Строим более умный мир
: «Умные» вещи вплетаются в ткань жизни. Высокоавтоматизированное производство является ключом к выпуску большого количества необходимых единиц по доступной цене для интеграции в такое оборудование, как бытовая техника, здания, транспортные средства и системы промышленного управления.
Минимизация вмешательства человека в настройку и переналадку высокоскоростных сборочных линий имеет решающее значение для устранения ошибок, задержек и непроизводительного времени, когда оборудование останавливается. В Европе, где производители, как правило, выпускают широкий ассортимент продукции для промышленного, коммуникационного, медицинского и передового автомобильного применения, сокращение рабочей нагрузки, связанной со сменой продукции, может значительно повысить производительность.
Эффективными могут быть несколько подходов, включающих сочетание программного обеспечения для управления производством, позволяющего минимизировать корректировки настроек, необходимые при смене продукции, и дополнительных функций, встроенных в само оборудование. Это может привести к различной экономии трудозатрат, например, к устранению утомительных задач, таких как замена установочных головок, автоматизации процедур, таких как регулировка штифтов, и внедрению инноваций, позволяющих выполнять рутинные задачи, такие как пополнение катушек с компонентами, в режиме реального времени без остановок.
Сокращение объема работ по переналадке:
использование программных инструментов для создания производственных графиков и оптимизации использования оборудования имеет важное значение. Инструменты, предоставляемые поставщиком оборудования, могут быть особенно полезны, если управление ключевыми машинами линии, такими как оборудование для трафаретной печати, сборки и контроля качества, может быть консолидировано. Эти инструменты могут учитывать общие производственные требования и возможности конкретных линий и отдельных машин для создания конфигураций подачи, которые позволяют производить несколько различных продуктов. Правильное планирование может минимизировать количество переналадок, необходимых в течение смены, тем самым избегая простоев и вмешательства человека. Доступны несколько пакетов, таких как инструменты планирования и составления графиков, помощь в производстве и взаимодействие M2M, включенные в программное обеспечение для интеллектуального производства YSUP от Yamaha.
Однако производителям необходимы дополнительные инструменты, чтобы успешно минимизировать время простоя оборудования и продолжать повышать производительность. Всякий раз, когда новая настройка требует оснащения сборочного станка другой установочной головкой для работы со специальными компонентами, или необходимо заменить или просто изменить подающие устройства, затронутый станок — а зачастую и вся линия — может быть остановлен, чтобы квалифицированные операторы могли выполнить задачу.
Существует несколько подходов к решению этой проблемы. Можно установить несколько сборочных линий, каждая из которых оптимально сконфигурирована для обработки определенных типов компонентов; можно установить специализированную линию запуска микросхем для мелких, часто используемых компонентов, таких как пассивные SMD-компоненты, параллельно с гибкой сборочной линией для обработки более широкого спектра компонентов.
Когда деньги и площадь ограничены, производители могут извлечь выгоду из использования единой, универсальной монтажной машины, способной справиться со всеми требованиями к размещению. Компания Yamaha разработала монтажную машину нового поколения YRM20 с новыми функциями, повышающими гибкость и автоматизирующими процессы, которые традиционно требовали длительного ручного вмешательства.
Этот установщик компонентов использует концепцию одноголовочного решения Yamaha, которая теперь обеспечивает еще большую производительность благодаря высокоскоростной вращающейся головке RM (рис. 1). Эта головка работает со скоростью 115 000 компонентов в час и может размещать компоненты размером от 0,201 мм SMD-чипов до компонентов размером до 12 мм x 12 мм и высотой 6,5 мм. Это позволяет размещать такие компоненты, как большие светодиоды и популярные типы ИС, включая корпуса типа «чип-масштаб» (CSP), корпуса типа «квадратная плоская матрица» (QFP) и корпуса типа «малая линия» (TSOP), на чрезвычайно высоких скоростях. Новые подающие устройства, оптимизированные для головки RM, также обрабатывают компоненты на высоких скоростях и обеспечивают точный захват.
