مقدمة
نادرًا ما تحظى لوحات التحكم الصناعية باهتمام كبير خارج نطاق المعدات التي تعمل بها.
تقع داخل أنظمة التشغيل الآلي، وأجهزة الكمبيوتر الصناعية، ووحدات الإدخال / الإخراج، وواجهات الاستشعار، والبوابات، ووحدات التحكم في المحركات، ووحدات الطاقة، وأجهزة التحكم في الماكينة، وخزائن التحكم. عندما يعملون لا أحد يتحدث عنهم. عند فشلها، قد يتوقف الخط، وقد تحتاج الخزانة إلى صيانة، أو قد يتعين على الفني تشخيص المشكلة في الميدان.
هذا يغير مناقشة تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
بالنسبة لمشتري المعدات الأصلية، السؤال ليس فقط: "هل يستطيع هذا المورد تجميع اللوحة؟"
السؤال الأفضل هو: "هل يمكن لشريك EMS أن يساعدنا في بناء PCBA للتحكم الصناعي الذي يكون قويًا بدرجة كافية لبيئة التشغيل، ومحددًا بشكل جيد بما يكفي للاختبار بشكل متكرر، وعملي بما يكفي للتكامل، ومستقر بما يكفي للدفعات المستقبلية؟"
لوحة التحكم الصناعية PCBA ليست مجموعة إلكترونية استهلاكية عادية بمكونات أثقل. كما أنه ليس مجرد أمر PCBA آخر. إن تطبيق اللوحة، وبيئة التشغيل، والموصلات، والبرامج الثابتة، وطريقة الاختبار، وتكرار الإنتاج كلها احتياجات تشكل نطاق التصنيع.
لوحات التحكم الصناعية ليست مجرد "لوحات استهلاكية أثقل"
تغطي لوحات التحكم الصناعية العديد من أنواع المنتجات: الوحدات ذات الصلة بـ PLC-، ولوحات الإدخال/الإخراج الموزعة، ولوحات تشغيل المحركات، ووحدات التحكم في العمليات، ولوحات واجهة المستشعر، ووحدات مراقبة الطاقة، ولوحات البوابات الصناعية، ولوحات التحكم ذات الصلة بـ HMI-، ولوحات التحكم المضمنة المستخدمة داخل المعدات الصناعية.
ما يجعلها مختلفة ليس فقط تصميم الدائرة. هذا هو الدور التشغيلي.
قد تحتاج لوحة التحكم الصناعية إلى دعم ساعات التشغيل الطويلة، وإدخال الطاقة المستقر، والتسامح مع الضوضاء الكهربائية، واتصالات المرحل أو الكتلة الطرفية، والأسلاك الميدانية، وتحديثات البرامج الثابتة، والوصول إلى الخدمة، وتكامل العلبة، وتكرار الطلبات على مدار دورة حياة أطول للمنتج.
بعض اللوحات الصناعية بسيطة. قد لا تحتاج لوحة الواجهة الصغيرة التي تحتوي على وصلات لحام مرئية ولا تحتوي على برامج ثابتة إلى حزمة اختبار أو وثائق ثقيلة.
لكن مناقشة نظام الإدارة البيئية يجب أن تبدأ من التطبيق الحقيقي لمجلس الإدارة، وليس من اقتباس PCBA العام.
قد تظل اللوحة التي تعمل على المنصة تفشل في تلبية المتطلبات الحقيقية للمشتري إذا كان من الصعب تجميعها بشكل متسق، أو من الصعب اختبارها، أو غير مستقرة داخل المعدات النهائية.
1. التحكم في BOM واستقرار مصادر المكونات
بالنسبة للوحة التحكم الصناعية PCBA، عادةً ما يكون استقرار BOM أحد احتياجات المشتري الأولى.
