Что такое First Article и почему это важно

Когда заказчик впервые запускает новое изделие в производство, ему хочется как можно быстрее получить готовую партию. Это естественное желание. Но именно в этот момент мы часто предлагаем не спешить и уделить особое внимание First Article — первое изделие.

На первый взгляд кажется, что это всего лишь первая собранная плата. На самом деле это один из самых важных этапов всего производства.

Почему нельзя сразу собрать всю партию?

Представим, что заказ составляет 1'000 плат. Если всё подготовлено идеально, производство может установить сотни тысяч компонентов за одну смену. Но что произойдёт, если уже после окончания монтажа обнаружится, что один компонент имеет неверный корпус? Или перепутана полярность? 

Ошибка мгновенно повторится тысячу раз. 

Именно поэтому производство никогда не рассматривает первую плату как обычное изделие. Она становится объектом максимально тщательной проверки.

Что такое First Article?

First Article — это первая полностью собранная плата, которая проходит расширенный контроль ещё до запуска всей серии.

Её задача проста:

Подтвердить, что документация, подготовка производства и технологический процесс полностью соответствуют проекту.

Если всё в порядке — линия продолжает работу.

Если обнаруживается замечание — его устраняют до начала серийного монтажа.

First Article в MES системе

В нашей MES системе всегда отдельно выделяются такие изделия. При загрузке автоматически определяется, является ли данное изделие повтором, или это First Article. Это нужно для привлечения дополнительного внимания исполнителей, на протяжении всего заказа.

Что проверяется?

На практике проверка намного шире, чем кажется.

Документация

Ещё до включения оборудования инженер убеждается, что между собой полностью согласованы:

• Gerber;
• Pick&Place;
• BOM;
• чертежи;
• требования заказчика.

Именно на этом этапе часто обнаруживаются небольшие несоответствия между файлами.

Настройка оборудования

Перед запуском проверяются:

• программы установщиков;
• назначение питателей;
• трафарет;
• ориентация компонентов;
• параметры печи оплавления.

Первый монтаж

После установки компонентов начинается наиболее интересная часть.

Проверяется:

• совпадение компонентов со спецификацией;
• ориентация полярных компонентов;
• качество нанесения пасты;
• центровка компонентов;
• отсутствие смещений;
• качество пайки.

AOI

Автоматическая оптическая инспекция анализирует:

• отсутствие компонентов;
• смещения;
• перевороты;
• мостики припоя;
• непропаи.

Но даже самая современная AOI не заменяет инженерную проверку.

При необходимости — рентген

Если на плате присутствуют:

• BGA;
• QFN;
• корпуса без выводов,

может выполняться рентгеновский контроль. Он позволяет увидеть качество пайки там, куда невозможно заглянуть обычной камерой.

Почему именно первая плата самая дорогая?

Иногда заказчики удивляются. На изготовление первой платы может уйти значительно больше времени, чем на последующие. Причина проста.

Именно первое изделие включает:

• подготовку линии;
• настройку оборудования;
• изготовление трафарета;
• загрузку компонентов;
• проверку документации;
• инженерный контроль;
• выпуск первой программы;
• настройку AOI.

Когда всё это выполнено, изготовление остальных плат становится значительно быстрее.

Поэтому стоимость подготовки производства распределяется на всю серию.

Если партия состоит из одной платы, почти вся эта работа приходится именно на неё. Если партия включает тысячу изделий, затраты на подготовку практически незаметны в себестоимости каждой платы.

Что происходит после проверки?

Возможны три варианта.

1. Всё прошло успешно

Самый приятный сценарий. Первое изделие утверждается. Производство продолжает выпуск всей партии.

2. Обнаружены замечания

Это совершенно нормальная ситуация.

Например:

• требуется скорректировать положение одного компонента;
• изменить параметры AOI;
• заменить корпус компонента;
• обновить BOM.

После исправлений первое изделие выпускается повторно.

3. Найдена ошибка в проекте

Даже такое иногда происходит.

Причём это вовсе не означает, что проект плохой.

Современное электронное изделие состоит из тысяч решений, десятков библиотек и множества автоматически формируемых файлов.

First Article существует именно для того, чтобы подобные мелочи не превратились в проблему всей партии.

Почему мы считаем этот этап обязательным

Иногда возникает вопрос:

«Можно ли сразу собрать всю партию без проверки первой платы?»

Технически — да. Но профессиональное контрактное производство так практически никогда не делает. Стоимость исправления ошибки до запуска серии измеряется минутами. После выпуска всей партии — уже часами, днями или даже неделями. Именно поэтому First Article — это не дополнительная формальность. Это один из самых эффективных инструментов обеспечения качества.

Вместо вывода

Современное производство электроники — это не соревнование, кто быстрее установит компоненты. Главная задача — получить партию изделий, полностью соответствующих проекту. Именно поэтому первая собранная плата всегда получает особое внимание. Если First Article прошёл успешно, вероятность возникновения одинаковых ошибок во всей серии становится минимальной.

Можно сказать, что первое изделие — это своеобразный экзамен для всего производственного процесса. Его успешно сдают не только станки, но и документация, библиотеки компонентов, программы оборудования и все специалисты, участвующие в подготовке проекта.