การควบคุมต้นทุนสำหรับชุด PCB ขนาดเล็กชุด

กลยุทธ์การควบคุมต้นทุนสำหรับชุด PCB ที่มีปริมาณต่ำ: การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพโดยไม่ลดระดับคุณภาพ

โครงการแอสเซมบลี PCB ที่มีปริมาณต่ำมักจะประกอบไปด้วยต้นแบบในการผลิตชุดเล็ก ๆ ต้องใช้ประสิทธิภาพของต้นทุนที่สมดุลด้วยความน่าเชื่อถือ ซึ่งแตกต่างจากการผลิตที่มีปริมาณมากซึ่งการประหยัดจากขนาดที่ครอบงำกระบวนการที่มีปริมาณต่ำต้องการความคล่องตัวในการเลือกวัสดุการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการทำงานร่วมกันของซัพพลายเออร์ ด้านล่างนี้เป็นกลยุทธ์ที่สามารถดำเนินการได้เพื่อลดค่าใช้จ่ายในขณะที่รักษามาตรฐานทางเทคนิคในการออกแบบการผลิตและขั้นตอนการประกันคุณภาพ

การออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพ: ลดความซับซ้อนเพื่อลดต้นทุนการประกอบ

การทำให้การออกแบบ PCB ง่ายขึ้นเป็นขั้นตอนพื้นฐานในการควบคุมต้นทุน การลดจำนวนประเภทส่วนประกอบที่ไม่ซ้ำลดค่าใช้จ่ายการจัดซื้อและการจัดการสินค้าคงคลัง ตัวอย่างเช่นการรวมค่าตัวต้านทาน (เช่นการใช้10kΩแทน9.1kΩและ10kΩในส่วนที่แยกต่างหาก) ปรับปรุงการเรียกเก็บเงินของวัสดุ (BOM) และลดความซับซ้อนของการบัดกรีโดย จำกัด ความหลากหลายของส่วนประกอบที่ต้องใช้การจัดการที่แตกต่างกัน ในทำนองเดียวกันการใช้แพ็คเกจส่วนประกอบมาตรฐาน-เช่น 0402 หรือ 0603 สำหรับ passives-ความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ประกอบอัตโนมัติหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายแรงงานด้วยตนเองสำหรับชิ้นส่วนที่ไม่ได้มาตรฐาน

กลยุทธ์การจัดแผงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานในปริมาณต่ำ การจัดกลุ่มการออกแบบ PCB หลายรายการลงบนแผงเดียวช่วยเพิ่มการใช้วัสดุและลดของเสีย ตัวอย่างเช่นแผง 10 ซม. × 10 ซม. อาจรองรับบอร์ดขนาด 5 ซม. × 5 ซม. สี่แผ่นแบ่งปันขอบทั่วไปเพื่อลดเศษเหล็ก Panelization ยังช่วยให้การจัดการง่ายขึ้นในระหว่างการประกอบเนื่องจากอุปกรณ์อัตโนมัติประมวลผลแผงทั้งหมดในครั้งเดียวแทนที่จะเป็นบอร์ดแต่ละตัว อย่างไรก็ตามนักออกแบบจะต้องพิจารณาระยะห่างระหว่างบอร์ด (โดยทั่วไปคือ 3-5 มม.) และรวมถึงแท็บ breakaway หรือร่อง V เพื่อให้ได้ง่าย depanelization โดยไม่ต้องสร้างส่วนประกอบที่สร้างความเสียหาย

