全面質(zhì)量管理在印制板組件生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的應(yīng)用

邱李君、孫楠、孫需要、張哲、張曼妮 ／北京新長征天高智機科技有限公司

在當今競爭日益激烈的環(huán)境下，世界各國企業(yè)意識到質(zhì)量已經(jīng)成為企業(yè)競爭的戰(zhàn)略武器，是確保企業(yè)獲得長期成功的關(guān)鍵所在，從而形成了現(xiàn)有全面質(zhì)量管理的概念。全面質(zhì)量管理是當今先進質(zhì)量管理理念和方法的集合，源于世界各國質(zhì)量專家的研究和成功組織的管理實踐，反映了質(zhì)量管理的客觀規(guī)律。幾十年來，全面質(zhì)量管理理念和方法幫助眾多組織實現(xiàn)了質(zhì)量提升，也助力了多國的經(jīng)濟騰飛。

解決質(zhì)量問題不能只局限于制造過程，解決質(zhì)量問題的途徑也不能僅局限于統(tǒng)計方法。必須結(jié)合企業(yè)的各種流程和職能，建立一套質(zhì)量管理的工作系統(tǒng)。為此，將質(zhì)量管理的著眼點從生產(chǎn)加工擴大到組織管理的全部流程和職能，使質(zhì)量管理逐步發(fā)展到全面質(zhì)量管理階段。

一、工作與實踐

1.全面質(zhì)量管理的基本要求——全過程質(zhì)量管理

質(zhì)量專家朱蘭認為，對質(zhì)量形成的過程進行管理就是質(zhì)量管理。產(chǎn)品質(zhì)量形成的過程包括市場研究（調(diào)查）、設(shè)計、開發(fā)、計劃、采購、生產(chǎn)、控制、檢驗、銷售、服務(wù)等環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。產(chǎn)品質(zhì)量形成的過程如圖1 所示，稱為朱蘭質(zhì)量螺旋。

圖1 朱蘭質(zhì)量螺旋

2.印制板生產(chǎn)中面臨的問題

印制板（PCB）產(chǎn)品的質(zhì)量控制具有特殊性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是由于PCB 電路設(shè)計、元器件設(shè)計及焊接材料的生產(chǎn)等設(shè)計的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與產(chǎn)品組裝環(huán)節(jié)不在同一企業(yè)進行，來料質(zhì)量控制內(nèi)容多而復(fù)雜。二是影響組裝質(zhì)量的因素很多，如元器件、PCB、組裝材料、組裝設(shè)備及其工藝參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境等。三是質(zhì)量檢測難度大。細間距、高密度組裝、PCB 多層化、器件微型化和某些器件引腳不可視等給檢測技術(shù)帶來較大挑戰(zhàn)，使檢測成本增加。四是故障診斷困難。器件故障、運行故障、組裝故障是表面組裝技術(shù)（SMT）產(chǎn)品的主要故障，引起故障的因素多達數(shù)十種，要進行準確診斷較困難，且診斷費用高。五是返修成本高。組裝器件和組裝材料高成本、返修必須采用專用工具和設(shè)備等，使返修成本較高、返修花費時間長。

3.全過程質(zhì)量管理在印制板組件生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的應(yīng)用

針對元器件領(lǐng)用檢查、生產(chǎn)準備檢查、工藝文件/工藝規(guī)程復(fù)查、國產(chǎn)元器件除金、人員配備、首件驗證、印制板焊接操作、自動化生產(chǎn)設(shè)備及工裝、檢測方法及檢測設(shè)備、跟蹤冊填寫、出廠檢驗（檢驗點設(shè)置）、外協(xié)管控、下廠驗收及入廠復(fù)驗等13個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從管理流程、工藝技術(shù)等方面深入開展分析，查找不足、識別風(fēng)險，制定有效措施和整改計劃，責任落實到人，實現(xiàn)全過程質(zhì)量控制。

4.全面質(zhì)量管理中方針目標管理的應(yīng)用

方針目標管理所遵循的原則與質(zhì)量管理原則一致。

一是領(lǐng)導(dǎo)作用。最高管理者和組織內(nèi)其他負責人應(yīng)確保組織的目標一致，創(chuàng)造全員參與實現(xiàn)組織目標的環(huán)境。二是策劃、執(zhí)行、檢查、處理（PDCA）循環(huán)。把方針目標的PDCA 循環(huán)作為整體系統(tǒng)來看待并加以明確。質(zhì)量控制（QC）小組活動也要遵循PDCA 程序循環(huán)，并可針對問題解決程序?qū)嵤鐖D2 所示。三是重視過程。對過程進行分析和改進，以實現(xiàn)組織目標。四是基于事實的管理。在評價方針的策劃與實施狀況時，基于事實分析設(shè)定量化目標和分析結(jié)果。

