製造生產的整機組裝生產線如何自動化?自動組立容易?還是自動測試

製造生產的整機組裝生產線如何自動化?自動組立容易?還是自動測試

對於電子組裝生產線自動化,大家覺得【組裝】比較容易做,還是【測試】比較容易做呢?現在的組裝很多動作都可以靠機器手臂幫忙了,而測試是否也可以做到呢?

不過,就工作熊的了解,要在產線上執行自動化,其實最缺乏的是「人」,而且是調適設備的「工程師」。因為不論是使用機器手臂來幫忙組立產品或測試,還是使用模組化的方式,設備與治具的公差及可適性都會顯得非常重要,否則一個誤差就可能組立出不良的產品,甚至嚴重到壓毀零部件。

另外,自動化執行時最擔心「為了自動化而自動化」,工作熊會建議不論採取自動化與否,都應該以投資回報率(ROI, Return On Investment)為基準來評估要不要執行自動化或是維持原來的作業何種是最經濟、最節省成本的生產,因為最終還是得以成本與效益來考量。

整機測試自動化

以現在的「手機」生產為例,整機組裝後的成品自動化測試可以利用機器手臂來取代以前人工做點按及觸控螢幕劃線的動作。

剩下的部份就交給手機上面執行的自我測試程式(Diagnostic Test)與電腦用無線傳輸(WiFi或BlueTooth)指令來互相做溝通即可。

最麻煩的應該IO連接器的實插測試,如果是手機測試,或許可以考慮直接省略,因為現在的手機只剩下耳機孔與micro-USB連接器,如果板階有測試過了,或許可以直接省略,或是設計「自動嚙合(Auto-engage)」裝置來達成。

最後的外觀檢查(cosmetic/visual inspection)則可以交給影像辨識系統來執行。

電路板階測試自動化

而電路板階的自動化測試目前算是比較成熟的一塊,基本上電路板測試有分成AOI、ICT/MDA、FVT等幾種測試。
電路板組裝後的幾種測試方法AOI/MDA/ICT/FVT/FCT/ATE探討

  • AOI (Auto Optical Inspection):其實大多數的AOI設備都已經架設在SMT的流水線上了,所以AOI的自動化絕對沒問題。
  • ICT/MDA:ICT與MDA本來就是自動化的測試,比較麻煩的是上下料的部份,目前看到的自動化是設計機器手臂來做自動上下料(loading/unloading)的動作。
  • FVT (Function Verification Test):這部份也可以考慮使用機器手臂來自動上下料(loading/unloading)的動作,而FVT原來需要手工操作的部份也可以使用整機組裝的測試方式,不過可以多加利用電路板上的測試點(Test Point)與針床來達成測試的目的。

    為了讓機器手臂可以方便取放電路板於這些側是機台內,一般會建議使用抽屜式的吸入/退出裝置取代早期的掀蓋式裝置。

電路板階自動組立

其實電路板的組裝算是目前最成熟的一塊了,因為現在的板子幾乎都使用純SMT生產,而SMT也算是目前電子工廠內自動化最完整的一塊。

如果還有部份的傳統插件零件,建議採用PIP/PIH的製程,讓傳統插件也可以經過回焊爐焊接,否則就要考慮自動焊接機器手臂了,只不過機器手臂的焊接需要比較大的避讓空間。

整機自動化組裝

這是工作熊個人認為比較棘手的一塊,也許是工作熊的經驗還不足吧!有經驗的朋友分享一下。

目前看到比較多組立自動化應該是「鎖螺絲」這一塊,而且也是百家爭鳴,非常多的廠商都著墨在這一塊,有用吸的、也有用吹的來自動餵螺絲,也有採用機單機器手臂,配合傳統的電動螺絲起子並搭配傳統的餵螺絲機來達成的。

工作熊覺得整機組裝最難的其實是「軟排線(FPC)」的組裝,因為這屬於比較精細的組裝,而且軟排線不易控制其走向,投資與回收可能不成正比。

還有就是必須要求廠商的零組件來料重新配合自動化來變更包裝,以達到可以自動上下料的設計,否則還要安排一個員工在那邊排列零件就失去自動化的意義了。只是這麼一來包裝費用就會貴上許多,所以目前組裝自動化還一直未能完全導入。

好了! 以上是工作熊到目前為止所了解的電子工廠自動化,當然人家特斯拉(TESLA)早就已經規劃好其汽車工廠的自動會組裝線了,未來的【Model 3】產線上搞不好員工會更少。

你們公司也開始導入自動化生產了嗎?還是你有自己的想法,歡迎留言分享你的看法


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