Konsoliduotas PCBA, Komponentų ir Kabelių Tiekimas

2022 m. Q2 Pietų Afrikos pramoninės įrangos klientas jau pirko laidų pynes, bet PCB assemblies ir elektroninius komponentus vis dar valdė per atskirus tiekėjus; iš case bank turėjome konkrečią užduotį: "IC STM32F105RBT6 sourcing", "PCB/PCBA manufacturing integration" ir "Multi-category supply consolidation". Problema nebuvo vien kaina. Integracijos komanda turėjo suderinti laidų pynes, PCBA, komponentų prieinamumą, logistiką ir revizijų kontrolę taip, kad pramoninės mašinos mazgas nesugriūtų tarp trijų pirkimo kanalų.

TL;DR

• Konsoliduotas tiekimas tinka, kai PCBA, kabeliai ir komponentai turi bendrą revizijos riziką.
• Vienas tiekėjas turi pateikti AVL, FAI, testų įrašus ir pakeitimų valdymo taisykles.
• IPC-J-STD-001, IPC-A-610, IPC-A-620 ir ISO 9001 turi tapti priėmimo vartais.
• STM32F105RBT6 tipo IC sourcing turi būti tikrinamas kartu su firmware, MSL ir alternatyvomis.
• Sprendimą priimkite pagal rizikos sumažėjimą, ne pagal vieną pigiausią eilutę RFQ.

Kodėl atskiri tiekėjai pradeda trukdyti NPI etapui

Konsoliduotas PCBA, komponentų ir kabelių tiekimas yra pirkimo modelis, kuriame tas pats EMS partneris valdo surinktą spausdintinę plokštę, kritinius elektroninius komponentus, kabelių mazgus, dokumentus ir dalį logistikos. Šis vadovas skirtas inžinieriui arba pirkimo vadovui, kuris jau turi veikiančią pramoninės automatikos, medicinos, robotikos arba valdymo įrangos konstrukciją ir ruošiasi iš prototipo pereiti į 100-5 000 vnt. partijų pirkimą.

Rašau iš gamyklos pusės, kur tokios programos vertinamos ne pagal vieną gražų kainos pasiūlymą, o pagal tai, ar viena revizija gali pereiti per PCB surinkimą, kabelių surinkimą, komponentų pirkimą, testavimą ir išsiuntimą be paslėptų spragų. Pietų Afrikos projekte klientas jau pasitikėjo laidų pynių tiekimu, bet PCBA ir komponentai buvo atskirai. Tai reiškė, kad kiekvienas techninis pakeitimas turėjo keliauti per kelis tiekėjus ir kelis logistikos langus.

Jei klientas integruoja PCBA ir kabelį savo gamykloje, bet tiekėjai nemato vienas kito revizijų, 2 eurų jungties pakeitimas gali sustabdyti 2 savaičių surinkimo grafiką.

— Hommer Zhao, Įkūrėjas ir Techninis Ekspertas

Trys sąvokos prieš keičiant tiekimo modelį

PCBA yra surinkta spausdintinė plokštė su lituotais komponentais, kurios priėmimas turi būti siejamas su litavimo procesu, vizualia patikra ir elektriniu testu. Praktikoje PCBA RFQ turi apimti ne tik Gerber failus, bet ir BOM, Pick-and-Place, pastos trafaretą, testavimo instrukciją, firmware reikalavimą ir priėmimo klasę pagal IPC-A-610.

AVL yra patvirtintų gamintojų arba dalių sąrašas, kuris nurodo, kuriuos MPN galima pirkti be papildomo kliento leidimo. AVL neapsaugo nuo trūkumo, jei jame yra tik vienas mikrovaldiklis, vienas DC/DC keitiklis arba viena automobilinė jungtis. STM32F105RBT6 sourcing atveju tiekėjas turi tikrinti ne tik kainą, bet ir pakuotę, MSL, datasheet reviziją, programavimo reikalavimus ir alternatyvų patvirtinimo kelią.

Kabelių mazgas yra laidų, jungčių, krimpų, ekranavimo, žymėjimo ir testavimo įrašų rinkinys, kuris turi elektriškai ir mechaniškai sutapti su PCBA. Kai tas pats tiekėjas valdo laidų pynių gamybą ir PCBA, jis gali anksčiau pastebėti pinout konfliktą, netinkamą laidų išėjimo kampą arba jungties aukščio problemą.

