為了能在高工資國家生產(chǎn)有競爭力的電氣組件,不可避免地要實現(xiàn)制造過程、物料流和信息流的完全自動化。
制造過程的高度自動化使大批量生產(chǎn)成為可能,也是生產(chǎn)率的重要驅(qū)動因素。同時,可以實現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量以及高質(zhì)量再現(xiàn)性。
全自動物流具有運(yùn)輸平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn),可不間歇地持續(xù)利用生產(chǎn)系統(tǒng)。因此,考慮到必要的換模柔性,必須建立平衡的流水作業(yè)基礎(chǔ),減少批量,并減少物料庫存。信息自動化與工藝和運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械自動化相比,偏重于物料數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù),及其加工和透明度。
在工藝自動化、物流自動化和信息自動化的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造了可追溯系統(tǒng)的先決條件,其目標(biāo)是實現(xiàn)更低的錯誤率和更高的生產(chǎn)率,從而可以在總體上降低制造成本。
在此基礎(chǔ)上,電子產(chǎn)品生產(chǎn)可以轉(zhuǎn)換為信息物理生產(chǎn)系統(tǒng),通過實際生產(chǎn)的完整虛擬映射,實現(xiàn)所有生產(chǎn)和生產(chǎn)伴隨工藝(可以對所有生產(chǎn)過程和與生產(chǎn)相關(guān)的過程進(jìn)行仿真上的安全驗證和優(yōu)化。)的模擬保障和優(yōu)化。
電子產(chǎn)品的特點(diǎn)是生產(chǎn)線無縫連接,生產(chǎn)工藝高度標(biāo)準(zhǔn)化和高度自動化。在下文中,關(guān)于完全填充和焊接的電路基板以及電子產(chǎn)品制造的電子模塊生產(chǎn)被理解為將電氣組件安裝在外殼中( Cnyrim等2014)。世界上應(yīng)用廣泛的表面貼裝技術(shù)(SurfaceMount Technology,SMT),這項技術(shù)利用了與插入式封裝技術(shù)(Through Hole Technology,THT)、亞人技術(shù)或電子制造中其他工藝技術(shù)相同的方法。
表面貼裝的工藝鏈主要包括焊膏涂敷、元件填充和回流焊接等步驟。之后是檢測步驟和處理工藝,通常與高度自動化的物流工藝結(jié)合,使用EWA常用檢測步驟的SMD(表面貼裝器件)工藝鏈。
作為純系列制造商,EWA在其產(chǎn)品組合中沒有任何可重構(gòu)產(chǎn)品。在這種形勢下,全自動化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)特別明顯。通過這種方式,在EWA中,產(chǎn)品可以每分每秒地在傳送帶上運(yùn)行。
以下電子生產(chǎn)的工藝、工具更換和程序變化以及物料供應(yīng)和工件傳輸自身是高度自動化的,各個工藝步驟之間也是高度自動化的。通過傳送帶,SMD生產(chǎn)線根據(jù)內(nèi)聯(lián)原理連接在一起,結(jié)合相關(guān)的物料配送中心,依據(jù)拉動原理可實現(xiàn)全面自動化且自主的運(yùn)輸系統(tǒng)。
在EWA,物料運(yùn)輸基于85000個歐洲標(biāo)準(zhǔn)箱進(jìn)行,可通過條形碼的箱子編號確保識別。通過全自動且自主的物料供應(yīng)系統(tǒng),在15min內(nèi)從中央倉庫提供生產(chǎn)所需元件。它取代了任何手動的運(yùn)輸規(guī)劃。
中央物料倉庫通過地下室的傳送帶與生產(chǎn)車間的9個分散存儲單元連接,從而大限度地節(jié)約了昂貴生產(chǎn)場地的物料儲存和物料運(yùn)輸費(fèi)用。
