Early supplier involvement & Design for eXcellence
Ons uitgangspunt is ‘right first time’: alles in één keer goed doen en uitsluitend datgene doen wat nodig is. Dankzij onze betrokkenheid in het vroegste ontwerpstadium van een printed circuit board assembly (pcba) is dit mogelijk, met grote meerwaarde voor onze opdrachtgevers. Dit noemen wij early supplier involvement.
Wij helpen opdrachtgevers hun pcba-ontwerp te perfectioneren, de beste componenten te selecteren en voor de beste teststrategie te kiezen. Dit doen wij met specialisten op het gebied van Design for Manufacturing (DfM) en Design for Testing (DfT). Met Design for Logistics (DfL) zorgen wij voor maximale leverflexibiliteit en met Design for Cost (DfC) kunnen opdrachtgevers vertrouwen op the best value of ownership (ook wel Total Cost of Ownership genoemd). Samen heten deze stappen Design for eXcellence (DfX).
Het optimale ontwerp dat het resultaat is van DfX levert het hoogste productierendement (production yield) en de beste leverkwaliteit (minimale slip through). Deze in de ontwerpfase berekende percentages nemen wij als enige EMS-onderneming als resultaatverplichting in onze offertes op.
Onze early supplier involvement met DfX levert u de hoogste productwaarde tegen de beste value of ownership op. Onze DfX-engineers werken hiervoor intensief samen met de ontwerpers van onze opdrachtgevers.
DfX-fases
Design for eXcellence bestaat uit opeenvolgende fases waarbij de specialisten van VDL TBP Electronics het ontwerp van de opdrachtgever vanuit verschillende invalshoeken beoordelen en aanbevelingen doen voor verbetering. Steven Van Hout (Manager Test Engineering): ‘Het maximale productieresultaat wordt bereikt als fase 0 tot en met 2 volledig worden doorlopen. We kunnen ons productieproces dan optimaal inrichten, met grote meerwaarde voor de opdrachtgever.’ In de belangrijkste fase, namelijk fase 0, selecteert de ontwerper de keycomponenten. ‘Wij adviseren zoveel mogelijk categorie A-componenten toe te passen’, vervolgt Van Hout. ‘Deze zijn altijd op voorraad onder geconditioneerde omstandigheden en we beschikken over alle productie- en testgegevens. Wij dragen de verantwoordelijkheid voor minimale besteleenheden, de opdrachtgever neemt uitsluitend de aantallen af die hij nodig heeft. Voor specifieke opdrachtgevers hebben wij ook categorie B en C op voorraad. We adviseren de ontwerpers van onze opdrachtgevers en onze ontwerppartners niet alleen over de keycomponenten, we maken hen ook meer bewust van de testbaarheid, maakbaarheid en leverbetrouwbaarheid.’
Deze bewustwording vindt plaats in fase 1 dankzij de analyses Design for Testing (DfT), Design for Manufacturing (DfM) en Design for Logistics (DfL). Het specialistisch en ervaren engineeringsteam van VDL TBP Electronics & VDL RENA Electronica ontwikkelt innovatieve toepassingen voor met name DfT en DfM, waaronder de efficiënte en effectieve extended boundary scan test (mixed signal test).
Design for Testing (DfT)
‘Het elektrische schema dat de ontwerper in dit stadium aan ons voorlegt, analyseren wij op testbaarheid en testtoegankelijkheid', legt Van Hout uit. 'De belangrijkste testmethode is onze Extended Boundary Scan (EBST) waarmee wij de pcba’s op productieniveau geautomatiseerd functioneel testen en zo de werking van de keycomponenten valideren. Het grote voordeel hiervan is het geautomatiseerd zoeken naar fouten en het aanmaken van een herstelticket. Door testpunten op te nemen in het ontwerp, kunnen we de extended boundary scan optimaal inzetten. Indien er sprake is van onvoldoende testtoegankelijkheid, kunnen wij toch een maximale testdekking behalen met deze methode door gebruik te maken van software van de opdrachtgever.’
De Extended Boundary Scan voorkomt kostbare functionele testoplossingen bij de opdrachtgever en beïnvloedt het productierendement en de productkwaliteit positief, uitgedrukt in ‘production yield’ (of ‘first pass yield’) en ‘slip through’. Van Hout: ‘Wij berekenen deze voorlopige percentages op basis van de complexiteit van het ontwerp en de toegepaste teststrategie, en nemen deze op in onze rapportages en offertes naar de opdrachtgever. Ontwerpers beoordelen met name de functionaliteit van het ontwerp, wij denken mee over de testbaarheid en testtoegankelijkheid. Zonder overigens de economische kant uit het oog te verliezen. Dit doen wij door de testpunten zo efficiënt mogelijk in het ontwerp te verwerken.’