Рис. 1. Высокоскоростная вращающаяся головка RM расширяет концепцию одноголовочного решения, обеспечивая высокоскоростное размещение широкого спектра компонентов.
Кроме того, универсальная печатающая головка Yamaha Universal HM расширяет диапазон компонентов, включая более крупные детали, такие как электролитические конденсаторы, матричные интегральные схемы (BGA) и различные типы разъемов. Третий вариант, печатающая головка Ultra Flexible FM, работает с еще более широким диапазоном компонентов, включая компоненты нестандартной формы и компоненты размером до 55 мм x 100 мм x 30 мм в высоту. На рисунке 2 показаны типичные типы компонентов, которые может обрабатывать каждая печатающая головка.
Рисунок 2. Печатающая головка RM производительностью 115 000 циклов в час и другие модели охватывают весь спектр типов компонентов поверхностного монтажа.
Панельный монтажный станок YRM20 доступен в однолучевой и двухлучевой конфигурациях, что позволяет пользователям одновременно управлять двумя головками. Для максимальной производительности при двухголовочной конфигурации компания Yamaha внедрила проверенную технологию привода Overdrive из семейства высокоскоростных панельных монтажных станков Sigma. Это повышает производительность, обеспечивая совместную работу двух головок с минимальными помехами (рис. 3). Двухступенчатый конвейер YRM20, также разработанный на основе технологии Sigma, улучшает поддержку печатных плат и позволяет обрабатывать панели шириной до 510 мм на высокой скорости, значительно сокращая время переналадки.
Рис. 3. Привод Overdrive от Yamaha из семейства Sigma обеспечивает независимую работу двух монтажных головок и их эффективное взаимодействие.
Автоматизация переналадки
: Автоматизация различных аспектов последовательности переналадки продукта также эффективна для сокращения вмешательства человека, экономии времени и устранения ошибок. Автоматическая смена программы избавляет операторов от необходимости искать правильную программу для загрузки и вместо этого извлекает правильную программу из машины для установки компонентов, сканируя штрихкод следующей платы, которую необходимо изготовить. При использовании с электроинструментом, сочетание автоматической смены программы с автоматической заменой штифтов — которая поднимает штифты, необходимые для поддержки печатной платы во время установки компонентов — исключает еще одну трудоемкую ручную задачу из последовательности переналадки.
Кроме того, доступны автоматические податчики ленты. Они позволяют операторам быстро менять катушки с компонентами по мере их опустошения, обеспечивая правильную установку новой ленты без остановки машины. С автоматическими податчиками ленты ALF от Yamaha новую ленту можно установить на ходу всего за пять секунд.
С помощью YRM20 компания Yamaha расширила концепцию непрерывной смены компонентов, включив в нее компоненты, обычно поставляемые на лотках, такие как крупные интегральные схемы и разъемы. Устройство непрерывной подачи компонентов eATS30 обеспечивает подачу этих компонентов без остановки машины и имеет оптимизированный процесс пополнения. Можно загрузить как один поддон с компонентами на лотках, так и целый магазин, содержащий 10 поддонов, без остановки машины, что значительно повышает производительность.
Заключение:
Сокращение трудоемких настроек оборудования, таких как замена установочных головок, и расширение непрерывной пополнения компонентов, включая компоненты в лотках и катушках, позволяет значительно снизить вмешательство человека в рутинные процессы. Преимущества включают уменьшение количества ошибок и увеличение времени безотказной работы оборудования, что способствует повышению производительности.
Освобождение опытных операторов от этих рутинных задач позволяет им сосредоточиться на функциях, которые в значительной степени зависят от человеческих навыков и суждений, таких как быстрая диагностика и устранение причин любых неожиданных простоев, которые могут возникнуть в любое время. Для этого существуют дополнительные инструменты, такие как программное обеспечение QA Option от Yamaha, которое сочетает в себе преимущества человеческого опыта с передовой автоматизацией для достижения конечной цели: непрерывного повышения производительности.
