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工程有时候就像玩一场Whack-a-mole游戏。有时你会陷入困境,但是一大来的鼹鼠无处可去,跳起来,用毛茸茸的爪子穿过脸上的脸。让我们谈谈你应该想到的事情设计您的产品时,在它击中之前工厂地板,所以你可以跳过不必要的迭代专注于生产。

1.准备您的装配计划

假设您希望您的产品在中国幸福的阳光制造有限公司组装(一个虚构的工厂,在这个例子中)。为了为您服务,并为您提供最准确的报价,他们可能会要求设计文件和有关产品表单和功能的一些基本信息。包含在该数据包中,应该是您的产品如何从一束塑料部件,螺钉和印刷电路板到完全组装的产品的逐步概要,即可向客户发送。

基于上述信息,快乐阳光将为你创建一个报价多少时间他们认为它将采取组装你的产品和一个伴随的“商品销售成本”报价。商品销售成本是任何硬件企业都应该知道的最重要的数字之一。如果没有这一估算,你就很难与零售商进行对话,因为事先你的利润率是未知的。换句话说,当你不知道你在谈判什么时,你很难去谈判!

2.尽早进行测试

印刷电路板

如果你的产品很复杂,由多种不同类型的材料和不同的工艺组成,测试就变得很重要。我再怎么强调这一点都不为过:测试尽可能早在您的装配过程中。

这不仅适用于印刷电路板,而且还适用于机械部件。这是涉及幸福阳光的另一个例子:

你把另一家工厂的一些弹性组件委托给快乐阳光。它也是你的产品组装中最重要的部分之一。柔性电路有些复杂,很容易损坏。

你和Happy Sunshine都没有意识到的是,这些屈曲在到达之前没有得到正确的处理,由于处理不当造成了裂纹痕迹。如果不进行检查,在测试其功能之前,坏的伸缩组件可能会被附加并密封在产品内部。

现在你可麻烦了。你打算用这个99%组装好的产品做什么?如果您的某些组装步骤需要一个不可逆过程怎么办?听起来那辆车要被扔进垃圾堆了,对吧?

这一切都可以避免测试单个组件或组件作为标准进料质量控制过程的一部分,在它们被集成到整个产品之前。事实证明,在这种情况下,在制造商改进其流程之前,一个功能测试人员就足以测试这些组件了!在许多情况下,解决问题和支付赔偿的责任将落在供应商身上,特别是在不符合规格的情况下,但它并不总是那样工作。

3.优化电路板

说到电路板,这里有一些注意事项,在设计你的电路板时要记住,以确保他们是工厂测试友好。

单边测试点

单面测试点使您的测试基础架构更容易构建。如果您的PCB具有设计的两侧的测试点,则通常需要ClamShell测试仪设计,这些设计比单面设计更昂贵且复杂。此外,测试点的侧面也应该理想地是您可以继续访问测试点的同一侧,因此即使产品部分地组装,您也能够继续测试。

当设计你的板,你的板上的每个测试点应该是镀金的,不应该有锡膏应用于它在模具过程中。这将导致测试探头出现问题,并可能由于焊锡助焊剂残留而导致错误的故障。

面板化以获得吞吐量

典型PCB面板设计

这是你可能看到的一个典型的面板设计。板子被老鼠咬住,板子的边缘有4个通孔,用于固定。如你所见,在这块板的顶部没有测试点。唯一暴露在外的是基准利率。

尽早在流程中进行优化,然后在重新定义流程或甚至重新使用工具之前转移到其他容易完成的任务。一种方法是在一块大型印刷电路板上多次组装你的主逻辑板。这就是所谓的镶板。

面板化的主要优点是可以同时测试和编程单元。另一个不理想的选择是将每个板拆屏并单独测试,但这有效地批量测试时间,每次执行测试时创建6倍甚至12倍的单元加速。

让我们做一个快速的计算,看看这里的好处:

测试时间:40秒

放置在测试器的时间:10秒

从测试仪中删除的时间:10秒

所以,

40 + 10 + 10 =每单位60秒

让我们说你的工厂率为10美元,你想测试60个单位。您的每单位费用为10/60美元=每件0.16美元(呀! !)

现在,让我们对它进行面板化。

我们已经知道测试需要60秒,无论如何,工厂率保持不变。在本例中,我们将测试率乘以6x(每面板6块板),所以我们的计算看起来更像这样:

/(606) = 10美元*每单位镶板0.027美元(好多了!)

4.发现瓶颈

在创建装配计划时,除非您以前做过某个过程,否则您可能无法确定该过程将花费多长时间。有时,这会导致一种可怕的意识,即您最初的时间估计与预期相差甚远。

让我们回到Happy Sunshine的例子:

在您的飞行员在幸福的阳光下运行时,他们意识到将两个电路板粘合在一起比预期的时间明显更多。这一过程需要专门的和昂贵的设备,因此不幸的是,您无法立即改进。幸福的阳光建议如下,在这种情况下:

  • 更多班次:让一个人在机器上工作更长的时间,提高了产量。有时这需要加班,这会增加整体COGS(不好!)
  • 如果可能的话,将过程分解为较小的步骤:有时批处理流程的某一部分,然后返回最后一部分是有意义的。

这两种方法都不理想,可能还是会让你毛骨悚然。那么现在呢?

重新设计您的产品,以删除或减少这一部分过程的影响。

排队的蒸汽从你的耳朵。

引导船舶的主要方法之一是,即可确定预先确定生产设备的测试时间或装配时间信息。这样,您可以将其添加为装配计划中的备注,甚至在Excel文档中大致计算汇编时间,就像您计算材料清单价格一样。

5.使用功能测试人员

功能测试仪
如果可能的话,使用已经存在的!

功能测试人员是确定装配过程中产品是否能正常工作的核心。我见过使用LabView、自定义和复杂测试夹具的流程,而在其他情况下,我见过最基本、最基本的测试夹具,附带一个粗略的中文万用表。从这两个极端得到的最大收获是避免重新发明轮子。

例如,当你可以更容易地购买树莓派或一个饰品专业然后把它安装到你的设备里?它们经过预先测试,使用良好,通常很容易编程。

然而,有些时候,使用行业标准的测试设备是不可避免的。甚至在某些情况下,它们实际上是被推荐的。例如,如果我想测量被测设备上的电阻甚至电压,我可以:

  • 建立一个定制的PCB,固件等,以测量电压,电流,或电阻准确
  • 或者,我可以使用类似HP/Agilent 33401A(最新版本是34465),以更准确地完成同样的事情。
  • 或者,作为另一种选择,让某人为您设计测试器。

测试设备的存在是有原因的,有时候在eBay上买一个用过的万用表是有意义的,而不是把你的时间、精力和现金投资在另一个不必要的小项目上。

搜索设备时,请查找允许您发送GPIB,USB和以太网的命令的那些。这样,您可以使用常见的Python库,例如pyvisa.PySerial来实现您的测试基础结构。

结论

将产品投入生产可能充满危险,但当你花时间坐下来,制定计划,并事先收集尽可能多的信息时,你可以在生产问题开始之前避免80%的问题。

优化测试位置,尽早进行测试,避免不必要地创建现有工具,这些策略可以为您节省设计、测试和开发产品所需的时间。

这个故事的寓意是什么?别忘了向前看生产设计.你团队里的每个人以后都会感谢你的。