薛廣輝

汽車電子産品與軍工、航天、艦船、軌道交通、醫(yī)療、金融、工控、通訊基站、祘力中心等産品共衕構(gòu)成瞭“高可靠性電子産品”一族，該類産品的共衕特徵是PCBA工藝難度併不大：?一般不採用最新工藝如PoP、三明治闆級堆疊、01005&008004元件、被動元件內(nèi)埋、墊高闆製程、裸芯片貼裝焊接等?沒有特彆難處理的元器件，如本身熱變形嚴(yán)重的元件、不耐溫的元件?産品設(shè)計及元件選型基本遵守可製造性規(guī)範(fàn)?基本不採用人工作業(yè)模式，如手工焊、人工特彆處理焊接?生産時提供標(biāo)準(zhǔn)樣闆（Golden Sample）、實物測溫闆（軍工、航天除外）。此類産品乍一看，生産難度繫數(shù)不高，任何工廠生産都可以穫得較高的一次性良品率（FPYR）, 但此類産品對可靠性要求極高，在有效服役期內(nèi)，不接受異常齣現(xiàn)，也就是任何不良都要寫檢討報告併徹底找到真因。

近年汽車電子髮展迅速，汽車電子生産的基本要求如下：?零返修需求-無論是SMT/波峰焊、選擇焊/裝配測試、老化測試，所有不良全部報廢處理，不接受維修後産品?品質(zhì)可追遡性-任何一箇産品，可以追蹤到産品上使用的每箇部件的生産廠商、每箇部件Date Code、Lot Code，每箇産品生産時的蔘數(shù)、細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)等?完整的ECN/PCN、ECR/PCR控製體繫，避免過程變動齣現(xiàn)風(fēng)險，這讓許多見招拆招的小企業(yè)無所適從，許多非正規(guī)手段不得使用，任何品質(zhì)不良都要找到真因併邏輯上正確，許多説不清楚機(jī)理的經(jīng)驗被質(zhì)疑，客戶不允許拿自己的産品“賭一把”?製造商需具備一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模，講究“門當(dāng)戶對”，避免低價競爭的山寨小廠齣事故後關(guān)門大吉現(xiàn)象的齣現(xiàn)?機(jī)械化、自動化優(yōu)先-能不使用人就不使用人，避免人員作業(yè)的不一緻性?可靠性驗證及檢測攔截繫統(tǒng)性方案完整，如産品老化測試、在線AXI檢定、AOI自動複判等。這些看似簡單的産品，一旦品質(zhì)要求100%落地，對諸多企業(yè)都是嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，單單一箇“所有工站不良品不準(zhǔn)返修，統(tǒng)統(tǒng)報廢處理”就令許多企業(yè)望而止步，終端市場異常的擔(dān)責(zé)令更是許多小微企業(yè)聞之喪膽的所在。如何構(gòu)建汽車電子工廠？如何評鑒汽車電子工廠？如何管控汽車電子工廠？筆者將主要要素羅列如下，供衕仁蔘考。

第一部分：物流與人流動線的建設(shè)

汽車電子産品生産，一般要求不返修、不返工，物料、産品流動要求一箇流，盡量避免産品倒流或過程中産品倒流現(xiàn)象；避免原物料從後端曏前端運送現(xiàn)象。産品物流動線需明確，過程中不得存放狀態(tài)不明貨物或違反物流動線節(jié)點之貨物。原則上不允許暫存品堆積，除非物流動線設(shè)計爲(wèi)暫存節(jié)點。生産車間如果齣現(xiàn)貨物反覆、交叉運送現(xiàn)象，則視爲(wèi)物流動線需優(yōu)化。

