Przejdź do treści głównej

Koszt montażu PCBA: dziesięć pozycji w kolejności linii SMT

Rozkład kosztu jednej płytki zgodnie z kolejnością linii SMT: płytka nieuzbrojona, komponenty i długi ogon BOM, pasta i szablon, liczba punktów montażowych, przezbrojenia i feedery, testy oraz pakowanie ESD.

Zaktualizowano

Ten tekst rozkłada koszt jednej zmontowanej płytki zgodnie z rzeczywistą kolejnością na linii i obejmuje dziesięć pozycji. Nie podpowiada profilu pieca ani prędkości maszyny — to wyznaczają komponenty, pasta i Wasze urządzenia.

Ta branża różni się strukturalnie od sześciu poprzednich: **koszt nie zależy od wielkości fizycznej, lecz od liczby** — liczby punktów montażowych. Mała płytka może być droższa od dużej, jeśli ma więcej elementów.

Dwie rzeczy, którymi elektronika wyraźnie się różni

**Jednostką jest punkt montażowy, a nie kilogram czy metr.** Sześć poprzednich branż mierzyło materiał wielkością fizyczną. Tutaj o koszcie maszyny i robocizny decyduje **liczba elementów do postawienia na płytce**.

**Lista materiałowa ma setki wierszy.** To jedyna branża, w której tabela kosztów może być tak długa, że nikt jej nie doczyta — a większość wierszy razem wziętych nie ma znaczenia. Costdown ma na to osobną uwagę, a tutaj osobny tekst.

Łańcuch operacji

  1. Płytki nieuzbrojone i komponenty do magazynu — kontrola, suche przechowywanie komponentów wrażliwych na wilgoć.
  2. Uzbrojenie feederów, montaż szablonu, ustawienie maszyny pod indeks — koszty zdarzeniowe, nie zależne od wielkości.
  3. Nadruk pasty lutowniczej przez szablon.
  4. Montaż komponentów maszyną SMT — tu zużywane są punkty montażowe.
  5. Lutowanie w piecu reflow.
  6. Automatyczna inspekcja optyczna oraz kontrola wzrokowa tam, gdzie kamera nie sięga.
  7. Wkładanie i lutowanie elementów przewlekanych, jeśli są — lutowanie na fali albo ręczne.
  8. Mycie płytki, nakładanie powłoki ochronnej, jeśli proces to przewiduje.
  9. Test funkcjonalny, wgranie oprogramowania, jeśli jest.
  10. Wyłamanie płytek z panelu, pakowanie ESD, wysyłka.

Krok 2 to jedyny krok, który **nie wytwarza żadnej płytki**, a mimo to zużywa ludzi i czas maszyny. Krok 9 często umyka, bo nie wygląda na operację produkcyjną — a zajmuje realny czas i przy wielu indeksach bardzo dużo.

Dziesięć pozycji w kolejności przechodzenia przez linię

1. Materiał — płytka nieuzbrojona, komponenty, pasta

Trzy grupy, trzy różne jednostki — zgodnie z pytaniem o jednostkę, które poprzedza wszystko inne:

GrupaJednostkaPrzeliczenie na jedną płytkę
Płytka nieuzbrojonapanelcena panelu podzielona przez liczbę płytek na nim
Komponentysztuka, według indeksuliczba użyta na jednej płytce plus strata przy montażu
Pasta lutownicza, klejkilogram albo puszkafaktyczne zużycie podzielone przez liczbę płytek
Szablonsztuka, dla jednego indeksupodzielony przez wszystkie płytki z okresu jego służby

Skąd wziąć liczby: liczbę płytek na panelu z rysunku panelu; liczby komponentów z BOM; stratę montażową z różnicy między komponentami wydanymi z magazynu a komponentami obecnymi na dostarczonych płytkach — ta liczba obejmuje elementy upuszczone, postawione krzywo i niewykorzystane początki taśm.

Komponenty wrażliwe na wilgoć mają ograniczony czas po otwarciu opakowania. Po jego przekroczeniu trzeba je wysuszyć albo wyrzucić — to realny koszt, którego nie ma w BOM. Jeśli Wasz zakład go ma, wpiszcie go w pozycji braków, nie pomijajcie.

2. Maszyny — liczone według punktów montażowych

Automat montażowy, drukarka pasty, piec reflow, maszyna do lutowania na fali, inspekcja optyczna. Liczone jak w każdej branży: amortyzacja albo najem, plus utrzymanie ruchu, prąd, sprężone powietrze, powierzchnia — podzielone przez godziny faktycznej produkcji.

Ale czas maszyny na jedną płytkę **zależy od liczby punktów montażowych**, a nie od wielkości płytki. Poprawny pomiar: czas przejścia całego panelu podzielony przez liczbę płytek na nim — ta liczba sama odzwierciedla liczbę komponentów.

Piec reflow pracuje przenośnikiem, więc jego czas zależy od długości płytki, a nie od liczby komponentów. Dwie maszyny na jednej linii mierzy się dwiema różnymi wielkościami, a sprowadzenie ich do jednej liczby to częsty błąd.

3. Robocizna

Operator maszyn, osoba uzbrajająca feedery, wkładająca elementy przewlekane, kontrolująca wzrokowo, poprawiająca lutowanie, testująca funkcjonalnie. Większość pracy ręcznej jest za maszyną, a nie przy niej.

Robocizna uzbrajania feederów i ustawiania to koszt **zdarzeniowy**, a nie zależny od wielkości produkcji. Wpisanie jej razem z robocizną produkcji seryjnej sprawia, że małe partie wyglądają taniej, niż są.

4. Narzędzia

Dysze automatu montażowego, rakle do pasty, groty lutownicze, szczotki myjące, tacki ESD wielokrotnego użytku. Do kosztu wchodzi część zużyta: cena podzielona przez liczbę płytek przed wymianą.

