印刷电路板制造业对印刷电路安装(PCA)的加工成本有诸多种定义,通常加工成本(cost of conversion)定义为PCA的价格与每批订购单所购置材料的成本之差。加工成本则包括所有费用,如材料、安装与测试、SG&A(销售、综合和管理)、所有的日常开支以及合同电子制造商的利润。 一、成本明细
将加工成本具体到每个元件并不一定能提供可靠成本数据。即使工厂是彻底按照经营活动计算成本,个别成本也可能很难核算,与其他款项也不是泾渭分明。安装和测试成本不能估量设计对生产成本的影响,但可以采用基于物理单元的更简单、更可靠的尺度。
单项计算加工成本的不全面之处还在于,无论是消费者还是销售商支付的都是加工总费用,而不是单项付款。即便在工厂或组织机构内部可能存在一些随意设置的部门,但是从元件到PCB成品的制造链是浑然一体的,而不是一连串的离散事件。
每个引脚的成本
在市场上,客户通常都按每个PCA来付费,所以加工成本通常也以此为基准进行衡量。为便于分析,加工成本通常用元件数来计算,它提供了每种元件放置的成本或每个元件所承担的PCA加工成本。但这种度量标准的问题在于,它不能将电容、QFP—208和过孔连接器加以区分。如果为了便于比较,了解每个元件的成本很重要,要选择PCA设计相当、安装工艺类似且安装与测试所需运行时间也很接近的实例。
为了衡量成本基准、预算和工厂管理总费用,以每个引脚的成本,即每个引脚或每个焊点分摊的PCA加工成本,作为衡量尺度最可靠。
八十年代中期以来随着表面安装技术的普及,在计算每个引脚成本的过程中,允许将多引脚封装及相关的安装复杂度、测试和修复的影响加以考虑。每个引脚的成本也是每个I/O材料成本的组成部分,它是优化设计及元件选择工艺的重要指标。
二、成本的驱动力
此外,我们还要计算每个故障可能性的加工成本(OFD),这个衡量尺度将成本与加工品质联系起来,并反映了设计的复杂度,它有利于详细评估工厂的业绩。全面计算加工成本要区分不同层次,因为加工成本会随电路板加工工艺、数量、批号和生产地区的差异而有显著变化。
每种因素引起的成本变化都是重要的参考依据。每种不同电路板加工工艺的加工成本,是工厂业绩评估或加工成本预算的重要基准。
成本变化主要受数量和批量(表1、表2和图1)的影响,后者的影响尤其严重。尽可能地增加数量有助于提高效益,比如:每年安装的元件数少于一百万,则每个元件及每个引脚的平均成本分别是0.300美元和0.059美元;如果每批少于5万个元件,则加工成本将会变为每个元件0.479美元和每个引脚0.036美元;然而当每批元件在5万至25万之间时,则成本又降至每个元件0.098美元及每个引脚0.023美元。
小 每年每个PCA合同<1M元件 0.300 0.059
中 每年每个PCA合同1M到10M个元件 0.184 0.031
大 每年每个PCA合同>1M元件 0.073 0.011
数量大小 定 义 每个元件(美元) 每个引脚(美元)
小 每批<50,000元件 0.479 0.036
中 每批50,000到250,000个元件 0.098 0.023
大 每批>250,000元件 0.073 0.011
乍一看,可能会得出这样的结论:小量PCA必须按照中等批量方式加工,如工序很少改变,这种方案还可行。事实上,加工成本包括材料采购、安装及测试工作,其中材料采购是加工总成本的主要部分,换句话说,小批量安装并不是转换加工工艺的主要推动力,改进安装流程才是关键所在。
对于每年安装元件数量超过1千万的大量PCA,通常需要分成批次来安装,每批要超过25万个元件。这时,平均成本为每一个元件0.073美元以及每一个引脚0.011美元。
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