Design for Manufacturing (DfM)
In fase 1 onderzoekt VDL TBP Electronics ook de maakbaarheid van het ontwerp. Geert Gielis, DfM-engineer: ‘We controleren of de footprints op de pcb overeenkomen met de fysieke componenten en controleren met het softwaremodel of we alle componenten betrouwbaar kunnen plaatsen en solderen. Ons doel is om dit automatisch te doen en daarom komt een pcba met alleen maar smd-componenten het best in aanmerking. Vanuit ontwerptechnisch standpunt kiest de ontwerper soms echter voor conventionele componenten (through hole-componenten). Door in dit geval deels Pin In Paste (PIP)-varianten te selecteren, zijn ze toch door een pick & place-machine te plaatsen en zijn ze geschikt voor een hogere oventemperatuur (full reflow). Belangrijk is dat de overige conventionele componenten automatisch te solderen zijn (selective wave). Het handmatige alternatief, uitgevoerd door mensen, brengt meer fouten en meer kosten met zich mee, hoe zorgvuldig ze hun werk ook doen. Voor een geautomatiseerd ‘selective wave’-proces is ruimte tussen de componenten aan de soldeerzijde een vereiste. Hierop analyseren wij het ontwerp en onze aanbevelingen koppelen we naar de ontwerper terug.’
‘De praktijk heeft ons geleerd dat we in deze fase vrijwel alle productie-inefficiënties in het ontwerp ontdekken’, vervolgt Gielis. ‘Het komt bijvoorbeeld voor dat er enkele verkeerde componenten uit de stuklijst zijn geselecteerd. Dit is een administratieve fout die in deze fase nog relatief eenvoudig oplosbaar is. Hoe anders is het als we de hele productielijn al hebben ingesteld en de verkeerde componenten worden geleverd! Dan kun je helemaal opnieuw beginnen met alle kosten van dien. Het voorkomen van fouten voorkomt hoge kosten.’
U leest meer over ontwerp maximaliseren met DfM en testtoegankelijkheid maximaliseren met DfT in de informatiesheets: ontwerp perfectioneren met DfM & DfT.
Design for Logistics (DfL)
In de strategie van Design for eXcellence speelt ook de samenwerking met leveranciers een belangrijke rol. Belangrijke prestatie-indicatoren zijn kwaliteit, logistiek, technologie, kosten, communicatie en risicomanagement. Dankzij intensieve samenwerking en grote bestelvolumes kunnen voorkeursleveranciers hun tarieven voor de categorie A-componenten laag houden. Zij zorgen bovendien voor betrouwbare levering, ook van de minder toegepaste B- en C-componenten op basis van verwachte orders. Onze early involvement services scheppen hiervoor de voorwaarden.
Design for eXcellence (DfX)
‘In fase 2 bereiken we het Design for eXcellence en controleren we zorgvuldig de maakbaarheid en testbaarheid van de hele pcba’, vervolgt Van Hout. ‘De definitief berekende percentages voor productierendement (production yield) en productkwaliteit (slip through) nemen wij als resultaatverplichtingen in onze offertes op en daarin zijn wij als EMS-onderneming uniek. Deze berekeningen hebben nog steeds betrekking op de ontwerpfase.’
Na goedkeuring ontwerp worden alle uitgewerkte processtappen in het productiebeheerssysteem opgenomen. Dit systeem bewaakt of alle stappen daadwerkelijk worden gezet en vergelijkt de berekende en gemeten production yield- en slip through-percentages. Indien nodig worden direct corrigerende maatregelen genomen. Het uiteindelijke resultaat is een pcba met de hoogste productkwaliteit en productbetrouwbaarheid, volledig op maat, met maximale leveringsflexibiliteit en de laagste totale kosten.
Right first time
‘Wij helpen de ontwerper direct de beste componenten, de juiste productiestappen en de beste teststrategie te kiezen voor het hoogst haalbare productieresultaat’, besluit Van Hout. ‘Dankzij onze early involvement services kunnen wij onze strategie van Design for eXcellence volledig toepassen. Natuurlijk kunnen we de pcba’s volledig volgens de specificaties van de opdrachtgever maken, maar dit levert niet het optimale eindresultaat op dat wij met onze aanpak van Design for eXcellence wél kunnen bereiken. Wij vinden de communicatie met de opdrachtgever en de ontwerpers in een vroegtijdig stadium erg belangrijk, zodat wij onze bevindingen kunnen toelichten. Hierdoor ontstaat wederzijds begrip en wederzijdse erkenning. Het bewustzijn groeit en dit heeft veel toegevoegde waarde. De effecten zien wij bij vervolgopdrachten, waarbij de ontwerpers steeds meer rekening houden met alle relevante aspecten. Liever vóórdenken dan nadenken en alles in één keer goed. ‘Right first time’ dankzij Design for eXcellence!‘
Eén van de meest in het oog springende pluspunten bij VDL TBP Electronics & VDL RENA Electronica is de toegevoegde waarde in de vorm van DfX op het moment dat je je meldt met een nieuw product.
