EN
Samræming SMT-lína Hönnun miðað við DFM-prinsippin fyrir ótrúlega samfellt yfirferð
Af hverju frumhönnun og framleiðsla valda skiptum í vinnuferlum SMT-línunnar
Aðferðirnar fyrir módelsköpun og framleiðslu hafa oft vandamál þegar unnið er með Surface Mount Technology (SMT)-línu. Hönnuðir vilja fjölbreytileika í mörgum áttum í módelsköpunarstigi, en framleiðsla krefst að allt sé staðlað. Þessi ósamræmi valda raunverulegum vandamálum við að fá vörur út um hurðina á réttum tíma. Takið þetta frá reynslu – margar módelhönnunir hunsa alveg það sem sjálfvirk vélar geta í raun meðhöndlað, sem þýðir að þurfa að fara aftur og laga hlutina handvirkt þegar stækkað er framleiðslan. Slík ósamræmi geta verið mjög kostnaðarsöm, og geta stundum bætt við breytingartíma um allt að hálfan klukkutíma eða næstum einn klukkutíma aukalega á hverja plötu. Verra er að það er bil milli þess sem birtist í CAD-skjölunum og þess sem virkar í raun á framleiðslusvæðinu. Þegar verkfræðingar gera hratt breytingar án þess að athuga hvort þær séu framleiðanlegar rétt, leidir það til samsetningavandamála síðar á leiðinni. Við höfum séð að framleiðsluhlutfallið fellur um rúmlega 15% þegar farið er frá módelsköpun til fullrar framleiðslu. Og þar til verkfræði- og framleiðsluliðin byrja að tala sama tungumálið um staðla, munu þessar plötur sem lítur vel út í prófunum samt falla í gegnum rétta framleiðsluprófunarpróf.
Innbygging á hönnun fyrir framleiðslugæði (DFM) á upphafi til að staðla inntök í SMT-línur
Þegar fyrirtæki beita hönnun fyrir framleiðslu (DFM) rétt í upphafi vöruþróunar loka þau stóra bilinu á milli prófunarvörur og raunverulegrar framleiðslu. Þessi aðferð tryggir að það sem er hönnuð virkar í raun með yfirborðssetningarlínunum frá fyrsta degi. Án DFM finna verkfræðingar sig oft að leita að lausnum á vandamálum síðar í ferlinu. Framleiðsluskjöl enda mismunandi við raunverulegar framleiðsluspecifikatíur, sem leiðir til dýrra villa þegar stafrænar hönnunir eru breyttar í líklegar vörur. Sumir lykilhugmyndir eru að halda réttum afstöndum á milli skolabryggju (að minnsta kosti 0,15 mm) til að koma í veg fyrir skolabryggjur, halda samhliða stöðu hlutanna svo að taka-og-setja vélar virki slétt og framkvæma hitasímuleringar áður en framleiðsla hefst til að greina mögulegar vandamál við hitasvæðingar. Framleiðendur sem taka DFM upp á fyrri stadi sjá venjulega um 40 færri prófunarvörur og hækka útkomu fyrstu framleiðsluferils um rúmlega 22 prósent. Þessar verbætingar þýða að vörur geta verið fluttar frá litlum framleiðslubúðum til fullrar framleiðslu mun hraðar og án mikilla vandamála á leiðinni.
Standardfæring á ferli SMT-línunnar með lean-aðferðum
Samþætting á Kaizen, 5S og Six Sigma í staðlaðar virkjunaraðferðir (SOP) fyrir SMT-línuna
Lean-aðferðir hjálpa til við að staðla rekstur á yfirborðssetningarlínunum með því að minnka waste (óþarfa margvíslega) og ósamræmi þar sem er. Með Kaizen greina liðin vandamál í hvernig smjörpaste er beitt og hvar hlutirnir lendast á borðunum. Á meðan heldur 5S-aðferðin feðrunarstöðum og tólum í lagi með strangri röðun á vinnumáli. Og svo er til DMAIC-rammavinnan í Six Sigma sem dýpist í það hvers vegna ferlar verða óstabilir – það er mjög mikilvægt þegar nákvæmni setningar fellur undir 10 mikrónur, því það á bein áhrif á framleiðsluútbúð. Allar þessar aðferðir eru innbyggðar í daglegt vinnumálastefnu og nema hluti eins og að athuga hluti áður en samansett er, að skipuleggja reglubundnar hreinsanir á stensilum og að skrá hitaprófílana í reflow-prossesinum. Þegar fyrirtæki reyndu fyrst að innleida allar þessar aðferðir samtímis sáu þau að breytingartíminn féll um það bil 35 %, og fjöldi villa minnkaði um meira en helminginn í hugtakinu villur á milljón tækifæri.
Umsjónaraðgerðir sem hafa átt við OEE-þætti: tiltæki, afköst og gæði
Krossþjálfun tæknikanna í greiningu á SMT-línunni og SMED-prinsippum aukar einnig fjölbreytileikan. Í umhverfi með hátt blandaða framleiðslu hefur slík fókuseruð þróun aukið OEE um 18–27%, þar sem hæfileikar eru jafnaðir við rauntíma framleiðslukröfur.
