Kafalar önemli değildir. En azından kendi başlarına değil - çünkü çok kafalı bir alma ve yerleştirme makinesi ancak besleyici seçiminiz, görüş hattınız, nozul programınız ve gantri hareket planınız dört farklı saat kullanan dört takım gibi birbiriyle savaşmayı bıraktığında “paralel” hale gelir. Peki daha fazla kafa için ödeme yaptığınızda gerçekten ne satın alıyorsunuz: hız mı, yoksa zaman kaybetmek için daha fazla yol mu?
Sessiz kısmı yüksek sesle söyleyeceğim: çoğu “optimizasyon” projesi başarısız olur çünkü broşürdeki en yüksek CPH'yi kovalarlar, en kötü gerçek panonuzda, en kötü gerçek vardiyanızda, en kötü gerçek makara eklemelerinizle sürdürülebilir CPH'yi değil.
Satıcıların kaçındığı çirkin matematik
Çift kafalı alma ve yerleştirme, satış slaytlarında basit görünür: iki kafa, iki kat çıktı. Ancak döngü süreniz “iki kafa = iki kat” değildir. Bu, bir döngüdeki en yavaş bloktur: besleyici erişimi, kamera süresi, nozul değişiklikleri, seyahat mesafesi, hızlanma sınırları, yerleşme süresi ve günlüklerinizin “ihmal edilebilir” dediği küçük duraklamalar (siz bunları toplayıp vardiyanızı yiyene kadar).
Günlükleri denetlerken kullandığım zihinsel model şudur:
- Makineniz bir kuyruk sistemidir, sihirli bir değnek değil.
- “Paralel yerleştirme kafaları” esas olarak şu durumlarda yardımcı olur hareket ve seçim/yer bekleme hakim ol.
- Şu durumlarda çok daha az yardımcı olurlar vizyon ve besleyici seçim gecikmesi hakim ol.
- Hatta programınız ekstra kamera kontrolleri veya aşırı nozul değişimleri gerektiriyorsa zarar bile verebilirler.
Ve evet, zamanlama sorunu çok kötü. PCB montaj planlaması üzerine yapılan üniversite çalışmaları hep aynı darboğaz üçlüsüne işaret ediyornozul ataması, besleyici ataması ve yerleştirme sıralaması-Çünkü buradaki küçük kararlar büyük zaman kayıplarına yol açar. Bu makine düzeyindeki kısıtlamaları ve neden temiz bir şekilde çözülmelerinin zor olduğunu ortaya koyan 2024 Strathclyde makalesine bakın. (Strathprints)
Paralel yerleştirme kafaları: “iyi” aslında neye benziyor
Bir hat iyi ayarlandığında bunu hissedebilirsiniz. Kafalar meşgul kalır. Kızak masanın üzerinde sallanmıyor. Kamera, zaten sabit olduğunu kanıtladığınız parçaları sürekli olarak yeniden kontrol etmiyor. Ve nozul değişiklikleri gergin tik taklar gibi gerçekleşmez.
Peki, neyi optimize edeceğiz?
1) Besleyici coğrafya (evet, coğrafya)
“Seçim bölgesi” ve “yerleştirme bölgesi” arasında uzun hareketleri çalıştırırsanız, paralel başlıklar sadece iki kafa sırayla seyahat zamanını boşa harcıyor. Bu çift kafa verimliliği değil. Bu çift kafalı sabır.
Genellikle işe yarayan pratik hamleler:
- En yüksek isabet oranına sahip pasifleri en kısa erişimli besleyici pozisyonları.
- Nozul tiplerini (veya nozul ailelerini) paylaşan parçaları kümeleyin, böylece çalkalanmazsınız.
- Karma üretim yapıyorsanız, değişimlerden etkilenmeyen besleyici düzenleri tasarlayın. Değiştirme sırasında çöken “mükemmel” düzeniniz sahte bir verimliliktir - sizin için karışık SMT hattı gerçekliği.
2) Nozul stratejisi (çoklu nozul yerleştirme başlığı gerçekliği)
Çok nozullu bir yerleştirme başlığı hızlı olabilir. Ancak makinenizi bir nozul değiştirme simülatörüne de dönüştürebilir.
Acı gerçek: nozul deği̇şi̇kli̇kleri̇ sessi̇z veri̇m kati̇li̇di̇r. Her değiştirdiğinizde, zaman ödersiniz, yanlış seçim riskini alırsınız ve bakım özensizse kalibrasyon sapmasına davetiye çıkarırsınız. Programınız “her ihtimale karşı” nozulları değiştiriyorsa, makineniz ömrünü çalışmak yerine çalışmaya hazırlanarak geçirir.
Görmek istediğim şey:
- İş ailesi başına sabit bir nozul seti.
- Takas sıklığını en aza indiren parça gruplaması.
- Katı olması gereken yerlerde katı (ince hatve, polariteye duyarlı) ve sürecin zaten kararlı olduğu yerlerde daha hafif vizyon kuralları.