لا يتم تصنيع العديد من المنتجات الصناعية مرة واحدة ثم يتم استبدالها بسرعة. وقد يحتاجون إلى طلبات متكررة، أو قطع غيار، أو مخزون خدمة، أو مراجعات خاضعة للرقابة، أو دعم صيانة طويل الأمد-. إذا كانت قائمة مكونات الصنف تعتمد على التوفر على المدى القصير- أو الاستبدالات غير الرسمية، فقد يصبح من الصعب تكرار المشروع.
يجب أن توضح قائمة مكونات الصنف -جاهزة للإنتاج أرقام أجزاء الشركة المصنعة المعتمدة، والبدائل المعتمدة، والمكونات المهمة، وأجزاء المصدر الطويلة -أو الفردية-، ومتطلبات المرحل والموصل، ومخاطر دورة الحياة، وقواعد الموافقة على الاستبدال، وتوقعات إمكانية التتبع.
يعد هذا مهمًا بشكل خاص للوحات التي تستخدم الموصلات الصناعية، وأجهزة الطاقة، ودوائر الاتصالات المتكاملة، والمقرنات الضوئية، والمرحلات، والصمامات، ومكونات الواجهة المعزولة، والأجزاء المحددة من جانب العميل.
قد يتناسب المكون البديل مع البصمة. وهذا لا يعني تلقائيًا أنه يتصرف بنفس الطريقة في نظام التحكم الصناعي.
للمشترين OEM،مصادر المكوناتوينبغي التعامل معها كجزء من استقرار التصنيع، وليس مجرد وسيلة لملء قائمة مكونات الصنف.
2. التصنيع-مراجعة واعية لتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور
غالبًا ما تحتاج لوحات التحكم الصناعية إلى أكثر من مجرد تخطيط صحيح كهربائيًا.
يجب أن يدعم تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور أيضًا التجميع والفحص والاختبار والتركيب الميكانيكي واتجاه الكابل والسلوك الحراري والوصول إلى الخدمة.
أثناء مراجعة تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يجب على المشترين الانتباه إلى اتجاه الموصل، والتباعد بين الكتل الطرفية، وخلوص فتحة التركيب، وإبقاء -المناطق الخارجية حول المكونات البارزة-، ومناطق العزل التي يتطلبها التطبيق، والوصول إلى نقطة الاختبار، وعلامات القطبية، والحرارة-التي تولد وضع المكونات، والألواح، والملاءمة الميكانيكية مع العلبة، أو مبيت سكة DIN، أو الهيكل، أو أجهزة الخزانة.
في التحكم الصناعي PCBA، غالبًا ما تكون الموصلات والواجهات الميكانيكية مهمة بقدر أهمية وضع IC.
يمكن أن يكون الموصل صحيحًا كهربائيًا ولكنه غير مريح بالنسبة للأسلاك الميدانية. يمكن أن تجتاز اللوحة اختبارًا وظيفيًا ولكن من الصعب تثبيتها. يمكن لمكون الطاقة اجتياز عملية التشغيل الأساسية ولكنه لا يزال يخلق مخاوف حرارية داخل العلبة.
ولهذا السبب يجب أن تربط مراجعة سوق دبي المالي وDFT بين نية التصميم وواقع التصنيع.
3. تخطيط تجميع التكنولوجيا المختلطة
العديد من لوحات التحكم الصناعية ليست لوحات SMT خالصة.
غالبًا ما تجمع مكونات SMT مع موصلات الفتحات- أو الكتل الطرفية أو المرحلات أو المحولات أو المحولات أو الرؤوس أو الصمامات أو المكثفات الكبيرة أو مكونات واجهة الطاقة.
وهذا يعني أن عملية التجميع قد تتضمن تجميع SMT PCB، وتجميع DIP، واللحام الموجي، واللحام الانتقائي، والتجميع اليدوي، وتثبيت الموصل، والدعم الميكانيكي، و-فحص ما بعد التجميع.
يحتاج تجميع التكنولوجيا المختلطة إلى التخطيط.