Standartai, kurie turi būti sutarti iš anksto

IPC-J-STD-001 apibrėžia litavimo proceso ir medžiagų reikalavimų logiką, o IPC-A-610 naudojamas surinktų elektroninių mazgų priėmimui; viešą IPC kontekstą galima rasti IPC organizacijos apraše. Jei konsoliduotas tiekėjas nurodo tik "IPC standard", tai per silpna. RFQ turi pasakyti, ar reikia Class 2, Class 3, kokie defektai yra kritiniai ir kurie testai būtini prieš išsiuntimą.

Kabelių pusei reikia IPC-A-620 priėmimo logikos ir aiškių krimpo, pull test, izoliacijos bei continuity kriterijų. Jei naudojami UL pripažinti laidai arba appliance wiring material, UL-758 kontekstas turi būti susietas su medžiagų pasirinkimu; viešas UL organizacijos aprašas yra UL puslapyje. Kokybės sistemos pusėje ISO 9001 turi reikšti įrašų kontrolę, tiekėjo kvalifikaciją, neatitikčių uždarymą ir revizijų valdymą, o ne logotipą prezentacijoje; standartų šeimos kontekstas pateiktas ISO 9000 apraše.

Sprendimo lentelė: kada konsoliduoti, o kada palikti atskirai

Ši lentelė leidžia skaičiuoti ne vien vieneto kainą. Jei konsolidavimas sumažina vieną papildomą siuntą, vieną FAI ciklą ir vieną tiekėjų ginčą dėl defekto šaltinio, jis gali būti pigesnis net tada, kai atskira PCBA eilutė atrodo 3-5% brangesnė.

Kaip valdėme Pietų Afrikos pramoninės įrangos scenarijų

Pirmas žingsnis buvo ne iš karto perrašyti visą BOM. Kliento komanda turėjo esamą laidų pynių tiekimo kanalą ir atskirą PCBA pirkimą, todėl pradėjome nuo techninio suderinimo: kokios plokštės jungiasi su kokiais kabeliais, kur yra kritiniai IC, kokie komponentai gali būti perkami kartu ir kur klientas turi išlaikyti galutinį patvirtinimą.

Kai atsirado "IC STM32F105RBT6 sourcing" klausimas, vertinome jį kaip programos riziką, ne kaip atskirą komponento eilutę. Mikrovaldiklis veikia kartu su firmware, kristalu, maitinimu, programavimo jungtimi, MSL valdymu ir funkciniu testu. Jei tiekėjas tiesiog nupirks IC be PCBA proceso konteksto, jis gali pristatyti dalis, bet ne sumažinti NPI riziką.

Mikrovaldiklio sourcing turi būti susietas su testu. Jei STM32 tipo dalis ateina laiku, bet fixture neturi programavimo kontaktų, pirkimas laimėjo savaitę, o gamyba ją prarado per vieną dieną.

— Hommer Zhao, Įkūrėjas ir Techninis Ekspertas

Antras žingsnis buvo sujungti dokumentų kontrolę. PCBA gamybos integracija reiškia, kad BOM, PnP, Gerber, kabelio pinout, testavimo instrukcija ir pakuotės reikalavimas turi vieną revizijos matricą. Jei klientas siunčia PCBA rev B vienam tiekėjui, o kabelio rev A kitam, gamykla gali pagaminti abu teisingai pagal savo dokumentą, bet galutinis mazgas vis tiek neveiks.

Trečias žingsnis buvo nustatyti, kuri atsakomybė lieka klientui. Konsoliduotas tiekėjas gali pasiūlyti alternatyvų MPN, bet klientas turi patvirtinti elektros, firmware ir sertifikacijos poveikį. Tiekėjas gali atlikti FCT, bet klientas turi duoti ribas: įtampa, srovė, komunikacijos komandos, LED būsena arba rele aktyvavimo seka. Be šių ribų vienas tiekėjas tik perima chaosą iš kelių tiekėjų.

RFQ paketas konsoliduotam tiekėjui

RFQ turi būti platesnis nei standartinis PCB gamybos užklausos paketas. Įtraukite Gerber arba ODB++, BOM su MPN ir alternatyvomis, Pick-and-Place, assembly drawing, kritinių komponentų sąrašą, kabelių brėžinius, pinout lenteles, krimpo specifikacijas, testavimo žingsnius, tikslinius kiekius, metinį poreikį ir pristatymo scenarijus.

Jei programa turi 100 vnt. NPI, 500 vnt. pilotą ir 2 000 vnt. serijos langą, tiekėjas turi atskirai įvertinti komponentų rezervaciją, PCB panelizaciją, kabelių medžiagų MOQ ir fixture amortizaciją. Viena eilutė "lead time 4 weeks" nėra pakankama. Reikia matyti, ar 4 savaitės apima komponentus, PCB, SMT, kabelius, FAI, testą ir pakavimą.

