Samtec制造理念系列二 | 差异变量管理的意义与挑战

【摘要/前言】

制造高端电子产品是非常复杂精密的过程。制作用于演示或原型的一次性样品可能具有挑战性,但真正的挑战在于如何以盈利的方式持续生产

这就是Samtec风险投资研发工程总监Aaron Tucker在一次关于生产高密度微小型连接器的挑战的演讲中所强调的观点。他的大部分讨论都集中在如何在量产中减少制造差异性上。

上一期Samtec制造理念系列一 | 差异变量的概念,我们着重讨论了制造中差异变量的概念和重要性

第二期,我们将完整带来Samtec的制造理念!

制造差异降到最低的意义有哪些?“

Aaron Tucker:

我们倾向于从财务角度来看待差异问题(稍后我们将详细讨论这个问题),但我们面临的最大挑战是根据客户要求进行升级和扩展的能力。幸运的是,Samtec在产品路线图的战略定位、产品/技术组合的多样化以及设计满足客户要求的产品方面做得非常出色。

现在,人们对更多数据和更快速度的渴求呈指数级增长,我们面临着需求方面的挑战。尽快将我们的产品送到客户手中,使他们能够为客户提供服务。如果我们追逐材料、部件、机器设置等方面的变化,那么我们的客户就会受到影响。

降低成本是另一大好处,而且计算起来也很简单。由于废品或返工,生产连接器所需的时间和精力越多,成本就越高,从而降低了我们的利润率。其他好处还包括可预测性、计划性、进度执行、减少 “救火” 工作以及减轻员工压力。我认为,更好地识别、了解和控制制造差异将增强我们的专业技能及知识,为客户带来更长远的利益。

实现这一切的挑战是什么?”

Aaron Tucker:

Time and money!生产变量具有挑战性,因为它很隐蔽,我称之为 “隐藏的敌人”。生产变量就在我们身边,但很难察觉。工程师就像侦探一样,不断寻找变异的根本原因或来源,必须挖掘出导致变异的变量。

侦探工作需要时间和纪律。有些问题可能需要几个月的时间才能解决。随着我们产品的复杂性不断增加,很少有单一明显的变量。相反,通常会有几个变量相互关联。我们称这种相互关系为 "变量混杂"。

除了相互关联的多个变量外,我们还必须推测出哪些变量是我们认为重要的、对变化贡献最大的变量。我们用来确定正确变量的主要方法之一是DOE,即实验设计。DOE是一种严谨的战略方法,用于测试变量对变异的贡献。有些人的自然倾向是开始 "转动旋钮",看看能否让机器或流程按照他们想要的方式工作。

对于DOE,我们每次只转动一个旋钮,将该旋钮转到高位,再转到低位,然后测量响应。有了响应,我们就知道这个变量是一个关键变量。同样,如果什么都没发生,那么它就不可能是一个关键变量。

Samtec理念"

Aaron Tucker:

在Samtec,我们经常说 “不再只是引脚和材料”。这指的是以前我们只销售低速引脚和插座连接器,这些产品相对容易组装和测量。如今,我们的产品组合和产品复杂程度都远远超过了几年前。

更小(超小型)、更快(更高数据速率)和更多引脚数(密度)仍然是我们面临的主题和更广泛的挑战。我们正在积极设计工作频率为224 Gbps的PAM4或奈奎斯特频率为 56GHz的产品(我们甚至听到了448的说法~),并采用PAM4 等更具挑战性的调制方案。

除了PAM4调制允许的串扰大幅减少之外,我们还面临着微小的几何形状、极高的线对数量以及以微米(µm)为单位的公差限制,这进一步加强了了解和控制变异的必要性。

展望未来,我们需要更好地控制变异,这不是 “如果”,而是 “必须”,因为几何尺寸更小,任何 “小” 的变异现在都是 “大” 的变异。

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