EN
Razumevanje strojev za izbiro in postavitev: osnovne razlike
Določanje ročnih proti avtomatiziranim sistemom za izbiro in postavitev
Ob primerjavi ročnih in avtomatiziranih sistemov za postavljanje komponent na tiskanih vezjih (PCB) je med njimi precejšnja vrzel. Pri ročnih sistemih morajo delavci sestavne dele postavljati vsak posebej z roko. Za to je potrebno resnično spretnost in veliko pozornosti, da vse skupaj uspe. Seveda to dobro deluje pri enkratnih nalogah ali manjših serijah, vendar moramo priznati – delo gre počasi. Ljudje delajo napake, ko so utrujeni, in sestavni deli se zato pogosto zmotijo ali pa niso pravilno poravnani. Avtomatizirani sistemi povedo popolnoma drugačno zgodbo. Te naprave delujejo z roboti, ki jih vodi pametna programska oprema, ki opravi vso težko delo. Rezultat? Manj napak in veliko hitrejši proizvodni časi. Nekatere raziskave kažejo, da lahko te naprave povečajo učinkovitost sestave PCB-jev za okoli 60 %. Zaradi tega je avtomatizacija idealna za masovno proizvodnjo, kjer je hitrost izvedbe zelo pomembna. Kljub temu ročne metode še vedno ostajajo aktualne, zlasti ko podjetja potrebujejo prilagojene izdelave ali prototipe, saj ponujajo večjo prilagodljivost, ki je pri napravah včasih manjka.
Ključni elementi avtomatizacije PCB montaže
Sistemi za dvig in postavljanje za avtomatsko sestavljanje PCB-jev temeljijo na več ključnih komponentah, ki delujejo skladno skupaj, da pospešijo proces. V osnovi so to napajalniki, ki podajajo komponente na tiste napredne glave za postavljanje, ki vse pritrijo točno na tisto mesto, kjer morajo biti na tiskanih vezjih. Celoten proces omogočajo transportne trakovi, ki poskrbijo za neprekinjen pretok materialov. Kljub temu je programska oprema tisto, kar drži vse skupaj skupaj, saj določa, kam gre vsaka komponenta, ter prilagaja postopek v letu, če nekaj ne izgleda pravilno. Novi tehnološki dodatki, kot so sledenje posameznim komponentam in analiza podatkov v realnem času, so te stroje res dvignili na višjo raven natančnosti. Delujejo tako dobro skupaj, da lahko proizvajalci računajo na dosledne, dobre rezultate. Prav ta zanesljivost naredi te sisteme za neizogibno orodje za vsakega, ki resno razmišlja o učinkovitemi proizvodnji PCB-jev v današnjem času.
Ročno ali avtomatizirano: Primerjava delovnih tokov
Človeško vodena montaža: Izvije delovnega procesa
Ročne montažne linije se soočajo z resničnimi težavami pri zagotavljanju doslednosti in tekočega dela dan za dnevom. Ljudje utrujajo, spretnosti se razlikujejo med delavci in vse te človeške komponente vodijo do napak. Raziskave kažejo, da približno tretjina vseh napak pri sestavljanju izhaja iz preprostih človeških napak. Dobrih novic je, da se temu da nasprotovati. Boljše usposabljanje delavcev in delovna mesta, zasnovana z udobjem v mislih, lahko zmanjšajo napake. Te spremembe ne naredijo življenja lažjega delavcem samo, temveč jih tudi ohranijo pozornimi in produktivnimi skozi vse delovno dobo. Ročna montaža ima kljub temu nekaj prednosti, predvsem prilagodljivost. Ko se spremenijo načrti ali podjetja potrebujejo manjše serije, ljudje običajno zlahka prenesejo te spremembe. Avtomatizirani sistemi niso tako prilagodljivi v teh primerih, saj pogosto zahtevajo ponovno programiranje, da bi sprejeli manjše prilagoditve.
