物料技术认证及其重要性

2024-01-27 百科知识版权反馈

【摘要】：而IQC部门则按照物料技术认证部门提供的来料检验标准和检验方法开展来料检验工作，相对于物料技术认证部门来说，IQC部门是执行部门。作者在咨询和培训工作中发现，不少企业未设立专业的技术认证部门，物料选型工作主要由产品设计工程师自行完成，而新物料的检验标准、检验方法等则由IQC部门自行确定。零部件归一化是物料技术认证部门的重点职责，更容易取得成效。建立替代物料时，技术认证部门应与相关产品设计人员共同进行技术确认。

在图4.5中，第四项中试工作是物料技术认证，主要工作内容是为新产品拟选用的新材料、新零部件等外购件进行物料选型和技术认证工作。物料技术认证不仅对产品质量非常重要，而且业界普遍认为，产品物料成本的70％在开发选型时确定，因此对于产品成本来说物流技术认证也是非常重要的。

选用新物料时不仅要进行技术认证，还需要进行商务认证，即对价格、付款条件等进行认证，但是商务认证工作不属于中试工作，而是由采购工程师负责完成。需要注意的是，本小节仅对技术认证展开讨论。

中试体系中的物料技术认证与制造部门的来料检验IQC（Incoming Quality Control）不同。中试物料技术认证部门的工作包括新物料的技术认证，以及为新物料制定来料检验标准和检验方法，等等。而IQC部门则按照物料技术认证部门提供的来料检验标准和检验方法开展来料检验工作，相对于物料技术认证部门来说，IQC部门是执行部门。

为何称为“物料技术认证”而非“物料技术测试”？认证与测试是有区别的，认证通常是第三方机构或部门评价认证对象是否满足指定标准，认证通过则可以获得预定的资格。认证的方法可以包括测试。关于认证，在本章的测试小节中有更多讨论。

作者在咨询和培训工作中发现，不少企业未设立专业的技术认证部门，物料选型工作主要由产品设计工程师自行完成，而新物料的检验标准、检验方法等则由IQC部门自行确定。这种做法通常都会导致物料品种过多，而且会持续快速增长，而物料品种过多会增加生产计划、仓储、采购和售后服务工作的复杂性，容易产生呆死料，而且物料质量也难以保证。有的企业还会出现同种物料多个料号等混乱情况。

作者认为，相对于由产品设计工程师自行选用新物料，专业的技术认证具有以下优势：

1．有利于零部件归一化，合理减少物料品种。

所谓零部件归一化，是指技术要求类似的零部件，应尽可能减少品种，以简化生产计划、仓储、采购和售后服务工作。零部件归一化还可以增大每种零部件的使用量，有利于降低采购成本。零部件归一化是物料技术认证部门的重点职责，更容易取得成效。而对于产品设计部门来说，零部件归一化并非工作重点。

2．有利于技术认证完整、深入。

各类物料的技术特征各不相同，很多物料的技术参数较为复杂。例如，二极管、三极管等元件的技术参数多达数十种。通常来说，产品设计人员对于各种原材料、元器件的了解仅限于其主要技术参数，难以做到完整、深入。对于技术认证部门来说，其核心技能就在于对各类物料的深入了解，有利于从技术规格、质量、工艺要求等各方面进行完整、深入的技术认证工作。

3．有利于跟进技术发展。

很多原材料、元器件的技术发展很快，经常发生更新换代。专业的技术认证部门长期跟踪各类物料的技术发展趋势，与制造商保持联系，容易了解物料的更新换代情况，可以避免选择将要停产的物料。如果由产品设计人员兼职完成新物料选型和技术认证工作，就容易发生选择了将要停产物料的情况，导致增加不必要的产品设计更改。

本小节讨论物料技术认证工作的基本职责、基本方法和基本流程，并介绍相关概念和实战性问题点，重点关注物料技术认证工作如何融入产品开发过程，并与产品设计工作实现并行化，为新产品顺利、快速地投入批量生产提供物料技术保障。

