Комплект оборудования для мелкосерийного монтажа печатных плат с минимальным участием человека, Давайте поговорим о лучших предствителях Опции

[syoma]

Привет.
Так случилось, что раньше у нас все платы были на выводном монтаже и сидело несколько монтажников, которые их распаивали. Было также несколько плат на SMD - использовали контрактное производство. Но с последними переразводками мы перевели все платы на поверхностный монтаж и поняли, что требуется качественный скачек в производстве. Поэтому собственно возник вопрос о закупке оборудования для автоматического монтажа печатных плат.

Какова наша специфика:
1. Платы до 380х200мм
2. Односторонний монтаж SMD компонентов до 0603, меньше по-любому не будет.
3. Минимальный шаг микросхем 0,5мм. BGA нет и не планируется.
4. Выводные компоненты - однорядные и многорядные разъемы без формовки. Возможно часть из них перевести на press-in технологию, но лучше запаять.
5. Пока исходя из текущих объемов производства выходит, что я могу загрузить PnP машину на 8000 компонентов за день.

Что я хочу - отказаться от монтажников полностью, во-первых. Их качество монтажа очень сложно контролировать и они не перестают меня удивлять. То есть хочу сделать пайку полностью автоматизированной, включая выводной монтаж. Ручное может быть нанесение паяльной пасты с помощью трафарета, перенос плат между оборудованием, установка разъемов на плату. Во-вторых, хочу отказаться и от контрактного производства тоже. Считаю, что мои объемы достаточно большие, чтобы обеспечить нужную загрузку и удовлетворительную себестоимость пайки.
Естественно я найду или обучу человека, который будет настраивать все это оборудование и следить за процессом. Считаю, что один человек справится.

Что я вижу из оборудования:
1. Принтер для печатной пасты
2. Установщик компонентов. По номенклатуре смотрю, что 80 питателей достаточно для всей мелочевки и микросхем.
3. Печь
4. Паяльный робот для пайки разъемов.
5. Ультразвуковую ванну для отмывки.

Все желательно настольное. Но в принципе места хватает.

Что я хочу узнать - при теперешнем уровне технологий (компьютерное зрение, 3Д печать) существует ли в каждом из этих классов оборудование, которое позволяет делать все эти операции с минимальным браком и человеческими затратами на настройку и исправление ошибок? Т.е. если говорить о PnP машине - чтобы был нормальный неглючный софт, чтобы устанавливала любые компоненты без ручной подгонки и с первого раза, даже если не быстро. Чтобы печь плавила любые платы без перенастройки, а в роботе не застревал припой.
За производительностью не гонюсь. Пусть будет медленно, но верно. Первоначальных инвестиций, если это будет действительно хорошее оборудование, не боюсь тоже. Что можете подсказать по своему опыту?

[rom67]

1) от монтажников не избавитесь. Кто-то должен будет исправлять косяки автомата, кто-то должен будет проводить постоянно визуальную инспекцию;
2) появится новый дорого специалист по программированию станков (к тому же у вас будет зоопарк из автомата, принтера, печки, робота и пр.);
3) кто-то должен обслуживать и смотреть за работой зоопарка из станков, кто-то должен их заряжать и т.п.;
4) появится технолог, который будет отлаживать и запускать производство, а потом исправлять постоянно возникающие проблемы;
5) удлинится цикл производства, за счет: процесса подготовки производства (разработка и заказ трафаретов), программирования станков, отладки программ, зарядки лент и т.п.
6) автомат по установки выводных элементов достаточно дорог, к нему нужна еще система селективной пайки (это если монтажников сокращать до предела)

Скажем запускать в производство тестовую сборку для 1-2 плат смысла нет, быстрее сделает монтажники.
На контрактном производстве если меньше 20-30 тыс. точек пайки автомат даже не запускают.
Если время позволяет, и процесс типовой, и если денег порядка 10-15 млн.руб. не жалко, то все, что вы написали можно будет сделать.

Порядок цен навскидку:
принтер - 15-40 тыс.долл
установщик на 96 питателей - 80-120 тыс.долл
Миксер для паяльной пасты 5-10 тыс.долл
Холодильник для пасты - ?
печь (6 зон) - 10-40 тыс.долл
робот - 40 тыс.долл
УЗ ванна 0,7-1,0 тыс.долл
Отмывка трафаретов - 10-20 тыс.долл
Струйная мойка с деионизатором - 12-20 тыс.долл
Чистое помещение с антистатикой и каким-никаким климатом - ?
Шкаф для сушки компонентов от 5 тыс.долл
и т.д.

[Alex B._]

Хотите паять без брака, а оптики в списке нет

8000 компонентов за день. Считаю, что один человек справится.

Маловероятно. Вы пока плохо представляете себе процесс, там много этапов с ручными операциями, особенно, если оборудование не в линии.

существует ли в каждом из этих классов оборудование, которое позволяет делать все эти операции с минимальным браком и человеческими затратами на настройку и исправление ошибок?

Высокопроизводительные машины типа Fuji или Panasonic или средний класс типа Siemens, ASM, Juki. Больше подходит под требования начальный класс типа Autotronik, но они не дадут желаемого качества. И это только про PnP. Очень сильно на качество влияет пастопечать. Если будете мазать вручную через трафарет — готовьтесь к большому объему ремонта (надгробные камни, уплывшие компоненты, шарики припоя на плате, замыкания).

а в роботе не застревал припой.

Из достойных знаю только JAPAN UNIX. Все остальное показывают только на выставке, на производствах нигде не встречал.

Что можете подсказать по своему опыту?

Напишите в личку.

[syoma]

На контрактном производстве если меньше 20-30 тыс. точек пайки автомат даже не запускают.

Естественно, что я не собираюсь запускать единичные изделия, я собираюсь запускать партиями. Например у меня сейчас переразводится плата на примерно 1500 SMD компонентов. Ее я буду скорей всего запускать партией где-то штук в 50 и рассчитываю, что их можно будет не спеша распаять недели за две. Этих плат мне хватит где-то месяца на 2, поэтому, после выпуска этой партии я перестраиваю линию на другое изделие, где всего 100 компонентов и опять клепаю, но уже 1000 плат. Потом третье изделие..., потом обратно первое. Помоему цикл производства удлинится не сильно, тем более я хочу по максимум стандартизировать номенклатуру между изделиями, чтобы не надо было переставлять питатели. Так нельзя?

установщик на 96 питателей - 80-120 тыс.долл
печь (6 зон) - 10-40 тыс.долл
робот - 40 тыс.долл

Что это за марки?

Высокопроизводительные машины типа Fuji или Panasonic или средний класс типа Siemens, ASM, Juki. Больше подходит под требования начальный класс типа Autotronik, но они не дадут желаемого качества.

Чего-то я не пойму - почему более производительные машины дают лучшее качестве? Если есть машины, устанавливающие 10000 компонентов в час с идеальным качеством, то почему нельзя сделать машину с производительностью 1000 компонентов в час, обеспечивающую то же качество? Ведь при этом можно без напряга компонент поднять, проверить, покрутить перед камерой, выправить идеально и потом поставить. Пусть на это хоть 5 секунд уйдет - это не критично.

[rom67]

Что это за марки?

разные, обратитесь к продавцам оборудования. Они смогут крайне подробно описать и рассказать про интересующее Вас оборудование.
Я дал информацию для примера, цена может быть и в 2 раз больше. Меньше - не знаю.

Чего-то я не пойму - почему более производительные машины дают лучшее качестве? Если есть машины, устанавливающие 10000 компонентов в час с идеальным качеством, то почему нельзя сделать машину с производительностью 1000 компонентов в час, обеспечивающую то же качество? Ведь при этом можно без напряга компонент поднять, проверить, покрутить перед камерой, выправить идеально и потом поставить. Пусть на это хоть 5 секунд уйдет - это не критично.

профессиональное оборудование и контрактные сборщики, которые им пользуются, в первую ориентированы на скорость работы (по умолчанию все проф.установщики ставят компоненты с большой точность). Т.н. эконом класс ограничен и скоростью, и количеством питателей, и удобством ПО для автомата, но даже эконом класс - это 80-100 тыс.долл. за автомат.
Есть класс автоматов для хобби: NeoDen4, NeoDen5, SMD-TAXI и многие другие, которые стоят до 1-1,5 млн. за автомат, но использовать их можно только для больших компонентов (от 0805 и выше), микросхемы (QFN и пр.) с шагом от 1 мм и выше, ПО - крайне не удобное и т.п. Для Ваших целей, скорее всего будут не пригодны из-за их точности, имеют менее 80 питателей, не рассчитаны на большую единовременную партию.

[syoma]

Для Ваших целей, скорее всего будут не пригодны из-за их точности, имеют менее 80 питателей, не рассчитаны на большую единовременную партию.

Не пойму все же, что мешает сделать точный установщик, хоть и не с такой большой производительностью. Я всегда считал, что между точностью и производительностью есть определенный компромисс - хочешь быстрее, считайся с уменьшенной точностью, не делая лишние пробеги к камере. Хочешь точнее - ставь медленней, проверяй каждый компонент на камере, калибруй головку постоянно. В других отраслях это, обычно работает - чем медленней, тем выше точность. А здесь нет?

[rom67]

Не пойму все же, что мешает сделать точный установщик, хоть и не с такой большой производительностью. Я всегда считал, что между точностью и производительностью есть определенный компромисс - хочешь быстрее, считайся с уменьшенной точностью, не делая лишние пробеги к камере. Хочешь точнее - ставь медленней, проверяй каждый компонент на камере, калибруй головку постоянно. В других отраслях это, обычно работает - чем медленней, тем выше точность. А здесь нет?

Ничто не мешает. Базовая точность установщика завязана на скорость, механику и массу (устойчивость) машины.
Любому установщику можно принудительно задать скорость перемещения и выдержку при взятии/установке элемента. Тормозите его хоть до 1000 элемента в час.
Спрос на не быстрые, но точные установщики, будет минимален. Зачем?
То, что вы хотите по не высокой цене и скорости, скорее, из разряда хоббийных автоматов.

[syoma]

по не высокой цене

Если Вы не заметили, я нигде не говорил про невысокую цену. Я готов переплатить, но получить нормальное, не супербыстрое оборудование, обеспечивающее качественную пайку при моих объемах.

[life]

Если Вы не заметили, я нигде не говорил про невысокую цену. Я готов переплатить, но получить нормальное, не супербыстрое оборудование, обеспечивающее качественную пайку при моих объемах.

Это извечный вопрос директора, который понял что нужна автоматизация, так как 3-5 монтажниц перестали справляться.
Если мы говорим о качестве (то есть минимизации дефектов после линии/подобия линии), то мы говорим о серьезных машинах с качественным софтом. Автоматы обязательно на тяжелой станине, с машинным зрением и т.п. Есть большое количество производителей, у каждого есть линейка. Мы в свое время брали 2 автомата с минимальной производительностью (2 потому что питателей надо было не менее 130), но все равно этими автоматами на 50% скорости (перекрытия не очень у нас, а чем ниже скорость, тем меньше вибраций) мы делаем план годовой за квартал.
По остальным вопросам как и писал выше rom67:
от монтажников не откажетесь в любом случае. Нет, я верю что айфоны китайцы не ремонтируют, а бракуют. Но своими глазами я не видел ни разу чтобы у кого то техпроцесс отлажен был так, чтобы контролеру отк и монтажнику не нужно было ничего делать (если мы не говорим о совсем уж простых изделиях). Из этого вытекает список оборудования: 20% усилий дает 80% результата и наоборот. Купили хороший принтер - убрали 50% деффектов связанных с перемычками, формой галтели и т.п. Поставили хорошие автоматы - убрали еще 20% проблем с перемычками, забыли о надгробных камнях и т.п. Поставили нормальную печку - забыли о непропаях, потемневших танталах, умерших светоидодах и т.п. Поставили оптику толковую - ловите 90% деффектов после линии. Поставили толковую оптику перед печкой - забыли о неправильных ключах и т.п.
По итогу поднимите производительность, но исправлений после линии все равно будет много. Хотим уменьшить - покупаем отмывку для трафаретов, еще -5% дефектов связанных с нанесением паяльной пасты, покупаем миксер еще -5%, купили термопрофайлер и заставили оператора мерить во всех зонах на каждой плате термопрофиль - еще -5% дефектов и так далее.
При ваших объемах уже на этапе машины для промывки трафаретов будет дешевле оставить монтажника для исправления дефектов (конструктив ваших изделий позволяет, судя по описанию).
От себя порекомендовал бы покататься по семинарам (или, если есть возможность по демозалам поездить) !разных! поставщиков и выбрать всю линейку (или хотя бы основные автоматы) от одного производителя, зачастую это упрощает вопросы с совместимостью софта и экономит сильно время, хотя и не критично.
Конкретно по оборудованию - мы лет 8 назад купили корейское, раза в 2 дешевле аналогов европейских/японских. С нашими объемами нареканий к качеству работы автоматов нет. При загрузке 24/7 возможно оно бы уже развалилось, а может и нет.
Сейчас общался с несколькими представителями как продавцов оборудования, так и просто кто по международным выставкам катается - говорят очень неплохо выглядят китайцы - значительно дешевле, но при этом в демозале показывают себя на уровне лидеров отрасли (с ПО только все не так радужно).

[gte]

Есть класс автоматов для хобби: NeoDen4, NeoDen5, SMD-TAXI и м

Хобби это как? Набивать платы и дарить "пионерам"?

[syoma]

Это извечный вопрос директора, который понял что нужна автоматизация, так как 3-5 монтажниц перестали справляться.

В отличии от директора я даже не пытаюсь давать эту работу монтажницам, которых есть у меня. Не вижу смысла обучать людей вещам, которые лучше делают роботы, даже если это дешевле.

Конкретно по оборудованию - мы лет 8 назад купили корейское

Можете сказать название фирмы?

говорят очень неплохо выглядят китайцы

Китайцы, это опять в смысле Neoden?

[life]

В отличии от директора я даже не пытаюсь давать эту работу монтажницам, которых есть у меня. Не вижу смысла обучать людей вещам, которые лучше делают роботы, даже если это дешевле.

Можете сказать название фирмы?


Китайцы, это опять в смысле Neoden?

Установщики Mirae, конкретно mirae MX 100LP 2 штуки, 7 или 8 лет полет нормальный, загрузка 50-70% от одной смены ,в точках пайки не скажу.
Печка TSM A70-i71 так же 7 или 8 лет без нареканий, в том числе паяем платы ВЧ на 2мм алюминиевые пластины в одном цикле с компонентами.

По китайцам конкретно фирмы и модели не скажу, за что купил за то и продаю: второй год знакомые после международных выставок хвалят китайцев, но так как они их не продают, то названия даже не мелькали в разговоре.
Мой опыт с китаем печален - принтер НТ2000 в большей степени разочаровал качеством исполнения и уровнем ПО. Нет, свои функции он выполняет и после ручного день и ночь, но если отмотать время назад - взял бы корейца или японца. Но опять же покупался он лет 5 назад и был совсем не новинкой.

[a123-flex]

сказали же вам, ехайте в демозалы. Я вот например обратные отзывы слыхал про Mirae.

Думаю, глазами и руками вернее щупать, чем ушами.

[a123-flex]

Сейчас общался с несколькими представителями как продавцов оборудования, так и просто кто по международным выставкам катается - говорят очень неплохо выглядят китайцы - значительно дешевле, но при этом в демозале показывают себя на уровне лидеров отрасли (с ПО только все не так радужно).

То что видел я сам было очень печально.
Может быть порекламируете конкретные марки и модели - просто любопытно - возможно я бы сам сходил в демозал ?

[М-Плата]

Решение о покупке оборудовании должно приниматься исходя из финансов и производительности. Просто так покупать - бессмысленно.

1) считаем текущие затраты на сборку партии
2) считаем затраты на сборку у контрактного производителя
3) считаем затраты на сборку своими силами на своей линии

а затем считаем за сколько лет отобьется новое оборудование
в текущих реалиях п.1, п.2 - оптимальный вариант.

Самая простая нормальная линия это 200 тысяч долларов. Это примерно 12 млн.
Себестоимость монтажа платы стоит в среднем примерно 100 рублей (берем среднюю плату), контрактник возьмет 10-30% сверху, это 20 рублей (в среднем).
значит чтобы отбить оборудование нужно произвести 600 000 плат. То есть для крупной серии нужно покупать свое. Но при крупной партии контрактник делает скидки.

Разумеется это примерно все. Нужно посчитать под свой проект.