Testowanie parametrów produktu w przemyśle elektronicznym – AI nadchodzi
Paweł Kurowski ze Scanfila otwiera dyskusję na temat kluczowej roli optymalizacji testowania elektrycznego i funkcjonalnego płyt w przemyśle elektronicznym, podkreślając jej kluczową rolę w gwarantowaniu najwyższej jakości produktów.
W przemyśle elektronicznym optymalizacja parametrów testowania elektrycznego i funkcjonalnego płyt elektronicznych podczas procesu produkcyjnego jest kluczowa dla zapewnienia jakości produktów. Wielu producentów kontraktowych (EMS), dla których wysoka jakość jest wartością nadrzędną, nie dopuszczają poleganie tylko na kontroli zdolności procesu montażu bez 100% pomiarów wszystkich możliwych parametrów elektrycznie. Oto kilka najlepszych praktyk, które pomogą Ci w optymalizacji procesu testowania:
- Zdefiniuj wymagania testowe: Przed przystąpieniem do testowania, należy zdefiniować wymagania testowe, takie jak zakres testów, kryteria akceptacji i odrzucenia, a także procedury testowe. Wymagania te powinny być zgodne z wymaganiami klienta i normami branżowymi lub wymogami certyfikacji produktu.
- Wybierz odpowiedni sprzęt testowy: Wybór odpowiedniego sprzętu testowego jest kluczowy dla uzyskania dokładnych wyników testów. Sprzęt testowy powinien być zgodny z wymaganiami testowymi i normami branżowymi.
- Zautomatyzuj testy: Automatyzacja testów pozwala na szybsze i dokładniejsze testowanie. Wymaga to jednak odpowiedniego oprogramowania testowego i sprzętu testowego.
- Zdefiniuj procedury testowe: Procedury testowe powinny być zdefiniowane w taki sposób, aby zapewnić powtarzalność i dokładność wyników testów. Procedury te powinny być zgodne z wymaganiami testowymi i normami branżowymi.
- Monitoruj proces testowania: Monitorowanie procesu testowania pozwala na szybkie wykrycie problemów i ich rozwiązanie. W tym celu można wykorzystać narzędzia do monitorowania procesu testowania.
- Dokumentuj wyniki testów: Dokumentowanie wyników testów jest kluczowe dla zapewnienia jakości produktów. Wyniki testów powinny być dokumentowane w sposób zgodny z wymaganiami klienta i normami branżowymi.
Wyróżnić można trzy podstawowe sposoby testowania parametrów płyt elektronicznych:
- Testy ICT: Testy ICT (ang. in-circuit test) to jedna z metod testowania płyt elektronicznych. Polega ona na testowaniu poszczególnych komponentów płyty drukowanej (PCB) w celu wykrycia błędów montażowych, takich jak zwarcia, przerwy, odwrotna polaryzacja, itp123.
- Testy FCT: Testy FCT (ang. functional testing) to kolejna metoda testowania płyt elektronicznych. Polega ona na testowaniu funkcjonalności płyty drukowanej (PCB) w celu wykrycia błędów funkcjonalnych, takich jak nieprawidłowe działanie, niespójność, itp123.
- FlyingProbe: Testery tego typu programuje się za pomocą źródłowej dokumentacji płyty pcb obrazującej wszystkie obwody. Na tej podstawie software maszyny FlyingProbe generuje procedury dla poruszających się próbników oraz oczekiwane wartości wraz z akceptowalnymi limitami wynikającymi z tolerancji specyfikacji komponentów. Pomierzone wartości z fizycznej płyty porównuje się następnie z wartościami oczekiwanymi i na tej podstawie ocena jest zgodność produktu z wymaganiami dokumentacji Klienta.
Przykład stacji testowej Odin – własność Scanfil plc
Praktyka produkcyjna pokazuje, że aby skutecznie wykrywać prawdziwe błędy na produktach, należy nieustannie analizować uzyskiwane rezultaty poszczególnych pomiarów i dokonywać tunningu parametrów akceptowalności.
Tutaj pomocnym jest wiedza na temat statystyki matematycznej oraz teorii dot. zdolności procesu.
Materiał z stat.pl
Podstawowym problemem, z jakim borykają się inżynierowie wdrożeń nowych produktów do produkcji seryjnej, jest różnica pomiędzy wartością oczekiwaną (wyznaczaną poprzez symulacje komputerowe zakładające stan idealny) z rzeczywistymi wartościami pomiarów na próbie statystycznej. Często szerokość rozkładu nie przekracza specyfikacji Klienta, zaś problemem jest, przesuniecie punktu centralnego, czyli średniej z pomierzonych wartości:
W takiej sytuacji kluczowym jest konfrontowanie teorii z rzeczywistością i jeśli nie ma przyczyn zewnętrznych powodujących takie przesunięcie procesu, to wskazane jest dostrojenie limitów specyfikacji tak, aby środek rozkładu pokrywał się ze średnią z rzeczywistych pomiarów. To zapewni wysoki wskaźnik zdolności procesu zatem wysokie prawdopodobieństwo, że płyty zgodne z dokumentacją uzyskają rezultaty testów pomiędzy Upper i Lower Specifications Limits a cały test będzie na PASS.
W przeciwnym razie doszłoby do niewłaściwej detekcji błędu, który w praktyce nie występuje. Zaburzenie takie zwykle podnosi koszty produkcji i psuje przepływ produktów. Czasem może nawet obniżyć samą jakość płyty, gdyby doszło do próby wymiany elementu odpowiedzialnego za pomiar, który był poza nieprecyzyjnie ustawionymi limitami (nie zgodnie z rzeczywistym środowiskiem produkcyjnym).
Dane statystyczne obrazujące zachowanie się zmiennych w funkcji czasu dostarcza wielu wartościowych informacji dla procesu decyzyjnego. Częstokroć zwraca się tylko uwagę zidentyfikowane „defekty”, nie kwestionując czy definicja defektu jest precyzyjna oraz wciąż aktualna. Dobra wizualizacja poziomu zdolności monitorowanego procesu liczona ma bieżąco z aktualnych danych, pozwala zrozumieć, co właściwie się zadziało.
Ostatnio dochodzę do wniosku, że pomiary własności produktów to obszar, gdzie można zabłysnąć wiedzą z dziedziny Six Sigma. Dodatkowo przydatne są na pewno umiejętności informatyczne (takie jak programowanie w Pythonie oraz dobra znajomość Ms Excel / Power BI). Tworzenie analiz z użyciem narzędzi AI znacząco przyspiesza cały proces. Niestety bez znajomości, chociaż podstaw programowania może okazać się to zbyt trudne, gdyż nie będzie wiadomo, od czego należy zacząć.
Autor: Paweł Kurowski, Managing Director, Scanfil