Обзор автоматов установки компонентов поверхностного монтажа NXT

Вот только один из фактов: на сегодняшний день в мире было продано уже более ста тысяч установочных модулей NXT. Ни один производитель в мире ни с одной продуктовой платформой не приблизился к этому показателю даже наполовину.

Мы говорим о ста тысячах модулей, каждый из которых – это полноценный автомат установки компонентов с очень широкой функциональностью. Он может быть оснащен огромным комплексом интеллектуальных систем и средств обеспечения качества. В последней модификации модуль имеет максимальную производительность – более сорока тысяч компонентов в час.

Профессионалы, которые посещали передовые производства Азии, Европы и Америки, хорошо знают, что такое FUJI NXT. Большинство передовых производств в сфере вычислительной и телекоммуникационной техники строят свои сборочные производства на базе данной платформы установщиков. Интересно, почему? Почему большинство смартфонов и планшетов в мире создано на оборудовании FUJI? Почему большинство ведущих мировых контрактных производителей выбирает платформу NXT?

NXT – это своеобразный модульный конструктор, который позволяет построить любую конфигурацию установщиков в зависимости от требуемых задач. При этом функциональные возможности модуля изменяются с помощью быстросменных головок. Заменил головку – полностью изменил диапазон компонентов. И это всего за несколько минут и без каких-либо инструментов. При наличии нескольких линий модули могут легко перемещаться между ними для изменения производительности или количества мест под питатели. Таким образом, в любой момент времени конфигурация линии может быть изменена на оптимальную для конкретной ситуации.

И вот в этой модульной архитектуре кроется первое важное достоинство NXT – трансформируемость. Промышленное оборудование предполагает серьезные инвестиции, и крайне неприятно, если через несколько лет из-за изменения в структуре заказов или рыночной ситуации потребуется его заменить, так как будет нужен новый функционал. Оборудование FUJI позволяет по мере необходимости путем локальной замены отдельных узлов и модулей перестроить линию под новые задачи. Поэтому оборудование всегда оптимальным образом соответствует текущим потребностям предприятия и морально не устаревает.

Итак, причина успеха № 1 – это трансформируемость. Несомненно, для предприятий крупносерийного и массового сегментов важна экономическая и производственная эффективность, которая напрямую влияет на себестоимость продукции. Понятно, что раз глобальные игроки выбирают NXT, то они все подсчитали, и с эффективностью у этого оборудования все отлично. Давайте выделим основные моменты.

• Одна из ключевых особенностей NXT – обслуживание с одной стороны. Это дает сразу несколько значимых преимуществ по сравнению с большинством других установщиков, которые имеют базу питателей с двух сторон. Во-первых, это экономия площади. Теперь линии можно ставить либо к стене, либо, так сказать, спина к спине. За счет этого ширина производственного участка сокращается примерно на 25-30 %.
• Такая компоновка линий уменьшает количество зон обслуживания и перемещения операторов, что в итоге сокращает необходимое количество операторов линии. С точки зрения логистики и эргономики очень эффективно, что из одной зоны обслуживания можно работать сразу с двумя линиями.
• Также важным показателем, который напрямую связан с компактным размещением оборудования, является производительность на единицу площади. Здесь у линий на базе автоматов NXT просто феноменальное преимущество минимум в полтора-два раза относительно всего известного оборудования.

Итак, причина успеха № 2 – «Экономия площади». Причина успеха № 3 – «Сокращение числа операторов». Раскроем их.

Конечно, одним из ключевых показателей является коэффициент общей эффективности оборудования ОЕЕ. Он показывает процент общего времени, в течение которого оборудование, во-первых, работает, а во-вторых, производит качественную продукцию. Данный коэффициент снижается из-за различных простоев и выявленного производственного брака. Разумеется, чем выше ОЕЕ, тем быстрее окупятся инвестиции в оборудование, и тем лучше будут экономические показатели производства.

Начнем с простоев. Простои – это ужасно. Пока линия стоит, предприятие несет затраты на персонал, электричество, аренду площади и так далее, но не производит продукцию. С автоматами NXT простои можно свести к минимуму благодаря ряду технических решений. Рассмотрим эти технические решения в разрезе причин простоев, с которыми они борются.

Оборудование FUJI – один из лучших образцов японского качества и надежности, что является общеизвестным фактом. Однако никто не застрахован на 100 %, и внештатные ситуации случаются.

Здесь на помощь приходит система мониторинга технического состояния различных узлов оборудования, которая позволяет распознать отклонения в работе оборудования и заблаговременно предложить техническое обслуживание. Таким образом, можно заранее среагировать, не допустив отказа. Например, такая система следит за работой питателей. В случае увеличения числа ошибок система даст рекомендацию провести проверку и калибровку питателя.

