IPC-A-610 dành cho người mua robot: Khi áp dụng, khi nào không và cách ghi nó vào RFQ lắp ráp cáp

Một nhà tích hợp rô-bốt đã từ chối toàn bộ lô thí điểm vì PO cho biết IPC-A-610 Loại 3 trong khi phạm vi được giao chủ yếu là bộ dây cáp, dây dẫn bọc sắt, khối đầu cuối và hệ thống dây điện trong tủ với một bảng I/O dân cư nhỏ. Nhà cung cấp dây nịt đã chế tạo hệ thống dây điện tới IPC/WHMA-A-620, kiểm tra công việc hàn PCB tới J-STD-001 và đã vượt qua bài kiểm tra chức năng. Chất lượng đầu vào vẫn bị dừng lại rất nhiều vì người mua và nhà cung cấp đang sử dụng các tài liệu tay nghề khác nhau cho các bộ phận khác nhau của cùng một tổ hợp. Sau đó là ba ngày tranh luận, rồi hai tuần trượt lịch trình trong khi mọi người viết lại ma trận chấp nhận.

Vấn đề đó thường xảy ra trong lĩnh vực chế tạo robot vì các hệ thống hiện đại hiếm khi chỉ vận chuyển một thứ duy nhất. Tủ điều khiển có thể bao gồm các cụm PCB, các bộ phận DIN-rail, hệ thống dây điện được đánh dấu đầu cuối, dây dẫn nguồn servo, miếng vá Ethernet, điểm nối đất và cụm cáp tùy chỉnh trong cùng một vỏ. Người mua thường nhớ đến IPC-A-610 vì đây là tài liệu kiểm tra điện tử được công nhận rộng rãi nhất. Sau đó, họ đặt nó ở khắp mọi nơi, kể cả trên các tổ hợp nơi nó không phải là tiêu chuẩn tay nghề cơ bản. Lối tắt đó tạo ra tiếng ồn về báo giá, NCR có thể phòng ngừa được và sự so sánh giữa các nhà cung cấp không thực sự giống nhau.

Hướng dẫn này giải thích nội dung thực sự của IPC-A-610, nó khác với IPC/WHMA-A-620 dành cho cụm dây cáp và dây dẫn, khi nào người mua robot nên trích dẫn nó và những gì cần được viết cùng với nó trong tủ điều khiển robot hoặc RFQ dạng hộp. Mục tiêu mang tính thực tế: liên kết nhà cung cấp tốt hơn, ít tranh chấp xảy ra hơn và đưa vào sản xuất nhanh hơn.

IPC-A-610 thực sự bao gồm những gì trong chương trình Robotics

IPC-A-610 là tiêu chuẩn chấp nhận được bằng hình ảnh mà người mua thường thấy nhất trên các cụm lắp ráp điện tử. IPC mô tả đây là tiêu chuẩn kiểm tra được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực điện tử và bản sửa đổi năm 2024 vẫn là tài liệu tham khảo hiện tại của dòng về việc chấp nhận sản phẩm cuối cùng của phần cứng điện tử đã lắp ráp. Nói một cách dễ hiểu, IPC-A-610 cho người kiểm tra biết các điều kiện chấp nhận được, chỉ báo quy trình và khuyết tật trông như thế nào trên các bộ phận điện tử đã hoàn thiện như bảng điện tử đã lắp ráp, các đầu cuối được hàn, chi tiết lắp thành phần, dây nhảy và các đặc điểm tay nghề có thể nhìn thấy khác gắn liền với việc nghiệm thu lắp ráp điện tử.

Đối với robot, điều đó quan trọng bất cứ khi nào phạm vi được phân phối bao gồm PCBA được lắp đặt bên trong gói dây tủ điều khiển, dạy thiết bị điện tử mặt dây chuyền, bảng giao diện cảm biến, thẻ con rơ-le an toàn hoặc cụm lắp ráp dạng hộp trong đó các bảng điện tử và đầu cuối cáp được vận chuyển cùng nhau. Nó không tự động trở thành tài liệu tay nghề chính cho mọi bộ dây, dây buộc, đầu cuối uốn hoặc cáp động trong cùng một hệ thống. Những mặt hàng đó gần với các tiêu chuẩn về dây cáp và dây điện hơn là những hình ảnh có thể chấp nhận được ở cấp độ bảng mạch.

