Орчин үеийн электрон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэл нь бүтээгдэхүүний нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэх, хөгжлийн цагийг нь багасгах гэсэн хоёр зүйлийг зэрэг хангах даралтанд орж байна. Модуль хэлбэрт PCB-ийн тэмдэглэлтэй системүүд нь тоног төхөөрөмжийг хурдан шилжүүлэх боломжийг олгож эдгээр даралтыг бууруулдаг бөгөөд, механик солих ажлын хязгаарлалттай холбоотойгоор үйлдвэрлэлийн саатал өгдөг гэж 73% үйлдвэрлэгчид мэдээлсэн байдаг (IndustryWeek 2023).
Солих боломжтой төрөл бүрийн төхөөрөмжтэй, стандартчилсан интерфейстэй модуль хэлбэрт тэмдэглэх тогтцыг нь ашигласнаар SMT үйлдвэрийн суурилуулалтын цагийг батлагдсан системтэй харьцуулахад 60—90%-иар багасгаж чаддаг. Энэ зохицуулагдах чадвар нь олон төрлийн үйлдвэрлэл хийдэг автоматжуулсан үйлдвэрт маш чухал бөгөөд, модуль хэлбэрт тэмдэглэх нь дүрс ойлгох технологийг ашигласнаар ажлын шилжилтийн цагийг 47%-иар багасгаж чаджээ. Үндсэн автомжуулалтын хамтын ажиллагаануудад дараахь зүйлс ордог:
Эдгээр боломжууд нь гар дээрх үйл ажиллагааг хамгийн бага болгох ба өөр өөр бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд тогтвортой, хяналттай тэмдэглэгээ хийхэд тусална.
Эдийн засгийн тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид тэмдэглэгээний модуль системийг SMT үйлдвэрлэлийн инженерчлэлийн протоколтой холбох замаар гаралтын түр зогсолтыг арилгаж байна. 2023 оны IPC-ийн жишиг үзүүлэлтийн судалгаагаар интеграцлагдсан модуль шийдлийг ашигладаг үйлдвэрүүд илүү өндөр үр дүнд хүрснийг тогтоосон.
| Тооноор | Импортлогдох системүүдтэй харьцуулахад сайжруулалт |
|---|---|
| Инженерийн өөрчлөлтийг хэрэгжүүлэх | 83% хурдан |
| Хяналт тайлангийн харилцан нэвтрэх чадвар | алдааны тоог 92% бууруулсан |
| Машины ашиглалтын хувь | 41%-иар дээш |
Энэхүү нягт интеграц нь стенсийн хэвлэлт, компонент байрлуулалт, тэмдэглэгээний үйл ажиллагаануудын дунд бодит цагийн дагуу тохируулгыг хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь нэг шифтээр 15-аас дээш бүтээгдэхүүний хувилбарыг удирдахад маш чухал байдаг.
Үйлдвэрлэлд зориулсан модуль хэлбэрт зохиомж (DFM) гурван үндсэн зарчмын дагуу үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрхэм байлгадаг:
Эдгээр зарчимууд нь SMT орчинд өөрчлөлтийн хугацааг уламжит тогтмол бүрэлдэхүүн бүхий системүүдээс 18-22% хурдан болгодог.
Модуль бүтэцтэй электроникийн үйлдвэрлэлийн системүүд нь дараах байдлаар гибк чанарыг хангана:
Энэхүү хүрээ нь уламжлалт системтэй харьцуулахад үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж тогтоох байгууламжийн зардлыг 40—60% бууруулдаг бөгөөд өндөр холимог PCB хураамжийн үед алдааны түвшинг 0.5%-иас доош хадгалж байна.
Орчин үеийн электроник үйлдвэрлэлийн систем нь уламжлалт онцгой шугамаас илүү хурдан зохицуулах боломжтой байх ёстой. Тохируулга боломжтой үйлдвэрлэлийн систем (RMS) одоо модуль хэлбэрийн PCB тэмдэглэх ажлын байрны өөрчлөлтийг автомжуулалттай харьцуулахад 68% илүү хурдан хийх боломжийг олгодог (ScienceDirect 2021). Энэ мөргөлдөөн нь зах зээлийн хоёр гол даралтанд хариу өгдөг:
| Үйлдвэрлэлийн хүчин зүйл | Уламжлалт арга | Модуль арга |
|---|---|---|
| Шугам дахин тохируулах хугацаа | 48—72 цаг | <8 цаг |
| Жилийн SKU багтаамж | 15—20 вариант | 100+ вариант |
| Хөрөнгө оруулалтын үр ашгийн хувь | 3—5 жил | 14—18 сар |
Дэвшилтэт электроникийн үйлдвэрлэлийн системийн нэгжүүд RMS-ийн дагуу модуль бүтэцтэй тэмдэглэх систем ашигласнаар тоног төхөөрөмжийн ашиглалтыг дунджаар 32% нэмэгдүүлдэг гэж мэдээлжээ. Энэ шилжилт нь салбарын дагуу жижиг нэгжээр бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх чиг хандлагатай таарч байгаа юм. 2024 оны IPC-ийн тайлан ёсоор цахилгаан хэлхээний самбар үйлчилгээний 87% нь одоо 500 ширээст бага захиалгыг хариуцаж байна.
