Крупносерийная гибкость

Многономенклатурный подход в условиях крупносерийного производства



Джем Бейкер (Jem Baker)

Об этом все знают, но мало говорят. Предсказуемые заказы и одинаковые объемы партий остаются в прошлом, а гибкость производства перестает быть роскошью и превращается в необходимость. Теперь даже крупносерийные производители электроники сталкиваются с тем фактом, что возможность работы с изделиями самой широкой номенклатуры и различными размерами партий есть условие сохранения конкурентоспособности.
Отвечая потребностям этого сегмента рынка, гибкое производство поверхностного монтажа становится еще быстрее. Новая серия установщиков компонентов MY200, представляющая собой развитие предыдущей серии гибких и производительных автоматов MY100e, — еще один важный шаг в этом направлении.
Ориентированные на средне- и крупносерийное производство, новые возможности MY200 повышают пропускную способность, качество и коэффициент использования технологической линии. Увеличение скорости и производительности происходит благодаря применению нового аппаратного и программного обеспечения, в том числе серьезным усовершенствованиям в видеосистеме Linescan и высокоскоростной монтажной головке. Разумеется, это достигается без ущерба для гибкости или возможностей многономенклатурного производства. При этом серия MY200 включает в себя полный ассортимент установщиков компонентов, рассчитанный на разнообразные сценарии — от мелкосерийного и опытного производства до круглосуточно работающих многокомпонентных технологических линий. В этом ассортименте найдется решение на любую скорость монтажа и емкость доступных мест для загрузки компонентов.

Реальность улучшений

Как говорит нам оксфордский толковый словарь, реальностью называется действительное положение дел в противоположность идеальному или умозрительному. По словам Матиаса Джонсона (Mattias Jonsson), менеджера по продукции компании MYDATA, реальность ежедневно ставит нелегкие задачи перед производителями современной электроники. «Одно дело номинальная скорость работы линии, и совсем другое — сколько плат фактически изготовит производитель к концу рабочего дня. В реальных условиях производства на скорость и пропускную способность технологической линии влияют разнообразные факторы, например, невыход на работу по болезни старшего оператора, ошибочная маркировка катушек с компонентами или срочный заказ от самого крупного клиента. Наша цель — помочь клиентам справляться с подобными ситуациями и работать с повышенной производительностью, невзирая на обстоятельства. Новая серия установщиков помогает достичь этой цели и, обеспечивая гибкость производства, сокращает непроизводительный расход компонентов и количество ошибок на производстве. Все это способствует росту эффективности и увеличению количества собранных печатных плат».



Все начинается с клиента

Программой разработки новой серии руководил Никлас Андерсон (Niklas Andersson). По его словам, широкомасштабная программа по работе с клиентами и интенсивные предварительные исследования открыли дорогу к новым усовершенствованиям: «Если у вас уже есть высокопроизводительная платформа, вы не совершите настоящего прорыва, просто заперев своих разработчиков в лабораториях. Мы всегда исходим из нужд клиента. В тесном сотрудничестве с клиентами мы на примере реальных производственных ситуаций определяем области, где есть потенциал для улучшения».
Неуклонный рост разнообразия и сложности «начинки» электронных устройств влечет за собой потребность в монтаже различных компонентов на печатной плате с бескомпромиссной точностью и на высокой скорости.
Разработчики на основе подхода, ориентированного на клиента, внесли в установщики серии MY200 два главных усовершенствования: это новая высокопроизводительная система контроля и позиционирования компонентов Linescan версии 3 (LVS3) и новая высокоскоростная головка для высокоточного монтажа компонентов HYDRA 4.

Как считает Никлас Андерсон, применение новой видеосистемы положительно скажется на производстве: «Во-первых, она ускоряет работу технологической линии, так как повышенное качество изображений позволяет устанавливать в высокоскоростном режиме более широкую номенклатуру типов компонентов. Во-вторых, она снижает процент ложного брака. Это может дать значительную экономию на высокопроизводительных линиях, а также помогает поддерживать более высокую скорость работы, не прерывая оптимизированную последовательность монтажа. В-третьих, внесенные усовершенствования помогают снизить риск производственных ошибок. За счет этого повышаются качество продукции и коэффициент использования линии, а также предотвращаются дорогостоящие ремонты».