3) Kafa dengeleme (“eşitleme” değil, dengeleme)
Mühendisler simetriyi sever. Makineler umursamaz.
Kafa A her zaman hızlı pasifleri yaparsa ve Kafa B tuhaflıklara (konektörler, kalkanlar, uzun parçalar) takılırsa, hat bir yardımcısı olan tek bir kafa gibi davranır. İstediğiniz zamana göre dengeli iş yükü, bileşen sayısına göre değil.
Bu, şu durumlarda daha da önemlidir yüksek hızlı seri üretim SMT hatları, Küçük verimsizliklerin katlanarak gerçek paraya dönüştüğü yer.
4) Kafa kalibrasyonunu seçin ve yerleştirin (“bakım evrakı” gibi davranmayı bırakın)
Kalibrasyon sıkıcıdır. Ve atlandığında pahalıdır.
Alma ve yerleştirme kafası kalibrasyonu sadece “kontrolden geçiyor mu” demek değildir. Kafa-kamera ofsetleri, nozül salgısı, teta hizalaması, Z yüksekliği ve hız altında tekrarlanabilirliktir. Çok kafalı bir sistem sürüklendiğinde, genellikle hiç de rastgele olmayan “rastgele” yerleştirme hataları görürsünüz; bunlar kafaya özgü modellerdir.
Kalibrasyonu sıkı tutmak için gerekli araçlara, eğitime ve rutinlere sahip değilseniz, paralel kafalar paralel hata kaynakları haline gelir. İşte o zaman gerçek bir eğitim ve satış sonrası destek ekibi bir sonraki yazılım değişikliğinin mekanik gerçeği düzelteceğini ummak yerine.
CFO'nuzun önemsediği şey: maliyet baskısı gerçek
Bu sadece inek işi değil. Çalışma ekonomisi.
Elektrik/elektronik montajcıları için ABD ücret verileri Mayıs 2023 medyanını yaklaşık olarak göstermektedir $19,47/saat (yaklaşık $40,490/yıl). Bu bir korkutma taktiği değil. Bu, hurda, yeniden işleme ve fazla mesaiye karşı modelleyebileceğiniz temel bir maliyettir. Bunu doğrudan ABD İşgücü İstatistikleri Bürosu OES tablosu. (İşgücü İstatistikleri Bürosu)
Şimdi buna bir de karmaşık makro katmanı ekleyin: Reuters'in 2024“ün başlarında zayıf fabrika istihdam sinyalleri bildirmesiyle birlikte, imalatta işe alım ve personel koşulları istikrarsız bir seyir izliyor. Bu dalgalanma tam da bu yüzden ”sürekli verim“ ”en yüksek hızdan" daha önemlidir. (Reuters, 1 Mart 2024). (Reuters)
Karşılaştırma tablosu: doğru kafa mimarisini seçmek (ve kendinize yalan söylememek)
| Mimarlık | Bu nedir | Nerede kazanır | Sizi ısırdığı yer | En uygun kullanım durumu |
|---|---|---|---|---|
| Çift kafalı gantri | İki yerleştirme kafası bir gantri yolunu paylaşır | Basit paralellik, esnek işler | Besleyici/kamera darboğazları hızlı kazançları sınırlar | Çeşitli ürün reçetelerine sahip orta hacimli hatlar |
| Çok kafalı gantry | Genellikle ortak vizyona sahip daha fazla başkan veya başkan modülü | Programlama güçlüyse daha yüksek sürdürülebilir çıktı | Nozul değişimleri + kalibrasyon sapması çarpımı | İstikrarlı ürün aileleri ile yüksek hacim |
| Taret / döner (chipshooter tarzı) | Sürekli rotasyon, yüksek hızlı pasifler | Ham pasif hız, kısa döngüler | Esneklik sınırları, kurulum disiplini gerekli | Tüketici/yüksek hacimli pasif ağırlıklı panolar |
| Hibrit hat (chipshooter + esnek plaser) | İş yükünü bileşen türüne göre bölme | İyi dengelendiğinde her ikisinin de en iyisi | Hat dengeleme hataları her iki makineyi de israf ediyor | “Karışımlı ”gerçek" yüksek hızlı SMT hatları |
| “Yalnızca yazılım optimizasyonu” sözü | Aynı donanım, yeni programlama | Temel çizginiz dağınıksa ucuz kazanır | Besleyici fiziğini veya yıpranmış mekaniği düzeltmez | Kurulumları asla standartlaştırılmamış tesisler |
İlk yapacağım şey (sırayla)
- Gerçek günlükleri çekin (CPH pazarlaması değil). İlk üç bekleme durumunu belirleyin: besleyici toplama gecikmesi, görüş süresi, seyahat süresi, nozul değişiklikleri.
- Nozul politikasını kilitleyin. Sıkıcı ve tekrarlanabilir hale getirin.
- Besleyici konumlarını yeniden haritalayın isabet oranı ve seyahat mesafesine göre.
