Schützen Sie Elektronik- und Leiterplattenmontageprozesse vor Qualitätsfehlern

Sie haben an einem Freitagnachmittag einen Kundenanruf erhalten: „Unsere Platinen funktionieren nicht. Hat Ihr Team diese nicht getestet? Wir haben eine dringende Lieferung und diese Qualität ist nicht zuversichtlich.“ Es bildet sich ein Kloß im Hals. Sie wissen, dass Sie über Prozesse zur Qualitätskontrolle verfügen, aber dennoch gelangen fehlerhafte Platinen bis zum Versand. Dabei muss sich etwas ändern.

Insbesondere bei komplexen, von Menschen ausgeführten Aufgaben im Zusammenhang mit der Leiterplatten- und Elektronikfertigung kommt es zu Qualitätsproblemen und Fehlern. Oft sind Unternehmen mit Systemen wie einer automatisierten optischen Inspektion (AOI) ausgestattet, die typischerweise für die Inspektion „mitten“ eines Fertigungsprozesses eingesetzt wird. Auch wenn die AOI-Systeme einen Mehrwert für die Qualitätskontrolle bieten, ist das vordere und hintere Ende des Prozesses dennoch anfällig für Fehler.

Qualitätsfehler können einem unzufriedenen Kunden nicht nur potenzielle Ansprüche in Höhe von Tausenden von Dollar oder mehr kosten, sondern können auch Ihrer Marke und Ihrem Ruf als Lieferant schaden. Um kostspielige menschliche Fehler zu vermeiden, gibt es einige hilfreiche Tipps, die Sie auf Prozesse anwenden können, um Ihre Marke und die Qualität der Produktion durchgängig zu schützen.

Die Eingangsqualitätskontrolle ist die erste Verteidigungslinie in Qualitätsfragen. Ein guter Ausgangspunkt für eine Leiterplattenbestückungswerkstatt ist die Bewertung der Qualität der erhaltenen Leiterplatten sowie die Sicherstellung, dass die richtigen Komponenten vor der Bestückung bereitstehen. Bei der Elektronikfertigung besteht die erste Priorität darin, sicherzustellen, dass Sie die richtigen Teile erhalten, bevor Sie mit der Herstellung des Produkts beginnen.

In dieser ersten Phase wird üblicherweise eine Sichtprüfung durchgeführt, bei der im Vorfeld etwaige Qualitätsprobleme überprüft werden. In der Theorie klingt das einfach, doch Betreiber verwalten mehrere komplexe Produkte und die Unterscheidung zwischen „guten“ und „schlechten“ Komponenten kann eine Herausforderung sein.

Um dieses Problem zu lösen, besteht eine bewährte Vorgehensweise darin, ein Referenzbild einer Platine oder eines Teils aufzubewahren und dieses zu verwenden, um sicherzustellen, dass die richtige Komponente vorhanden ist, bevor mit der Produktion begonnen wird. Die neuesten Technologien rund um KI können visuelle Inspektionen unterstützen, indem sie es Benutzern ermöglichen, ein System so zu trainieren, dass es empfangene Teile und Platinen automatisch prüft, um anzuzeigen, ob die Artikel korrekt mit dem Produkt übereinstimmen, das kurz vor der Produktionsaufnahme steht.

Überprüfen Sie immer den ersten Artikel. Die erste Platine oder Komponente, die hergestellt wird, sollte überprüft werden, bevor grünes Licht für einen vollständigen Produktionslauf gegeben wird. Die Erstmusterprüfung (FAI) kann ein langwieriger Prozess sein, um zu überprüfen, ob eine Platine gemäß den vom Kunden bereitgestellten Spezifikationen hergestellt wurde. Eine ordnungsgemäße Prüfung an dieser Schnittstelle ist jedoch der Schlüssel zur Vermeidung kostspieliger Qualitätsfehler bei einer gesamten Produktionscharge . Die FAI sollte potenzielle Probleme anhand früherer Komplikationen mit dem Produkt identifizieren und etwaige Abweichungen im Vergleich zu einem zuvor hergestellten Muster angeben.

Das Hauptrisiko für Qualitätsfehler liegt in dieser Phase bei der vom Menschen durchgeführten Sichtprüfung. Wie wir wissen, sind wir anfällig für Fehler, wenn Menschen mit Müdigkeit, Multitasking und Entscheidungsfindung konfrontiert sind. Um den FAI-Prozess zu erleichtern, können Hersteller erweiterte KI-Funktionen hinzufügen, um die menschliche Entscheidungsfindung zu unterstützen und die Qualitätskontrolle zu verbessern, indem KI die gespeicherten „goldenen“ Referenzbilder mit dem FAI vergleicht und etwaige Unstimmigkeiten automatisch isoliert.

Obwohl sich AOI-Systeme hervorragend für die Inline-Inspektion eignen, ist es von Vorteil, eine Produktstichprobeninspektionsstrategie zu integrieren, um die Inspektionsabdeckung für verschiedene Arten von Fehlern zu erhöhen, einschließlich solcher, die durch AOI nicht erkennbar sind, wie z. B. Durchgangslochkomponenten, Kleber- oder Dichtungsfehler gepaart mit dem AOI-Verfahren.

Eigenständige visuelle Inspektionssysteme können den AOI-Prozess als Sekundärinspektion ergänzen und dabei helfen, Fehler wie fehlende oder falsche Komponenten oder Schrauben sowie Probleme mit umgekehrter Polarität und Farbe zu erkennen.

Sicherlich erfüllt das AOI-System einen wertvollen Zweck, aber wie groß ist das Fehlerrisiko nach der Inspektion des AOI-Systems vor der endgültigen Verpackung und dem Versand? Wenn Prozesse Löten, manuelle Aufgaben und den Transport vor Ort umfassen, ist die Qualitätskontrolle immer noch anfällig für Schäden, Mängel und Produktionsausfallkosten.

AOI-Systeme können ein falsches Sicherheitsgefühl vermitteln. Während eine 90-prozentige Qualitätskontrolle durch AOI möglich ist, besteht immer noch eine 10-prozentige Chance, dass etwas anderes schief geht – insbesondere, wenn ein gewisses Maß an manueller Arbeit erforderlich ist. Menschen werden Anweisungen so gut wie möglich befolgen, allerdings können unterschiedliche Fähigkeiten von Person zu Person und unterschiedliche Kommunikationsinterpretationen Raum für Fehler in Produktionsprozessen lassen. Dies kann auch ein Problem für neue Bediener sein, die Einführungsanweisungen, Zeit und Erfahrung benötigen, um mit der gleichen Geschwindigkeit und Effizienz wie Kollegen prüfen zu können.

Um sicherzustellen, dass in der Endinspektionsphase Best Practices vorhanden sind, untersuchen Sie Bedenken wie wiederkehrende Probleme, Anforderungen an Konsistenz und implementieren Sie nach Möglichkeit kamerabasierte Inspektionen und KI-Unterstützung für optimale Objektivität.

Mit den richtigen Kontrollen, Prüfungen und Geräten gibt es immer noch ein Risiko für Qualitätsfehler und es besteht die Möglichkeit, dass fehlerhafte Produkte immer noch den Kunden erreichen. Dies kann häufig passieren, wenn das Produkt während des Versands beschädigt wird oder beim Kunden ankommt. Wie können Hersteller die Rückverfolgbarkeit verbessern und zurücksuchen, wo im Prozess der Fehler aufgetreten sein könnte?

Genauso wie es wichtig ist, eine eingehende Bestandsaufnahme zu machen, ist es wichtig, Aufzeichnungen über jedes versendete Produkt zu führen. Implementieren Sie möglicherweise einen Serialisierungsprozess, bei dem jedes Produkt einen eindeutigen Barcode und ein gespeichertes Bild der ausgehenden Charge hat.

Der Vorteil? Wenn ein Kunde das nächste Mal mit einem Qualitätsanspruch oder -problem anruft, sind Dateien verfügbar, die den Zustand des Produkts vor Verlassen der Anlage angeben und wertvolle Einblicke in Qualitätsprozessfehler geben.

Denken Sie bei der Bewertung von Bereichen mit Verbesserungsbedarf daran, dass Automatisierungs- und optische Inspektionssysteme an Schlüsselpunkten in Fertigungs- oder Montageanlagen Risiken durch Qualitätskontrolle reduzieren und dazu beitragen können, die Markenintegrität führender Lieferanten aufrechtzuerhalten. Stellen Sie sicher, dass Ermüdungserscheinungen des Bedieners und damit verbundene Fehler durch KI-gestützte Entscheidungsfindung für manuelle Inspektionen vermieden werden.