프로세스 창 인덱스

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공정관리

공정창지수(PWI)는 열공정이라고 알려진 냉난방과 같은 제조공정의 건전성을 계량하는 통계적 척도다.제조업에서는 PWI 값을 사용하여 리플로우 오븐에서 굽는 동안 솔더링 작업(열 프로필이라고 함)의 냉난방을 교정한다.

PWI는 공정이 규격 한계로 알려진 사용자 정의 공정 한계에 얼마나 잘 부합하는지 측정한다.규격 한계는 공정에 허용되는 공차이며 통계적으로 결정할 수 있다.산업적으로 이러한 규격 한계를 공정 창이라고 하며, 이 창 내부 또는 외부에 표시된 값을 공정 창 지수라고 한다.

PWI 값을 사용하여 다른 제조 공정에서 사용할 수 있는 동일한 수준의 통계 공정 관리 및 품질 관리 수준에서 공정을 정확하게 측정, 분석, 비교 및 추적할 수 있다.

통계공정관리

공정 능력은 공정이 지정된 한계 내에서 출력을 생산하는 능력이다.[1]제조 공정이 통계적 관리 상태에 있는지 여부를 판단하기 위해 공정 엔지니어들은 관리도를 사용하며, 이는 현재 공정을 기반으로 공정의 미래 성능을 예측하는 데 도움이 된다.[2]

ControlChart.svg

열 프로세스에 대한 프로세스 창 지수.녹색 흐림은 PWI가 사양 범위 내에 있다는 것을 나타내고, 빨간색은 사양을 벗어난 것을 나타낸다.

공정 능력 결정을 돕기 위해 통계적으로 결정된 상한과 하한을 관리도의 공정 평균 양쪽에 그린다.[2]관리 한계는 공정 평균의 양쪽에서 세 가지 표준 편차로 설정되며, 각각 관리 상한(UCL)과 관리 하한(LCL)으로 알려져 있다.[2]관리도에 표시된 공정 데이터가 장기간 관리 한계 내에 있으면 공정이 안정적이라고 한다.[2][3]

최종 사용자가 지정한 공차 값은 각각 규격 상한(USL)과 규격 하한(LSL)으로 알려져 있다.[2]관리도에 표시된 공정 데이터가 이러한 규격 한계 내에 남아 있으면 로 표시된 공정이 가능한 공정으로 간주된다[2][3]

제조 산업은 프로세스 윈도라고 알려진 맞춤형 사양 한계를 개발했다.이 프로세스 창에는 값이 표시된다.창의 공정 평균에 상대적인 값을 공정 창 지수라고 한다.PWI 값을 사용하여 다른 제조 공정에서 사용할 수 있는 동일한 수준의 통계 공정 관리 및 품질 관리 수준에서 공정을 정확하게 측정, 분석, 비교 및 추적할 수 있다.[3]

전자제품 제조 분야의 PWI

주요 기사: 리플로우 솔더링
열 프로파일에 대한 프로세스 창 색인의 그래픽 표현

PWI 개념을 적용할 수 있는 프로세스의 예는 납땜이다.납땜에서 열 프로파일은 경사, 열 흡수, 리플로우, 피크 등 다양한 공정에 대한 시간 온도 값 집합이다.[4]

각 열 프로파일은 프로세스 윈도우에 어떻게 적합한지(규격 또는 공차 한계)에 따라 순위가 매겨진다.[5]원시 온도 값은 공정 평균과 창 한계 둘 다에 상대적인 백분율로 정규화된다.프로세스 창의 중심은 0으로 정의되며, 프로세스 창의 극한 가장자리는 ±99%[5]이다.100%보다 크거나 같은 PWI는 프로파일이 규격 내에서 제품을 처리하지 않음을 나타낸다.99%의 PWI는 프로파일이 프로세스 창의 가장자리에서 실행됨을 나타낸다.[5]예를 들어 공정 평균을 200 °C로 설정하고 공정 윈도우를 각각 180 °C와 220 °C로 교정하는 경우 188 °C의 측정값은 공정 윈도우 지수 -60%로 해석된다.PWI 값이 낮을수록 프로파일이 더 강하다는 것을 나타낸다.[4][5]최대 효율을 위해 열 프로파일의 피크, 경사, 리플로 및 흡수 프로세스에 대해 별도의 PWI 값을 계산한다.

생산에 영향을 미치는 열 충격을 피하기 위해 열 프로필에서 가장 가파른 경사를 결정하고 수평을 맞춘다.제조업체들은 맞춤 제작 소프트웨어를 사용해 경사의 경사를 정확히 파악하고 감소시킨다.또한 소프트웨어는 피크, 슬로프, 리플로우, 소크 공정의 PWI 값도 자동으로 다시 보정한다.엔지니어들은 PWI 값을 설정함으로써 리플로우 솔더링 작업이 과열되거나 너무 빨리 냉각되지 않도록 할 수 있다.[4]

공식

피크, 소크 및 기울기 값에 대한 프로세스 창 인덱스 예제

프로세스 창 지수는 열 프로필 데이터 집합에서 최악의 경우(즉, 가장 높은 수)로 계산된다.각 프로필 통계량에 대해 각 프로세스 창의 백분율이 계산되며, 최악의 경우(즉, 가장 높은 비율)는 PWI이다.

예를 들어 각 열전대에 대해 4개의 프로파일 통계가 기록된 3개의 열전대를 가진 열전대는 해당 열전대에 대한 12개의 통계 세트를 가질 수 있다.이 경우 PWI는 각 프로세스 창의 12% 중 가장 높은 값이 될 것이다.

PWI를 계산하는 공식은 다음과 같다.[6]

여기서:[6]

i = 1 ~ N(열전대 수)
j = 1 ~ M(열전대당 통계 수)
측정값 [i, j] = [i, j]th 통계량의 측정값
평균 한계 [i, j] = [i, j]th 통계량의 상한과 하한(지정된) 한계 평균
범위 [i, j] = 상한 - [i, j]th 통계량의 하한

참고 항목

메모들

  1. ^ "What is Process Capability?". NIST/Sematech Engineering Statistics Handbook. National Institute of Standards and Technology. Retrieved 2008-06-22. {{cite web}}:외부 링크 위치 work=(도움말)
  2. ^ a b c d e f Godfrey, A. B (September 1, 2000). Juran's Quality Handbook (5th ed.). McGraw-Hill. ISBN 9780070340039.
  3. ^ a b c Hall, Jim; Zarrow, Phil (February 2002). PWI: Process Optimization Made Simple (PDF). Circuits Assembly Magazine. Archived from the original (PDF) on 2011-07-13. Retrieved 2008-12-10.
  4. ^ a b c Houston, Paul N; Brian J. Louis; Daniel F. Baldwin; Philip Kazmierowicz. "Taking the Pain Out of Pb-free Reflow" (PDF). Lead-Free Magazine. p. 3. Retrieved 2008-12-10.
  5. ^ a b c d "A Method for Quantifying Thermal Profile Performance". KIC Thermal. Archived from the original on 2010-09-30. Retrieved 2010-09-30.
  6. ^ a b Kazmierowicz, Phil (2003). "Process Control". SMT Magazine. Retrieved 2008-12-10.