Bản đồ tiêu chuẩn mà người mua cần có trước khi phát hành RFQ

Tổng quan về chứng nhận IPC chính thức nêu rõ rằng IPC-A-610 là tiêu chuẩn kiểm tra được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực điện tử, trong khi IPC/WHMA-A-620 vẫn là tài liệu chấp nhận chính cho cụm dây cáp và dây điện. IPC cũng đã phát hành các bản sửa đổi J hiện tại của IPC-A-610 và J-STD-001 cùng nhau vào tháng 4 năm 2024. Điều này rất quan trọng vì nhiều người mua vẫn viết cách viết tắt của bản sửa đổi H cũ hơn vào các mẫu mà không kiểm tra xem liệu nhà cung cấp của họ có trích dẫn cùng một bản sửa đổi hay không. Nếu tài liệu tìm nguồn cung ứng của bạn kết hợp bản sửa đổi H, bản sửa đổi J và ảnh chấp nhận nội bộ trong cùng một gói, thì có thể sẽ có sự bất đồng trước khi quá trình xây dựng bắt đầu.

Chúng tôi thấy người mua sử dụng IPC-A-610 như một từ viết tắt tiện lợi khi sản phẩm thực sự có thể giao được là bộ dây rô-bốt hoặc bộ dây tủ. Vấn đề không phải là bản thân tiêu chuẩn. Vấn đề là sử dụng tiêu chuẩn chấp nhận ở cấp độ hội đồng quản trị trong đó rủi ro chủ yếu là chất lượng uốn, hỗ trợ dây, ghi nhãn và kỷ luật định tuyến.

— Hommer Zhao, Giám đốc kỹ thuật

Khi IPC-A-610 Thuộc Gói Mua Robotics

Tủ điều khiển tích hợp với bảng dân cư

Nếu nhà cung cấp của bạn đang cung cấp một tủ bao gồm các cụm lắp ráp điện tử được lắp đặt và lắp đặt, thì nên đặt tên IPC-A-610 cho các cụm lắp ráp điện tử đã hoàn thiện đó. Điều đó bao gồm bảng giao diện người vận hành, thẻ I/O, bảng điều hòa nguồn, mô-đun giao tiếp và các cụm lắp ráp tương tự sẽ được chấp nhận một phần bằng tay nghề điện tử nhìn thấy được. Trong trường hợp này, người mua nên xác định chi tiết đơn hàng hoặc cụm lắp ráp phụ nào được kiểm tra theo IPC-A-610 và chi tiết đơn hàng hoặc cụm lắp ráp phụ nào được kiểm tra theo IPC/WHMA-A-620. Một từ viết tắt cho toàn bộ nội các là không đủ.

Cấu trúc hộp kết hợp thiết bị điện tử và dây nịt

Các dự án chế tạo hộp robot thường kết hợp hệ thống dây điện, khối thiết bị đầu cuối, kết nối tùy chỉnh, cáp cảm biến và một hoặc nhiều PCBA. Đây là nơi xếp chồng tiêu chuẩn quan trọng nhất. IPC-A-610 phải được chấp nhận bởi PCBA. IPC J-STD-001 sẽ chi phối các kỳ vọng về quy trình hàn trong đó bao gồm các mối nối điện được hàn. IPC/WHMA-A-620 phải đề cập đến tay nghề của cáp và bộ dây, đặc biệt là trên các cụm lắp ráp như bộ dây phân phối điện, cáp cảm biến và tín hiệu và các bím tóc tùy chỉnh rời khỏi vỏ.

Dạy mặt dây chuyền, mô-đun HMI và thiết bị đầu cuối thông minh

Một số chương trình chế tạo robot mua các cụm lắp ráp trông giống như dây cáp ở bên ngoài nhưng có chứa các thiết bị điện tử nhúng. Dạy mặt dây chuyền, bộ điều khiển EOAT nhỏ gọn, dụng cụ kẹp thông minh và một số mô-đun thị giác hoặc cảm biến nhất định thuộc danh mục đó. Nếu nhà cung cấp vận chuyển mô-đun điện tử đã lắp ráp như một phần của sản phẩm bàn giao thì IPC-A-610 có thể phù hợp. Người mua vẫn nên tách biệt những tính năng nào được đánh giá là thiết bị điện tử cấp bo mạch với những tính năng nào là tay nghề cáp, giảm lực căng, cụm đầu nối, tính toàn vẹn của khuôn đúc hoặc khả năng bịt kín môi trường.

