EN
Ymmärrys 42 000 CPH:n korjaus- ja asettuslaitteen kyvyistä
Määrittelemässä todellinen CPH vs. markkinointivetoja
Tärkein asia, jota on muistettava tarkasteltaessa pick-and-place -koneita, on tietää ero todellisten tuntikohtaisten syklien (CPH) ja valmistajien mainostamien lukujen välillä. Todellinen CPH ilmaisee, kuinka nopeasti kone toimii normaalissa käytössä, mukaan lukien kaikki vaiheet komponentin nostamisesta aina oikeaan asennuskohtaan asti. Markkinointiosastot kuitenkin usein ylittävät totuuden, esittelemällä koneensa nopeammiksi kuin ne todellisuudessa ovat, vain voidakseen voittaa sopimuksia. Käytännössä tulokset vaihtelevat paljon esimerkiksi koneen asetusten hyvyyden ja kokoamisessa olevien piirilevyjen monimutkaisuuden mukaan. Otetaan esimerkiksi nuo houkuttelevat väitteet siitä, että saavutetaan 50 000 CPH. Useimmilla tehtailla on onnistumista, jos todellinen tuotantoympäristö ottaen huomioon saadaan noin 12 000 CPH. Älykkäät valmistajat tuntevat tämän eron ja vaativat aina todistusaineistoa suorituskyvystä eivätkä usko silmäänpistäviä teknisiä tietoja.
IPC-9850A:n rooli mittaukset standardoimassa
IPC-9850A on erittäin tärkeä elektroniikan valmistajille, koska se määrittää yhtenäiset tavat mitata komponenttien asennusnopeutta (CPH) yritysten välillä. Standardi varmistaa käytännössä, että koneet eivät ainoastaan tartu komponentteihin, vaan myös asettavat ne oikein piirileidyille. Kun valmistajat noudattavat IPC-9850A -ohjeita, kaikilla on oikeudenmukainen tapa arvioida eri komponenttien asennuskoneiden todellista suorituskykyä ilman, että yritykset liioittelevat teknisiä ominaisuuksiaan. Tämän standardin noudattaminen muuttaa sitä, miten koneiden suorituskykyä arvioidaan ja mitä ostetaan, pakottaen valmistajat olemaan rehellisiä laitteidensa todellisesta suorituskyvystä. Näin ostajat päätyvät hankkimaan paremmin toimivia koneita, mikä vaikuttaa kaiken ostospäätöksistä tehdasvalmistuksen päivittäiseen toimintaan.
Ytimiset haasteet korkean nopeuden SMT-kokoonpanossa
Komponenttien asetustarkkuuden kauppatavoitteet
Nopeuden ja tarkkuuden tasapainottaminen on yksi vaikeimmista ongelmista korkean nopeuden SMT-tuotantolinjoilla. Koneet on suunniteltu asettelemaan komponentteja erittäin nopeasti, mutta tämä kiire johtaa usein ongelmiin, kuten väärien osien sijoittamiseen tai komponenttien siirtymiseen painetun piirilevyn pinnalla. Kun tällaisia virheitä tapahtuu, koko tuotantosarja häiriintyy vakavasti. Tehtaat joutuvat tekemään paljon enemmän uudelleentyötä ja hylkäämään enemmän piirilevyjä kuin suunniteltiin, mikä vaikuttaa heidän voittojensa tasoon huomattavasti. Alkuperäiset tiedot viittaavat selkeään kompromissiin – kun konetta kiihdytetään liian pitkälle, tarkkuus alkaa heiketä merkittävästi. Siksi älykkäät valmistajat panostavat aikaa selvittääkseen tarkan kohdan, jossa nopeus on riittävän suuri kysynnän täyttämiseksi, mutta silti pitäen sijoitusvirheet hallinnassa. Näin oikean tasapainon löytäminen tarkoittaa kaiken erotusta kannattavan toiminnan ja jatkuvasti pahenevien virheellisten tuotteiden välillä.