قد يحتاج شريك EMS إلى النظر في تسلسل الموضع، وطريقة اللحام، والكتلة الحرارية، ومحاذاة الموصل، ودعم المكونات الثقيلة، والوصول إلى الفحص، وحدود إعادة العمل.
يمكن في بعض الأحيان إنشاء نموذج أولي صغير يدويًا-بنجاح. يحتاج تصميم لوحة التحكم الصناعية القابلة للتكرار إلى مسار عملية مستقر.
هذا هو المكان الذي يجب على المشترين تجنب التعامل مع لوحات التحكم الصناعية على أنها مجرد PCBA آخر. غالبًا ما تكون العملية مهمة بقدر أهمية التخطيط.
4. الطاقة والحرارة والضوضاء-الاهتمامات ذات الصلة بالتصنيع
غالبًا ما تتفاعل لوحات التحكم الصناعية مع المحركات، أو أجهزة الاستشعار، أو المرحلات، أو الملفات اللولبية، أو الأسلاك الميدانية، أو مصادر الطاقة، أو خطوط الاتصال، أو إشارات مستوى{0}المعدات الأخرى.
وهذا يجعل الطاقة والحرارة والضوضاء الكهربائية أكثر أهمية مما قد تظهر من قائمة مكونات الصنف وحدها.
من منظور تصنيع ومراجعة PCBA، يجب على مشتري OEM توضيح نطاق جهد الإدخال، ومسارات التيار العالي، ومكونات توليد الحرارة، ومناطق الترحيل أو التبديل، ومكونات العزل، وتوقعات التأريض، ومتطلبات الحماية أو التصفية، وتقييمات تيار الموصل، وتصميم الوسادة الحرارية، واحتياجات المنطقة النحاسية، وتوقعات التنظيف أو الطلاء حيثما يكون ذلك مطلوبًا.
لا يحل شريك EMS محل مسؤولية التصميم الكهربائي للمشتري. ولكن يمكن لشريك التصنيع أن يشير إلى المخاطر العملية التي تؤثر على التجميع والفحص والاختبار والتكرار.
على سبيل المثال، قد يحتاج موصل الطاقة إلى دراسة ميكانيكية أقوى. قد يحتاج المرحل أو الكتلة الطرفية إلى مزيد من الاهتمام أثناء -تجميع الفتحة وفحصها. قد يحتاج جهاز QFN أو BGA إلى فحص بالأشعة السينية - إذا كانت حالة اللحام المخفي جزءًا من مخاطر الموثوقية.
لا يتعلق الأمر بالمبالغة في -هندسة كل لوحة.
النقطة المهمة هي التأكد من أن خطة التصنيع تحترم الدور التشغيلي الحقيقي لمجلس الإدارة.
5. الاختبار والتفتيش الذي يتوافق مع وظيفة المجلس
عادةً ما تحتاج لوحة التحكم الصناعية PCBA إلى استراتيجية اختبار أكثر وضوحًا من الفحص البصري السريع.
يعتمد نطاق الاختبار على وظيفة اللوحة، ومستوى المخاطرة، واستعداد البرامج الثابتة، والوصول إلى الاختبار، وأنواع حزم المكونات، ومرحلة الإنتاج.
قد تتضمن احتياجات الفحص والاختبار الشائعة فحص AOI لجودة تجميع SMT المرئية، وفحص الأشعة السينية لمفاصل اللحام المخفية عند الحاجة، واختبار تكنولوجيا المعلومات والاتصالات عندما يبرر الوصول إلى الاختبار والكمية ذلك، وبرمجة البرامج الثابتة، واختبار FCT، ومحاكاة الترحيل أو الإدخال/الإخراج، وفحوصات واجهة الاتصال، وفحوصات الطاقة -الكهربائية والسحب الحالي، وسجلات الاختبار حيث تكون إمكانية التتبع مطلوبة.
النقطة المهمة بسيطة:
"الاختبار الكامل" ليس خطة اختبار.