Модуль бүтэцтэй цахилгаан хэлхээний самбар тэмдэглэх технологийг сүүлийн үед хэрэгжүүлснээр дараах үр дүнгүүдийг харуулжээ:
Эдгээр сайжруулалтуудыг стандартчилсан механик интерфейсүүд болон программ хангамжийн параметрүүдийг ашиглан модуль хэлбэрийн PCB тэмдэглэгээний нүхнүүд өөр өөр хэмжээтэй самбар, тэмдэглэгээний шаардлага, мэдээллийн аюулгүй байдлын протоколуудад автоматаар тохируулж байгуулсан байдаг. Ижил судалгаагаар RMS-ийн хэрэгжилт нэг үйлдвэрлэлийн шугам тутамд жилд дунджаар $740,000-ын хэмнэлт олоход хүргэдэг гэж тогтоосон (Ponemon, 2023).
Энэхүү мөрийн талаарх хэлэлцүүлэг нь модуль системүүд дараахь аль чиглэлд нь гол төлөвлөгдөх ёстой вэ гэдэгт төвлөрдөг:
Стандартчлалын дэмжигчид :
Зохицуулалтын дэмжигчид :
2024 оны MIT Manufacturing Review нь гибрид хандлагын үр дүн нь хамгийн сайн байдгийг тогтоосон бөгөөд өндөр үр ашигтай үйлдвэрлэгчдийн 61% нь тохируулагдах программ хангамжийн давхаргуутай стандартчилсан модуль бүтцийг ашигладаг. Энэ нь стандартчилсан модулиудын 83% хурдан ажиллуулалт, зохицуулсан процессын тохируулгын 29% үр ашигтай байдлыг тэнцвэртэй байлгана.
Модуль хэлбэрийн PCB тэмдэглэгээний орчин үеийн системүүд эдгээр лазерын цахилгаан эрчим хүчний тохиргоо болон давтамжийг хамгийн тохиромжтой байдлаар сонгож чаддаг тул ойролцоогоор ±5 мкм нарийвчлалд хүрч болно. 2023 оны IEEE-ийн нийтлэлд дэлгэрэнгүй дурдсан байдаг түүнийгээ харин эдгээр визийн системүүд бодит цагт алдааг илрүүлэн автоматаар засварлах замаар тэмдэглэгээний алдааг 2/3-аар багасгасан гэсэн үг юм. Эдгээр оюун ухаантай ажлын байрны онцлог нь түүнийг тогтоосон шаардлагатай чанарын үзүүлэлтүүдийг шалгаж байдагт оршино. Жишээлбэл, огтлолын гүн (DOC) болон тэмдэгтийн ирмэгийн тодорхойлолт (CED) стандартыг шууд ажлын байран дээр шалгаж байдаг. Бүх зүйл зөв байгаа тохиолдолд л хавтангуудыг дараагийн шатанд шилжүүлдэг тул үйлдвэрлэгчид тэмдэглэсний дараа хийдэг байсан хүнд даалгаврыг одоо 92%-иар багасгаж чадна.
| Технологи | Традицийн тэмдэглэгээ | Оюун ухаант модуль системүүд |
|---|---|---|
| Зөрчлийн Хурд | ±25 µm | ±5 µm |
| Алдаа илрүүлэх хувь | 72% гар арга | 98% автоматаар |
| Дахин тохируулах хугацаа | 45—90 минут | <7 минут |
Ирмэг боловсруулах төхөөрөмжтэй модуль хэсгүүд нь минут тутамд ойролцоогоор 14,000 өөр төрлийн мэдээллийн цэгийг боловсруулдаг. Энд лазерын фокусын зай, конвейерийн хурдны өөрчлөлт зэрэг ордог. Систем нь багаж хэрэгслийн гэмтэл үүсэхээс өмнө таамаглаж, хамгийн ихдээ 27 цагийн өмнөх дөхөөтэй мэдэгдэл өгч чаддаг. Бид энэ туршилтыг олон төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг PCB үйлдвэрт бодит нөхцөлд шалгаж үзсэн. Хааврын самбарууд нь тэмдэглэгээний тохиргоог цементийн найралтай бэхжүүлэх чанартай шууд холбодог. Дэд хөрсний муруйдлыг мэдрэгчид мэдээлэл авах үед лазерын интенсив чанарыг 0.02 секундын дотор автоматаар өөрчилдөг. Ийм мэдрэг чанар нь үйлдвэрлэлийн чанарын удирдлагад том нөлөө үзүүлдэг.
