薛廣輝

汽車(chē)電子產(chǎn)品與軍工、航天、艦船、軌道交通、醫(yī)療、金融、工控、通訊基站、算力中心等產(chǎn)品共同構(gòu)成了“高可靠性電子產(chǎn)品”一族，該類(lèi)產(chǎn)品的共同特征是PCBA工藝難度并不大：?一般不采用最新工藝如PoP、三明治板級(jí)堆疊、01005&008004元件、被動(dòng)元件內(nèi)埋、墊高板制程、裸芯片貼裝焊接等?沒(méi)有特別難處理的元器件，如本身熱變形嚴(yán)重的元件、不耐溫的元件?產(chǎn)品設(shè)計(jì)及元件選型基本遵守可制造性規(guī)范?基本不采用人工作業(yè)模式，如手工焊、人工特別處理焊接?生產(chǎn)時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)樣板（Golden Sample）、實(shí)物測(cè)溫板（軍工、航天除外）。此類(lèi)產(chǎn)品乍一看，生產(chǎn)難度系數(shù)不高，任何工廠生產(chǎn)都可以獲得較高的一次性良品率（FPYR）, 但此類(lèi)產(chǎn)品對(duì)可靠性要求極高，在有效服役期內(nèi)，不接受異常出現(xiàn)，也就是任何不良都要寫(xiě)檢討報(bào)告并徹底找到真因。

近年汽車(chē)電子發(fā)展迅速，汽車(chē)電子生產(chǎn)的基本要求如下：?零返修需求-無(wú)論是SMT/波峰焊、選擇焊/裝配測(cè)試、老化測(cè)試，所有不良全部報(bào)廢處理，不接受維修后產(chǎn)品?品質(zhì)可追溯性-任何一個(gè)產(chǎn)品，可以追蹤到產(chǎn)品上使用的每個(gè)部件的生產(chǎn)廠商、每個(gè)部件Date Code、Lot Code，每個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的參數(shù)、細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)等?完整的ECN/PCN、ECR/PCR控制體系，避免過(guò)程變動(dòng)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，這讓許多見(jiàn)招拆招的小企業(yè)無(wú)所適從，許多非正規(guī)手段不得使用，任何品質(zhì)不良都要找到真因并邏輯上正確，許多說(shuō)不清楚機(jī)理的經(jīng)驗(yàn)被質(zhì)疑，客戶不允許拿自己的產(chǎn)品“賭一把”?制造商需具備一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模，講究“門(mén)當(dāng)戶對(duì)”，避免低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的山寨小廠出事故后關(guān)門(mén)大吉現(xiàn)象的出現(xiàn)?機(jī)械化、自動(dòng)化優(yōu)先-能不使用人就不使用人，避免人員作業(yè)的不一致性?可靠性驗(yàn)證及檢測(cè)攔截系統(tǒng)性方案完整，如產(chǎn)品老化測(cè)試、在線AXI檢定、AOI自動(dòng)復(fù)判等。這些看似簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，一旦品質(zhì)要求100%落地，對(duì)諸多企業(yè)都是嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，單單一個(gè)“所有工站不良品不準(zhǔn)返修，統(tǒng)統(tǒng)報(bào)廢處理”就令許多企業(yè)望而止步，終端市場(chǎng)異常的擔(dān)責(zé)令更是許多小微企業(yè)聞之喪膽的所在。如何構(gòu)建汽車(chē)電子工廠？如何評(píng)鑒汽車(chē)電子工廠？如何管控汽車(chē)電子工廠？筆者將主要要素羅列如下，供同仁參考。

第一部分：物流與人流動(dòng)線的建設(shè)

汽車(chē)電子產(chǎn)品生產(chǎn)，一般要求不返修、不返工，物料、產(chǎn)品流動(dòng)要求一個(gè)流，盡量避免產(chǎn)品倒流或過(guò)程中產(chǎn)品倒流現(xiàn)象；避免原物料從后端向前端運(yùn)送現(xiàn)象。產(chǎn)品物流動(dòng)線需明確，過(guò)程中不得存放狀態(tài)不明貨物或違反物流動(dòng)線節(jié)點(diǎn)之貨物。原則上不允許暫存品堆積，除非物流動(dòng)線設(shè)計(jì)為暫存節(jié)點(diǎn)。生產(chǎn)車(chē)間如果出現(xiàn)貨物反復(fù)、交叉運(yùn)送現(xiàn)象，則視為物流動(dòng)線需優(yōu)化。