В два раза точнее

Установщики MY200 оборудуются новой монтажной головкой HYDRA 4. Подобно своей «предшественнице» монтажная головка HYDRA 4 способна одновременно работать с восемью компонентами, но теперь с гораздо более высокой точностью. В высокоточном режиме она обеспечивает вдвое большую повторяемость по сравнению с предыдущей моделью: 30 мкм (микрон) вместо 57 мкм при уровне допуска 3σ. При индексе воспроизводимости процесса Cpk, равном 1,33, точность составляет 50 мкм.
За счет этого дополнительно ускоряется работа линии, так как головка HYDRA 4 совместима с более широким кругом компонентов — в частности, с малогабаритными компонентами в корпусах QFP и BGA, для которых ранее приходилось использовать более медленные сверхвысокоточные головки Midas.
«HYDRA 4 обеспечивает гораздо лучшую воспроизводимость технологического процесса при высокой скорости, — говорит Никлас Андерсон. — В этой головке воплощен целый ряд новых технических решений — как аппаратных, к которым относятся новые подшипники монтажных трубок, так и программных, обеспечивающих более точную калибровку».

Единая цель

Как и в случае со всеми инновациями MYDATA, побудительным мотивом к разработке системы MY200 стало желание помочь нашим заказчикам повысить эффективность производства. По словам Матиаса Джонсона, путь к этому лежит через увеличение пропускной способности за счет повышенной скорости и гибкости: «Требования к производству неуклонно растут. В сложной экономической обстановке чем выше пропускная способность сборочной линии, тем выше доход. На это и ориентируется MYDATA, обеспечивая среднесерийным производителям невиданную ранее гибкость и попутно повышая эффективность работы линии при изготовлении более мелких партий».
Система MY200 лучше приспособлена к нуждам средне- и крупносерийного производства, чем любая из прежних моделей установщиков компонентов MYDATA. Вот реальность, в которой скоро смогут на собственном опыте убедиться наши заказчики.

Рис. 4


TPSys 3.0 и LVS3
Новая версия встроенного управляющего программного обеспечения TPSys 3.0 вкупе с новой видеосистемой LVS3 позволяет повысить производительность уже эксплуатируемых автоматов для установки компонентов MYDATA и упростить их использование.
Новая видеосистема сочетает в себе развитую схему программируемой подсветки, заимствованную из видеосистемы Dual Vision System, с высоким качеством изображения и быстродействием камеры Linescan. В системе LVS3 есть три источника света: к боковой подсветке теперь добавились фронтальная и наклонная подсветка в торец корпуса. За счет этого и благодаря автоматизированному процессу обучения и адаптивным алгоритмам LVS3 позволяет выдавать более качественные изображения. В комбинации с высочайшей производительностью камеры Linescan — 50 000 снимков в секунду — это значительно расширяет возможности высокоскоростного контроля и выравнивания «на лету» сложных компонентов. В итоге не только снижается процент ложного брака и количество ошибок ПРИ СБОРКЕ, но и повышается скорость работы технологической линии за счет возможности монтировать в высокоскоростном режиме более широкую номенклатуру типов компонентов. Все автоматы моделей MY9, MY12, MY15, MY19 и MY100 могут быть модернизированы на месте с установкой нового программного и аппаратного обеспечения.



В TPSys 3.0 реализована поддержка новых моделей установщиков компонентов MY200HX, MY200DX, MY200SX и MY200LX, а также новой монтажной головки HYDRA 4. Передовые процедуры калибровки и улучшенные алгоритмы управления перемещением вдвое повышают точность установки компонентов системой MY200 при использовании головки HYDRA.
Усовершенствование чтения двумерных штрих-кодов печатных плат с помощью камеры для поиска реперных знаков (опция PCB ID) произошло благодаря возможности индивидуального программирования подсветки для каждого типа печатных плат, а новый интерактивный режим тестирования и проверки обеспечивает пользователю мгновенную обратную связь относительно качества изображения и результата декодирования.