FMEA應用
FMEA實際上意味著是事件發生之前的行為,并非事后補救。
因此要想取得*佳的效果,應該在工藝失效模式在產品中出現之前完成。產品開發的5個階段包括:
計劃和界定、設計和開發、工藝設計、預生產、大批量生產。
作為一家主要的EMS提供商,Flextronics International已經在生產工藝計劃和控制中使用了FMEA管理,在產品的
早期引入FMEA管理對于生產高質量的產品,記錄并不斷改善工藝非常關鍵。對于該公司多數客戶,在完全確定設計和
生產工藝后,產品即被轉移到生產中心,這其中所使用的即是FMEA管理模式。
手持產品FMEA分析實例
在該新產品介紹(NPI)發布會舉行之后,即可成立一個FMEA團隊,包括生產總監、工藝工程師、產品工程師、測試工
程師、質量工程師、材料采購員以及項目經理,質量工程師領導該團隊。FMEA首次會議的目標是加強初始生產工藝MPI
(Manufacturing Process Instruction)和測試工藝TPI(Test Process Instruction)中的質量控制點同時團隊
也對產品有更深入的了解,一般首次會議期間和之后的主要任務包括:
1.工藝和生產工程師一步一步地介紹工藝流程圖,每一步的工藝功能和要求都需要界定。
2.團隊一起討論并列出所有可能的失效模式、所有可能的影響、所有可能的原因以及目前每一步的工藝控制,并對這些
因素按RPN進行等級排序。例如,在屏幕印制(screen print)操作中對于錯過焊膏的所有可能失效模式,現有的工藝
控制是模板設計SD(Stencil Design)、定期地清潔模板、視覺檢測VI(Visual Inspection)、設備預防性維護PM
(Preventive Maintenance)和焊膏粘度檢查。工藝工程師將目前所有的控制點包括在初始的MPI中,如模板設計研
究、確定模板清潔、視覺檢查的頻率以及焊膏控制等。
3. FMEA團隊需要有針對性地按照MEA文件中的控制節點對現有的生產線進行審核,對目前的生產線的設置和其他問題進
行綜合考慮。如干燥盒的位置,審核小組建議該放在微間距布局設備(Fine-pitch Placementmachine)附近,以方
便對濕度敏感的元器件進行處理。
4. FMEA的后續活動在完成NPI的大致結構之后,可以進行FMEA的后續會議。會議的內容包括把現有的工藝控制和NPI大
致結構的質量報告進行綜合考慮,FMEA團隊對RPN重新進行等級排序,每一個步驟首先考慮前三個主要缺陷,確定好
推薦的方案、責任和目標完成日期。
對于表面貼裝工藝,首要的兩個缺陷是焊球缺陷和tombstone缺陷,可將下面的解決方案推薦給工藝工程師:
對于焊球缺陷,檢查模板設計(stencildesign),檢查回流輪廓(reflow profile)和回流預防性維護(PM)記錄;
檢查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)機器的布局(placement)精度.
對于墓石(tombstone)缺陷,檢查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)機器的布局(placement)精度;
檢查回流方向;研究終端(termination)受污染的可能性。
工藝工程師的研究報告表明,回流溫度的急速上升是焊球缺陷的主要原因,終端(termination)受污染是墓石
(tombstone)缺陷的可能原因,因此為下一個設計有效性驗證測試結構建立了一個設計實驗(DOE),設計實驗表明
一個供應商的元器件出現墓石(tombstone)缺陷的可能性較大,因此對供應商發出進一步調查的矯正要求。
5. 對于產品的設計、應用、環境材料以及生產組裝工藝作出的任何更改,在相應的FMEA文件中都必須及時更新。
FMEA更新會議在產品進行批量生產之前是一項日常的活動。
批量生產階段的FMEA管理
作為一個工藝改進的歷史性文件,FMEA被轉移到生產現場以準備產品的發布。
FMEA在生產階段的主要作用是檢查FMEA文件,以在大規模生產之前對每一個控制節點進行掌握,同時審查生產線的有
效性,所有在NPI FMEA階段未受質疑的項目都自然而然地保留到批量生產的現場。
拾取和放置(pick-and-place)機器精度是工藝審核之后的一個主要考慮因素,設備部門必須驗證布局機器的Cp/Cpk,
同時進行培訓以處理錯誤印制的電路板。FMEA團隊需要密切監視*次試生產,生產線的質量驗證應該與此同時進行。
在試生產之后,FMEA需要舉行一個會議核查現有的質量控制與試生產的質量報告,主要解決每一個環節的前面三個問題。
FMEA管理記錄的是一個不斷努力的過程和連續性的工藝改進,FMEA文件應該總是反映設計的*新狀態,包括任何在生產
過程開始后進行的更改。
結語
使用FMEA管理模式在早期確定項目中的風險,可以幫助電子設備制造商提高生產能力和效率,縮短產品的面市時間。
此外通過這種模式也可使各類專家對生產工藝從各個角度進行檢測,從而對生產過程進行改進。
所推薦的方案應該是正確的矯正,產生的效益相當可觀。為了避免缺陷的產生,需要對工藝和設計進行更改。使用統計
學的方法對生產工藝進行研究,并不斷反饋給合適的人員,確保工藝的不斷改進并避免缺陷產生。