Konsolidavimas nėra tik pirkimo sutrumpinimas. Jis veikia tada, kai viena komanda mato PCBA defektą, kabelio pinout ir komponento pakeitimą tame pačiame 8D arba ECO įraše.

— Hommer Zhao, Įkūrėjas ir Techninis Ekspertas

Evolve: silpną tiekėjo frazę pakeiskite patikrinama sąlyga

Silpna RFQ frazė skamba taip: "tiekėjas turi valdyti PCBA, komponentus ir kabelius". Ji nepasako, kaip bus matuojamas valdymas. Geresnė sąlyga: "tiekėjas pateikia vieną revizijų matricą PCBA, kabelių brėžiniams ir BOM; kritiniams MPN su lead time virš 8 savaičių nurodo bent 1 alternatyvą arba rašytinę riziką; pirmiems 5-10 NPI vienetų pateikia FAI, 100% continuity testą kabeliams ir FCT pass/fail žurnalą PCBA mazgui."

Toks sakinys iškart parodo, ar tiekėjas turi procesą. Jei jis negali pateikti revizijų matricos, jis tik sudeda kelias kainas į vieną pasiūlymą. Jei gali pateikti FAI, AVL, continuity ir FCT įrašus, pirkėjas jau gali vertinti programos riziką pagal duomenis.

FAQ

Ar konsoliduotas tiekimas visada sumažina PCBA kainą?

Ne visada. Jei PCBA yra stabili, kabelis standartinis, o metinis kiekis mažesnis nei 100 vnt., atskiri tiekėjai gali būti racionalūs. Konsolidavimas dažniau atsiperka tada, kai yra bent 2 techninės sąsajos, FAI poreikis ir IPC-J-STD-001 arba IPC-A-620 priėmimo kontrolė.

Kiek alternatyvų reikia kritiniam komponentui?

Kritiniam IC, maitinimo moduliui arba connector šeimai verta turėti bent 1 patvirtintą alternatyvą, o geriau 2, jei lead time viršija 8 savaites. Alternatyvos turi būti patvirtintos pagal elektrinį testą, firmware poveikį ir IPC-A-610 priėmimo klasę.

Kaip tikrinti, ar EMS tiekėjas tikrai valdo kabelius?

Paprašykite krimpo aukščio kriterijų, pull test plano, 100% continuity testo pavyzdžio ir IPC-A-620 priėmimo taisyklių. Jei tiekėjas gali parodyti šiuos 4 įrodymus kartu su PCBA FCT žurnalu, jis valdo sąsają, ne tik perka kabelį iš šalies.

Kada reikia vieno FCT visam mazgui?

Vienas FCT reikalingas, kai kabelio pinout, PCBA firmware arba galios apkrova gali sukelti defektą tik sujungus mazgą. Jei FCT trunka 90 s/vnt., 500 vnt. pilotui reikia suplanuoti bent 12,5 valandos gryno testo laiko be remonto ir registravimo buferio.

Ar ISO 9001 pakanka pramoninės elektronikos tiekėjui?

ISO 9001 yra gera bazė įrašų kontrolei ir neatitikčių valdymui, bet ji pati neapibrėžia litavimo, krimpų ar PCBA priėmimo ribų. RFQ turi pridėti IPC-J-STD-001, IPC-A-610 ir IPC-A-620 pagal realų mazgo tipą.

Ką daryti, jei klientas nenori atskleisti viso BOM vienam tiekėjui?

Galima pradėti nuo NDA, riboto BOM, kritinių komponentų sąrašo ir sąsajos brėžinių. Jei tiekėjas turi įvertinti tik PCBA ir kabelio riziką, jam būtini bent connector MPN, pinout, maitinimo ribos ir testavimo funkcijos; be jų kaina bus spėjimas.

Koks pirmas žingsnis prieš keičiant tiekimo modelį?

Paruoškite vieną revizijų paketą: PCBA failus, kabelio brėžinius, BOM, testavimo instrukciją, metinį kiekį ir 3 rizikingiausius MPN. Tada per kainos pasiūlymo formą paprašykite ne tik kainos, bet ir rizikos matricos.

Praktinis kitas žingsnis

Jei jūsų komanda atskirai perka PCBA, kabelius ir elektroninius komponentus, atsiųskite Gerber/ODB++, BOM, kabelių brėžinius, testavimo instrukciją ir kiekio scenarijus per kainos pasiūlymo formą arba kontaktų puslapį. PCB Lithuania gali įvertinti, ar konsoliduotas tiekimas sumažins revizijų, sourcing, testavimo ir logistikos riziką prieš keičiant esamą tiekėjų struktūrą.