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自動化:提高電子制造效率的 3 個關鍵機會
來源: EMC電子制造作者: EMC電子制造時間:2022-05-20 14:51:40點擊:4402

工業物聯網(IIoT)在過去幾年中已成為一個流行語。但是,這并不一定意味著每個制造商都能夠充分利用其所提供的一切。以下是利用自動化為電子產品設計和制造帶來創新的三個關鍵機會


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從幾乎完全由機器人運行的大型制造工廠,到希望改進一些關鍵生產流程的小公司,工業流程自動化正在以以前無法想象的方式改變制造業的面貌。然而,對于那些生產高度復雜產品并面臨苛刻監管要求的公司來說,找到數字化轉型和自動化業務的最佳方法可能特別具有挑戰性。最后,對于制造商來說,這歸結為兩個問題:我的組織最大的機會是什么?而且,我們如何實施它們?


制造業數字化轉型的潛力擴展到整個組織——從研發到產品設計再到生產和供應鏈管理。因此,在較小的規模上采用自動化,遵循循序漸進的方法是有道理的。讓我們把注意力集中在產品設計和生產上,看看三個例子,其中制造過程中的自動化工作導致了產品設計的改進,更低的成本和更高的產品質量水平。


通過自動化設計進行縱向擴展

在將注意力轉向制造自動化之前,專注于啟動和運行生產可能會帶來固有的挑戰。例如,當制造商發現其制造的產品與其自動化系統不兼容時,導致代價高昂的更改。此外,當制造商需要驗證和確認手動裝配過程,然后是自動化裝配過程時,他們的資格認證成本可能會翻倍。自動化設計有助于避免這些問題,并確保從原型到生產的平穩過渡。


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Design-For-Automation的目標是在產品設計的初始階段規劃自動化。雖然設計團隊仍處于初始概念階段,但自動化團隊可以同時開始在制造車間測試不同的零件。相機是否能夠識別組件?機器人能撿起它嗎?它如何與機器人給料系統、振動入站和傳送帶配合使用?顏色、標記或其他安裝系統和支架等更改在早期很容易完成,但一旦生產開始,成本可能會增加10倍。最佳做法是在最初的少量預生產期間評估自動化解決方案,然后隨著生產的發展對其進行優化。


如果需求增長速度快于預期,則通過自動化的制造啟動,還可以快速增加產量——大大減少勞動力需求并為多條裝配線實施冗余。這在實踐中將如何運作?讓我們來看看飲料自動售貨機的設計和制造。為了提高產量,制造商與 Plexus 合作實現了制造解決方案的自動化。一個關鍵的重點是泵的組裝,泵分配不同的飲料。由于每臺自動售貨機都包含多個泵,因此手動組裝過于耗時。設計和生產團隊協同工作,開發一個自動化系統來優化流程,機器人可以更高效地揀選、放置和組裝泵,并具有更高的精度。這種高度自動化使得通過減少裝配時間和成本以及提高整體生產效率來增加產量成為可能。它還允許客戶實現自動售貨機的目標價格點。


通過工業過程自動化提高效率

通過利用數據和過程自動化技術的力量,IIoT工業物聯網技術可以消除生產過程中人為錯誤的可能性。這對制造商意味著什么?更高效的生產、更低的總擁有成本和更高的產品質量。


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一個典型的例子是PCB組裝。在一個案例中,Plexus 幫助一家制造商為掩蔽系統配備了智能點膠機,以確保生產線上的電路板獲得適當的保護涂層。以前,工人接受過手動屏蔽每個獨特電路板的培訓。使用新系統,所有電路板都可以通過編程系統進行屏蔽。無論哪些電路板以何種順序下線或以何種順序出現——掩蔽系統能夠識別哪一個需要被屏蔽以及以什么配置進行屏蔽。自動化這一過程提高了生產線效率,降低了人為錯誤的風險,提供了更高質量、可重復的結果。


在另一個例子中,協作機器人(協作機器人)用于自動分配金屬檢測機上的保護涂層 - 這是以前由工人管理的過程。這樣做不僅有助于提高效率,而且大大提高了產品質量。


自校準功能

制造業中機器人過程自動化的機會比比皆是。機器人技術、人工智能和機器學習的快速發展使機器能夠在一系列工作活動中與人類相匹配或優于人類,包括那些需要認知能力的工作活動。


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具有機器視覺的機器人可以實現更高水平的產品質量,并更快地將產品推向市場。機器視覺充當機器人的眼睛,幫助他們以高精度拾取,放置,組裝甚至檢查零件。然而,盡管機器視覺功能強大,但它仍然容易受到可能影響生產的錯誤的影響。例如,如果機器人被撞倒,其機器視覺攝像頭可能會移動,可能導致機器人錯誤地選擇零件或放錯位置。這就是自校準功能可以為機器視覺系統增加更多質量的地方,并為客戶提供更高的質量。


工作原理:機器人不斷執行例行自檢,以確認其處于可以拾取和放置零件達到一定精度的位置。如果自檢失敗,機器人發現其視野已經移動,它會自動重新校準。作為額外的質量檢查,人工操作員可以在機器人恢復運行之前確認機器人是否已正確重新校準。自動化的進步,如自校準機器人,正在幫助推動生產朝著零缺陷可能的未來發展。


無論是自動化產品設計和開發,還是致力于制造業的數字化轉型,許多組織都會引入外部合作伙伴,以在產品的整個生命周期中利用最新的IIoT數據和數字技術。這樣做使公司能夠利用工業過程自動化最佳實踐,并與合作伙伴合作,幫助他們預測延遲產品上市的不可預見的挑戰。這是一個雙贏的局面:專家可以從自己的數字化轉型經驗中帶來有價值的見解和成熟的技術,而客戶可以創新,而不再需要擔心什么以及如何自動化這兩個問題。無論如何,結果都是值得的:改進的產品設計,更快的上市時間,更好的質量以及IIoT上的更進一步。


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