品质不止降低质量成本,也能减少复投、尾数、呆滞问题,从而缩短交期。

品质改善,要从数据分析开始,一开始就明确改善对象,然后进行问题原因分析,再明确根本原因。

最后的改善要落实到现场管理、工艺、设备、产品设计、操作等方面。

我们要遵守精益实施策略是改变现场、改变流程、改变流程。

质量改善过程中,若只有复杂的数据分析、大量时间写 告,而轻视现场观察、分析、改善,往往效果很差。

如6sigma,对于很多人来说存在的门槛太高,导致很多人是无法有效参与,也无法短期内快速掌握分析和改善手法,精益的品质改善需要的是简单、有效、快速的改善工具与方法,能实现全员、全过程都可以参与。

当然在改善的深水区,例如挑战6个西格玛级质量水平时可以运用6sigma的工具,这需要在项目不同阶段做很好的设计。

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