Kế hoạch kiểm tra đầu vào cho các nhà cung cấp hỗn hợp

Các OEM robot lớn thường chia một hệ thống cho nhiều nhà cung cấp: một cho thiết bị điện tử dân dụng, một cho tích hợp tủ, một cho bộ cáp động và một cho phụ tùng dịch vụ tại hiện trường. IPC-A-610 nằm trong danh sách kiểm tra sắp tới dành cho các bộ phận điện tử. Nó không được tự động sử dụng để từ chối bộ dây có tiêu chí chấp nhận chính nằm ở nơi khác. Các nhóm mua sắm xây dựng ma trận chấp nhận từng nguồn sẽ giảm cả khối lượng NCR và sự chỉ trích của nhà cung cấp.

Các RFQ robot sạch nhất có tiêu chuẩn riêng biệt theo dòng lắp ráp. PCBA nhận IPC-A-610 và J-STD-001 khi thích hợp. Dây nịt có IPC/WHMA-A-620. Tham chiếu kỳ vọng về điện ở cấp độ máy theo tiêu chuẩn IEC 60204-1. Một khi người mua làm điều đó, những tranh chấp về chất lượng thường giảm đi nhanh chóng.

— Hommer Zhao, Giám đốc kỹ thuật

Khi IPC-A-610 là chú thích chính sai

• Các bản dựng chỉ dành cho dây nịt có các điểm tiếp xúc bị uốn, ống nối, nhãn và lớp bọc đột phá nhưng không có bảng cố định.
• Các cụm cáp rô-bốt động trong đó bán kính uốn cong, độ xoắn, lớp che chắn và việc xác nhận tuổi thọ linh hoạt quan trọng hơn các tiêu chí về hình thức ở cấp độ bo mạch.
• Bộ dây tủ nguyên chất về cơ bản là các dây dẫn được cắt, tước, nối dây, gắn thẻ và định tuyến để lắp đặt máy.
• Bộ cáp nối có các rủi ro nghiêm trọng là ghim, lực kéo, giảm sức căng, kiểm tra điện môi và tính liên tục chứ không phải là tiêu chí lắp đặt thành phần.
• Cáp dự phòng tại hiện trường và mô-đun khai thác dành cho cánh tay robot công nghiệp, robot cộng tác hoặc nền tảng AGV và AMR trong đó không có bảng điện tử lắp ráp nào nằm trong phạm vi.

Chỉ sử dụng IPC-A-610 trong những trường hợp này sẽ khiến các nhà cung cấp lấp đầy khoảng trống bằng các giả định. Một nhà cung cấp chỉ có thể báo giá việc kiểm tra bằng mắt. Một cách khác có thể bổ sung thêm thử nghiệm kéo và tính liên tục 100%. Người thứ ba có thể hỏi liệu bạn có muốn tay nghề IPC/WHMA-A-620 Loại 3 hay không. Kết quả không phải là ba mức giá cạnh tranh cho cùng một công việc. Đó là ba gói chất lượng khác nhau ẩn dưới một số bộ phận.

Thiệt hại về chi phí và thời gian thực hiện do ngăn xếp tiêu chuẩn sai

Những lỗi này là những lỗi mua sắm có thể tránh được chứ không phải những bất ngờ về chất lượng không thể tránh khỏi. Những người mua robot xác định đúng ngăn xếp tài liệu ở giai đoạn RFQ sẽ giảm các vòng lặp làm rõ, tránh bị từ chối sai và nhận được sự chấp thuận nhanh hơn từ nhóm chất lượng, kỹ thuật sản xuất và chất lượng nhà cung cấp. Khi một chương trình đang cố gắng phát hành nguyên mẫu trong vòng 10 đến 15 ngày làm việc, việc mất thậm chí hai ngày do nhầm lẫn về tiêu chuẩn là rất tốn kém.