Суурь товруурын хувьсах ажлын байрны тохижуулга нь бүтээгдэхүүний хөгжлийн хугацааг багасгах шаардлагатай цахилгаан электроникийн үйлдвэрлэгчдийн дунд ихээхэн дуу хоолойгүй байна. Компаниуд суурь товруурын хэсгийн тэмдэглэгээний системүүдийг шаардлагын дагуу дахин байршуулж болох үйлдвэрлэлийн системтэй хослуулбал, ихэвчлэн хуучин загварын тогтмол автоматжуулалтын аргыг хэрэглэдэг байгууллагуудтай харьцуулахад дизайн өөрчлөлтийг 60 хувь хурдан хийдэг байна. Энэ төрлийн уян хатан байдал нь бүтээгдэхүүнийг загварчлалын шатнаас жинхэнэ үйлдвэрлэлийн явц хүртэл шилжүүлэхэд хамгийн их ач холбогдолтой байдаг. Энэхүү чухал агшинд уламжлалт тэмдэглэгээний тоног төхөөрөмжүүд нь хүссэнгүйгээр саатлыг үүсгэдэг.
Суурь товруурын хэсгийн модуль хэлбэрийн тэмдэглэгээний шийдэл нь шинэ самбарын загваруудыг нэвтрүүлэх үед бүх шугамыг дахин инженерчлэх шаардлагыг арилгадаг. Модуль хэлбэрийн ажлын байрнуудыг ашигладаг үйлдвэрлэгчид загварчлалаас үйлдвэрлэл хүртэлх хугацааг 34 хувиар багасгасан бөгөөд энэ нь дараах гурван чадавхи дээр тулгуурладаг:
Одоо ашиглаж буй түгээмэл загварчлалын хэрэгслийг ашиглан модуль хэсгүүдийг виртуалаар турших боломжтой болсон бөгөөд энэ нь физик прототипын туршилтын давталтыг 2025 онд хийсэн инженерийн машин зохион бүтээлтийн судалгаагаар дунджаар 50%-иар бууруулжээ. Энэхүү дижитал хосын арга нь инженерүүд байршлыг ажиллуулахаасаа өмнө ажлын байрны байгуулалтыг оновчтой болгох боломжийг олгодог бөгөөд шинэ бүтээгдэхүүн нэвтрүүлэх үед инженерийн дахин боловсруулалтыг 18%-иар бууруулдаг.
Электроникийн салбарт захиалгат үйлдвэрлэл ба том масштабтай үйлдвэрлэл нийлж байна. Модуль хэлбэрийн PCB тэмдэглэлт ажлын байрнууд одоо 50 ширхэг хүртэлх жижиг хэмжээний захиалгыг эдийн засгийн хувьд ашигтайгаар дэмждэг бөгөөд мөн 10,000 ширхэгтэй захиалгыг хүлээн авах боломжтой болсон байна:
Энэ хоёр чадвар нь уян хатан ба нийлүүлэлтийн хэмжээний хоорондох түгээмэл солилцоог шийддэг. Модуль хэлбэрт үйлдвэрлэлд бага эзэлхүүнтэй загварчлал болон өндөр холимог үйлдвэрлэлийг хослуулах үед тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын түвшин 27%-иар өссөн байдаг бөгөөд энэ нь бүх бүтээгдэхүүний сонголтын хувьд зах зээлд гарах хугацааг товчлоход тусалдаг.
Модуль хэлбэрт PCB тэмдэглэх нь тоног төхөөрөмжийн бүтцийг хурдан өөрчлөх боломжийг олгож, иймд уян хатан үйлдвэрлэлийн процессыг дэмждэг. Энэ нь тохиргооны хугацаа болон үйлдвэрлэлийн завсарлага соксдоноороо өндөр холимог үйлдвэрлэлийн орчинд маш чухал байдаг.
Модуль системүүд нь инструмент толгойнуудыг хурдан солих, параметрүүдийн машин уншиж болох код ашиглах, байршил нарийвчлалыг сайжруулах замаар автоматжуулалтыг сайжруулж, гар ажиллагааг хэрэггүй болгодог.
Үндсэн зарчимд нийцэхийн тулд стандартчилсан интерфейсүүд, зардлыг бууруулахын тулд бага хувьсах компонентүүд, хялбар үйлчилгээний төлөвлөгөөг багтаадаг бөгөөд энэ нь шуурхай ажлын урсгалыг дэмждэг.
