SMT发生错料的原因及如何防错料

发生错料的原因

某工厂品质部对连续3个月生产的所有批次印制板出现一次合格率不达标的次数与类型进行了统计。总批次120批,一次交检合格率小于98%有8次,其中上料或换料错误达6次,占75%,上料或换料总错误率5%。又跟踪一批印制板加工,数量为1000块,在生产60块后发现错料,致使当批次印制板大量返工,错料率为6%。贴片过程中上料容易出错,错料会导致批量性不良。影响SMT一次合格率的一大因素就是错料或换料错误,而且它具有隐藏性,很容易流入下道工序,相当一部分要到调试工序才发现,甚至发现不了,流向市场对产品造成了影响不可估量。

从现状来看,因为贴片元器件种类繁多,元器件体积小且外观相似,人为操作容易出错,另外操作人员的情绪容易受到影响,这些都将最终导致错料发生。元件贴装错误已成为产品质量的一个重要隐患,造成批量的返工或报废,从而给企业带来巨大损失。要提高生产一次合格率,必须将错料问题完全杜绝,将错料率降低为0。

 


贴片机换料的流程如下图所示:

从实际情况看,我们发现最常见的情况有单一错料,如一种型号元件全部贴装错误;部分错料,如一种型号元器件部分贴装错误,还有混装错料,如两种或多种元器件混贴。另外外形相似的物料容易搞混淆,如两种电阻包装完全相似,且阻值一模一样,只有精度不一样。

目前错料的检测方法包括AOI、ICT自动检测机和人工放大镜检测等,都是事后检验,但是如果要更大程度地避免错料的发生,则需分析整个流程,找出任何一种发生错料的可能性,并在事先实施相关控制措施。

首先从5M进行分析可能导致问题发生的原因,再取其主要的因素建议分析,用鱼骨图分析错料发生的因素,如下图。

从以上各种原因分析看出,引起产品制造发生错料的主要原因有如下几个方面。

通过对每个原因进行现场确认,并通过对比的手段,总结出主要原因:检查手段单一,检查型号的手段单一装料后单纯依赖作业人员自检,存在诸多局限性,而设备检验都是事后检验。

贴装时混淆。两种形状相似的元器件发生混淆,装料过程中混淆,换料是发生错误。元器件的细小化会导致上料错误的可能性成倍增加,发生质量事故的风险越来越高。

 

SMT防错料系统

由于发生错料的主要原因是检查手段不可靠,我们在原有程序的基础上,引入物料扫描系统,通过物料上唯一编码来识别物料是否真确。

SMT防错料系统,又称为STM防呆系统或SMT防错系统,是一种运用电脑网络技术、条形码或RFID技术来解决SMT生产过程中上料错误问题的一种解决方案。

基于现有贴装设备的编程软件,所有物料元器件、PCB坐标、喂料器匹配和贴装程序都储存在设备数据库中。防错料系统是贴装设备的一个子软件,专门用于生产线物料正确性的识别。编程软件将条码信息添加到元器件属性中,条码已在入库前贴在物料包装上,优化后的程序将供料器和物料相匹配,并分布在贴片机的料台上,每个供料器都对应一个独立的料台号。上料完成后,用条码扫描手册终端设备核对,全自动读取喂料器物料信息。如物料无误,扫描通过。如果上料错误,警报提示,贴片机无法启动。

通常锡膏和元器件等物料是由人工辅助投入到生产线各个作业设备上的,贴装元器件少则几十种,多则上千种,存在很大的上料风险。传统的方法是进行人工检测,存在效率低下、易出错、错误不能及时发现和控制等问题。上料比对和物料防错成为SMT生产线需要最普遍关注的问题。引入信息化手段,力求以技术的手段最大限度地杜绝现场作业的物料出错,提高上料比对作业效率。用防错料系统可以提高对料效率和正确率,避免错料情况的发生。简单地讲,就是利用上料防错系统对上料过程中扫描的物料标签、Feeder标签、站位标签与料站表资料进行一致性校验,用自动化系统校验取代出错率高的人工目检,从而简化人员作业,保障作业质量,提高生产率。

首先基于ERP系统,ERP系统物料编码体系比较健全,上料防错系统利用条码技术对已经有了物料编码标签的物料进行识别,以使尽早发现并避免错误产生,在生产每种印制板前都必须在贴片机中对其编程。防错物料系统就是通过在编程的时候输入物料编码,操作员在机器上装料以后,利用条码扫描终端,扫描物料上的编码,与之前设定的编码吻合时才能进行贴装,如果数据错误,系统会发出警示,检查物料,直至改正错误。同时需要注意,编程时输入物料编码信息必须正确无误,物料与料卷盘标识一致,必须确保标签粘贴无误,待所有条件均满足后,设备才能正常启动加工,从而保证物料准确性。

 

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