人流動(dòng)線的設(shè)計(jì)是指作業(yè)人員、物流人員運(yùn)動(dòng)的路徑，如波峰焊制程人員上班從SMT產(chǎn)線穿過(guò)、SMT作業(yè)人員休息、去茶水間穿過(guò)波峰焊生產(chǎn)區(qū)域等，這些現(xiàn)象就是人流動(dòng)線的不合理。合理的物流動(dòng)線、人流動(dòng)線設(shè)計(jì)，物料從進(jìn)入車(chē)間到入庫(kù)不暫存、不折返、不穿插；人員進(jìn)入車(chē)間不穿插、不折返、不跨區(qū)。合理的人流動(dòng)線與物流動(dòng)線，可以避免貨物不明狀態(tài)、避免人與貨的碰撞、避免作業(yè)人員串崗及跨區(qū)、避免不明異物帶入車(chē)間。不合理的人流物流動(dòng)線會(huì)出現(xiàn)莫名其妙的異常，給生產(chǎn)業(yè)者帶來(lái)困擾。例如某知名汽車(chē)電子生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)格實(shí)施零返修政策，工藝人員分析SMT不良第一名為異物，異物引起的虛焊、立碑導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。工藝人員深度排查，最終確認(rèn)為波峰焊段物流經(jīng)過(guò)SMT車(chē)間：波峰焊段物料、包裝盒、周轉(zhuǎn)臺(tái)車(chē)、人員等均需通過(guò)SMT產(chǎn)線運(yùn)送，物料運(yùn)輸車(chē)后段可以出車(chē)間經(jīng)走廊到倉(cāng)庫(kù)，再到原材料倉(cāng)拉物料經(jīng)SMT車(chē)間進(jìn)波峰焊生產(chǎn)區(qū)域，盡管人員進(jìn)出車(chē)間有風(fēng)淋清潔處理，但物流動(dòng)線不合理，導(dǎo)致物流過(guò)程帶入大量異物，引起SMT焊接異常。最終改善仍是從物流動(dòng)線優(yōu)化、管制著手，減少異物帶入，降低公司的整體報(bào)廢率。

第二部分：PCBA硬件的構(gòu)建

業(yè)界有句話說(shuō)“三流的設(shè)備、二流的人才、做一流的產(chǎn)品”，此話是經(jīng)營(yíng)管理的策略，旨在控制生產(chǎn)成本，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并非建議工廠硬件投資時(shí)選用低端設(shè)備。企業(yè)硬件投資時(shí)，需根據(jù)產(chǎn)品特性，如元件尺寸大小、元件密度、元件節(jié)距尺寸等選用合適的設(shè)備。避免設(shè)備穩(wěn)定性不足、設(shè)備精度不足導(dǎo)致的品質(zhì)異常。例如某汽車(chē)電子產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)需插裝三根插針，插針為Press-Fit工藝，單根插針需6KG插裝壓力，SMT貼片機(jī)無(wú)法滿足插裝壓力需求；SMT之后人工插裝無(wú)法保證垂直度，增加插裝工序耗費(fèi)人力物力，重點(diǎn)是增加的周轉(zhuǎn)過(guò)程存在撞件的風(fēng)險(xiǎn)，終端一次客訴為端子插裝垂直度不足，另一次客訴歸結(jié)于人工插裝壓接端子導(dǎo)致元件受損。競(jìng)企SMT泛用機(jī)具備最大10KG壓力，一次性完成SMT焊接及端子插裝，效率、品質(zhì)都有保證，使用人力少，交付周期短。這是典型的硬件建設(shè)不當(dāng)導(dǎo)致的運(yùn)營(yíng)困擾。

