Prvotná kontrola výrobku

Čo je prvá výrobková kontrola?

Prvá výrobková kontrola (FAI) je kritický proces overenia kvality v výrobe PCB/PCBA, ktorý overuje, či prvá séria výrobkov plne spĺňa návrhové špecifikácie, požiadavky zákazníka a priemyselné štandardy. Slúži ako „brána výroby“ na včasné zachytenie nezhôd v návrhu, procese alebo komponentoch – pred zahájením hromadnej výroby, čím sa predchádza nákladnému dodatočnému opravovaniu a oneskoreniu.
FAI je povinné pre priemysel s prísnymi predpismi o kvalite a často sa vyžaduje na dodržanie noriem ako AS9102 (letecký priemysel) a IATF 16949 (automobilový priemysel).

Význam prvej kontrolnej inšpekcie (FAI) pri výrobe PCBA
FAI je kľúčovým pilierom riadenia kvality pri výrobe PCBA, kde pôsobí ako preventívna bariéra zabezpečujúca kvalitu, ktorá overuje zhodu medzi návrhom, komponentmi a výrobnými procesmi pred spustením sériovej výroby. Jej význam presahuje iba detekciu chýb – priamo ovplyvňuje kontrolu nákladov, dodržiavanie predpisov, dôveru zákazníkov a spoľahlivosť výrobkov, najmä pri aplikáciách PCBA vysokej presnosti a vysokého výkonu.
Nižšie sú uvedené základné dôvody, prečo je FAI nevyhnutné pri výrobe PCBA:

Zachytí nákladné chyby včas, aby sa predišlo plytvaniu pri sériovej výrobe
Náklady na opravu chyby exponenciálne stúpajú, keď sa doska s plošným spojom (PCBA) posúva ďalej v životnom cykle výroby: konštrukčná chyba zistená počas prototypovania stojí iba zlomok sumy, ktorá by bola potrebná na jej odstránenie až po vyrobe tisícov kusov.
FAI overuje, že prvý výrobný kus zodpovedá schváleným súborom CAD, zoznamom materiálov (BOM) a výkresom zostavy – zachytí tak problémy ako nesprávna polarita súčiastok, nesprávne umiestnenie plôšok, nezhody v BOM alebo chyby spájkovaných spojov ešte pred zahájením hromadnej výroby.
Eliminuje riziká likvidácie celých várk, opravy stoviek chybných dosiek plošných spojov alebo oneskorenia dodávok – priamo tak zníži výrobné náklady a minimalizuje odpad materiálu.

Overenie procesnej schopnosti pre konzistentnú kvalitu
FAI nie je len o kontrole výrobku – ide o overenie, že výrobná linka dokáže trvalo vyrábať výrobky v súlade so špecifikáciami.
Potvrdzuje, že kľúčové zariadenia sú správne kalibrované a naprogramované. Napríklad, skontroluje, či umiestňovacia mašina umiestňuje jemné komponenty v rámci tolerancie, alebo či profil reflow spájkovania vytvára spoje, ktoré spĺňajú štandard IPC-A-610.
Zavedením zlatého vzorky FAI stanovuje jasný kvalitný referenčný bod pre všetky následné výrobné série, zabezpečujúc jednotnosť medzi jednotlivými várkami a zníženie variability konečných výrobkov.

Zabezpečuje dodržanie priemyselných predpisov a štandardov
Pre regulované odvetvia nie je FAI voliteľné – je povinnou požiadavkou na splnenie globálnych štandardov kvality a bezpečnosti:
· Letecký priemysel a obrana: Zodpovedá štandardu AS9102, zabezpečujúc spoľahlivosť dosiek s plošnými spojmi pre aplikácie, kde zlyhanie môže mať katastrálne následky.
· Autonómna elektronika: Spĺňa požiadavky IATF 16949, overujúc výkon dosiek s plošnými spojmi pre kritické systémy ako sú ECU, ADAS a systémy riadenia batérie, ktoré pracujú za extrémnych podmienok.
· zdravotnícke pomôcky: Zodpovedá normám FDA a ISO 13485, čo zaisťuje, že PCBA použité v diagnostických prístrojoch alebo implantovateľných zariadeniach spĺňajú prísné kritériá bezpečnosti a účinnosti.
Dokumentácia FAI slúži tiež ako kľúčový dôkaz pre auditácie zákazníkov a regulačné kontroly, ktorý potvrdzuje dodržiavanie dohodnutých špecifikácií.