- Zamana göre denge, parça sayısına göre değil.
- Yeniden kalibre et ve bire bir performansı “demo hızında” değil, üretim hızında doğrulayın.”
- Kodlayın Böylece bir sonraki mühendis sizi tekrar kaosa “optimize” etmez. Tesisler arasında istikrarın nasıl göründüğüne dair örneklere ihtiyacınız varsa, şunlarla başlayın müşteri̇ vaka modelleri̇ ve disiplini çalın, markayı değil.
SSS
Çok kafalı bir alma ve yerleştirme makinesindeki paralel yerleştirme kafaları nelerdir?
Paralel yerleştirme kafaları, bileşenleri aynı anda alıp yerleştiren iki veya daha fazla yerleştirme kafasıdır (veya kafa modülleri), böylece çok kafalı bir alma ve yerleştirme makinesi, bunları tek bir seri döngüde yapmak yerine hareket, görüş ve yerleştirme adımlarını üst üste bindirebilir. Pratikte, “paralel” yalnızca besleyiciler ve kameralar ayak uydurabildiğinde ortaya çıkar. Kafalarınız bir makaranın alınmasını veya bir görüntü yakalamayı beklerken boşta kalıyorsa, bir kafa sorununuz yok demektir. Zamanlama ve malzeme erişimi sorununuz vardır.
Doğruluğu kaybetmeden çok kafalı alma ve yerleştirme hızını nasıl optimize edebilirim?
Çok kafalı alma ve yerleştirme hızını optimize etmek için, gizli bekleme sürelerini (kamera süresi, nozul değiştirme süresi, besleyici alma gecikmeleri ve gantri hızlanma limitleri) ortadan kaldırarak döngü süresini azaltırken, daha sıkı kafa kalibrasyonu, daha akıllı parça gruplama ve daha az gereksiz görüş kontrolü ile yerleştirme hatasını spesifikasyon içinde tutarsınız. Kalibrasyonu göz ardı eden hız kazanımları genellikle yeniden işleme olarak geri döner. Kafadan kafaya ofsetleri ve nozül salgısını ölçemiyorsanız, tahmin yürütüyorsunuz demektir.
Çift kafalı alma ve yerleştirme sistemlerinde verimin durmasına ne sebep olur?
Çift kafalı alma ve yerleştirme sistemlerinde, makine besleyiciler, görüntü yakalama, nozul değiştirme veya uzun hareket hamleleri için ikinci bir kafaya sahip olmanın kazandırdığından daha fazla zaman harcadığında verim düşer, böylece “paralel” donanım aynı darboğazın arkasında kuyrukta bekleyen iki kafaya dönüşür. Günlüklerinize bakın. “Boşta” veya “bekleme” durumları baskınsa, daha fazla kafa satın almak sizi kurtarmayacaktır.
Alma ve yerleştirme başlığı kalibrasyonunu ne sıklıkta yapmalısınız?
Alma ve yerleştirme kafası kalibrasyonu, kafadan kameraya ofsetleri, nozül salgısını, teta açısını ve Z yüksekliğini ölçme ve düzeltme rutin işlemidir, böylece her kafa aynı koordinat çerçevesine yerleştirilir, bu da rotasyon hataları, eğrilik ve hızda tutarlı yanlış seçimler olarak ortaya çıkan kafadan kafaya kaymayı önler. Sıklık titreşime, bakım kalitesine ve değişimlere bağlıdır, ancak tetikleyici basittir: kafaya özgü hata modelleri gördüğünüzde veya mekaniği değiştiren herhangi bir olaydan sonra (kafa değişimi, çarpışma, büyük bakım) kalibre edin.
Yüksek hızlı SMT hatları için en iyi çok kafalı alma ve yerleştirme kurulumu nedir?
Yüksek hızlı SMT hatları için en iyi çok kafalı alma ve yerleştirme kurulumu, kafaların beslenmesini ve hareket etmesini sağlayan kurulumdur - kısa besleyici erişimi, sabit nozul setleri, en aza indirilmiş görüş adımları ve kafalar arasında dengeli bileşen dağılımı - çünkü broşürdeki en yüksek CPH, gerçek kartlarda sürekli CPH'den daha az önemlidir. Hattınız üç “kolay” levhayı hızlı çalıştırıp dördüncüsünde tıkanıyorsa, kurulumunuz yüksek hızlı değildir. Bu seçici hızdır.
Sonuç
Çok kafalı bir yükseltme planlıyorsanız veya halihazırda sahip olduklarınızdan daha fazla sürekli CPH elde etmeye çalışıyorsanız, bizimle sinirli bir proses mühendisiyle konuşur gibi konuşun. Biz bu yolu tercih ediyoruz. Şununla başlayın Anahtar teslim SMT hattı çözümleri ya da sadece eki̇bi̇mi̇zle i̇leti̇şi̇me geçi̇n ve bir pano dosyası + yerleştirme günlüğü gönderin, böylece gerçek sayılarla tartışabiliriz.