PCBA硬件投資的另一原則是工位預(yù)留制，如當(dāng)下生產(chǎn)采用人工貼標(biāo)簽方式作業(yè)，產(chǎn)線構(gòu)建時(shí)需保留激光打標(biāo)設(shè)備、PCB清潔機(jī)的位置，產(chǎn)線可以使用軌道填充該位置，一旦要求必須使用激光打標(biāo)工藝生產(chǎn)，工廠可以將軌道置換為設(shè)備即可，避免出現(xiàn)整條線移動(dòng)或改線現(xiàn)象—?jiǎng)诿駛?cái)、車(chē)間布局凌亂。例某企業(yè)生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品，當(dāng)下產(chǎn)品沒(méi)有BTC器件，產(chǎn)線沒(méi)有規(guī)劃AXI或在線X-Ray位置，新產(chǎn)品有BGA、功能模塊等部件，客戶要求100%X-Ray檢測(cè)，工廠安排線外人工測(cè)X-Ray，效率差、人力投入多，撞件異常無(wú)法避免。競(jìng)企產(chǎn)線有預(yù)留在線X-Ray位置，輕松的使用AXI替換軌道即順利量產(chǎn)。運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)低于該企業(yè)，客戶大量訂單被競(jìng)企拿走，客戶最終的評(píng)價(jià)是“不專(zhuān)業(yè)”、“沒(méi)做過(guò)汽車(chē)電子”產(chǎn)品。

第三部分：裝配測(cè)試與老化

汽車(chē)電子產(chǎn)品與普通消費(fèi)性電子產(chǎn)品的最大區(qū)別是對(duì)產(chǎn)品失效的容忍度。消費(fèi)性電子產(chǎn)品允許存在一定的不良率，不良出現(xiàn)一般不會(huì)帶來(lái)重大損失或致命后果。汽車(chē)電子產(chǎn)品則要求相對(duì)較高，部分產(chǎn)品一旦出現(xiàn)失效，可能會(huì)危及人身安全，所以對(duì)失效持零容忍態(tài)度。凡產(chǎn)品失效，必須找出真因并給出有效對(duì)策。失效產(chǎn)品并非免費(fèi)更換可以完結(jié)的，很多時(shí)候要承擔(dān)N倍的罰款或整個(gè)產(chǎn)品的價(jià)值承擔(dān)。這就要求汽車(chē)電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)出貨前需做完整、徹底測(cè)試，將所有存在瑕疵之產(chǎn)品或可靠性較低之產(chǎn)品有效檢出，避免流出到終端市場(chǎng)。汽車(chē)電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)在功能測(cè)試、產(chǎn)品性能測(cè)試、產(chǎn)品可靠性測(cè)試領(lǐng)域需構(gòu)建完整并強(qiáng)大的測(cè)試攔截能力。ODM及自由品牌制造商對(duì)新產(chǎn)品測(cè)試涵蓋率制訂完善計(jì)劃并驗(yàn)證其可執(zhí)行性，純OEM制造商則需嚴(yán)格落實(shí)產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)給出的檢測(cè)方案。測(cè)試涵蓋率及測(cè)試方案的落地程度需與客戶溝通確認(rèn)，并獲得客戶的書(shū)面認(rèn)可，包含使用的測(cè)試硬件、測(cè)試軟體、測(cè)試流程、測(cè)試環(huán)境等。避免測(cè)試涵蓋率不足、測(cè)試能力不足導(dǎo)致的缺陷產(chǎn)品流出到市場(chǎng)終端客戶現(xiàn)象出現(xiàn)。