圖2 問題解決型QC小組活動程序

（1）總體策劃及思路

全面質(zhì)量管理倡導(dǎo)持續(xù)改進，有關(guān)全面質(zhì)量管理實施的模式和做法均包含并強調(diào)持續(xù)改進。質(zhì)量改進分為綜合漸進性改進和突破性改進兩類，均基于PDCA 循環(huán)，遵循識別和確定改進時間、調(diào)查把握現(xiàn)狀、尋求要因或最佳方案、制定對策計劃、實施對策計劃、確認改進效果、鞏固和分享改進效果等7 個通用的改進步驟。

（2）提高物資配套能力

由于管控制度落實不到位，在生產(chǎn)物料領(lǐng)用階段因為元器件無法一次性齊套，需要多次核對和確認物資信息。通過編制《生產(chǎn)物料領(lǐng)用分發(fā)管理辦法》做好物料的準備工作，控制生產(chǎn)的節(jié)點、核查物料，做到有理、有節(jié)、有控制，綜合平衡生產(chǎn)，滿足各工序生產(chǎn)需要，及時解決生產(chǎn)異常。

（3）及時開展產(chǎn)前準備檢查，充分識別風(fēng)險

未及時開展生產(chǎn)準備，對于相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)前準備及風(fēng)險識別不充分。通過制定月度計劃生產(chǎn)準備型號清單，按清單落實檢查工作。檢查過程中可通過與產(chǎn)保工程師、主管設(shè)計及時溝通，解決產(chǎn)品后期交檢存在的檢驗依據(jù)不足問題；識別出相關(guān)問題并反饋產(chǎn)保工程師，隨時跟進解決進度。此次檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)字信息處理（DSP）器件成型問題造成人力過度消耗，技術(shù)難以控制，應(yīng)通過自動化設(shè)備的介入保證質(zhì)量一致性，提高生產(chǎn)效率，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

（4）適度采取簡化手段，應(yīng)對突發(fā)任務(wù)

生產(chǎn)過程中，因技術(shù)方案驗證、元器件狀態(tài)更改等原因?qū)е屡R時返修需求量大增，任務(wù)緊急無法及時提供返修輸入文件時，為確保返修方案的可行可靠，通過編制臨時返工、返修申請單，由設(shè)計人員現(xiàn)場填寫返工、返修要求，研制雙方簽字確認返修內(nèi)容作為技術(shù)依據(jù)，并開展后續(xù)相關(guān)工作。特殊情況下的流程簡化，加快了響應(yīng)突發(fā)情況速度，提高了處理效率?，F(xiàn)場明確技術(shù)要求，防止口頭性質(zhì)信息傳遞衰減及偏差，為后續(xù)技術(shù)要求細化提供了基礎(chǔ)信息。

（5）攻克國產(chǎn)化器件除金難題

大量任務(wù)選用國產(chǎn)器件，除金工作量巨大；器件引線需要校直，難以保證共面性且操作難度大，存在計劃推遲而導(dǎo)致搪錫氧化的風(fēng)險。為此，依據(jù)運營主管編制的調(diào)度會計劃，安排合適人員在計劃節(jié)點范圍內(nèi)操作，相關(guān)人員按要求落實，規(guī)避計劃有變的風(fēng)險。提前策劃評估具體任務(wù)涉及的除金器件及工作量，工藝人員對一定周期內(nèi)的除金工作，對錫鍋換錫頻次進行評估并制定錫鍋更換周期，為避免批產(chǎn)任務(wù)的國產(chǎn)器件與其他器件混淆，將指定現(xiàn)場一臺錫鍋為批產(chǎn)任務(wù)國產(chǎn)器件除金用錫鍋，有針對性地監(jiān)測，并編制錫鍋使用管理辦法，開展主題培訓(xùn)，宣貫錫鍋使用方法及搪錫區(qū)域注意事項，強調(diào)批產(chǎn)國產(chǎn)化除金錫鍋更換周期。對于操作難度大的問題，工藝人員編制《國產(chǎn)元器件除金操作規(guī)程》，規(guī)范操作流程、標注操作要點，合理運用玻璃平臺等工裝。通過一系列有效措施，現(xiàn)場人員嚴格按管理辦法、操作規(guī)程、生產(chǎn)計劃進行操作，確保除金工序高質(zhì)量高效率完成。