Að mögulegja fjölbreytileika í SMT-línunni með háum blandaða og lágum rúmum framleiðslu
Leysa galla í endurbyggingu á fæðuskerfum og dregur í frávistasetup
Þegar fyrirtæki skipta of oft á milli vöruflokka, rekast þau í alvarleg vandamál, sérstaklega þegar þessar frávinnufæður þurfa að vera endurstilltar og allt stöðvast í einu. Margir framleiðslustöðvar hafa fundið að aðferðin sem virkar vel er að framkvæma uppsetningaraðgerðir utan línu. Tæknifólk getur undirbúið hluti og hlaðið inn forritum á meðan aðalframleiðslulínan heldur áfram að vinna. Þessi nálgun minnkar tíma fyrir skipti um framleiðslu um rúmlega helminginn miðað við það sem var venjanlega notað áður. Fyrir raunverulegu tæknibúnaðinn leyfa móduleigu frávinnufæðuhjólin, með þessi hýrligri flýtihleypsluafgerðir, rekendum að skipta út hlutum á undan fimm mínútum í flestum tilvikum. Og þegar hlutar eru pakkaðir á samhverfis hátt á spólnum verður innlæsingin miklu jafnari. Að færa þessar uppsetningaraðgerðir úr tíma með hámarkaða framleiðslu gerir raunverulegan mun fyrir framleiðendur sem unnu með fjölda mismunandi vörusagnbreytinga. Framleiðsluhraði heldur áfram jafnreglulegum jafnvel þegar vörusamsetningin breytist um daginn.
Staðfesting skiptisekvensa með stafrænni tvíburasímulagun fyrir útfærslu SMT-línunnar
Tækni fyrir stafræna tvíburana gerir framleiðendum kleift að prófa breytingar á SMT-línunni án neinra riska í raunveruleikanum áður en þær eru útfærðar á framleiðslusvæðinu. Hvað verkfræðingar gera er að búa til þessar stafrænu afrit af framleiðslustillingunni sinni, þar sem þeir geta keyrt próf á hvernig efni hreyfa sig, fundið mögulegar árekstrar milli hluta og tryggt að allar vélar virki saman rétt. Þeir greina vandamál eins og rangt settar frágefðir eða órétt stilltar flutningsskákar langað áður en einhver þarf að loka framleiðslulínunni til að leysa þau. Niðurstöðurnar tala fyrir sig. Fyrirtæki sem nota þessa nálgun sjá um það bil fjórðung minni galla þegar þau keyra vörur fyrstur sinna eftir breytingum. Auk þess hróður það framleiðslu nýrra útgáfna á vörum án þess að skemma þá mikilvægu OEE-tölur sem mæla heildarvirkni tæknibúnaðar.
Mæling og hindrun á SMT-línunni OEE yfir millistig
Að skoða heildarvirkni tæknisins (OEE) þegar fært er vöru úr frumgerðum yfir í fulla framleiðslu birtir margar vandamál í vinnumáta sem enginn annars greinir. Frumgerðarþættir krefjast venjulega mikilla fleksibilitets, en það kemur með kostnaði. Þegar framleiðsla er stærri, geta ójafnregluleg skipti og óskipulagð málshöndun lækkað OEE um 15–30%. Meirstu hlutinn af þessum tapi á sér stað vegna óvæntara stöðvunar véla og ónógu góðrar nákvæmni við setningu. Í rafrænni framleiðslusviðinu ná fyrirtæki venjulega 70–80% OEE. Bestu framleiðendurnir ná yfir 85%, sem er mjög áhrifamikil náð miðað við hversu flókin þessi ferli eru. Lið sem rannsaka hvaða þættir á hverjum stigi ákvarða OEE-tölurnar sínar finna ýmis konar bottlhálsa sem bíða að vera leystar. Stundum eru það þessi kvíðandi biðtímar við hreinsun stöðva, annað sinn er það tíminn sem eyðist á enduruppsetningu fæða, eða jafnvel vandamál með óviðeigandi uppsetningu á veðravökvi. Að halda auga á þessar tölur gerir forstöðumönnum kleift að taka vel grundvallnar ákvarðanir byggðar á raunverulegum gögnum í stað giskana. Sumir framleiðslustöðvar hafa innleitt aðferðir eins og „Single Minute Exchange of Dies“ (SMED) og séð að skiptitímar hafa minnkað um helming til tveggja þriðjungum í raunveruleikanum. Þó að fylgja með OEE gefi gagnlegar innsýn, er mikilvægt að muna að þessar tölur segja aðeins hluta sögunnar um heildarvirkni framleiðslustöðvar.
Spurningar
Hvers vegna er hönnun fyrir framleiðslu (DFM) mikilvæg í SMT-línustörfum?
DFM tryggir að hönnunin sé samhæfð við framleiðslutækni, sem minnkar villur og dýrar síðustu breytingar á milli frummyndar og framleiðslu.
Hverjar eru nokkrar ávinningur af því að beita lean-aðferðum í SMT ferlum?
Lean-aðferðir eins og Kaizen, 5S og Six Sigma hjálpa til við að minnka waste (óþarfa notkun á efnum, tíma eða öðru), lágmarka galla og bæta árangri, sem leidir til styttra skiptitíma og betri gæða á vörunni.
Hvernig getur stafrænn tvillingur (digital twin) gagnast SMT-framleiðslulínunni?
Stafrænn tvillingur gerir það kleift að prófa breytingar í tölvu, greina mögulegar vandamál og bæta samræmi tæknisins án þess að trufla raunverulegu framleiðslulínuna. Þetta leidir til færri galla og sléttari umbreytingar á nýjum útgáfum vöru.
Hvaða hlutverk hefur þjálfun starfsfólksins í því að bæta OEE?
Rétt útbúnaður á rekstraraðilum miðar að að minnka stöðu, hámarka hringtíma og lágmarka vökva, sem hefur beinan áhrif á þrjá stoðsteina OEE: tiltæki, afrek og gæði.