Znižuje riziká dodávateľského reťazca spôsobené náhradou komponentov
Nedostatky komponentov, zmeny dodávateľov alebo zastaranie súčiastok sú v elektronickom priemysle bežné. FAI zohráva kľúčovú úlohu pri overovaní náhradných komponentov:
Pri náhrade vyraďovaného integrovaného obvodu alebo pri prechode na nového dodávateľa súčiastok, FAI overí, že alternatívna súčiastka je plne kompatibilná s návrhom dosky plošných spojov.
Predchádza problémom, ako je nekompatibilita komponentov, rušenie signálov alebo predčasné poruchy výrobku spôsobené netestovanými náhradnými súčiastkami.

Zvyšuje dôveru zákazníkov a posilňuje partnerstvá
FAI poskytuje prehľadnú a stopovateľnú záruku kvality, ktorá zákazníkom zaručuje, že ich PCBA budú spĺňať alebo prekračovať očakávania:
Podrobná správa FAI slúži ako formálna záruka kvality výrobku.
Pri vlastných projektoch PCBA umožňuje FAI zákazníkom preskúmať a schváliť prvú jednotku pred sériovou výrobou – čím sa vyrovnajú očakávania a zníži sa riziko sporov po dodaní.
Stále dodržiavanie požiadaviek FAI pri PCBA umiestňuje výrobcov ako spoľahlivých partnerov, najmä pri dlhodobých zmluvách v odvetviach s vysokou spoľahlivosťou.

Podpora neustáleho zlepšovania procesov
FAI generuje využiteľné údaje, ktoré podporujú optimalizáciu výroby:
Odchýlky zistené počas FAI odhaľujú medzery vo výrobných procesoch alebo kalibrácii zariadení.
Inžinierske tímy môžu využiť údaje z FAI na vylepšenie parametrov SMT, aktualizáciu prahových hodnôt inšpekcie AOI alebo úpravu návrhu dosky PCB pre lepšiu výrobnosť – čo postupne vedie k vyššiemu výnosu a nižšej miere chýb.

Prístroj na prvú kontrolu výrobku (FAI) je kategória špecializovaného skúšobného a meracieho zariadenia určeného na vykonávanie procesu FAI pri výrobe dosiek plošných spojov (PCB/PCBA). Tieto prístroje sú navrhnuté tak, aby overili zhodu prvého výrobného kusu so špecifikáciami návrhu, požiadavkami BOM a priemyselnými normami – vrátane fyzických, rozmerových a elektrických kontrol s vysokou presnosťou a opakovateľnosťou.
Na rozdiel od všeobecných nástrojov sú FAI prístroje prispôsobené komplexným požiadavkám validácie pri FAI, čím sa zníži riziko ľudskej chyby a zabezpečia sa štandardizované, stopovateľné výsledky kontroly. Môžu sa pohybovať od samostatných zariadení až po integrované systémy, v závislosti od zložitosti kontrolovaného PCBA.

Rozdiel medzi prístrojmi na FAI a všeobecnými skúšobnými nástrojmi

FAI je kritické počas výrobného procesu nového produktu. Okrem toho pomáha zabezpečiť, či výrobný proces dokáže vyrábať výrobky v súlade so špecifikáciami. Požiadavka na prvú článkovú kontrolu vyžaduje posúdenie jednej súčiastky s nedopísaným predpokladom, že každá ďalšia bude nasledovať rovnaký výrobný postup.

Akákoľvek zmena v návrhu alebo výrobnom procese súčiastky tento predpoklad porušuje. Preto je potrebné vykonať prvú článkovú kontrolu. Nižšie je uvedený zoznam podmienok, ktoré vyžadujú novú prvú článkovú kontrolu:

Presun továrne

Zmena výrobného procesu

Zavedenie nového produktu

Zmena dizajnu

Pre niektoré zmeny budete potrebovať nové FAI. Napríklad, budete potrebovať nové FAI pre akúkoľvek zmenu z laserového rezania na väzbu. Zmena spôsobu, akým sú diely balené, však nemusí vyžadovať novú prvú článkovú kontrolu. FAI je kontrolné zariadenie, ktoré pomáha dosiahnuť systém riadenia kvality.