（6）提高批生產(chǎn)一次性合格率

首批首件產(chǎn)品即為首件驗證產(chǎn)品，可提高批生產(chǎn)一次性合格率?，F(xiàn)階段生產(chǎn)線資源和生產(chǎn)節(jié)奏很難單獨開展首件驗證工作。作為批生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)，在不影響生產(chǎn)交付的前提下，生產(chǎn)準備階段提出的首件驗證工作以首件工藝驗證確認表的形式開展。

（7）確保關(guān)鍵焊接工序零差錯

印制板焊接工序相較于其他工序，風(fēng)險較高，操作要求更精細。雖然印制板焊接得益于設(shè)備焊接，可以得到精準管控，但仍需補焊或返修個別器件的操作，這些操作的規(guī)范同樣不容忽視；操作人員對于禁限用工藝和工藝原理掌握不到位，當設(shè)計工藝中出現(xiàn)禁限用工藝時無法進行識別。通過對電子產(chǎn)品歸零問題的舉一反三，規(guī)范內(nèi)部陶瓷電容返修及補焊操作規(guī)程，工藝人員經(jīng)過對陶瓷電容加工方法的深入研究，編制了《陶瓷電容返修通用工藝》，通過反復(fù)驗證，可消除陶瓷電容返修及補焊隱患，后續(xù)及時對該通用工藝進行了專題培訓(xùn)、現(xiàn)場教學(xué)，確保此類操作嚴格按操作規(guī)程執(zhí)行。通過梳理印制板相關(guān)禁限用工藝，進行專題培訓(xùn)，使操作人員提高生產(chǎn)敏感度。

（8）確保生產(chǎn)設(shè)備正常運行

通過設(shè)備巡檢可以全面掌握設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的變化和磨損情況，針對檢查發(fā)現(xiàn)的問題，及時查明和消除設(shè)備隱患；指導(dǎo)設(shè)備的正確使用和維護保養(yǎng)；提出改進維修的措施；有目的地做好修理前的各項準備工作以提高修理質(zhì)量，縮短修理時間和降低修理成本。

（9）確保配套信息準確可追溯

配套表上的物料合格證及批次信息，是追溯問題器件批次的重要信息來源。此類信息未能及時填寫完整，將對器件溯源造成阻礙。通過定期開展工藝紀律檢查，對配套表上物料信息填寫進行檢查，并實施考核，確保配套信息準確完整。

（10）確保重點器件著重檢查

DSP 等細間距器件容易產(chǎn)生連錫、虛焊的情況。目視檢驗通過使用40 倍放大鏡觀測，可直觀地發(fā)現(xiàn)問題。通過細化工藝文件在出廠檢驗項目中除自動光學(xué)檢測（AOI）外增加目視檢驗項目以確保全板100%檢查。

（11）提升外協(xié)單位質(zhì)量意識

外協(xié)單位產(chǎn)生質(zhì)量問題的主要原因包括：對生產(chǎn)過程關(guān)注度不夠、技術(shù)交底不充分；對下廠驗收及入廠復(fù)驗的組織開展不足。針對此問題，制定了技術(shù)狀態(tài)確認表、外協(xié)單位生產(chǎn)過程檢查確認表，會同產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)保工程師一同對印制板外協(xié)單位進行生產(chǎn)過程檢查，通過對技術(shù)狀態(tài)落實情況、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)參數(shù)，在制品存放、防靜電措施、印制板手工焊接等方面，對外協(xié)單位開展全面的生產(chǎn)過程檢查，使外協(xié)單位高度重視產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量要求，并及時采取相應(yīng)的管控措施，減少質(zhì)量問題的發(fā)生。

二、實踐效果

存在的問題基本解決，印制板生產(chǎn)過程質(zhì)量得到了有效控制。在后續(xù)的生產(chǎn)中，通過實施全面質(zhì)量管理生產(chǎn)，已取得成果見表1。

表1 現(xiàn)階段成果匯總表

三、后續(xù)思路

通過全面質(zhì)量管理的理念對印制板組件生產(chǎn)過程進行全過程問題梳理、總結(jié)分析及整改落實，進一步提高物資配套能力，識別過程管理和技術(shù)風(fēng)險，規(guī)范操作流程，強化檢驗/驗收控制，最大程度降低質(zhì)量問題發(fā)生概率?！?/p>