Szablon to przypadek szczególny — należy do **jednego indeksu** i nie jest współdzielony. Dzieli się go przez wszystkie płytki tego indeksu z okresu służby szablonu, tak jak płytę drukową w poligrafii.

5. Braki

Płytki nienaprawialne: przepalone ścieżki, oderwane pola lutownicze, uszkodzone drogie komponenty, których nie da się wylutować. Wartość każdej brakowej płytki to koszt narosły do etapu odrzucenia.

Rozpiętość jest tu bardzo duża: płytka odrzucona zaraz po nadruku pasty traci niemal wyłącznie samą płytkę nieuzbrojoną; płytka odrzucona przy teście funkcjonalnym pochłonęła już wszystkie komponenty, cały czas maszyn i robociznę testowania.

6. Poprawki

Przelutowanie wyprowadzeń, wymiana krzywo postawionego elementu, uzupełnienie lutu tam, gdzie było go za mało. To duża pozycja w tej branży, wymaga wprawnych ludzi i osobnego wyposażenia, więc stawka godzinowa etapu naprawy bywa wyższa niż etapu produkcji.

Wzrost udziału poprawek przy jednym konkretnym typie komponentu wskazuje zwykle na szablon, na ilość pasty albo na dane montażowe — wszystkie trzy naprawia się na etapie przygotowania, a nie na etapie lutowania.

7. Kooperacja

Produkcja płytek nieuzbrojonych, powłoki ochronne, test ICT na zewnątrz, wtrysk obudowy, montaż końcowy. Weź kwotę z faktury i przelicz na jedną płytkę, pamiętając o dwóch przejazdach.

Płytki nieuzbrojone zamawia się zwykle z minimum ilościowym, a nadwyżka ponad potrzeby to pieniądze już wydane. Jeśli musisz zamówić 1000 paneli na zlecenie wymagające 600, pozostałe 400 należy do tego zlecenia — chyba że wykorzysta je zlecenie kolejne.

8. Opakowanie

Worki ESD, pochłaniacze wilgoci, tacki, pianka amortyzująca, kartony. Ta branża wymaga opakowań antystatycznych, więc nie jest to pozycja do skreślenia.

Tacki ESD wielokrotnego użytku dzieli się przez liczbę obiegów, a nie obciąża jednej partii pełną ceną.

9. Transport

Płytki są lekkie i małe, więc fracht bywa niewielką pozycją na sztukę. Ale komponenty importowane mają duży koszt transportu i długi czas oczekiwania — a to należy do pozycji materiałowej, a nie tutaj.

10. Koszty wydziałowe

Amortyzacja budynków, **kontrola temperatury i wilgotności**, system ESD całego zakładu, sprężone powietrze, wynagrodzenia mistrza i techników, magazyn komponentów z kontrolą warunków.

Magazyn komponentów w tej branży jest droższy niż zwykły, bo musi kontrolować wilgotność i chronić przed elektrycznością statyczną. To koszt ogólny, niezależny od wielkości produkcji.

Ta pozycja wprowadzana jest miesięcznie i nie mnoży się jej przez produkcję — księgowość już ją rozliczyła.

Jak liczy Costdown

Wypełniasz dwie kolumny dla tych samych dziesięciu pozycji: STAN OBECNY i PO USPRAWNIENIU. System sumuje każdą kolumnę do kosztu miesięcznego, bierze różnicę, a potem dzieli nakład inwestycyjny przez tę kwotę.

W tej branży dwa miejsca decydują o dokładności: **koszty stałe partii** na uzbrojenie feederów i ustawienie oraz sposób, w jaki radzisz sobie z **listą komponentów liczącą setki wierszy** — patrz osobny tekst.

Dowody z zapisów, które już są

  • Zlecenie produkcyjne — planowana liczba płytek i liczba faktycznie dostarczonych.
  • Dokumenty wydania komponentów — uzgodnienie z BOM daje stratę montażową.
  • Raport automatu montażowego — liczba punktów montażowych i czas pracy, większość maszyn to zapisuje.
  • Rejestr inspekcji optycznej — udział wad według typu komponentu.
  • Książka przezbrojeń — liczba uzbrojeń feederów i czas każdego z nich.
Automat montażowy sam zapisuje liczbę punktów montażowych i czas pracy. To przewaga tej branży: najważniejsza liczba jest już policzona przez maszynę, nikt nie musi stać ze stoperem.

Dziesięć punktów do sprawdzenia przed publikacją

  1. Czy płytkę nieuzbrojoną liczono jako panel podzielony przez liczbę płytek na nim?
  2. Czy uwzględniono stratę komponentów przy montażu, czy wpisano samą ilość z BOM?
  3. Czy czas automatu montażowego liczony jest według punktów montażowych, czy według wielkości płytki?
  4. Czy piec reflow nie został policzony tak samo jak automat montażowy? Obie maszyny mierzy się inaczej.
  5. Czy robocizna uzbrajania feederów jest wprowadzona zdarzeniowo, czy zmieszana z robocizną seryjną?
  6. Czy szablon podzielono przez wszystkie płytki z okresu jego służby, czy przez jedną partię?
  7. Płytki nieuzbrojone zamawiane z minimum ilościowym — czy policzono nadwyżkę?
  8. Czy policzono robociznę testu funkcjonalnego i wgrywania oprogramowania?
  9. Czy lista komponentów ma setki wierszy? Jeśli tak, przeczytaj tekst o długim ogonie BOM.
  10. Czy kolumna «po usprawnieniu» jest kompletna? Puste pola liczą się jako 0.

Powiązane poradniki

Koszt montażu PCBA: dziesięć pozycji w kolejności linii SMT | costdown.org