ในโลกของการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ การก้าวจากการสร้างต้นแบบไปสู่การผลิตปริมาณสูง (High-Volume Manufacturing) เป็นจุดเปลี่ยนที่สำคัญอีกจุดหนึ่ง ในขณะที่ขั้นตอนการสร้างต้นแบบมุ่งเน้นที่การทำงานได้จริงและความรวดเร็วในการออกสู่ตลาด หลักการสำคัญของการผลิตจำนวนมากจะหมุนรอบประสิทธิภาพ ความสม่ำเสมอ และที่สำคัญที่สุดคือการควบคุมต้นทุน สำหรับการผลิตที่มีจำนวนมากกว่า 10,000 ชิ้น การประหยัดได้เพียงไม่กี่เซนต์ที่จุดบัดกรีหรือชิ้นส่วนเพียงจุดเดียว อาจส่งผลให้ได้กำไรหลายแสนดอลลาร์จากอานิสงส์ของขนาดการผลิต (economies of scale)
การเพิ่มประสิทธิภาพด้านต้นทุนในPCBAไม่ได้เกี่ยวข้องเพียงแค่การเจรจาเพื่อลดราคาวัตถุดิบเท่านั้น แต่เป็นศาสตร์แบบองค์รวมที่ผสานการออกแบบทางวิศวกรรม การจัดการซัพพลายเชน และกระบวนการผลิตเข้าด้วยกัน ต่อไปนี้คือกลยุทธ์เชิงปฏิบัติสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพด้านต้นทุนในสภาพแวดล้อมการผลิตปริมาณสูง
การวิเคราะห์โครงสร้างต้นทุน
การทำความเข้าใจโครงสร้างต้นทุนเป็นศูนย์กลางของการลดต้นทุนอย่างมีความหมาย ราคาของแผงวงจรพิมพ์ประกอบ (PCBA) โดยทั่วไปถูกกำหนดโดยปัจจัยหลักสามประการ:
ต้นทุนรายการวัสดุ (BOM):โดยปกติส่วนนี้คิดเป็น 60-70% ของต้นทุนทั้งหมด ในการผลิตจำนวนมาก IC ระดับไฮเอนด์หรือคอนเน็กเตอร์ที่มีแหล่งจัดหาจากผู้ผลิตรายเดียวมักจะกำหนด “ราคาขั้นต่ำ” ซึ่งยากต่อการต่อรอง
การผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)จำนวนเลเยอร์เป็นตัวคูณต้นทุนที่สำคัญที่สุด การเปลี่ยนจากบอร์ด 4 เลเยอร์ไปเป็นบอร์ด 6 เลเยอร์สามารถเพิ่มต้นทุนของบอร์ดเปล่าได้ 30–50% นอกจากนี้ กระบวนการพิเศษ เช่นดัชนีการพัฒนามนุษย์หรือรูผ่านบอด/รูฝังบอดทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก
การประกอบและแรงงานSMT มีระบบอัตโนมัติสูงและคุ้มค่า ในขณะที่ THT ใช้วิธีการเสียบขาแบบแมนนวลหรือใช้พาเลตเฉพาะสำหรับการจัดวาง ทำให้ไม่มีประสิทธิภาพและมีค่าใช้จ่ายสูง
การออกแบบเพื่อการผลิต (DFM)
การลดต้นทุนที่ส่งผลมากที่สุดเกิดขึ้นก่อนที่บอร์ดแผ่นแรกจะถูกผลิตขึ้นDFMหลักการจำเป็นต้องถูกนำไปใช้ตั้งแต่ในขั้นตอนการออกแบบ
ลดความซับซ้อนและจำนวนเลเยอร์
วิศวกรควรหลีกเลี่ยงการ “ออกแบบเกินความจำเป็น” อย่างจริงจัง โดยการปรับให้เหมาะสมทั้งการจัดวางคอมโพเนนต์และลอจิกของการเดินลายวงจรร่วมกัน เพื่อลดจำนวนเลเยอร์ให้ได้มากที่สุดเท่าที่ทำได้ เช่น ปรับปรุงแผงวงจรจากดีไซน์ 6 เลเยอร์ให้เหลือ 4 เลเยอร์ ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค หากไม่ได้มีข้อจำกัดด้านพื้นที่อย่างรุนแรง มักสามารถหลีกเลี่ยงกระบวนการ HDI ที่มีราคาแพงได้ บ่อยครั้งการเพิ่มขนาดแผงวงจรเพียงเล็กน้อยเพื่อรองรับเทคโนโลยีการเดินลายมาตรฐานจะมีต้นทุนถูกกว่าการลดขนาดแผงวงจรลงจนต้องใช้ไมโครเวียที่มีราคาแพง
การทำให้ BOM เป็นแบบปกติและเป็นมาตรฐาน
รายการวัสดุ (BOM) ที่บวมพองคือเพชฌฆาตกำไรเงียบ การออกแบบสำหรับการผลิตจำนวนมากควรยึดตามหลักการของ “การทำให้เป็นมาตรฐาน (Normalization)”