Reittien synkronointirajoitteet
Syöttölaitteiden oikea-aikaisuuden säätäminen on edelleen suuri päänsärky kaikille, jotka työskentelevät SMT-tuotantolinjoilla. Kun asiat eivät ole kohdallaan tai ajoitus mene pieleen, koko prosessi hidastuu ja aiheuttaa pelättyjä tuotantokatkoksia. Otetaan esimerkiksi tapaus tehtaasta viime kuulta, jossa yhden syöttölaitteen pieni kohdistusvirhe pysäytti koko linjan kolmeksikin tunniksi. Tästä seurasi myöhästyneet toimituserät ja voittoa kärsittiin myös. Toisaalta, kaupungin toisella puolella sijaitseva yritys päätti sijoittaa vakavasti synkronointitekniikan päivityksiin. Heidän käyttäjänsä kertovat nyt huomattavasti tasaisemmasta laitetoiminnasta, jolloin keskeytyksiä on ollut vähemmän työvuorojen aikana. Yhteenvetona voidaan todeta, että syöttölaite-ajoituksen oikea asettaminen ei ole pelkkää laiteturvaa, vaan sillä on suora vaikutus siihen, kykenevätkö tehtaat saavuttamaan tavoitteensa vai joutuvatko he myöhemmin kiireisinä hakemaan menetettyä aikaa.
Gang Picking vs. Yksikomponenttinen Läpimäärä
Valmistajat, jotka pohtivat, miten komponentteja tulisi sijoittaa piirileille, tarkastelevat yleensä kahta päämenetelmää: ryhmäkäsittely ja yksittäisten komponenttien sijoittaminen. Ryhmäkäsittelyssä useita osia poimitaan kerralla, mikä toimii erittäin hyvin suurille erille, koska se vähentää koneiden liikkumistarvetta ja nopeuttaa kokonaisvalmistusta. Toisaalta yksittäisten komponenttien käsittely tarjoaa enemmän tilaa säätöille ja tarkkuustyölle, mikä on erityisen tärkeää pienissä piirilevyissä, joissa on monimutkainen rakenne. Tuotteissa, joissa samaa osaa käytetään toistuvasti useissa eri yksiköissä, ryhmäkäsittely on suurimmän osan ajan järkevä valinta. Jos sijoitettavien osien vaihtelu on kuitenkin voimakasta tai toleranssit ovat tiukat, yksittäisten komponenttien sijoittaminen tulee välttämättömäksi. Alalla työskentelevät asiantuntijat kertovat usein, että näiden menetelmien valinta riippuu erittäin paljon siitä, mitä tehdas pyrkii saavuttamaan, ja siitä, millaisenlaatuisesta ja -suuruiseksi tuotannosta halutaan lopputuloksena.
Pick and Place -automaation optimointi huipputulokseen
Suuputken konfigurointistrategiat
Erilaisten suutinten asetusten tarkastelu vaikuttaa todella paljon siihen, miten hyvin tuloksia saadaan pick-and-place-koneista. Käytetyn suutimen tyyppi vaikuttaa siihen, kuinka hyvin kone nappaa osat, joten oikean suutimen valinta vaikuttaa merkittävästi koko tehokkuuteen. Otetaan esimerkiksi tilanne, jossa koneet on varustettu tarkasti osien kokoihin nähden sopivilla suutimilla – tällöin keskeytyksiä esiintyy vähemmän ja koneet toimivat sileämmin käytön aikana. Useimmat kokeneet tekniset asiantuntijat suosittelevat suutinten valitsemista osien mittojen ja materiaalien mukaan, sekä varmistamaan, että näissä tyhjiöjärjestelmissä on hyvä imuteho osasten nappaamiseen ja päästämiseen. Näiden asioiden oikein tekemisellä on todella paljon vaikutusta tuotantonopeuteen. Jotkut tehtaat ovat raportoineet jopa noin 20 %:n tuotantohyytyä suutinjärjestelyjen parannuksen jälkeen, mikä selittää miksi niin moni valmistaja käyttää aikaa hioakseen näitä yksityiskohtia automatisoiduilla tuotantolinjoillaan.
Lautasijoituksen optimointitekniikat
Oikean levytason asettelun avulla voidaan tehdä suuri ero siinä, kuinka nopeasti komponenttien nosto- ja asennuskoneet toimivat, mikä parantaa SMT-tehokkuutta yleisesti. Kun valmistajat järjestävät komponentteja harkiten, he vähentävät koneiden tarvitsemaa liikettä levyn ympärillä, mikä lyhentää kierrosaikaa. Älykkäät asettelut sijoittavat yleisesti käytetyt komponentit yleensä lähemmäs reunoja, joilta lataaminen tapahtuu nopeammin. Suunnittelijoiden tulisi ryhmitellä komponentteja sen mukaan, milloin ne asennetaan, ja pitää toisiinsa liittyvät osat mahdollisuuksien mukaan lähellä toisiaan. Näillä yksinkertaisilla muutoksilla nopeutetaan komponenttien nosto- ja asennustoimintaa sekä vähennetään virheitä SMT-käsittelyssä. Asiaa tukevat myös käytännön tiedot. Yksi tehdas ilmoitti kierrosajan lyhentyneen noin 15 %:lla parempien levytasojen asettelun jälkeen, mikä osoittaa, että hyvät suunnittelupäätökset kannattavat sekä ajan säästöjen että tuotantovirheiden vähentymisen osalta.
