Автоматизация электронной промышленности


Электронная отрасль промышленности, как ни одна другая, требует максимальной точности и четкой повторяемости всех технологических операций. Это связано с несколькими факторами:

  • миниатюрными размерами большинства обрабатываемых деталей;
  • высокими стандартами качества, которые предъявляются к электронике.

Использование ручного труда в электронной промышленности нецелесообразно, так как он не позволяет достичь нужной производительности. Даже самый выносливый оператор к концу рабочей смены устает, в результате чего скорость и точность действий снижаются, а при выполнении операций возможны ошибки. Автоматизация электронной промышленности позволяет повысить производительность без ухудшения качества работы и сборки компонентов.

Преимущества внедрения автоматики в производстве электроники

С развитием новых технологий производственный процесс становится все более сложным. На повышение сложности работ влияют такие факторы, как уменьшение размеров компонентов, повышение плотности их размещения на печатной плате, а также общая тенденция к миниатюризации устройств. Миниатюрные детали требуют особой точности размещения, чего часто не может сделать даже самый опытный и квалифицированный работник. Поэтому автоматизация электронной отрасли является особенно актуальной. Практически каждый этап производства электроники можно автоматизировать или роботизировать. Чаще всего автоматизация используется для операций, требующих высокого уровня повторяемости:

  • размещение компонентов на плате;
  • сборка электронных устройств;
  • травление с точной выдержкой времени;
  • тестирование готовой системы.

Внедрение автоматики в производстве электронных устройств дает возможность:

  • ускорить производственные процессы;
  • снизить до минимума брак и ошибки в сборке;
  • повысить качество продукции и точность операций;
  • сократить затраты на персонал.

К дополнительным преимуществам автоматических процессов относится возможность постоянного мониторинга качества выполняемых операций. Это позволяет выявить брак детали или сборки на раннем этапе.

Виды автоматизации

Автоматизация технических процессов и производства (АТПП) представляет собой комплекс инновационных систем и современного оборудования, которые значительно снижают участие человека в изготовлении электронной продукции. Она дает возможность перераспределить технические процессы так, чтобы обеспечить оптимальное регулирование деятельности предприятия. Внедрение автоматических процессов осуществляется по-разному, соответственно и автоматизация делится на три категории.

Частичная. Она предусматривает изменения в отдельном оборудовании и касается лишь некоторых выполняемых операций. Частичная автоматизация выбирается в тех случаях, когда из-за ограниченных человеческих возможностей оператор не может справиться с задачей.

Комплексная. АТПП внедряется на отдельном участке, цехе, производственной линии. Комплексная автоматизация охватывает всю производственную цепь, предназначенную для выполнения определенной задачи. Например, сборку печатной платы.

Полная. Это высшая степень автоматизации в электронной промышленности. Контроль за процессом передается техническому управлению, для чего устанавливается специальное оборудование, которое охватывает все производства. Выбор полной автоматизации рекомендуется в двух случаях:

  • предприятие имеет устойчивый режим работы;
  • условия труда опасны или непосильны для работника.

Для того чтобы выбрать оптимальную степень автоматизации для конкретного предприятия электронной отрасли, понадобятся предварительные расчеты. За этим следует обращаться в специализированные организации.

Основные компоненты автоматизации

Перевод ручных производственных процессов на автоматические осуществляется в нескольких направлениях. Использующееся при этом оборудование может быть относительно простым устройством или же представлять собой сложный программно-технический комплекс. К основным компонентам автоматизации электронной промышленности относятся следующие.

Машины с числовым управлением (NC). Они больше известны как станки с ЧПУ. Такое оборудование запрограммировано на выполнение определенных операций в заданной последовательности. Оператор настраивает и проверяет станок с ЧПУ, устанавливает и снимает заготовки. При правильном распределении действий один рабочий обслуживает несколько машин. К преимуществам установки станков с числовым управлением относятся:

  • высокая производительность в течение всей рабочей смены;
  • точная повторяемость размеров независимо от размеров партии;
  • возможность планирования времени работ;
  • выполнение операций, невозможных для ручного труда.

Существенным преимуществом машин с ЧПУ является быстрый переход с одного вида продукции на другой. Для этого достаточно установить другое программное обеспечение или изменить размеры в настройках. Все программы могут храниться на цифровых накопителях.

Роботы. Такое оборудование легко справляется с самыми сложными рабочими процессами, требующими высокой точности, скорости и повторяемости. Роботы отличаются по виду, размерам, функциональности. По типу управления они делятся на три группы:

  • управляемые. Каждым их движением управляет оператор. Они имеют узкую сферу применения, а так как их скорость зависит от человека, не повышают производительность технологического процесса;
  • автоматические и полуавтономные. Такие роботы действуют по заданной программе. Как правило, не имеют сенсоров, не могут корректировать свои действия, требуют контроля оператора;
  • автономные. Выполняют запрограммированный цикл операций без вмешательства человека. Работают согласно заданному алгоритму, при необходимости могут корректировать свои действия. Автономный робот, установленный на своем участке конвейера, полностью выполняет нужные операции без привлечения человека.