ลดรายการสินค้าหากการออกแบบใช้ตัวต้านทานทั้งค่า 10kΩ และ 10.2kΩ และยังอยู่ในช่วงค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ ให้ปรับมาตรฐานมาใช้ค่า 10kΩ ค่าเดียว วิธีนี้ช่วยลดจำนวนช่องป้อนชิ้นส่วนที่ต้องใช้บนเครื่องวางชิ้นส่วนอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการตั้งค่าและเปลี่ยนไลน์
ให้ความสำคัญกับ SMDควรหลีกเลี่ยงการใช้คอมโพเนนต์แบบรูทะลุ (Through-hole) และเลือกใช้ชิ้นส่วนแบบติดตั้งบนผิวหน้า (Surface Mount Devices) แทนเมื่อเป็นไปได้ สายการผลิต SMT แบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบสามารถวางชิ้นส่วนได้หลายหมื่นชิ้นต่อชั่วโมง ในขณะที่การใส่ชิ้นส่วนด้วยมือทำได้ช้ากว่ามากและก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านคุณภาพ
ประสิทธิภาพการจัดวางแผง
ในการผลิตปริมาณมาก แผงวงจรพิมพ์ (PCB) จะถูกผลิตเป็น “แผง (panel)” นักออกแบบจำเป็นต้องคำนวณอัตราการใช้ประโยชน์ของแผงเพื่อให้วัสดุที่สูญเปล่าซึ่งเกิดจากรางที่ขอบแผงมีน้อยที่สุด การออกแบบแผงที่เหมาะสมไม่เพียงช่วยลดต้นทุนวัสดุลามิเนตเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มอัตราการผลิตของอุปกรณ์ SMT ได้อย่างมากอีกด้วย
การจัดการห่วงโซ่อุปทาน
กลยุทธ์ห่วงโซ่อุปทานมีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าการออกแบบทางวิศวกรรมในโลกที่ส่วนประกอบมีความผันผวนอยู่ตลอดเวลา
ปริมาณการสั่งซื้อที่ประหยัดใช้ประโยชน์จากปริมาณการผลิตจำนวนมากและค้นหาจุดสมดุลที่เหมาะสมซึ่งสามารถถ่วงดุลระหว่างต้นทุนการเก็บสต็อกกับส่วนลดจากการสั่งซื้อจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ การซื้อชิ้นส่วนเป็นม้วนเต็มจะมีราคาถูกกว่าการซื้อแบบตัดเทปอย่างมาก
ขยายรายชื่อผู้ขายที่ได้รับอนุมัติสำหรับการผลิตจำนวนมาก การระบุ “Murata เท่านั้น” ใน BOM นั้นอันตรายอย่างยิ่ง วิศวกรควรตรวจสอบและรับรองแหล่งจัดหาสำรอง (แบรนด์อื่น 2–3 ยี่ห้อ) สำหรับอุปกรณ์พาสซีฟทั้งหมด เพื่อให้ทีมจัดซื้อสามารถสลับไปใช้ตัวเลือกที่ถูกกว่าและ/หรือมีของพร้อมในช่วงเวลาที่ต้องการได้
การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นแม้ว่าค่าแรงในต่างประเทศอาจถูกกว่า แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักมากหรือมีขนาดใหญ่ ค่าใช้จ่ายในการขนส่งทางเรือและ/หรือระยะเวลาขนส่งที่ยาวนานจะหักล้างข้อได้เปรียบด้านค่าแรง การให้ความสำคัญกับซัพพลายเออร์ที่อยู่ใกล้โรงงานประกอบช่วยให้สามารถจัดส่งแบบ “ตรงเวลา” (Just-in-Time) และลดแรงกดดันด้านการจัดเก็บสินค้าในคลังสินค้า
การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและต้นทุนจากคุณภาพที่ไม่ดี
การสร้างสมดุลของความครอบคลุมการทดสอบแม้ว่าการทดสอบการทำงานได้ครบถ้วน 100% จะทำให้รู้สึกมั่นใจ แต่โดยทั่วไปแล้วมักช้าเกินไปสำหรับ HVM ดังนั้น HVM ควรเปลี่ยนการพึ่งพาส่วนใหญ่ไปยังเอโอไอและไอซีทีอุปกรณ์ทดสอบแบบ "เตียงตะปู" (Bed of Nails) สำหรับ ICT ต้องใช้เงินลงทุนล่วงหน้าหลายพันดอลลาร์ แต่สามารถตรวจสอบวงจรได้ภายในไม่กี่วินาที ซึ่งเร็วกว่าการดีบักด้วยมือมาก
