全面質量管理在印制板組件生產過程質量控制的應用

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境下，世界各國企業意識到質量已經成為企業競爭的戰略武器，是確保企業獲得長期成功的關鍵所在，從而形成了現有全面質量管理的概念。全面質量管理是當今先進質量管理理念和方法的集合，源于世界各國質量專家的研究和成功組織的管理實踐，反映了質量管理的客觀規律。幾十年來，全面質量管理理念和方法幫助眾多組織實現了質量提升，也助力了多國的經濟騰飛。

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

一、工作與實踐

1.全面質量管理的基本要求——全過程質量管理

質量專家朱蘭認為，對質量形成的過程進行管理就是質量管理。產品質量形成的過程包括市場研究（調查）、設計、開發、計劃、采購、生產、控制、檢驗、銷售、服務等環節，每一個環節都對產品質量產生影響。產品質量形成的過程如圖1 所示，稱為朱蘭質量螺旋。

圖1 朱蘭質量螺旋

2.印制板生產中面臨的問題

印制板（PCB）產品的質量控制具有特殊性，主要體現在以下幾個方面：

一是由于PCB 電路設計、元器件設計及焊接材料的生產等設計的生產環節與產品組裝環節不在同一企業進行，來料質量控制內容多而復雜。二是影響組裝質量的因素很多，如元器件、PCB、組裝材料、組裝設備及其工藝參數、生產環境等。三是質量檢測難度大。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帶來較大挑戰，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（SMT）產品的主要故障，引起故障的因素多達數十種，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備等，使返修成本較高、返修花費時間長。

3.全過程質量管理在印制板組件生產過程質量控制的應用

針對元器件領用檢查、生產準備檢查、工藝文件/工藝規程復查、國產元器件除金、人員配備、首件驗證、印制板焊接操作、自動化生產設備及工裝、檢測方法及檢測設備、跟蹤冊填寫、出廠檢驗（檢驗點設置）、外協管控、下廠驗收及入廠復驗等13個關鍵環節，從管理流程、工藝技術等方面深入開展分析，查找不足、識別風險，制定有效措施和整改計劃，責任落實到人，實現全過程質量控制。

4.全面質量管理中方針目標管理的應用

方針目標管理所遵循的原則與質量管理原則一致。

一是領導作用。最高管理者和組織內其他負責人應確保組織的目標一致，創造全員參與實現組織目標的環境。二是策劃、執行、檢查、處理（PDCA）循環。把方針目標的PDCA 循環作為整體系統來看待并加以明確。質量控制（QC）小組活動也要遵循PDCA 程序循環，并可針對問題解決程序實施，如圖2 所示。三是重視過程。對過程進行分析和改進，以實現組織目標。四是基于事實的管理。在評價方針的策劃與實施狀況時，基于事實分析設定量化目標和分析結果。

圖2 問題解決型QC小組活動程序

（1）總體策劃及思路

全面質量管理倡導持續改進，有關全面質量管理實施的模式和做法均包含并強調持續改進。質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，遵循識別和確定改進時間、調查把握現狀、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，在生產物料領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《生產物料領用分發管理辦法》做好物料的準備工作，控制生產的節點、核查物料，做到有理、有節、有控制，綜合平衡生產，滿足各工序生產需要，及時解決生產異常。

（3）及時開展產前準備檢查，充分識別風險

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

（4）適度采取簡化手段，應對突發任務

生產過程中，因技術方案驗證、元器件狀態更改等原因導致臨時返修需求量大增，任務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，由設計人員現場填寫返工、返修要求，研制雙方簽字確認返修內容作為技術依據，并開展后續相關工作。特殊情況下的流程簡化，加快了響應突發情況速度，提高了處理效率。現場明確技術要求，防止口頭性質信息傳遞衰減及偏差，為后續技術要求細化提供了基礎信息。

（5）攻克國產化器件除金難題

大量任務選用國產器件，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，存在計劃推遲而導致搪錫氧化的風險。為此，依據運營主管編制的調度會計劃，安排合適人員在計劃節點范圍內操作，相關人員按要求落實，規避計劃有變的風險。提前策劃評估具體任務涉及的除金器件及工作量，工藝人員對一定周期內的除金工作，對錫鍋換錫頻次進行評估并制定錫鍋更換周期，為避免批產任務的國產器件與其他器件混淆，將指定現場一臺錫鍋為批產任務國產器件除金用錫鍋，有針對性地監測，并編制錫鍋使用管理辦法，開展主題培訓，宣貫錫鍋使用方法及搪錫區域注意事項，強調批產國產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《國產元器件除金操作規程》，規范操作流程、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，現場人員嚴格按管理辦法、操作規程、生產計劃進行操作，確保除金工序高質量高效率完成。

（6）提高批生產一次性合格率

首批首件產品即為首件驗證產品，可提高批生產一次性合格率。現階段生產線資源和生產節奏很難單獨開展首件驗證工作。作為批生產中的必要環節，在不影響生產交付的前提下，生產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）確保關鍵焊接工序零差錯

印制板焊接工序相較于其他工序，風險較高，操作要求更精細。雖然印制板焊接得益于設備焊接，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，當設計工藝中出現禁限用工藝時無法進行識別。通過對電子產品歸零問題的舉一反三，規范內部陶瓷電容返修及補焊操作規程，工藝人員經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》，通過反復驗證，可消除陶瓷電容返修及補焊隱患，后續及時對該通用工藝進行了專題培訓、現場教學，確保此類操作嚴格按操作規程執行。通過梳理印制板相關禁限用工藝，進行專題培訓，使操作人員提高生產敏感度。

（8）確保生產設備正常運行

通過設備巡檢可以全面掌握設備技術狀態的變化和磨損情況，針對檢查發現的問題，及時查明和消除設備隱患；指導設備的正確使用和維護保養；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，可直觀地發現問題。通過細化工藝文件在出廠檢驗項目中除自動光學檢測（AOI）外增加目視檢驗項目以確保全板100%檢查。

（11）提升外協單位質量意識

外協單位產生質量問題的主要原因包括：對生產過程關注度不夠、技術交底不充分；對下廠驗收及入廠復驗的組織開展不足。針對此問題，制定了技術狀態確認表、外協單位生產過程檢查確認表，會同產品設計、產保工程師一同對印制板外協單位進行生產過程檢查，通過對技術狀態落實情況、生產環境、生產流程、生產設備、技術參數，在制品存放、防靜電措施、印制板手工焊接等方面，對外協單位開展全面的生產過程檢查，使外協單位高度重視產品生產過程質量要求，并及時采取相應的管控措施，減少質量問題的發生。

二、實踐效果

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

表1 現階段成果匯總表

三、后續思路

通過全面質量管理的理念對印制板組件生產過程進行全過程問題梳理、總結分析及整改落實，進一步提高物資配套能力，識別過程管理和技術風險，規范操作流程，強化檢驗/驗收控制，最大程度降低質量問題發生概率。▲