Информационные технологии (IT). Они направлены в первую очередь на работу с информацией и охватывают сферу интеллектуального труда. Такие технологии предусматривают использование компьютерной техники для сбора данных, их обработки (анализа), хранения и воспроизведения (распространения). Внедрение IT помогает быстро справиться с большим объемом информации. Это особенно важно для ведения делопроизводства, финансовой и бухгалтерской документации. Информационные технологии включают в себя организационно-методическое обеспечение, программные (прикладные и системные) и технические средства.

Системы автоматизированного проектирования. Они особенно необходимы, если предприятие электронной промышленности, помимо производства, занимается разработкой и модернизацией электроники. Системы автоматизированного проектирования включают в себя три основных направления:

  • CAD (Computer-Aided Design). Переводится как «компьютерная поддержка проектирования». Под CAD подразумеваются все виды программного обеспечения, которые автоматизируют работу инженера-конструктора. Такое ПО решает задачи проектирования, создает 2D- и 3D-объекты на этапе разработки, оформляет сопутствующую техническую документацию;
  • CAM (Computer-Aided Manufacturing). Представляет собой компьютерную поддержку производства (изготовления). ПО автоматизирует расчеты траекторий для станков с числовым управлением и выдает управляющие программы с помощью ПК;
  • CAE (Computer-Aided Engineering). Это компьютерная поддержка расчетов для решения разнообразных инженерных задач. Такое ПО может рассчитать конструктивную прочность изделия, проанализировать тепловые процессы, работу гидравлических систем и т. д.

Каждое из перечисленных направлений позволяет решать узкоспециализированные задачи, а их совместное применение дает возможность не только проектировать изделия, но и определять наилучшую технологию изготовления. Это помогает ускорить процесс разработки новой продукции и снизить ее себестоимость.

Гибкие производственные системы (FMS). Такие комплексы целесообразно устанавливать в условиях нестабильной производственной среды. Система FMS настроена так, чтобы оперативно реагировать на предполагаемые и непредвиденные обстоятельства в работе производства и своевременно адаптироваться к ним. Например, могут изменяться последовательность рабочих операций, упрощаться сборка компонентов, корректироваться (изменяться) дизайн и т. д. Установка FMS и стоимость оборудования, входящего в эту систему, довольно высока, поэтому такая автоматизация обойдется дорого. Второе направление затрат – подготовка квалифицированного персонала, который может управлять таким оборудованием и планировать его работу заранее, с учетом вероятных факторов нестабильности. Однако FMS компенсирует свою стоимость очевидными достоинствами:

  • высокой надежностью производства;
  • значительным ростом производительности;
  • снижением себестоимости;
  • устранением простоев;
  • эффективным использованием рабочего времени.

Если обычные производственные линии при поломке прекращают работать, то FMS адаптируется и продолжает изготавливать изделия, в том числе при текущем ремонте.

Системы компьютерного интегрирования (CIM). Они помогают минимизировать участие человека в производстве, повысить скорость операций и качество их выполнения.

  • Особенности. Компьютерное интегрирование и комплексная автоматизация – это не одно и то же. Во втором случае автоматизируются только технические процессы и работа оборудования. Внедрение CIM предполагает переход к автоматическому управлению и такому же принятию решений. Для этого создается единая информационная среда, позволяющая отдельным модулям обмениваться данными друг с другом и с системным центром. Такая организация предполагает наличие общего информационного банка. Каждый пользователь CIM через интерфейс получает доступ к производственным модулям согласно своей иерархии и может наблюдать за соответствующими процессами производства.
  • Функциональность. Внедрение компьютерного интегрирования позволяет охватить весь комплекс задач, которые необходимо решить при создании электронной продукции. При этом значительно повышается производительность работ, а количество сбоев и ошибок практически сводится к нулю. К основным функциям, которые выполняет CIM, относятся:
    • разработка продукции – проектирование, планирование, подготовка;
    • управление производством – участками, цехами, линиями;
    • обеспечение качества продукции – контроль на каждом этапе;
    • управление складскими помещениями, системой транспортировки;
    • контроль за работой сбыта и снабжения;
    • управление финансовой деятельностью предприятия.

Предложения от SNDGroup

Мы предлагаем разработку, изготовление и внедрение систем автоматизации любого уровня с применением собственных уникальных разработок. Инженерные решения, разработанные SNDGroup, надежны и безопасны, полностью отвечают высоким технологическим стандартам. У нас вы можете заказать:

  • адаптацию производственных процессов под новые требования, с импортозамещением;
  • разработку схемотехнических решений, заменяющих критические компоненты на аналоги;
  • оптимизацию и модернизацию всего производственного процесса в соответствии с новыми реалиями;
  • разработку оптимального варианта автоматизации вашего производства с подбором оборудования.

Чтобы воспользоваться услугами компании SNDGroup по внедрению автоматики на предприятии электронной промышленности, позвоните нам по контактному телефону 8 (800) 555-82-61 или отправьте письмо c запросом на наш электронный адрес info@sndgroup.ru.