物料技术认证部门的基本职责

物料技术认证部门的第一项职责——为新产品承担新物料技术认证工作和为关键零部件建立替代零部件，并编制和验证来料质量检验工艺文件。

当产品设计工程师需要选用新物料时，应提供新物料的技术要求，并提供若干初步选择的物料型号供技术认证部门进行选型和技术认证，只有通过了认证的新物料才能分配料号，并在产品设计和生产中应用该新物料。如果技术认证部门确认需要增加该种新物料，则应优先从本企业已有的合格供应商和制造商处选择相应的物料型号，以合理控制本企业的合格供应商和制造商数量。

新物料的技术认证工作内容主要包括以下几个方面：

1．归一化检查，对新增物料品种进行合理控制。

通过检索本企业的物料数据库，检查是否已有与新物料类似的已认证物料。如果有的话，则要求设计工程师判断是否可以采用已认证物料，不再要求增加该种新物料。归一化检查还可以有效避免同种物料多个料号的情况。

2．技术和工艺参数检查，以选择符合要求的物料型号。

根据设计工程师提供的新物料技术要求，以及相关制造商提供的物料技术规格进行比对，必要时还可对待选物料进行测试和验证。在此，不仅要关注新物料的主要技术参数，而且要完整、深入地检查新物料的各种性能特征，以及工艺要求等相关技术特征，以保证新物料满足可靠性、可制造性等要求。例如，对于电阻，不仅要关注电阻值，还要关注其精度、温度系数、额定电压、额定功率、封装形式等等。如果新物料的工艺参数较为复杂，则可以安排工艺设计部门参加该类物料的技术认证工作。

3．质量——不仅针对样品！

为了保证新物料的批量供应能力，技术认证部门应关注待选物料的批量供应能力、合格率等数据，并且在验证阶段进行新产品小批量试制时对新物料的批量来料质量进行验证。

4．关注技术资料的完备性、供应商技术支持能力。

制造商或供应商应提供新物料的完整技术资料，并对新物料的应用提供参考技术方案，以为产品设计工作提供便利。如果选用最新的物料型号，例如在手机产品设计中经常会选用最新的手机芯片，此时较为缺乏相关的设计经验，这种情况下可能会需要制造商派出其资深设计人员配合本企业产品设计、调试工作。作者在研发工作中曾经遇到过最新的芯片型号自身存在设计缺陷的情况，这就需要制造商的设计人员共同测试和确认，并完善芯片设计。(www.chuimin.cn)

5．为通过认证的新物料型号编制来料检验标准，并制定检验方法，确定检验设备，以便于未来新产品转入批量生产后进行来料检验工作。必要时，可协调相关部门（例如装备开发部门）开发专用的来料检验设备。

在技术认证工作中，对于那些价格高、采购周期长、难于采购的关键物料，还要为其建立替代物料，以避免独家供应商。所谓替代物料，就是可以用来更换原有物料，而不影响产品的功能性能。建立替代物料时，技术认证部门应与相关产品设计人员共同进行技术确认。

对于通过了认证的新物料，还可以根据其技术特点、商务条件确定其优选等级，以引导产品设计人员尽量选用质量高、价格好的优选物料。物料的优选等级由技术认证部门与采购部门共同确定。

为了方便产品设计人员正确选用新物料，技术认证部门可以分类制定物料选型指导书，参见图4.15的示例。

图4.15　Flash Memory选型指导书（示例）

物料技术认证部门的第二项职责——开发物料选型和技术认证的技术规范体系，建立物料资源库，建设高效的物料技术认证平台。

物料技术认证部门要做好相关的管理和业务能力建设工作，将成熟的工作经验总结出来，建立并持续优化技术认证规范体系，包括各类物料技术认证规范、标准、流程及其IT系统。

物料信息/资源库通常可包括物料技术参数库、制造商提供的物料技术资料库、优选物料库、制图符号库、等等。建立并维护好物料资源库是非常重要的研发基础性工作，信息完整、检索方便的物料资源库有助于提高产品设计工作效率，有助于避免同种物料多个料号等问题。