แนวทางการออกแบบสำหรับการผลิต (DFM) ป้องกันการทำงานซ้ำราคาแพงโดยจัดการกับข้อ จำกัด การประกอบก่อน ข้อควรพิจารณาที่สำคัญรวมถึงการรักษาระยะห่างที่เพียงพอระหว่างส่วนประกอบ (เช่น≥0.3มม. สำหรับชิ้นส่วน SMT) เพื่อหลีกเลี่ยงสะพานประสานและทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบผ่านหลุมมีความยาวตะกั่วเพียงพอ (เช่น≥2.5มม.) สำหรับการบัดกรีคลื่นที่เชื่อถือได้ สำหรับบอร์ดเทคโนโลยีผสมการวางส่วนประกอบ SMT ที่ไวต่อความร้อนออกไปจากพื้นที่บัดกรี THT ช่วยลดความจำเป็นในการป้องกันความร้อนหรือการบัดกรีแบบเลือกซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายของกระบวนการ

การจัดหาวัสดุและส่วนประกอบ: สมดุลคุณภาพกับความสามารถในการจ่ายได้

การจัดหาเชิงกลยุทธ์ของวัสดุและส่วนประกอบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมต้นทุนที่มีปริมาณต่ำ การเลือกใช้สารตั้งต้น PCB มาตรฐานเช่น FR-4 ที่มีความหนา 1.6 มม. ตรงตามข้อกำหนดทางไฟฟ้าและเชิงกลส่วนใหญ่ในขณะที่หลีกเลี่ยงวัสดุพรีเมี่ยม (เช่น Rogers หรือ Teflon) ที่ใช้ในการใช้งานความถี่สูง ในทำนองเดียวกันการเลือกน้ำหนักทองแดง (เช่น 1 ออนซ์/ft²) ที่สอดคล้องกับความต้องการการพกพาในปัจจุบันช่วยป้องกันการใช้วิศวกรรมมากเกินไปและลดต้นทุนวัสดุ สำหรับต้นแบบผู้ผลิตบางรายเสนอลามิเนตลดราคาหรือรีไซเคิลหากพวกเขาตรงตามเกณฑ์ประสิทธิภาพของโครงการ

การจัดหาส่วนประกอบในปริมาณต่ำต้องมีการเจรจากับซัพพลายเออร์สำหรับปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำที่ยืดหยุ่น (MOQs) ผู้จัดจำหน่ายมักจะเสนอ 'รีลตัด ' หรือวงล้อบางส่วนของส่วนประกอบ SMT ทำให้ผู้ซื้อสามารถซื้อเฉพาะปริมาณที่จำเป็นโดยไม่ต้องใช้วงล้อเต็ม สำหรับชิ้นส่วน THT บรรจุภัณฑ์จำนวนมาก (เช่นหลอดแทนถุงแต่ละถุง) ลดค่าใช้จ่ายในการจัดการต่อหน่วย นอกจากนี้การใช้ประโยชน์จากตลาดดิจิตอลหรือผู้รวบรวมส่วนประกอบสามารถค้นพบสินค้าคงคลังส่วนเกินจากโครงการอื่น ๆ ทำให้สามารถเข้าถึงชิ้นส่วนลดราคาที่ไม่ได้ใช้

การลดของเสียจากวัสดุขยายเกินกว่าการจัดหาส่วนประกอบ การใช้ระบบสินค้าคงคลังแบบทันเวลา (JIT) สำหรับการทำงานที่มีปริมาณต่ำทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุจะได้รับคำสั่งตามต้องการเพียงลดต้นทุนการจัดเก็บและความเสี่ยงของการล้าสมัย สำหรับการวางบัดกรีโดยใช้เข็มฉีดยาขนาดเล็กหรือตลับหมึก (เช่น 10 กรัมแทน 500 กรัม) จัดเรียงการบริโภคกับปริมาณการผลิตป้องกันการย่อยสลายวางจากการสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานาน ในทำนองเดียวกันการเลือกลายฉลุที่มีขนาดรูรับแสงที่เหมาะสมจะช่วยลดการใช้งานบัดกรีต่อบอร์ดโดยไม่ลดระดับคุณภาพร่วม