Učinkovitost avtomatiziranega sistema za prevzemanje in namestitev
Avtomatizacija tipa pick and place je postala nujna za prihranek časa med elektronsko sestavljajočimi deli. Te strojne naprave preprosto prekašajo, kar lahko človek naredi pri postavljanju komponent na tiskana vezja. Obdelajo dele veliko hitreje, kot bi kateri koli delavec, kar pomeni, da tovarne sestavijo več izdelkov na dan in pri tem zmanjšajo čas, potreben za izdelavo posameznega izdelka. Če pogledamo dejanske podatke s proizvodne linije, so prihranki v produktivnosti precej znatni. Proizvodne linije, ki uporabljajo te avtomatizirane sisteme, redno dosegajo proizvodne cilje, ki bi bili nemogoči samo z ročnim delom. Mnogi proizvajalci, ki so prešli na avtomatizacijo, poročajo o zaznavnem skoku v stopnjah izrobnje. To pa tudi ni čudno, saj roboti ne naredijo tistih majhnih napak, ki jih občasno naredijo ljudje, niti ne povzročajo zamud zaradi čakanja, da bi delavci dohajali med posameznimi opravili.
Vloga vidnih sistemov v SMT proizvodnih vrstah
Vizijski sistemi so ključni za maksimalno izkoriščanje SMT proizvodnih linij, še posebej, kadar gre za zagotavljanje pravilnega delovanja avtomatskih strojev za zajem in postavljanje. Ti sistemi v osnovi združujejo pametne kamere z napredno programske opreme na področju umetne inteligence, ki preverja, ali komponente pristajajo tam, kjer morajo, ter hitro odkriva morebitne težave, preden postanejo večji problemi. Kar zadeva vrednost te tehnologije, je ključno zmanjšanje števila napak med proizvodnjo. Večina tovarn sledi določenim standardom kakovosti strojne vidljivosti, in ti sistemi ravno tako ustrezajo zahtevam, hkrati pa ohranjajo gladko delovanje na proizvodni liniji. Ko se komponente vsakič pravilno postavijo, se celoten proizvodni proces pospeši, ne da bi pri tem trpela kakovost, kar je v današnjem konkurenčnem elektronskem trgu, kjer povpraševanje nikoli ne popusti, zelo pomembno.
S pregledom teh delovnih postopkov lahko ocenimo podrobne prednosti in izzive, ki jih vsak sistem ponuja. Ne glede na to, ali izberemo flexibilnost ročnih sistemov za dosego posebnih proizvodnih potreb ali pa izkoristimo učinkovitost avtomatiziranih procesov, je ključno prilagajanje proizvodnih zmogljivosti spreminjanju industrijskih zahtev.
Natančnost in hitrost v sestavljanju PCB
Natančnostni podatki: ročna postavitev proti robotozraveni postavitvi
Ko gre za sestavo PCB-jev, je pomembno, da se stvari naredijo prav, saj to vpliva na učinkovitost končnega izdelka. Ljudje, ki izvajajo sestavo ročno, občasno naredijo napake. Njihova natančnost se precej razlikuje glede na utrujenost, spretnosti in preprosto človeško napako. Tudi industrijski podatki razkrivajo nekaj zanimivega. Roboti lahko namestijo komponente z več kot 99 % natančnostjo v večini primerov, medtem ko ročne metode redko dosegajo takšne rezultate. Razlika se hitro kopiči, saj lahko majhne napake med sestovo povzročijo velike težave pozneje, ko morajo elektronski izdelki pravilno delovati. Zato se mnogi proizvajalci zdaj močno zanašajo na robotske sisteme za nameščanje komponent. Te naprave zmanjšujejo napake in napake, kar je logično, če podjetja želijo ohraniti standarde kakovosti v svojih proizvodnih serijah.
Ravnatelj miniaturiziranih komponent (npr. 0201 uporniki)
Neprekinjen trend proti manjši elektroniki povzroča resne težave, ko je vprašanje dela z majhnimi deli, še posebej za vsakogar, ki poskuša sestavljati ročno. Vzemite tiste majhne upore 0201, na primer, so tako majhni, da celo najmanjše zmeškanje med sestavljanjem lahko pokvari celotno tiskano vezje. Tam pa avtomatizacija stopi v igro z vsemi svojimi naprednimi napravami. Naprave za dvig in postavljanje, opremljene s kamerami z visokim razločevalno zmožnostjo, naredijo tisto, kar človeški prsti na tej ravni preprosto ne zmorejo. Za industrije, ki potiskajo meje miniaturizacije, kot so proizvajalci pametnih telefonov ali pa proizvajalci kompaktnih telekomunikacijskih naprav, so te avtomatizirane rešitve praktično nepogrešljive. Brez njih bi bil tveganje za dragocene napake iz ročnega sestavljanja previsok za današnji konkurenčni trg.
Vpliv vladanja rotacijo na obrestne mere
Pravilna kontrola rotacije v avtomatiziranih sistemih za sestavljanje PCB-jev je ključna za pravilno postavljanje komponent, kar na koncu vpliva na število brezhibnih plošč, ki pridejo s proizvodne linije. Nekaj novejših raziskav je pokazalo, da izboljšana kontrola rotacije znatno zmanjša napake, kar pomeni višje iznose in skupno boljše delujoče izdelke. Ko komponente med sestavljanjem niso pravilno orientirane, se lahko celotni tokokrogi pozneje popolnoma izpadejo ali nepredvidljivo obnašajo. Zato se v sodobne avtomatizirane sisteme vključujejo te napredne kontrole rotacije. Omogočajo gladko tekočo proizvodnjo brez napak, ki so značilne za starejše ročne metode sestavljanja, zlasti pri delu z mikro montažnimi deli, kjer je potrebna natančna pozicija.
Izbor na podlagi proizvodne skalabilnosti
Prototipiranje v majhnem obsegu: Ko je ročno smiselno
Pri manjših serijah prototipov se ročne naprave za pick and place običajno odlično obnesejo, saj ne povzročijo velikih stroškov in so sposobne opraviti različne naloge. Kar jih naredi zelo uporabne v zgodnji fazi razvoja izdelka, je preprostost prilagajanja načrtov brez potrebe po ponovnem pisanju zapletenih programov od začetka. Mnogi lastniki majhnih podjetij cenijo takšne sisteme, ker omogočajo hitro prilagoditev spremembam v tehničnih specifikacijah in zmanjšajo stroške zaposlovanja dodatne delovne sile za sestavno delo. Vzemimo za primer eno podjetje, ki razvija prenosno elektroniko. V fazi prototipa se je močno zanašalo na ročne metode postavljanja in je doseglo znatno zmanjšanje začetnih stroškov, hkrati pa je omogočilo testiranje več različic načrtov brez večjih zamud.
Zahteve visoke hitrosti pri proizvodnji
Proizvajalci v različnih sektorjih nenehno pospešujejo proizvodnje zaradi naraščajoče konkurence na globalnih trgih. Avtomatizacija tipa pick and place (vzemi in postavi) neposredno naslavlja to potrebo, saj povečuje izhodne količine in hkrati zmanjšuje dragocene napake med sestavo. Nekateri napredni sistemi dejansko dvojijo količino, ki bi jo delavci zmoreli ročno v enakem času. Kar ločuje te stroje, je njihova sposobnost prilagajanja spremembam v obsegu proizvodnje iz dneva v dan. Tovarna, ki v enem tednu deluje na polno zmogljivost, lahko naslednji teden zaradi tržnih sprememb zmanjša proizvodnjo, vendar avtomatizirane linije ohranjajo kakovost izdelkov, ne glede na spremembe v obsegu dela. Prav ta prilagodljivost je razlog, zakaj se na večini avtomobilskih obratov in proizvodnih mestih za elektronske izdelke težko znebijo teh sistemov, kjer vsak drugi šteje, mikroskopske tolerance pa odločajo, ali izdelek ustreza specifikacijam ali konča na kupi odpadkov.
Integracija v polno avtomatizirano SMT proizvodno vrsto
Ko proizvajalci v svoje SMT proizvodne linije uvedejo avtomatizacijo, praviloma doživijo višjo produktivnost in bolj tekoče vsakodnevne operacije. Kombinacija različnih tehnologij, kot so stroji za postavljanje SMD elementov, veliki reflow peči, ki so nam znane, ter različni sistemi za nadzor, ustvari nekaj zelo podobnega popolnoma avtomatiziranemu proizvodnemu območju. Večina strokovnjakov vam bo povedala, da ko vse deluje skupaj pravilno, se celoten proces sestave optimizira na vseh področjih. Kakovost se izboljša, medtem ko se ciklični časi precej skrčijo. Vzemimo za primer XYZ Electronics, ki so lani v celoti prešli na avtomatizacijo in v šestih mesecih dosegli skok proizvodnje za kar 30 %. Seveda se pojavijo vedno kakšne težave vmes, vendar pa te integrirane rešitve v splošnem pomagajo ohranjati močno proizvodnjo, tudi ko se vsakih nekaj let pojavijo nove tehnologije.