物料技术认证部门的第三项职责——开展物料失效分析工作，促进提升产品可靠性。在生产和使用过程中，有的产品会发生故障，并进一步发现某些物料已损坏。物料损坏并失去预定的功能性能，被称为物料失效。为了提高产品可靠性，需要对失效的物料进行根本原因分析（Root Cause Analysis）。

物料失效的原因可以划分为两大类，第一类失效原因是由于与物料相关的产品设计或生产工艺存在缺陷，导致在某些情况下超出了物料的额定使用范围，例如在特定情况下电压瞬间超出元器件的额定电压范围，或者在生产过程中因工艺缺陷导致物料受损而缩短了使用寿命。第二类失效原因是物料本身存在质量问题。

为了确定物料失效原因，需要物料技术认证工程师与产品设计工程师共同对故障产品和失效物料进行深入分析。必要时，还需要物料技术认证工程师对失效物料进行解剖，从失效物料的材料、内部结构等进行分析。

物料技术认证工作基本流程

图4.16是物料技术认证工作流程的示意图，重点说明在产品开发过程中，物料技术认证各项工作如何与产品设计工作实现并行化，以缩短新产品开发周期。在图4.16中，上方是产品开发的各个阶段，而矩形框表示相应的物料技术认证任务。

图4.16　物料技术认证工作流程示意图

从图4.16中可以看出，在概念阶段，技术认证工程师就应该参加产品开发项目组PDT，并熟悉产品需求规格和技术方案。通常来说，在概念阶段确定产品技术方案时，已经确定了新产品的核心零部件。例如在开发一款新的手机产品时，可能会在产品开发项目立项时，或者在概念阶段确定技术方案时，已经确定了新手机将要应用哪一种核心芯片。此时，技术认证工程师可以为已确定的核心零部件寻找配套的设计方案资料，即图4.16中的“收集专项部件应用方案”，供产品设计工程师参考。

如图4.16所示，在计划阶段，产品总体设计、概要设计工作陆续展开，新产品的新物料需求逐步确定，因此新物料技术认证工作也陆续展开，在开发阶段，新产品的详细设计工作逐步完成，所有的新物料需求都将确定，因此新物料技术认证工作也在开发阶段全部完成，为新物料采购工作做好准备。同时，开发新物料检验工艺、物料归一化及相关的物料资源库管理工作也同步进行。

在进入验证阶段之前，新产品小批量试制所需的物料逐步到货，此时将开展新物料验证工作，验证内容包括新物料的批量质量，以及新物料的来料检验标准、检验方法、检验设备等。对于已经通过验证的新物料，在验证阶段后期开始，延续至生命周期阶段，将由IQC负责进行日常的来料质量检验和监控工作，物料技术认证部门应持续关注物料批量质量状况。

在计划阶段启动新物料技术认证工作时，物料失效分析的相关工作也可以同步展开，并一直延续到生命周期阶段。在开发阶段和验证阶段，主要关注新产品测试和可靠性试验中发生的物料失效。在生命周期阶段，主要关注生产和市场返修产品中发现的物料失效。

物料技术认证KPI

以下列出常用的物料技术认证KPI：

产品返修率（物料问题）：产品因物料失效导致的返修数量与产品总的发货数量之比。本指标用于促进物料失效分析工作，以降低返修率和维护成本，提升产品可靠性。

设计更改率（物料问题）：新产品在开发过程中因物料选型不当导致的设计更改次数与产品总的设计更改次数之比。本指标可促进提升物料选型和技术认证工作质量。

物料复用率：有两个以上产品应用的物料品种数量与物料品种总数量之比。本指标用于推动物料归一化工作。

物料替代率：有替代的物料品种数量与物料品种总数量之比。本指标用于促进减少独家供应商物料的工作。

物料技术认证及其重要性

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