بالنسبة إلى لوحة التحكم الصناعية، يجب على المشتري تحديد ما يجب إثباته. هل تحتاج اللوحة إلى تبديل التتابع؟ قراءة مدخلات الاستشعار؟ هل تريد الاتصال عبر RS-485، أو CAN، أو Ethernet، أو واجهة أخرى؟ قيادة الإخراج؟ تحميل البرامج الثابتة؟ الرد على لاعبا اساسيا اختبار؟ اجتياز فحص مستوى العلبة؟
مفيدةالاختبار والتفتيشيجب أن تكون الخطة قابلة للتكرار من قبل فريق الإنتاج، وليس فقط مفهومة لمهندس التصميم.
6. البرمجة والبرمجيات الثابتة والاختبارات الوظيفية
تعتمد العديد من لوحات التحكم الصناعية على البرامج الثابتة.
وهذا يعني أن تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لم يكتمل لمجرد أن جميع المكونات ملحومة. ربما لا تزال اللوحة بحاجة إلى البرمجة أو التكوين أو المعايرة أو التحقق الوظيفي قبل أن يتم إصدارها.
قبل بدء الإنتاج أو التجميع منخفض الحجم، يجب على مشتري OEM إعداد ملف البرنامج الثابت، وطريقة البرمجة، والوصول إلى الموصل أو دبوس pogo، وتعليمات وضع التمهيد، واختبار البرنامج إذا لزم الأمر، وسلوك الإخراج المتوقع، ومعايير النجاح/الفشل، وقواعد التحكم في الإصدار، وطريقة إعادة الاختبار بعد إعادة العمل.
هذا هو أحد الأماكن التي تتباطأ فيها مشاريع PCBA الصناعية.
تم تجميع اللوحة، لكن البرامج الثابتة ليست جاهزة. أو أن البرنامج الثابت جاهز، ولكن أسلوب البرمجة ليس مناسبًا للإنتاج-. أو أن الوظيفة واضحة لمهندس المشتري، ولكنها غير موثقة بشكل واضح لفريق اختبار EMS.
إن الاختبار الذي يمكن لمهندس واحد فقط إجراؤه ليس اختبارًا للإنتاج بعد.
7. التكامل الميكانيكي وجاهزية بناء الصندوق
غالبًا ما لا يتم شحن لوحات التحكم الصناعية كلوحات فضفاضة إلى الأبد.
قد تحتاج إلى أن تتناسب مع حاوية أو هيكل كمبيوتر صناعي أو خزانة تحكم أو جهاز بوابة أو مبيت الوحدة أو مجموعة بناء الصندوق. حتى عندما يبدأ المشروع على مستوى مجلس الإدارة، قد يستمر التكامل الميكانيكي في التأثير على قرارات PCBA.
يجب على المشترين توضيح قيود العلبة، واتجاه خروج الموصل، ومتطلبات تجميع الكابلات، وأجهزة التثبيت، وموقع الملصق، ونقاط توصيل التأريض أو الهيكل، واحتياجات الواجهة الحرارية، ومتطلبات التغليف، وتوقعات التجميع النهائية.
لا يزال من الممكن أن يتسبب PCBA الذي اجتاز الاختبار الكهربائي في حدوث مشكلات في حالة حظر الموصل، أو انحناء الكابل بشكل سيئ، أو عدم محاذاة اللوحة مع العلبة، أو تعارض موضع الملصق مع التجميع.
بالنسبة لتطبيقات التحكم الصناعي، يجب ألا يتم التعامل مع التصنيع على مستوى-اللوحة والتكامل على مستوى النظام-على أنهما محادثتان منفصلتان تمامًا.
8. إمكانية التتبع ومراقبة المراجعة
غالبًا ما يهتم مشترو OEM الصناعي بالتكرار عبر الدفعات.
وهذا يجعل إمكانية التتبع والتحكم في المراجعة أمرًا مهمًا. إذا ظهرت مشكلة ميدانية لاحقًا، فقد يحتاج المشتري إلى معرفة أي مراجعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور، أو مراجعة قائمة مكونات الصنف، أو مجموعة المكونات، أو إصدار البرنامج الثابت، أو نتيجة الاختبار، أو دفعة الإنتاج المعنية.