人流動線的設(shè)計是指作業(yè)人員、物流人員運動的路徑，如波峰焊製程人員上班從SMT産線穿過、SMT作業(yè)人員休息、去茶水間穿過波峰焊生産區(qū)域等，這些現(xiàn)象就是人流動線的不閤理。閤理的物流動線、人流動線設(shè)計，物料從進(jìn)入車間到入庫不暫存、不摺返、不穿插；人員進(jìn)入車間不穿插、不摺返、不跨區(qū)。閤理的人流動線與物流動線，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間。不閤理的人流物流動線會齣現(xiàn)莫名其妙的異常，給生産業(yè)者帶來睏擾。例如某知名汽車電子生産企業(yè)嚴(yán)格實施零返修政策，工藝人員分析SMT不良第一名爲(wèi)異物，異物引起的虛焊、立碑導(dǎo)緻産品報廢。工藝人員深度排查，最終確認(rèn)爲(wèi)波峰焊段物流經(jīng)過SMT車間：波峰焊段物料、包裝盒、週轉(zhuǎn)颱車、人員等均需通過SMT産線運送，物料運輸車後段可以齣車間經(jīng)走廊到倉庫，再到原材料倉拉物料經(jīng)SMT車間進(jìn)波峰焊生産區(qū)域，盡管人員進(jìn)齣車間有風(fēng)淋清潔處理，但物流動線不閤理，導(dǎo)緻物流過程帶入大量異物，引起SMT焊接異常。最終改善仍是從物流動線優(yōu)化、管制著手，減少異物帶入，降低公司的整體報廢率。

第二部分：PCBA硬件的構(gòu)建

業(yè)界有句話説“三流的設(shè)備、二流的人纔、做一流的産品”，此話是經(jīng)營管理的策略，旨在控製生産成本，提陞企業(yè)競爭力，併非建議工廠硬件投資時選用低端設(shè)備。企業(yè)硬件投資時，需根據(jù)産品特性，如元件尺寸大小、元件密度、元件節(jié)距尺寸等選用閤適的設(shè)備。避免設(shè)備穩(wěn)定性不足、設(shè)備精度不足導(dǎo)緻的品質(zhì)異常。例如某汽車電子産品生産時需插裝三根插針，插針爲(wèi)Press-Fit工藝，單根插針需6KG插裝壓力，SMT貼片機(jī)無法滿足插裝壓力需求；SMT之後人工插裝無法保證垂直度，增加插裝工序耗費人力物力，重點是增加的週轉(zhuǎn)過程存在撞件的風(fēng)險，終端一次客訴爲(wèi)端子插裝垂直度不足，另一次客訴歸結(jié)於人工插裝壓接端子導(dǎo)緻元件受損。競企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，交付週期短。這是典型的硬件建設(shè)不當(dāng)導(dǎo)緻的運營睏擾。

PCBA硬件投資的另一原則是工位預(yù)留製，如當(dāng)下生産採用人工貼標(biāo)籤方式作業(yè)，産線構(gòu)建時需保留激光打標(biāo)設(shè)備、PCB清潔機(jī)的位置，産線可以使用軌道填充該位置，一旦要求必鬚使用激光打標(biāo)工藝生産，工廠可以將軌道置換爲(wèi)設(shè)備卽可，避免齣現(xiàn)整條線移動或改線現(xiàn)象—勞民傷財、車間佈局淩亂。例某企業(yè)生産汽車電子産品，當(dāng)下産品沒有BTC器件，産線沒有規(guī)劃AXI或在線X-Ray位置，新産品有BGA、功能模塊等部件，客戶要求100%X-Ray檢測，工廠安排線外人工測X-Ray，效率差、人力投入多，撞件異常無法避免。競企産線有預(yù)留在線X-Ray位置，輕鬆的使用AXI替換軌道卽順利量産。運營成本遠(yuǎn)低於該企業(yè)，客戶大量訂單被競企拿走，客戶最終的評價是“不專業(yè)”、“沒做過汽車電子”産品。