Cách ghi IPC-A-610 vào RFQ của Robotics mà không phải làm lại

1. Đặt tên cho bản sửa đổi chính xác, ví dụ IPC-A-610J-2024, thay vì chỉ viết IPC 610 hoặc IPC-A-610.
2. Xác định các dòng lắp ráp bị ảnh hưởng: chỉ PCBA, lắp ráp phụ tủ, dạy thiết bị điện tử mặt dây chuyền hoặc dạng hộp hỗn hợp.
3. Ghép nối IPC-A-610 với IPC J-STD-001 ở bất cứ nơi nào có vấn đề kiểm soát quy trình hàn, đặc biệt là trên các cụm điện tử được hàn bằng tay hoặc đã sửa chữa.
4. Ghép nối các bộ dây và cáp với IPC/WHMA-A-620 thay vì mong đợi IPC-A-610 che đi tay nghề đi dây bị uốn và mài mòn.
5. Gọi loại sản phẩm theo chức năng chứ không phải theo thói quen. Loại 3 phải được chứng minh bằng hệ quả về độ tin cậy, không được sao chép từ mẫu cũ.
6. Đính kèm các ghi chú chấp nhận dành riêng cho khách hàng đối với nhãn, thiết bị đầu cuối được phê duyệt, định tuyến, tham chiếu mô-men xoắn, xử lý ESD và các báo cáo thử nghiệm được yêu cầu.
7. Xác định các sản phẩm gửi đi: báo cáo kiểm tra, hồ sơ liên tục, kết quả hipot nếu có, khả năng truy xuất nguồn gốc sửa đổi và danh sách sai lệch đã được phê duyệt.

Người mua cũng nên cho nhà cung cấp biết những tài liệu tham khảo bên ngoài nào sẽ đưa đến quyết định. Tổng quan về ANSI của IPC-A-610J-2024 và ghi chú phát hành IPC rất hữu ích để xác nhận vai trò của IPC-A-610 và bản sửa đổi J hiện tại. Đối với thiết bị điện máy, IEC 60204-1 vẫn phù hợp ở cấp độ thiết bị và Hướng dẫn an toàn điện OSHA là lời nhắc nhở thực tế rằng ngôn ngữ tay nghề cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến rủi ro thực sự của người vận hành. Vấn đề không phải là chôn vùi nhà cung cấp theo tiêu chuẩn. Vấn đề là chỉ định ngăn xếp tối thiểu cần thiết để làm cho việc chấp nhận trở nên rõ ràng.

Loại 2 và Loại 3: Quyết định mà hầu hết người mua đều sai

Lựa chọn loại sản phẩm IPC-A-610 thay đổi kỳ vọng chấp nhận, gánh nặng tài liệu và khả năng làm lại. Đối với các chương trình chế tạo robot, câu trả lời đúng phụ thuộc vào chức năng và hậu quả sai sót chứ không phụ thuộc vào ngôn ngữ tiếp thị. Nhiều OEM robot sử dụng Loại 2 cho thiết bị công nghiệp tiêu chuẩn và dành Loại 3 cho các cụm lắp ráp trong đó lỗi tạo ra hậu quả rõ ràng là độ tin cậy cao hơn, gánh nặng pháp lý hoặc chi phí phục hồi.

Loại 3 phải là một quyết định kỹ thuật có hậu quả thương mại chứ không phải là phản xạ mua sắm. Nếu người mua không thể giải thích tại sao một bộ lắp ráp cần Loại 3, nhà cung cấp sẽ báo giá quá cao, dưới phạm vi hoặc bắt đầu dự án với sự không chắc chắn đã có sẵn.