قد تتضمن متطلبات التتبع تتبع مراجعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وتتبع مراجعة قائمة مكونات الصنف، وسجلات الدفعة، والرقم التسلسلي أو التحكم في الملصق، وسجلات إصدار البرنامج الثابت، وسجلات نتائج الاختبار، وسجلات إعادة العمل وإعادة الاختبار، ومعلومات دفعة التعبئة والتغليف أو الشحن.
لا تحتاج كل لوحة تحكم صناعية إلى حزمة وثائق ثقيلة.
ولكن يجب على المشتري وشريك EMS الاتفاق على السجلات المهمة قبل بدء الإنشاء.
أسوأ وقت لتحديد إمكانية التتبع هو بعد ظهور مشكلة ميدانية.
ما الذي يجب على مشتري OEM تحديده قبل طلب عرض الأسعار؟
قبل طلب عرض أسعار لتجميع PCB للوحة التحكم الصناعية، يجب على المشترين إعداد أكثر من ملفات Gerber وBOM.
قد تتضمن حزمة RFQ المفيدة ما يلي:
- ملفات Gerber أو ODB++.
- BOM مع أرقام أجزاء الشركة المصنعة
- مراجعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور وBOM
- رسم التجميع
- اختر-و-ضع الملف
- ملاحظات القطبية والتوجه
- البدائل المعتمدة أو قواعد الاستبدال
- متطلبات البرامج الثابتة أو البرمجة
- إجراء FCT أو السلوك الوظيفي المتوقع
- موصل أو كابل أو ملاحظات الضميمة
- متطلبات الطلاء أو التنظيف أو الحماية عند الحاجة
- متطلبات AOI، أو ICT، أو FCT، أو X-Ray، أو إعداد التقارير
- توقعات وضع العلامات والتعبئة والتتبع
هذا لا يعني أن كل مشروع يحتاج إلى كل وثيقة من اليوم الأول.
لكن المدخلات غير الواضحة تخلق علامات اقتباس غير واضحة. بالنسبة للوحات التحكم الصناعية، يعني هذا عادةً المزيد من الأسئلة، ومراجعة أبطأ، وزيادة خطر دخول الافتراضات إلى البناء.
عندما تنطبق فئة IPC-A-610 أو متطلبات الطلاء أو معيار الفحص الخاص بالعميل، يجب ذكر ذلك بوضوح في طلب عرض الأسعار بدلاً من تركه كطلب عام "للدرجة الصناعية".
أسئلة لطرحها على شريك EMS
عند تقييم شريك EMS للوحة التحكم الصناعية PCBA، يمكن لمشتري OEM أن يسألوا:
- هل قمت ببناء لوحات ذات موصل أو مرحل أو طاقة أو متطلبات تقنية مختلطة مماثلة؟
- كيف تتعامل مع البدائل المعتمدة وبدائل المكونات؟
- هل يمكنك دعم SMT plus من خلال -تجميع الثقوب في مسار عملية واحد مستقر؟
- كيف يمكنك تحديد نطاق AOI وX-Ray وICT وFCT لهذه اللوحة؟
- ما هي البرامج الثابتة أو مدخلات البرمجة التي تحتاجها قبل الإنتاج؟
- هل يمكن تكرار طريقة الاختبار من قبل موظفي الإنتاج وليس من قبل المهندس فقط؟
- ما هي سجلات التتبع المتاحة للبناء؟
- كيف يتم التعامل مع إعادة العمل وإعادة الاختبار؟
- ما هي الوثائق التي سيتم توفيرها مع الشحنة؟
هذه الأسئلة عملية. إنها تساعد المشتري على فهم ما إذا كان المورد يقتبس تكلفة التنسيب فقط أو يقوم فعليًا بمراجعة اللوحة كمنتج صناعي.