การจัดการ "ต้นทุนจากคุณภาพที่ไม่ดี" (COPQ):การทำงานแก้ไขซ้ำมีต้นทุนสูง ภายในกระบวนการผลิตจำนวน 50,000 ชิ้น อัตราข้อบกพร่อง 1% เท่ากับบอร์ดที่เสีย 500 แผ่น การลงทุนล่วงหน้าในสเตนซิลความแม่นยำสูงและอุปกรณ์ SPI เพื่อเพิ่มอัตราผ่านครั้งแรกให้ถึง 99.9% นั้นมีต้นทุนถูกกว่ามาก แทนที่จะจ้างช่างเทคนิคมาทำการแก้ไขบอร์ดที่มีข้อบกพร่องในภายหลัง
โดยสรุป การเพิ่มประสิทธิภาพด้านต้นทุนสำหรับการประกอบแผงวงจรพิมพ์ปริมาณมากเป็นความพยายามแบบหลายมิติอย่างแท้จริงที่เกี่ยวข้องกับการผสานรวมอย่างรอบคอบของหลักการออกแบบ การจัดการซัพพลายเชน และกระบวนการผลิต บริษัทต่าง ๆ สามารถบรรลุการประหยัดต้นทุนได้อย่างมากผ่านการวิเคราะห์โครงสร้างต้นทุน การศึกษา DFM การทำให้ BOM เป็นมาตรฐานเดียวกัน และการจัดวางแผงวงจรอย่างมีประสิทธิภาพ ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นของซัพพลายเชนและการลงทุนในกระบวนการประกันคุณภาพช่วยลดต้นทุนลงได้อีก ในขณะเดียวกันก็ยังคงความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ ความพยายามเชิงกลยุทธ์เช่นนี้เป็นพื้นฐานของความได้เปรียบในการแข่งขันในระดับการผลิตจำนวนมาก ทำให้บริษัทสามารถจัดหาผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงในต้นทุนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม
PCBCart โดดเด่นในฐานะพันธมิตรที่น่าเชื่อถือในเส้นทางการเพิ่มประสิทธิภาพนี้ โดยมอบทั้งความเชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมอย่างลึกซึ้งและโซลูชันการผลิตที่ล้ำสมัย ความสามารถของเราถูกออกแบบมาเพื่อรองรับความต้องการปริมาณการผลิตสูง ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงและแนวทางการจัดการซัพพลายเชนที่มีประสิทธิภาพ เราให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับคุณภาพและประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ของคุณได้รับประโยชน์จากความซับซ้อนและต้นทุนที่ลดลง ด้วยการเลือก PCBCart คุณกำลังจับมือกับพันธมิตรที่มุ่งมั่นต่อการสร้างคุณค่าสูงสุดในทุกขั้นตอนของกระบวนการผลิต เราขอเชิญคุณขอใบเสนอราคาจาก PCBCart วันนี้ เพื่อสำรวจว่าพวกเราสามารถยกระดับโครงการประกอบ PCB ปริมาณสูงของคุณไปสู่อีกขั้นได้อย่างแม่นยำและคุ้มค่ามากยิ่งขึ้นอย่างไร
ขอใบเสนอราคาทันทีสำหรับการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่คุ้มค่า
แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์:
•6 วิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการประกอบ PCB โดยไม่ลดทอนคุณภาพ
•ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อราคาการผลิตและประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
•การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการประกอบ SMT ด้วยเครื่องจัดวางชิปแบบแกนทรีหัวหยิบหลายหัว
•วิธีการรับประกันคุณภาพของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
•ประกาศเคล็ดลับเพื่อลดต้นทุนและเพิ่มความเชื่อถือได้ให้กับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของคุณ
