Parempi ergonomia, nopeammat prosessit ja pienemmät kustannukset – tämä on prosessien optimoinnin tulos Turck Halverin paikassa elektronisten piirilevyjen manuaalista kokoonpanoa varten. Sen sijaan, että käyttäisivät yhtä Royonic-pöytää kuten ennen, työntekijät kokoavat piirilevyt kahdelle pöydälle Pick-to-light-työasemat. Uusi ratkaisu suunniteltiin ja toteutettiin Anturit Turckin tytäryhtiö Mechatec tiiviissä yhteistyössä Halverin tuotannon suunnittelijoiden kanssa.
Pitoisuus
Piirilevyjä koottaessa valmistajat luottavat tähän useimmissa sovelluksissa SMDtekniikkaa (Surface-mounting Technology), koska tämä prosessi toimii täysin automaattisesti. Heti kun langalliset elektroniset komponentit asennetaan, tämän kaltaisia vaihtoehtoja on saatavilla THTprosessi (Through Hole Technology) vaaditaan. Komponentit työnnetään piirilevyn kosketusreikien kautta, mikä vaatii vielä tänäkin päivänä manuaalista kokoonpanotyötä. Tätä varten työntekijät sijoittavat yksittäiset elektroniset komponentit piirilevyille, jotka sitten juotetaan juotosaallon avulla ja liitetään siten tiukasti piirilevyn johdinkiskoon.
Riippuen piirilevyn koosta ja koottavien komponenttien määrästä, tämä voi olla mahdollista Kokoamisprosessi erittäin monimutkainen tulla. Prosessi- ja laadunvarmistusta varten piirilevyjen THT-kokoonpanossa käytetään usein niin kutsuttuja Royonic-pöytiä. Tämä tehtiin myös THT-kokoonpanossa Werner Turck GmbH:ssa Halverissa. Royonic-pöytä osoittaa työntekijälle valoosoittimen avulla piirilevyn paikan, johon kyseinen komponentti on asennettava. Kuljetuskehyksessä on pääsääntöisesti 8-15 samanlaista piirilevyä. Joka kerta kun komponentti asetetaan paikalleen, työntekijä painaa pöydällä olevaa vahvistuspainiketta.
Elämisen puitteissa CIP-prosessi Turckissa myös tuotantoprosessit tarkastetaan säännöllisesti. THT-kokoonpanossa Royonic-pöydillä työn valmistelussa päädyttiin siihen tulokseen, että tämäntyyppinen kokoonpano vaatii kustannus- ja prosessioptimointia.
Halverin prosessiasiantuntijat laskivat, että työntekijät yksin 240 tuntia vuodessa paina vahvistuspainiketta. Tehokasta oli myös se, että työntekijöiden täytyi nostaa kehykset piirilevyineen manuaalisesti hihnalle juotosaaltoon. Kaiken kaikkiaan THT-kokoonpanon tehokkuuden lisäämiseen on paljon mahdollisuuksia.
Ohjauskaapit | Uutisia, vinkkejä, liikennettä
Für Aleksanteri KohlhaasHalverin valmistustekniikan asiantuntija oli selvää, että Royonic-pöydät eivät ole optimaalisia piirilevyille, joissa on enintään 15 komponenttia. Alkuideat johtivat pick-to-light-ratkaisun valintaan oman yrityksen järjestelmäkomponenteilla. Lisäksi rungon kuljetus tulisi automatisoida. Tämä vapauttaa työntekijät runkojen kantamisesta ja optimoi tuotannon. Prosessi sujuu sujuvammin, ja logistiikkaprosessit, kuten täyttökomponentit, eivät enää saa keskeyttää kokoonpanoprosessia, vaan ne tulee suorittaa logistiikkatyöntekijöillä.
Kohlhaas kehitti yhteistyössä Natalie Krumme, silloin mekatroniikkainsinööriharjoittelija, keksi idean pick-to-light-järjestelmään perustuvasta THT-työasemasta. Kun tuotantosuunnittelijat olivat määrittäneet sovelluksen toiminnallisuus- ja ergonomiavaatimukset, mukaan tuli tytäryhtiö:
Turck Mechatec tarjoaa kokonaisvaltaisia sähköjärjestelmäratkaisuja asiakkaan toiveiden mukaan suunnittelusta avaimet käteen -periaatteella luovutukseen. Mechatecin asiantuntijat kehittivät vaatimusprofiiliin perustuvan järjestelmäratkaisun ja toteuttivat sen ergonomisesti ja kustannusoptimaalisesti.
Hänen kanssaan Valitse valoonTurck on jo varustanut useiden asiakkaiden manuaaliset kokoonpano- ja keräilyasemat ratkaisuilla. Mechatec pystyi siis hyödyntämään automaatioasiantuntijan laajaa kokemusta järjestelmän suunnittelussa ja yhdistämään optimaaliset yksittäiset komponentit Halverin THT-sovellusta varten kehitettyihin ohjelmistoihin.