此外,生產(chǎn)中大約有300個物料卸載點(diǎn)和裝載點(diǎn)直接終止于SMD和裝配線的工位,從而實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)服務(wù)。這樣能實現(xiàn)自主運(yùn)輸控制,運(yùn)輸中產(chǎn)品或運(yùn)輸箱使用循環(huán)工件載體中的條形碼或RFID標(biāo)簽找到通過生產(chǎn)系統(tǒng)的路徑。
在每個SMD流水線的開始和結(jié)界處月一T目動提供物料的物料工位。電路板在那里被轉(zhuǎn)移到緩沖器。SMD元件經(jīng)預(yù)先裝配有進(jìn)料稱重器的送料機(jī)輸送到安裝器。
每個送料機(jī)和每個組件混子利用其獨(dú)特的條形碼來識別和明確分配,因此受到數(shù)字換模的控制。根據(jù)中央數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)備的要求,通過無線的個人數(shù)字輔助(Personal DigitalAssistant,PDA)的獨(dú)有ID來實現(xiàn)調(diào)整。
該采集是實時進(jìn)行的,因此位置更改、維修和維護(hù)將記錄在錯誤統(tǒng)計中。工具更換在裝配過程中是自動進(jìn)行的。所有必要的滴管都在安裝器中,如有需要可獨(dú)立配備。
目前尚無法在模板印刷工藝中實現(xiàn)模板的自主更換。在后續(xù)的檢測過程中,可以通過測試設(shè)備用模塊的條形碼識別的方式,來實現(xiàn)全自動數(shù)控程序或檢測程序的改變,以及加載檢測程序。這是AOI檢測中建立的獨(dú)特標(biāo)準(zhǔn)。
平面電路板被傳送到物料傳輸系統(tǒng)或直接傳送到設(shè)備安裝,并通過交付中心交付給客戶,交付中心在通過超市倉庫存儲供貨。因此,通過電子看板并根據(jù)拉動原理,控制從流經(jīng)倉庫和生產(chǎn)的貨物接收到運(yùn)輸?shù)奈锪狭鳌?/span>
除了生產(chǎn)流程本身以及物流之外,現(xiàn)代電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息流也是高度自動化的。被集中納入Siemens Teamcenter中的已存儲和已處理的記錄數(shù)據(jù)構(gòu)成了集成化可追溯系統(tǒng)和信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)的建設(shè)基礎(chǔ)。
信息自動化包括:
1 機(jī)器數(shù)據(jù)及企業(yè)數(shù)據(jù)的記錄。
2 平面電路板上條形碼的自動采集。
3 工作指示和程序的自主加載。
4 生產(chǎn)步驟的獨(dú)立反饋。
5 檢測結(jié)果的存儲。
除了數(shù)據(jù)接收外,信息的直接提供也非常重要。這在工作指示部分作了很清楚的介紹,例如在統(tǒng)計過程控制(Statistical Process Control,SPC)工位上進(jìn)行額外的人工視覺檢測 FGB(印制電路板)。這里為了讓工作人員可以使用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在平面電路板上明確識別組件,待測元件在CAD文件中應(yīng)突出顯示。
另一個應(yīng)用是為額外的人工裝配過程提供信息支持。例如,Poka Yoke系統(tǒng)僅按照包含下一個需要安裝的組件的順序打開抽屜。
在自動裝配中,自動顯示物流控制和換??刂?,還顯示在何時、哪個送料器需要補(bǔ)給,由此自動地進(jìn)行物料重新排序。此外,還能可視化輸出、質(zhì)量、周期時間、裝配、當(dāng)前組件庫存的范圍、下一個所需組件的存儲位置或綜合設(shè)備效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)。
基于電子的工作計劃、訂單和生產(chǎn)狀態(tài)反饋的生產(chǎn)控制(例如 Simatic IT)也是自動的。
在規(guī)劃和產(chǎn)品生產(chǎn)的實施過程中生產(chǎn)是結(jié)構(gòu)化的,從鏈?zhǔn)降恼w流水線到柔性連接的單個工作系統(tǒng),根據(jù)零件數(shù)量和方差使用不同的系統(tǒng)配置。