Интеллектуальная автоматизация и гибкость — две важнейшие черты современного SMD-производства


PDF версия

До недавних пор автоматизация и гибкость считались двумя несовместимыми вещами в производстве электроники. Однако благодаря практическому воплощению концепции интеллектуального производства даже линии с высокой степенью автоматизации получили возможность быстро реагировать на требования заказчика по изготовлению небольших партий продукции по приемлемой цене.

В «Метафизике» Аристотеля сказано: «Целое больше суммы своих частей». Для производства электроники это значит, что совокупная система имеет больше возможностей в выпуске продукции, чем простой набор отдельных автоматов. При этом автоматизированные сборочно-монтажные установки не только обеспечивают высокую скорость и точность, но и большую гибкость.
Малые и средние предприятия, как правило, имеют многофункциональные производства с возможностью перенастройки оборудования. Стоимость монтажа, производственные ошибки, перемещение продукции на склад и простои являются основными источниками затрат. Стоимость монтажа оборудования и дефицит времени стали в еще большей мере определять затраты в производстве нишевых изделий. В связи с этим на малых предприятиях также существует настоятельная потребность в интеграции оборудования, регистрации данных о качестве и его контроле, а также в уменьшении производственных издержек.

Интеллектуальные питатели

Неточная настройка устаревшего производственного оборудования или питателей может стать причиной большего, чем действительно требуется, выпуска продукции. Если производителю повезет, он продаст избыток другому заказчику.
Однако выпуск лишней продукции увеличивает риски компании, и потому его следует избегать, т.к. даже рамочные контракты не обеспечивают стопроцентной гарантии реализации всех произведенных изделий, спрос на которые через какое-то время может ослабнуть.
Оптимальной стратегией производителя является такая организация производства, при которой объем выпуска продукции в точности соответствует оплаченному заказу. Такой принцип изготовления изделий в указанные сроки является единственно возможным при использовании современного оборудования, оснащенного высокопроизводительными и интеллектуальными питателями. Это оборудование следит за тем, в достаточном ли количестве установлены детали на автоматах, чтобы не переустанавливать их заново.
Такие монтажные захватывающие SMD-установки как Cobra, Paraquda или FLX наряду с программным обеспечением eMIS обеспечивают рациональную организацию производства. Его планирование с помощью eMIS осуществляется в зависимости от решения главного технолога, например, воспользоваться новым питателем или добавить недостающие детали в автомат.

Интегральное планирование

Гибкое производство часто страдает от больших складских запасов. Сокращение спроса и ошибки, допущенные при планировании, закупках и изготовлении, часто приводят к появлению избыточных материалов. В результате увеличиваются расходы на складское хранение. Если материалы не были израсходованы до истечения их срока действия, совокупные затраты увеличиваются за счет амортизационных расходов и издержек, связанных с ликвидацией активов.
Минимизация складских запасов имеет два преимущества: она позволяет снизить стоимость продукции и упростить задачи, стоящие перед отделом логистики. При этом необходимо, чтобы сокращение запасов осуществлялось с помощью интеллектуальных систем планирования, которые имеют данные о текущем потреблении материалов, а также о будущих потребностях производства. Такими возможностями обладают системы планирования бизнес-ресурсов (ERP), однако лишь малая часть из них позволяет моделировать сложное и гибкое производство электроники.
Этим требованиям отвечает программное обеспечение eMIS, которое разработано с учетом практического опыта. Программа eMIS непосредственно взаимодействует с монтажно-сборочными автоматами и получает в реальном времени информацию о текущем потреблении компонентов. Кроме того, eMIS отслеживает сроки службы компонентов и рассчитывает оставшееся время в соответствии с классификацией по уровню чувствительности к влажности (MRL).

Качество с самого начала

Представляется разумным отслеживать качество производимой продукции с первых этапов ее изготовления, вместо того чтобы контролировать его позже. Доработка и ремонт всегда дорогостоящи и трудоемки. Меры обеспечения качества в производстве электроники требуют высокой квалификации и мотивации всех сотрудников, круглосуточного обслуживания автоматов и проверки монтажа оборудования до начала производства. Производителю следует придерживаться правила о том, что чем проще операция, выполняемая автоматом, тем меньше вероятность ошибки.
Для повышения качества производства и его гибкости была создана методика разработки программных средств eeZ. Она составляет основу программного обеспечения ePlace для управления работой автоматов и пакета eMIS по управлению производством. Технология eeZ поддерживает работу сенсорных экранов, упрощая управление сложными системами. Кроме того, eeZ оснащеная многоязычной справочной системой, функциями автоматического выполнения команд, проверки вводимых значений и другими стандартными функциями, которыми характеризуются современное программное обеспечение.
Проверка работоспособности интеллектуальных питателей и оборудования являются основой строгого соответствия изделия техническим условиям. Кроме того, монтажно-сборочные автоматы Essemtec обеспечивают возможность комбинировать изображение реальной печатной платы с виртуально установленными на ней компонентами. Благодаря этой функции операторы еще до начала производства могут проверить, как разместятся компоненты на плате, чтобы скорректировать их положение.

Выравнивание загрузки линии

Даже если автоматы не заняты изготовлением продукции, они требуют определенных расходов. Автоматизированные линии производства с большим количеством монтажно-сборочных автоматов часто простаивают. Причиной того может стать неравномерно распределенная загрузка.
Чтобы этого не допустить, используется интегральная компьютеризированная система. Средства моделирования должны располагать всеми данными о текущей ситуации, а также всей информацией о каждом отдельном компоненте. Программное обеспечение eMIS позволяет заранее смоделировать загрузку, оптимизировать ее и выполнить пробную эксплуатацию оборудования. Более того, оно позволяет запустить сборочные линии для проведения сложного анализа возможных ситуаций.

Хранение компонентов в процессе производства

В прошлые годы компоненты подготавливались в соответствии с конкретными условиями производства, транспортировались в цеха и после окончания смены отправлялись на хранение. Такой подход обеспечивал надежность, но был затратным с точки зрения необходимости выполнять дополнительные погрузочно-разгрузочные работы и управлять складскими запасами.
В настоящее время очень компактные системы автоматического хранения компонентов, например Tower, обеспечивают новые возможности. Например, система Tower подает ленту с компонентами в сборочно-монтажный автомат. По завершению производства оператор может заменить ленту той, которая хранится на складе. Относительно простая в эксплуатации система позволяет избежать ошибок в установке питателя. Благодаря регистрации этой системой компонентов, перемещающихся со склада, данные о них автоматически корректируются, исключая необходимость в определенных маршрутах перевозок.
Система Tower обеспечивает безопасное хранение даже компонентов, сертифицированных по стандарту MSL, без использования дополнительной упаковки. Благодаря контролируемой системой Tower температуре и влажности среды сроки хранения этих компонентов не уменьшаются. Таким образом, эта автоматическая система хранения позволяет сэкономить большое количество дорогостоящей MSL-упаковки.

Выводы

За последние годы заметно выросли требования к точности, качеству и прослеживаемости всех этапов производства электронных изделий. Те требования, которые распространялись только на авиакосмическую и медицинскую технику, стали стандартными для «обычной» продукции.
Стоимость производства увеличивается, а время изготовления продукции – уменьшается даже на предприятиях малого и среднего бизнеса. Жизненный цикл продукции становится короче, а требования к ее качеству повышаются. Чтобы отвечать нуждам современного рынка, производство электроники должно быть гибким и автоматизированным. Это требование можно выполнить только за счет внедрения интеллектуального оборудования, построенного на основе целостного подхода.

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *