Koncentrera förbättringsarbetet till screentryckningsprocessen. 80 procent av alla kvalitetsproblem i en ytmonteringslinje kan härledas till lodpastatrycket.

Det är några råd från Mattias Linderum och Anna Jansson som utvärderat och gett rekommendationer till förbättringar vid Ericsson Radios fabrik för mobiltelefoner i Linköping.

Vid tillverkning av komplicerade produkter i stora volymer ställs särskilt höga krav på processen. Det är viktigt att man har kontroll över processen och snabbt kan reagera på störningar. Det krävs ett kvalitetsmedvetande under hela produktlivscykeln, från idé till dess att produkten fasats ur sortimentet.

"En produkts eller tjänsts förmåga att tillfredsställa, eller helst överträffa, kundernas behov och förväntningar" är en definition av kvalitet. För att tillfredsställa de externa kunderna krävs också att man tillfredsställer de interna kunderna inom det egna företaget. Låg intern kvalitet ger extra arbete i form av omkonstruktioner, kassationer, omkontroll och omarbete vilket medför extra kostnader och förseningar som drabbar den externa kunden.



Använd felrapporterna


Grundregeln för kvalitetsförbättringar är att det alltid finns ett sätt att åstadkomma högre kvalitet till en lägre kostnad. Ständiga processförbättringar är viktigare än tillfälliga lösningar för att rädda kritiska situationer.

I många fall kan orsakerna till felen identifieras och elimineras med hjälp av mycket små medel. Mycket kan vinnas genom att på ett bättre sätt utnyttja den information som redan finns att tillgå.

I samband med elektronikproduktion används ofta någon form av felrapporteringssystem. Men ofta utnyttjas inte hela kapaciteten hos dessa system. De samlar in information, men brister ofta i analys och presentation av resultatet. Informationen måste presenteras på ett enkelt och överskådligt sätt så att felorsakerna framgår.

Genom att härleda felen till de delar av processen där de uppkommit, kan den verkliga felorsaken lättare upptäckas. Ett felutfall blir annars lätt ett konstaterande över hur bra eller dåligt processen fungerar vid det aktuella tillfället. Den informationen kan vara värdefull i sig, men är inte en tillräcklig grund för att vidta effektiva förbättringsåtgärder.

"Antal fel" är ofta den enda informationen om en viss feltyp som kan fås direkt ur ett felrapporteringssystem. Detta ger inte någon bra uppfattning om feltypens storlek, om det inte relateras till antalet tillverkade enheter. Feltyperna bör också ställas i relation till varandra för att man skall få en uppfattning om de relativa storleksförhållandena.

Det bästa sättet att presentera sådan information är grafiskt. Med hjälp av ett Paretodiagram som visar både felfördelningen för respektive feltyp och deras andel av det totala felutfallet inses hur resurserna bör fördelas.



Kvalitetsverktyg


Data måste samlas in på ett systematiskt sätt. Att basera sina beslut på fakta är en förutsättning för att genomföra kvalitetsförbättringar. Man ska inte enbart nöja sig med de resultat som erhålls i samband med användning av produkten eller processen. För att öka kunskapen om processen bör man också planera och utföra försök.

Ett första steg är att med hjälp av sambandsdiagram klargöra hur förändringar av processparametrar påverkar processutfallet. Nästa steg kan vara att göra en försöksplanering för att ta fram riktlinjer för hur processen ska styras och utvecklas ytterligare.

En variant som kan användas i löpande ordinarie produktion är EVOP, "Evolutionary operation", små variationer av de studerade faktorerna. Detta kräver att försöken fortgår under en längre tid för att urskilja effekterna från bruset. Förändringarna måste vara små för att inte störa produktionen.

I ytmonteringsprocessen bör försöksplanering i första skedet begränsas till screentryckningen eftersom cirka 80 procent av de fel som uppstår i en ytmonteringsprocess kan härledas till denna.

Följande parametrar är lämpliga att variera: rakelhastighet, rakeltryck, typ av pasta och typ av rakeltvätt. Volym och placering av pastan kan vara resultatparametrar.



Styr med statistik


För att övervaka att processens parametrar ligger runt målvärdet bör statistisk processtyrning, SPS, användas. Information om processens status bör hämtas i processen så att fel och störningar snabbt kan upptäckas och korrigeringar göras.

Exempelvis kan relevanta maskinparametrar användas som styrparametrar. Processparametrarna hämtas från maskinernas styrsystem. Med ett automatiskt system kan man ägna sig åt uppföljning istället för kontroll.

SPS kan också tillämpas på slutprodukten, men oftast är det bäst att mäta i processen. Mätvärdet som kan ges i ett sådant fall är av typen felaktig eller korrekt.

Mattias Linderum

Anna Jansson

Artikeln är en del av ett examensarbete på Maskintekniklinjen vid Linköpings Tekniska Högskola. Det utfördes på Ericsson Radio Systems AB i Linköping i samarbete med avdelningen för Kvalitetsteknik på LiTH.



Håll koll på processen med SPS


Statistisk processtyrning, SPS, är en etablerad metod för att styra tillverkningsprocesser inom verkstadsindustrin. Fördelen med metoden är att operatören på ett tidigt stadium kan upptäcka om processen börjar avvika eller är instabil.

I SPS väljer man en eller flera variabler och håller dem under uppsikt. Processvariablerna åsätts målvärden och dessutom styrgränser som de skall hålla sig inom. Processen korrigeras när värdena uppnår styrgränserna. Styrgränserna ligger innanför processens toleransgränser.

Inom elektronikindustrin används SPS mer sällan. En orsak är att det är relativt komplicerade produkter som tillverkas och att det kan vara svårt att hitta mätbara och relevanta processvariabler.

Men här är i alla fall några förslag på variabler som kan vara lämpliga att studera vid användning av SPS i en ytmonteringsprocess.



Efter screentryckning:

• mäta pastans täckningsgrad


• mäta pastans tjocklek


• mäta pastans positionsavvikelse



Före omsmältning:
(efter komponentmontering)


• upptäcka förskjutna chipskomponenter


• upptäcka förskjutna fine-pitch komponenter


• upptäcka felvridna komponenter


• kunna skilja på olika komponenttyper så att till exempel felladdningar kan upptäckas



efter omsmältning:

• upptäcka "gravstenar", (stående komponenter)


• mäta olika reflexioner från till synes identiska lödpunkter


• upptäcka lodbryggor på alla typer av komponenter