Если ЧП случилось, то благодаря модульной конструкции проблемный узел может быть легко подменен другим на время ремонта. Например, если что-то случилось с головкой, то можно оперативно установить подменную, не дожидаясь приезда сервисного инженера, и простой будет минимизирован.

Чтобы любое оборудование работало долго и качественно, необходимо обеспечить соблюдение всех необходимых регламентов по техническому обслуживанию. Однако обычно это приводит к простоям. А так как стоять не хочется, то часто техническое обслуживание проводят нерегулярно, из-за чего страдает оборудование.

В случае с NXT ситуация кардинально иная. Существенная часть узлов, которые требуется обслуживать, могут быть сняты с автомата и на это время заменены подменными, так же, как и в случае ремонта. Сам процесс обслуживания японский производитель решил доверить роботам. Для проверки и обслуживания головок, питателей и вакуумных захватов созданы специальные роботизированные системы, которые экономят время персонала и делают свою работу с гарантированным качеством.

Для минимизации простоев в автоматах NXT есть несколько инструментов для сокращения времени переналадки.

• Первый – это групповая замена питателей с помощью тележек.
• Второй – это А-Б-режим, при котором на автомат в процессе сборки текущего изделия устанавливаются компоненты для следующего. Дальше надо только поменять рабочую программу.
• Третий – это автоматическая расстановка поддерживающих штырей, что значительно экономит время.
• Четвертый – возможность установки питателей в любую свободную позицию. Система автоматически распознает питатель и компонент, и сама перестроится.
• Пятый – отсутствие необходимости расставлять вакуумные захваты в нужном порядке, на что тратят время операторы. Автомат сам распознает по 2D-коду, где какой захват, и подстроится.
• Шестой – это новые динамические головки, которые вообще не требуют никаких действий оператора для полной смены функциональности модуля. Все делается автоматически. Например, модуль автоматически может превратиться из чип-шутера в сверхточный установщик с механическим захватом всего за 2 секунды.

Таким образом, у пользователей автоматов NXT есть уникальный комплекс инструментов для минимизации простоев линии. Итак, причина успеха № 4 – «Минимальные простои».

Теперь перейдем к вопросу обеспечения качества. И это очень важно с учетом производительности автоматов NXT, ведь даже малейшее отклонение может привести к весьма приличным затратам предприятия на устранение производственного брака.

Инженеры FUJI реализовали на базе автоматов NXT целый комплекс инструментов предупреждения брака. Все инструменты – с высокой степенью автоматизации, не требующей участия оператора.

• Все питатели с компонентами при установке в автомат проверяются. Если в питателе ошибочный компонент, то система не даст его использовать.
• Плата автоматически проверяется на предмет коробления. Если коробление за пределами установленного допуска, то плата бракуется. Если коробление в пределах допуска, то автоматически вносится поправка в координату Z при установке компонентов.
• Электрические параметры резисторов, конденсаторов и индуктивности можно проверить с помощью специального измерительного модуля.
• Форма выводов и деформация корпусов микросхем и разъемов могут быть проверены трехмерной системой контроля копланарности.
• Размер и наличие всех мелких компонентов проверяется с помощью специального сенсора, размещенного на установочной головке. Это позволяет распознать ошибочный компонент, выявить переворот компонента и его залипание на головке.
• При установке компонентов автоматически учитываются данные измерения уровня коробления платы и высоты корпуса компонента. Это позволяет обеспечить максимально деликатную установку компонентов на плату, исключив брак.
• С помощью верхней камеры может быть проведена проверка полярности компонентов в ленте или поддоне, а также соответствия маркировки. Все это делается до забора компонента, что позволяет предупредить дефекты.

Судя по тому, что оборудование FUJI широко используется при производстве сложной аппаратуры, инструменты обеспечения качества работают отлично. Итак, причина успеха № 5 – «Защита от дефектов».

Благодаря инструментам минимизации простоев и предупреждения дефектов линии на базе автоматов NXT позволяют обеспечить лучшие в мире показатели ОЕЕ. Это косвенно подтверждено тем, что данное оборудование выбирают крупные и успешные компании, работающие в сверхинтенсивном режиме.

Про автоматы NXT можно говорить долго. Оборудование, действительно, выдающееся и имеет массу уникальных технических возможностей. Мы выделили главное, что определяет выбор ведущих мировых и отечественных производителей – это трансформируемость, экономия площади, меньшее количество операторов, минимальные простои и защита от дефектов.

Инженеры компании FUJI не стоят на месте и регулярно радуют нас новинками, позволяющими сделать работу оборудования эффективнее, функциональность шире, а качество продукции выше.

Получить более детальную информацию об автоматах установки компонентов поверхностного монтажа NXT можно у специалистов Остек-СМТ.