第四部分：品質(zhì)系統(tǒng)的建立需求

汽車(chē)電子產(chǎn)品品質(zhì)系統(tǒng)至少包含以下內(nèi)容：1 .品質(zhì)追蹤系統(tǒng)（信息化系統(tǒng)）2.物料承認(rèn)系統(tǒng) 3.物料、部件進(jìn)料檢驗(yàn)系統(tǒng) 4.品質(zhì)過(guò)程控制系統(tǒng) 5.產(chǎn)品可靠性測(cè)試系統(tǒng) 6.產(chǎn)品測(cè)試方案承認(rèn)系統(tǒng) 7.客服系統(tǒng)（客戶品質(zhì)需求、市場(chǎng)客訴處理、內(nèi)部改善落地監(jiān)控）8.新產(chǎn)品品質(zhì)控制系統(tǒng)等。品質(zhì)系統(tǒng)需獨(dú)立于制造系統(tǒng)，以避免球員兼裁判現(xiàn)象影響品質(zhì)判定結(jié)果。品質(zhì)系統(tǒng)各職能崗位不允許刪減、合并，如SQE兼IQC;各職能崗位獨(dú)立運(yùn)行，協(xié)調(diào)作業(yè)，如IPQC獨(dú)立運(yùn)作稽查生產(chǎn)過(guò)程，OQC做最終檢驗(yàn)，判定出貨與否，不能以O(shè)QC檢驗(yàn)結(jié)果否定IPQC過(guò)程稽查；CQE對(duì)接客戶需求及市場(chǎng)客訴處理，IPQC需協(xié)助稽查改善對(duì)策落地執(zhí)行狀況。

某汽車(chē)電子廠，SMT制程Reflow后發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)周?chē)绣a珠現(xiàn)象，圖4.1-SMT焊點(diǎn)錫珠。按照品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品需報(bào)廢處理，因涉及100多片產(chǎn)品，報(bào)廢成本較高，制造與品質(zhì)協(xié)商，人工將錫珠挑掉，正常進(jìn)入下工序，裝配測(cè)試均正常。市場(chǎng)上終端用戶反饋有產(chǎn)品短路燒損現(xiàn)象，表現(xiàn)為QFP引腳間短路。分析結(jié)果判定為板面錫珠殘留，汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中錫珠滾動(dòng)導(dǎo)致短路燒損。此為典型的品質(zhì)與制造一體的影響，如果品質(zhì)堅(jiān)持崗位原則，即便產(chǎn)品不做報(bào)廢處理，制造&品質(zhì)也會(huì)做系列對(duì)策檢查、攔截，以確保無(wú)活動(dòng)錫珠風(fēng)險(xiǎn)的存在。

第五部分：工程系統(tǒng)的完整性

汽車(chē)電子工廠，制造端工程系統(tǒng)通常包含產(chǎn)品工程(PE)、制造工程（ME）、設(shè)備工程（EE）、測(cè)試工程(TE)、工業(yè)工程(IE)、采購(gòu)工程(PPE)6部分。產(chǎn)品工程負(fù)責(zé)新產(chǎn)品導(dǎo)入，新產(chǎn)品可制造性審查，新產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證，BOM、ECN、ECR、NPI階段SWR等發(fā)行，新產(chǎn)品物料驗(yàn)證，生產(chǎn)流程規(guī)劃等作業(yè)。制造工程主要職責(zé)在于維護(hù)產(chǎn)品量產(chǎn)工作，異常處理、工藝改善跟進(jìn)、治工具開(kāi)發(fā)優(yōu)化、工藝改進(jìn)評(píng)估驗(yàn)證等。設(shè)備工程負(fù)責(zé)所有生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)、運(yùn)行、程序制作、治工具使用、設(shè)備調(diào)試、備品申請(qǐng)、轉(zhuǎn)產(chǎn)技術(shù)支持等工作。測(cè)試工程主要職責(zé)是測(cè)試程序開(kāi)發(fā)、接收、優(yōu)化、維護(hù)、調(diào)試，測(cè)試設(shè)備架設(shè)、維護(hù)、保養(yǎng)，測(cè)試治工具開(kāi)發(fā)、裝配、維護(hù)、保養(yǎng)，測(cè)試人員教導(dǎo)，測(cè)試段ECN/ECR/SWR發(fā)行，測(cè)試備品申請(qǐng)等。工業(yè)工程負(fù)責(zé)產(chǎn)線作業(yè)指導(dǎo)書(shū)制作、崗位排配優(yōu)化、產(chǎn)能規(guī)劃、生產(chǎn)節(jié)拍測(cè)定、生產(chǎn)效率提升、人流動(dòng)線&物流動(dòng)線規(guī)劃及優(yōu)化、車(chē)間目視管理優(yōu)化、生產(chǎn)成本估算、產(chǎn)品報(bào)價(jià)支持等。部分企業(yè)設(shè)置有工程采購(gòu)，負(fù)責(zé)非標(biāo)治工具、線束、備件等開(kāi)發(fā)采購(gòu)，大部分企業(yè)采購(gòu)直接歸公司總采購(gòu)系統(tǒng)管理。