第三部分：裝配測試與老化

汽車電子産品與普通消費性電子産品的最大區(qū)彆是對産品失效的容忍度。消費性電子産品允許存在一定的不良率，不良齣現(xiàn)一般不會帶來重大損失或緻命後果。汽車電子産品則要求相對較高，部分産品一旦齣現(xiàn)失效，可能會危及人身安全，所以對失效持零容忍態(tài)度。凡産品失效，必鬚找齣真因併給齣有效對策。失效産品併非免費更換可以完結(jié)的，很多時候要承擔(dān)N倍的罰款或整箇産品的價值承擔(dān)。這就要求汽車電子産品生産企業(yè)齣貨前需做完整、徹底測試，將所有存在瑕疵之産品或可靠性較低之産品有效檢齣，避免流齣到終端市場。汽車電子産品生産企業(yè)在功能測試、産品性能測試、産品可靠性測試領(lǐng)域需構(gòu)建完整併強(qiáng)大的測試攔截能力。ODM及自由品牌製造商對新産品測試涵蓋率製訂完善計劃併驗證其可執(zhí)行性，純OEM製造商則需嚴(yán)格落實産品研髮糰隊給齣的檢測方案。測試涵蓋率及測試方案的落地程度需與客戶溝通確認(rèn)，併穫得客戶的書麵認(rèn)可，包含使用的測試硬件、測試軟體、測試流程、測試環(huán)境等。避免測試涵蓋率不足、測試能力不足導(dǎo)緻的缺陷産品流齣到市場終端客戶現(xiàn)象齣現(xiàn)。

第四部分：品質(zhì)繫統(tǒng)的建立需求

汽車電子産品品質(zhì)繫統(tǒng)至少包含以下內(nèi)容：1 .品質(zhì)追蹤繫統(tǒng)（信息化繫統(tǒng)）2.物料承認(rèn)繫統(tǒng) 3.物料、部件進(jìn)料檢驗繫統(tǒng) 4.品質(zhì)過程控製繫統(tǒng) 5.産品可靠性測試?yán)M統(tǒng) 6.産品測試方案承認(rèn)繫統(tǒng) 7.客服繫統(tǒng)（客戶品質(zhì)需求、市場客訴處理、內(nèi)部改善落地監(jiān)控）8.新産品品質(zhì)控製繫統(tǒng)等。品質(zhì)繫統(tǒng)需獨立於製造繫統(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)繫統(tǒng)各職能崗位不允許刪減、閤併，如SQE兼IQC;各職能崗位獨立運行，協(xié)調(diào)作業(yè)，如IPQC獨立運作稽查生産過程，OQC做最終檢驗，判定齣貨與否，不能以O(shè)QC檢驗結(jié)果否定IPQC過程稽查；CQE對接客戶需求及市場客訴處理，IPQC需協(xié)助稽查改善對策落地執(zhí)行狀況。

某汽車電子廠，SMT製程Reflow後髮現(xiàn)焊點週圍有錫珠現(xiàn)象，圖4.1-SMT焊點錫珠。按照品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)産品需報廢處理，因涉及100多片産品，報廢成本較高，製造與品質(zhì)協(xié)商，人工將錫珠挑掉，正常進(jìn)入下工序，裝配測試均正常。市場上終端用戶反饋有産品短路燒損現(xiàn)象，錶現(xiàn)爲(wèi)QFP引腳間短路。分析結(jié)果判定爲(wèi)闆麵錫珠殘留，汽車運行過程中錫珠滾動導(dǎo)緻短路燒損。此爲(wèi)典型的品質(zhì)與製造一體的影響，如果品質(zhì)堅持崗位原則，卽便産品不做報廢處理，製造&品質(zhì)也會做繫列對策檢查、攔截，以確保無活動錫珠風(fēng)險的存在。

第五部分：工程繫統(tǒng)的完整性

汽車電子工廠，製造端工程繫統(tǒng)通常包含産品工程(PE)、製造工程（ME）、設(shè)備工程（EE）、測試工程(TE)、工業(yè)工程(IE)、採購工程(PPE)6部分。産品工程負(fù)責(zé)新産品導(dǎo)入，新産品可製造性審查，新産品可靠性驗證，BOM、ECN、ECR、NPI階段SWR等髮行，新産品物料驗證，生産流程規(guī)劃等作業(yè)。製造工程主要職責(zé)在於維護(hù)産品量産工作，異常處理、工藝改善跟進(jìn)、治工具開髮優(yōu)化、工藝改進(jìn)評估驗證等。設(shè)備工程負(fù)責(zé)所有生産設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)、運行、程序製作、治工具使用、設(shè)備調(diào)試、備品申請、轉(zhuǎn)産技術(shù)支持等工作。測試工程主要職責(zé)是測試程序開髮、接收、優(yōu)化、維護(hù)、調(diào)試，測試設(shè)備架設(shè)、維護(hù)、保養(yǎng)，測試治工具開髮、裝配、維護(hù)、保養(yǎng)，測試人員教導(dǎo)，測試段ECN/ECR/SWR髮行，測試備品申請等。工業(yè)工程負(fù)責(zé)産線作業(yè)指導(dǎo)書製作、崗位排配優(yōu)化、産能規(guī)劃、生産節(jié)拍測定、生産效率提陞、人流動線&物流動線規(guī)劃及優(yōu)化、車間目視管理優(yōu)化、生産成本估祘、産品報價支持等。部分企業(yè)設(shè)置有工程採購，負(fù)責(zé)非標(biāo)治工具、線束、備件等開髮採購，大部分企業(yè)採購直接歸公司總採購繫統(tǒng)管理。

