Samtec制造理念系列二 | 差异变量管理的意义与挑战

摘要/前言

制造高端电子产品是非常复杂精密的过程。制作用于演示或原型的一次性样品可能具有挑战性，但真正的挑战在于如何以盈利的方式持续生产。

这就是Samtec风险投资研发工程总监Aaron Tucker在一次关于生产高密度微小型连接器的挑战的演讲中所强调的观点。他的大部分讨论都集中在如何在量产中减少制造差异性上。

上一期Samtec制造理念系列一 | 差异变量的概念，我们着重讨论了制造中差异变量的概念和重要性。

第二期，我们将完整带来Samtec的制造理念！

制造差异降到最低的意义有哪些？

Aaron Tucker：

我们倾向于从财务角度来看待差异问题（稍后我们将详细讨论这个问题），但我们面临的最大挑战是根据客户要求进行升级和扩展的能力。幸运的是，Samtec在产品路线图的战略定位、产品/技术组合的多样化以及设计满足客户要求的产品方面做得非常出色。

现在，人们对更多数据和更快速度的渴求呈指数级增长，我们面临着需求方面的挑战。尽快将我们的产品送到客户手中，使他们能够为客户提供服务。如果我们追逐材料、部件、机器设置等方面的变化，那么我们的客户就会受到影响。

降低成本是另一大好处，而且计算起来也很简单。由于废品或返工，生产连接器所需的时间和精力越多，成本就越高，从而降低了我们的利润率。其他好处还包括可预测性、计划性、进度执行、减少 “救火” 工作以及减轻员工压力。我认为，更好地识别、了解和控制制造差异将增强我们的专业技能及知识，为客户带来更长远的利益。

实现这一切的挑战是什么？

Aaron Tucker：

Time and money！生产变量具有挑战性，因为它很隐蔽，我称之为 “隐藏的敌人”。生产变量就在我们身边，但很难察觉。工程师就像侦探一样，不断寻找变异的根本原因或来源，必须挖掘出导致变异的变量。

侦探工作需要时间和纪律。有些问题可能需要几个月的时间才能解决。随着我们产品的复杂性不断增加，很少有单一明显的变量。相反，通常会有几个变量相互关联。我们称这种相互关系为 "变量混杂"。

除了相互关联的多个变量外，我们还必须推测出哪些变量是我们认为重要的、对变化贡献最大的变量。我们用来确定正确变量的主要方法之一是DOE，即实验设计。DOE是一种严谨的战略方法，用于测试变量对变异的贡献。有些人的自然倾向是开始 "转动旋钮"，看看能否让机器或流程按照他们想要的方式工作。

对于DOE，我们每次只转动一个旋钮，将该旋钮转到高位，再转到低位，然后测量响应。有了响应，我们就知道这个变量是一个关键变量。同样，如果什么都没发生，那么它就不可能是一个关键变量。

Samtec理念

Aaron Tucker：

在Samtec，我们经常说 “不再只是引脚和材料”。这指的是以前我们只销售低速引脚和插座连接器，这些产品相对容易组装和测量。如今，我们的产品组合和产品复杂程度都远远超过了几年前。

更小（超小型）、更快（更高数据速率）和更多引脚数（密度）仍然是我们面临的主题和更广泛的挑战。我们正在积极设计工作频率为224 Gbps的PAM4或奈奎斯特频率为 56GHz的产品（我们甚至听到了448的说法~），并采用PAM4 等更具挑战性的调制方案。

除了PAM4调制允许的串扰大幅减少之外，我们还面临着微小的几何形状、极高的线对数量以及以微米（µm）为单位的公差限制，这进一步加强了了解和控制变异的必要性。

展望未来，我们需要更好地控制变异，这不是 “如果”，而是 “必须”，因为几何尺寸更小，任何 “小” 的变异现在都是 “大” 的变异。