— Hommer Zhao, Giám đốc kỹ thuật

Danh sách kiểm tra của người mua Robotics trước khi bạn đưa ra PO

1. Tách riêng PCBA, bộ dây điện, hệ thống dây điện trong tủ và bộ cáp được kết nối vào các nhóm chấp nhận được đặt tên.
2. Xác nhận bản sửa đổi hiện tại của mọi tài liệu được trích dẫn thay vì sao chép văn bản mẫu cũ.
3. Nêu rõ liệu có cho phép chấm dứt dây hàn, làm lại bo mạch hoặc sửa chữa hiện trường hay không.
4. Chỉ xác định lớp sản phẩm cho các cụm thực sự yêu cầu nó.
5. Đính kèm bản vẽ, BOM, loạt đầu nối đã được phê duyệt, danh sách dây và định dạng ghi nhãn trước khi yêu cầu báo giá.
6. Chỉ định các thử nghiệm cần thiết: tính liên tục, điện trở cách điện, khả năng chịu điện môi, thử nghiệm chức năng hoặc xác minh hệ thống cuối cùng.
7. Đặt tên cho hồ sơ môi trường: độ rung, chu kỳ chuyển động, nhiệt độ, dầu, chất làm mát, rửa trôi hoặc tiếp xúc với hóa chất.
8. Yêu cầu nhà cung cấp liệt kê các giả định và tiêu chuẩn theo hạng mục trong báo giá để các so sánh thương mại vẫn trung thực.

Câu hỏi thường gặp

IPC-A-610 có phải là tiêu chuẩn phù hợp để lắp ráp cáp robot không?

Thường thì không phải tự nó. Nếu sản phẩm bàn giao chủ yếu là cụm cáp hoặc bộ dây điện thì IPC/WHMA-A-620 thường là tài liệu tay nghề cốt lõi. IPC-A-610 trở nên phù hợp khi phạm vi vận chuyển cũng bao gồm các tổ hợp điện tử đã hoàn thiện như PCBA hoặc thiết bị điện tử dạy học.

Tôi có cần IPC J-STD-001 nếu tôi đã chỉ định IPC-A-610 không?

Có, bạn làm như vậy trong nhiều tình huống hàn điện tử. IPC-A-610 là tài liệu chấp nhận, trong khi IPC J-STD-001 xác định các yêu cầu quy trình đối với các cụm lắp ráp điện và điện tử hàn. Nếu tủ robot hoặc dạng hộp của bạn bao gồm sản phẩm điện tử được hàn thì việc trích dẫn cả hai thường rõ ràng hơn là chỉ dựa vào IPC-A-610.

Mọi chương trình chế tạo robot có nên sử dụng Lớp 3 không?

Không. Loại 3 bổ sung các hậu quả về thương mại và kiểm tra cần được chứng minh bằng nhu cầu về độ tin cậy thực tế. Nhiều tổ hợp robot công nghiệp có nguồn gốc thành công là Loại 2, trong khi Loại 3 được dành riêng cho các tổ hợp điện tử có hệ quả cao hơn trong đó khả năng chịu lỗi thấp hơn nhiều.

Lỗi tiêu chuẩn phổ biến nhất trong RFQ về robot là gì?

Viết một từ viết tắt cho toàn bộ công trình. Tủ điều khiển hỗn hợp có thể chứa PCBA, dây bị uốn, ống nối, nhãn, nhánh bó dây và cáp đi. Nếu RFQ không ánh xạ các tiêu chuẩn tới các dòng lắp ráp, các nhà cung cấp sẽ đưa ra các giả định khác nhau và chất lượng đầu vào cuối cùng sẽ thách thức họ.

Tôi nên tham khảo bản sửa đổi IPC-A-610 hiện tại như thế nào?

Sử dụng bản sửa đổi đầy đủ trong gói báo giá hoặc PO, ví dụ IPC-A-610J-2024 và đảm bảo nhà cung cấp, nhóm chất lượng đầu vào và tài liệu tham khảo trực quan dành riêng cho khách hàng đều chỉ ra cùng một bản sửa đổi. Việc trộn lẫn các ảnh chụp màn hình của bản sửa đổi H cũ với ngôn ngữ hợp đồng của bản sửa đổi J là nguồn NCR có thể dự đoán được.

Tôi nên gửi gì cho nhà cung cấp khi yêu cầu báo giá liên quan đến IPC-A-610?

Gửi gói bản vẽ, BOM, phân chia số lượng giữa nguyên mẫu và sản xuất, hồ sơ môi trường, thời gian thực hiện mục tiêu và mục tiêu tuân thủ theo chi tiết đơn hàng. Nếu công trình kết hợp thiết bị điện tử và dây điện, hãy đánh dấu các cụm lắp ráp phụ nào được kiểm tra theo IPC-A-610, lắp ráp nào được chế tạo theo IPC/WHMA-A-620 và hoạt động hàn nào phải đáp ứng J-STD-001.