Ohjelmisto ei vain ohjaa prosessia, vaan voi myös tallentaa THT-kokoonpanon tuottavuuden ja visualisoida sen erilliselle näytölle. Tietoa keräämällä voidaan tunnistaa myöhemmässä analyysissä lisää optimoinnin lähtökohtia.
Laitteistopuolella on muun muassa kaksi uutta kokoonpanopaikkaa HMI / PLC-järjestelmät käytetty, BL67 I/O-asema sekä erilaisia antureita ja valaistuja painikkeita, mukaan lukien liitäntäkaapelit. Nykyään työntekijät seisovat kahden ergonomisesti muotoillun pick-to-light-hyllyjärjestelmän edessä, joihin voidaan asentaa jopa 48 lokeroa asennettavia komponentteja varten.
Kokoonpanoprosessi alkaa asettamalla tyhjät piirilevyt rungon tukeen. Yksittäiset näkyvät suurilla HMI/PLC-näytöillä Työvaiheet esitetään visuaalisesti ja seuraava koottava komponentti näytetään sijainnin ja kokoonpanopaikan kanssa levyllä. Näytön näyttö toimii myös työohjeina. Tämä eliminoi koulutusaikojen tarpeen ja tekee tuotantotyöntekijöiden käyttöönottovaihtoehdoista joustavampia. Näytön näytön rinnalla syttynyt valo ilmoittaa hyllytilasta, josta työntekijän on poistettava asennettava komponentti.
Kun työntekijä on koonnut komponentin piirilevylle, hän aktivoi tämän prosessin koskettamalla kapasitiivinen pick-to-light-anturi ja näytön visualisointi näyttää seuraavan kokoonpanoasennon. Hyllykohdissa pick-to-light-anturi syttyy ja seuraavaksi poistettava komponentti.
Kun piirilevyt ovat valmiit, työntekijä työntää rungon kuljetinhihnalle. Kehykset kootuine piirilevyineen kuljetetaan automaattisesti kuljetinhihnojen kautta juotosaaltolle ja sitten takaisin työasemille. Siellä työntekijät poistavat valmiiksi kootut ja juotetut piirilevyt ja täyttävät kehyksen uudelleen tyhjillä piirilevyillä seuraavaa kierrosta varten.
Kuolla hyllykkö on suunniteltu siten, että ne voidaan täyttää uusilla komponenteilla takaapäin kokoonpanoprosessia keskeyttämättä. Tuottava työntekijä vapautuu näin logistiikkatehtävistä ja voi keskittyä varsinaiseen kokoonpanotehtäväänsä. Kaksi hyllyä ovat askel eteenpäin myös ergonomian näkökulmasta. Sen sijaan, että noin 8 kg painava komponenttirunko nostettaisiin pois kokoonpanolinjalta kokoonpanoa varten, nyt kuljetinhihna kuljettaa rungot piirilevyineen työntekijöille. Sinun tarvitsee vain työntää runkoa lyhyesti, kunnes se tarttuu hihnaan ja siirtyy juotosaaltoon.
Kaikki tarvittavat valmistelutyöt uusien tuotteiden kokoonpanoa varten voidaan suorittaa Työn valmistelu tehdään nyt ulkoisesti. CSV-tiedoston avulla koko prosessi kuvataan ja toimintatapa määritellään, lisäksi tuotannon suunnittelijat voivat tuotteiden läpimenoajan lyhentämiseksi määrittää, onko työpaikalla yksi vai kaksi työntekijää.
Heti kun uusi tuote on käynnistetty, sinun tarvitsee vain tallentaa CSV-tiedosto sisältäen kuvat IPC ja BL67-asema voidaan ladata. Jatkossa ratkaisu voidaan liittää myös uuteen tavaranhallintajärjestelmään vaivattomasti.
Alustavat kokemukset osoittavat, että kokoonpanoprosessi on optimoitu Pick-to-Lightin avulla täydellä kapasiteetilla lisää merkittävästi tuotantoa työpaikoilla. Nykyään juotosaaltoa hyödynnetään jatkuvasti ja tasaisesti. Aiemmin komponenttien uudelleentäytössä esiintyneet prosessin keskeytykset on pääosin eliminoitu.
Tämä mahdollisti myös virheprosentin pienentämisen, koska kokoonpanoprosessin keskeytykset ovat aina virhelähteitä. Lopputulos on, että optimoituun järjestelmään tehty investointi maksaa itsensä nopeasti takaisin.
Rudolf Wolany on myynti- ja projektipäällikkö Turck Mechatecissa Mülheim an der Ruhrissa