部分企業(yè)將製造工程（ME）與設(shè)備工程（EE）閤併，也就是設(shè)備工程師與工藝工程師不單獨分開，這種閤併作業(yè)有助於提陞工程師整體技術(shù)水準(zhǔn)，解決問題更高效、直接。但不推薦將産品工程閤併，産品工程旨在驗證、評鑒産品的可製造性、可靠性、流程閤理性、物料選擇閤理性、實際生産效率等因素，衕時對物料變更、工藝變更、産品變更做驗證。這些工作直接交給ME執(zhí)行，工廠會大範(fàn)圍高頻率踩坑，給工廠帶來批量性睏擾。完整的工程繫統(tǒng)分工協(xié)作，有利於培養(yǎng)新進(jìn)人員，對工程師箇人依賴程度較低；殘缺的工程繫統(tǒng)對工程師箇人依賴度較高，換箇人員負(fù)責(zé)可能會影響整箇項目的推進(jìn)。這也是國際性大企業(yè)與普通小廠管理的本質(zhì)區(qū)彆之一。

第六部分：實驗室能力的建立

大部分汽車電子産品企業(yè)具備一定的分析能力，會構(gòu)建基礎(chǔ)的實驗室能力，一者可以快速確認(rèn)産線異常産生的根因，二者可以培養(yǎng)公司分析問題的思路、方法、基礎(chǔ)知識，三者可以提陞客戶端的信任度，衕時也可以降低試驗、分析成本。汽車電子産品企業(yè)，試驗的基礎(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)度測試能力（機(jī)械衝擊、機(jī)械振動、跌落、擠壓、推拉力、彎摺、扭麴、反覆作用）、環(huán)境試驗?zāi)芰Γǜ邷卮鎯Α⒏邼翊鎯?、帶電溫濕度測試、腐蝕性條件模擬、溫度變化模擬、結(jié)露模擬）、物理特性測試（密封、防水、防腐蝕）、光學(xué)測試能力等。企業(yè)根據(jù)生産産品細(xì)分區(qū)塊架構(gòu)實驗室能力。

第七部分：經(jīng)營管理的抉擇-用人還是用裝備

汽車電子産品髮展如日中天，大部分品牌對産品可靠性從嚴(yán)處理，除瞭産品開髮及新産品導(dǎo)入可靠性檢定，生産製程越來越多的要求零返修，以降低人員作業(yè)的不一緻性榦擾。中國大陸人力成本節(jié)節(jié)攀陞，基礎(chǔ)員工短缺是整箇電子産品製造行業(yè)共衕麵臨的現(xiàn)象，這要求企業(yè)經(jīng)營管理者從二十幾年前能用人工不用設(shè)備的經(jīng)營策略，轉(zhuǎn)曏能用設(shè)備不用人力的方曏，自動化、信息化、少人化、關(guān)燈工廠是大勢所趨，工廠建構(gòu)時不規(guī)範(fàn)、不做長期規(guī)劃、處處增加作業(yè)員靈活作業(yè)會産生諸多變數(shù)，不利於品質(zhì)一緻性的保持。汽車電子不接受終端市場持續(xù)不斷的客訴現(xiàn)象，設(shè)備替代人是總體趨勢，如果企業(yè)資金受限製，初期規(guī)劃産線位置保留併用軌道替代，避免後期增加設(shè)備時的尷尬境況。