Real-aikaiset konekalibrointiprotokollat
Pick-and-place-koneiden oikea-aikainen kalibrointi on erittäin tärkeää niiden tarkkuuden ja koko suorituskyvyn kannalta tehtaan lattiamatkalla. Hyvät kalibrointirutiinit mahdollistavat näille koneille eri komponenttikokojen käsittelyn sekä mukautumisen lämpötilan tai kosteuden muutoksiin, jotka tapahtuvat normaalin toiminnan aikana. Prosessi tarkoittaa yleensä asioita, kuten nimenomaan otteiden tasauksen, imupaineen tasojen ja ohjelmistoparametrien tarkistamista säännöllisin väliajoin vuorokauden aikana. Otetaanpa esimerkiksi yksi elektroniikkateollisuuden valmistaja, jonka kanssa teimme yhteistyötä viime vuonna ja joka ryhtyi tekemään live-kalibrointeja joka aamu ennen tuotannon aloittamista. He tarkkailivat noin 25 prosenttia vähemmän virheitä koko tuotantolinjoillaan tämän muutoksen jälkeen. Yrityksille, jotka pyörittävät pintaliitoskotelo (SMT) -linjoja, joissa nopeus ratkaisee kaiken, kalibroinnin oikea toteutus tarkoittaa parempaa tuotelaatua yleisesti ottaen, samalla kun hylättyjen materiaalien määrä vähenee ja pitkäaikaisessa tarkastelussa saadaan säästöjä rahassa.
Tulevaisuudenvaraisuus SMT-tuotantolinjallasi
Yhdessä älykkään tehtaajärjestelmän kanssa
Kun pick-and-place-automaatio integroidaan Smart Factory -ratkaisuihin, se muuttaa täysin nykyistä teollisuuden toimintaa. Näissä tehtaissa laitteet ovat yhteydessä toisiinsa internetin kautta ja käyttävät heti tietoanalytiikkaa, jotta ne voivat kommunikoida keskenään ongelmitta. Tuloksena koneet alkavat itse hahmottaa milloin jokin menee pieleen ja ne tekevät tarvittavia säätöjä lennossa. Tämä vähentää ärsyttäviä tuotantokatkoja ja saa kaiken toimimaan sulavammin. Otetaan esimerkiksi autoteollisuuden osien valmistajat, joista monet raportoivat noin 30 % paremmasta tuotannosta siirryttyään näihin älykkäisiin järjestelmiin. He voivat nyt reagoida paljon nopeammin asiakastilauksiin liittyvissä muutoksissa ja pitää toimitusketjutsa ajoittain huippusuorituskyvyssä.
Perinteisten laitteiden päivittäminen nykypäivän standardien mukaiseksi
Vanhojen SMT-koneiden modernisointi nykyaikaisiksi teknologisiksi vaatimuksiksi ei ole enää pelkkä lisäetu. Yritysten on päivitettävä näitä järjestelmiä, jos ne haluavat pysyä kilpailukykyisinä. Päivitykset tarkoittavat yleensä uusien ohjelmistopakettien asentamista sekä uudempia laitekomponentteja, jotka parantavat koneiden toimintaa samalla kun ne pitävät niiden käyttöiän pitempänä. Yksi suuri ongelma tällaisessa siirtymävaiheessa on se aika, joka kuluu koneiden ollessa pois käytöstä. Älykkäät yritykset kuitenkin ratkaisevat tämän ongelman vaiheittaisilla käyttöönottojen ja huolellisella suunnittelulla, joka tapahtuu säännöllisten huoltotaukojen yhteydessä. Katsottaessa mitä teollisuudessa tapahtuu, valtaosa valmistajista huomaa, että näihin parannuksiin sijoittaminen kannattaa hyvin. Kun laitteet on päivitetty, monet yritykset huomaavatkin parantuneen kannattavuuden, koska osat eivät vioitu yhtä usein ja tuotteiden valmistus nopeutuu. Vanhojen koneiden nykyaikaistaminen ei kuitenkaan korjaa pelkästään nykyisiä ongelmia. Se luo myös pohjan kehittyneiden automaatioteknologioiden helpolle käyttöönotolle tulevaisuudessa ilman, että kaikkia tarvitsee vaihtaa alusta asti.