حالة الحدود مفيدة
لا تحتاج كل لوحة تحكم صناعية إلى نفس نطاق التجميع والاختبار.
لوحة واجهة بسيطة تحتوي على وصلات لحام مرئية، ولا تحتوي على برامج ثابتة، ولا تحتوي على مكونات -عالية الخطورة، وسجل تكرار ثابت قد تحتاج فقط إلى تجميع SMT قياسي، وفحص مرئي أو فحص AOI، وتأكيد كهربائي أساسي.
قد تحتاج لوحة التحكم الأكثر تعقيدًا المزودة بالبرامج الثابتة أو المرحلات أو واجهات الطاقة أو خطوط الاتصال أو حزم BGA أو قيود التغليف أو توقعات الموثوقية الميدانية إلى عملية أكثر تنظيمًا: مراجعة سوق دبي المالي، ومراجعة مخاطر قائمة مكونات الصنف، وفحص المادة الأولى، والبرمجة، وFCT، وX-Ray عند الحاجة، وسجلات إمكانية التتبع.
الخطأ ليس اختيار عملية أخف.
الخطأ هو اختيار عملية أخف دون فهم المخاطر.
بالنسبة لمشتري OEM، يجب أن يتطابق نطاق PCBA الصحيح مع وظيفة اللوحة وبيئتها ومرحلة الإنتاج وتأثير الفشل.
ماذا يعني هذا بالنسبة لمشتري OEM
تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور للوحات التحكم الصناعية لا يقتصر فقط على وضع المكونات.
يتعلق الأمر ببناء لوحة يمكنها العمل داخل المعدات الصناعية، واختبارها بوضوح، والتكامل مع النظام، وتكرارها عبر الدفعات المستقبلية.
يتطلب ذلك محادثة مختلفة مع شريك EMS.
ولا ينبغي للمشتري أن يطلب السعر فقط. يجب على المشتري أن يسأل كيف سيدير المورد التحكم في قائمة مكونات الصنف (BOM)، وتجميع التكنولوجيا المختلطة، والتعامل مع الموصل، وبرمجة البرامج الثابتة، والاختبار، والفحص، وإمكانية التتبع، وتكرار الاستعداد للإنتاج.
بالنسبة للتحكم الصناعي PCBA، تأتي أفضل النتائج عادةً عندما تتم محاذاة متطلبات الهندسة والتوريد والتصنيع والاختبار قبل بدء البناء.
وهذا هو المكان الذي يتم فيه منع العديد من التأخيرات التي يمكن تجنبها.
خاتمة
عادةً ما يحتاج مشترو OEM إلى أكثر من وضع SMT الأساسي عند شراء مجموعة PCB للوحات التحكم الصناعية.
إنهم يحتاجون إلى تحكم ثابت في قائمة مكونات الصنف (BOM)، ومصادر عملية للمكونات، ومراجعة تخطيط التصنيع{0}}الواعية، والتخطيط لتجميع التكنولوجيا المختلطة، ومتطلبات الاختبار والفحص الواضحة، والاستعداد لبرمجة البرامج الثابتة، والوعي بالتكامل الميكانيكي، والانضباط في إمكانية التتبع.
يجب ألا يعتمد بناء PCBA للتحكم الصناعي الجيد على الافتراضات.
يجب أن تكون مدعومة بملفات واضحة، ومواد خاضعة للرقابة، وتجميع قابل للتكرار، وفحص محدد، واختبار وظيفي عملي، وحزمة بناء يمكن لشريك EMS اتباعها دون تخمين.
بالنسبة لمشتري OEM الذين يقومون بإعداد مشروع لوحة تحكم صناعية، يمكن لشركة STHL مراجعة المتطلبات من أتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور, مصادر المكونات، والاختبار والتفتيشمنظور قبل الاقتباس أو تخطيط الإنتاج. أرسل ملفاتك من خلالطلب عرض أسعارأو اتصل بنا علىinfo@pcba-china.com.