部分企業(yè)將制造工程（ME）與設(shè)備工程（EE）合并，也就是設(shè)備工程師與工藝工程師不單獨(dú)分開(kāi)，這種合并作業(yè)有助于提升工程師整體技術(shù)水準(zhǔn)，解決問(wèn)題更高效、直接。但不推薦將產(chǎn)品工程合并，產(chǎn)品工程旨在驗(yàn)證、評(píng)鑒產(chǎn)品的可制造性、可靠性、流程合理性、物料選擇合理性、實(shí)際生產(chǎn)效率等因素，同時(shí)對(duì)物料變更、工藝變更、產(chǎn)品變更做驗(yàn)證。這些工作直接交給ME執(zhí)行，工廠會(huì)大范圍高頻率踩坑，給工廠帶來(lái)批量性困擾。完整的工程系統(tǒng)分工協(xié)作，有利于培養(yǎng)新進(jìn)人員，對(duì)工程師個(gè)人依賴程度較低；殘缺的工程系統(tǒng)對(duì)工程師個(gè)人依賴度較高，換個(gè)人員負(fù)責(zé)可能會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目的推進(jìn)。這也是國(guó)際性大企業(yè)與普通小廠管理的本質(zhì)區(qū)別之一。

第六部分：實(shí)驗(yàn)室能力的建立

大部分汽車(chē)電子產(chǎn)品企業(yè)具備一定的分析能力，會(huì)構(gòu)建基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室能力，一者可以快速確認(rèn)產(chǎn)線異常產(chǎn)生的根因，二者可以培養(yǎng)公司分析問(wèn)題的思路、方法、基礎(chǔ)知識(shí)，三者可以提升客戶端的信任度，同時(shí)也可以降低試驗(yàn)、分析成本。汽車(chē)電子產(chǎn)品企業(yè)，試驗(yàn)的基礎(chǔ)分析能力通常包含：切片分析能力、元素分析能力、機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試能力（機(jī)械沖擊、機(jī)械振動(dòng)、跌落、擠壓、推拉力、彎折、扭曲、反復(fù)作用）、環(huán)境試驗(yàn)?zāi)芰Γǜ邷卮鎯?chǔ)、高濕存儲(chǔ)、帶電溫濕度測(cè)試、腐蝕性條件模擬、溫度變化模擬、結(jié)露模擬）、物理特性測(cè)試（密封、防水、防腐蝕）、光學(xué)測(cè)試能力等。企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品細(xì)分區(qū)塊架構(gòu)實(shí)驗(yàn)室能力。

第七部分：經(jīng)營(yíng)管理的抉擇-用人還是用裝備

汽車(chē)電子產(chǎn)品發(fā)展如日中天，大部分品牌對(duì)產(chǎn)品可靠性從嚴(yán)處理，除了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及新產(chǎn)品導(dǎo)入可靠性檢定，生產(chǎn)制程越來(lái)越多的要求零返修，以降低人員作業(yè)的不一致性干擾。中國(guó)大陸人力成本節(jié)節(jié)攀升，基礎(chǔ)員工短缺是整個(gè)電子產(chǎn)品制造行業(yè)共同面臨的現(xiàn)象，這要求企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理者從二十幾年前能用人工不用設(shè)備的經(jīng)營(yíng)策略，轉(zhuǎn)向能用設(shè)備不用人力的方向，自動(dòng)化、信息化、少人化、關(guān)燈工廠是大勢(shì)所趨，工廠建構(gòu)時(shí)不規(guī)范、不做長(zhǎng)期規(guī)劃、處處增加作業(yè)員靈活作業(yè)會(huì)產(chǎn)生諸多變數(shù)，不利于品質(zhì)一致性的保持。汽車(chē)電子不接受終端市場(chǎng)持續(xù)不斷的客訴現(xiàn)象，設(shè)備替代人是總體趨勢(shì)，如果企業(yè)資金受限制，初期規(guī)劃產(chǎn)線位置保留并用軌道替代，避免后期增加設(shè)備時(shí)的尷尬境況。