ประสิทธิภาพของกระบวนการ: เพรียวลมการประกอบสำหรับเวลาและการประหยัดแรงงาน

การทำซ้ำงานซ้ำ ๆ ในชุดประกอบปริมาณต่ำช่วยลดต้นทุนแรงงานและข้อผิดพลาดของมนุษย์ สำหรับกระบวนการ SMT การใช้เครื่องเลือกและสถานที่ที่มีระบบการมองเห็นช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจัดวางส่วนประกอบที่แม่นยำแม้ในปริมาณที่ต่ำกว่าหลีกเลี่ยงการวางตำแหน่งด้วยตนเองที่ช้าและผิดพลาด เครื่องจักรที่ตั้งโปรแกรมได้สามารถกำหนดค่าใหม่ได้อย่างรวดเร็วสำหรับการออกแบบที่แตกต่างกันทำให้ประหยัดต้นทุนสำหรับแบทช์ขนาดเล็ก สำหรับส่วนประกอบของ THT ตัวแทรกกึ่งอัตโนมัติหรือเครื่องมือนิวเมติกจะเพิ่มความเร็วในการแทรกตะกั่วเมื่อเทียบกับวิธีการด้วยตนเองโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเค้าโครงซ้ำ ๆ เช่นแถวเชื่อมต่อ

การรวมขั้นตอนการประกอบที่เป็นไปได้ลดเวลาในการจัดการและการตั้งค่าอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่นการใช้การวางบัดกรีและการวางส่วนประกอบในเซสชันเดียวช่วยลดความจำเป็นในการโหลด PCB หลายรายการลงในสายแอสเซมบลี ในบอร์ดเทคโนโลยีผสมทำการบัดกรีคลื่นสำหรับส่วนประกอบของ THT ทันทีหลังจาก SMT reflow (ถ้าโปรไฟล์ความร้อนอนุญาต) รวมวัฏจักรความร้อนลดต้นทุนพลังงานและเวลาการผลิต อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ต้องใช้การวิเคราะห์ความร้อนอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบ SMT จะไม่ได้รับความเสียหายจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นที่จำเป็นสำหรับการบัดกรี THT

การเอาท์ซอร์สกระบวนการที่ไม่ใช่ธุรกิจหลักไปยังผู้ให้บริการพิเศษสามารถลดต้นทุนสำหรับโครงการที่มีปริมาณต่ำ ผู้ผลิตสัญญา (CMS) ที่มีสายการผลิตที่ยืดหยุ่นมักจะเสนออัตราต่อหน่วยที่ต่ำกว่าสำหรับแบทช์ขนาดเล็กเนื่องจากความสามารถในการแจกจ่ายค่าโสหุ้ยข้ามลูกค้าหลายราย ตัวอย่างเช่นการเอาท์ซอร์สการแกะสลัก PCB หรือการขุดเจาะไปยัง CM ด้วยอุปกรณ์เลเซอร์อัตโนมัติหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการซื้อเครื่องมือดังกล่าวเพื่อใช้เป็นครั้งคราว ในทำนองเดียวกันการร่วมมือกับ CM ที่ให้ข้อเสนอแนะ DFM ในระหว่างการตรวจสอบการออกแบบช่วยป้องกันการแก้ไขที่มีราคาแพงในภายหลังในการผลิต

โดยการรวมการออกแบบการออกแบบการจัดหาเชิงกลยุทธ์และกระบวนการอัตโนมัติกระบวนการผู้ผลิตและวิศวกรสามารถประหยัดต้นทุนได้อย่างมีนัยสำคัญในการประกอบ PCB ที่มีปริมาณต่ำโดยไม่ต้องเสียสละคุณภาพ กลยุทธ์เหล่านี้ช่วยให้ทีมสามารถนำทางความท้าทายของการผลิตชุดเล็ก ๆ ในขณะที่ส่งมอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อถือได้สำหรับการสร้างต้นแบบแอปพลิเคชันเฉพาะหรือโครงการที่กำหนดเอง