Produkcja elektroniki: Symulacja złożenia systemów
Dzięki technologii Przemysłu 4.0 oraz narzędziom do symulacji przedsiębiorstwa produkujące elektronikę radzą sobie dziś z dużą różnorodnością, wciąż zmieniającymi się rozmiarami partii produkcyjnych i wahaniami w wielkości zamówień, które coraz trudniej jest przewidzieć. Symulację można zdefiniować jako komputerowe modelowanie działania rzeczywistego procesu lub systemu w czasie. Biorąc pod uwagę tę definicję, łatwo nam zrozumieć, dlaczego jest ona tak rozpowszechniona w organizacjach inżynierskich i przemysłowych: imitowanie rzeczywistych procesów lub systemów pozwala ekspertom przeanalizować ich działanie w kontrolowanym środowisku. Jak zatem wykorzystać symulację produkcji, aby zoptymalizować wytwarzanie złożeń elektronicznych?
Optymalizacja produkcji: Zoptymalizuj procesy wytwarzania:
Niniejszy artykuł techniczny opisuje projekt oraz wdrożenie różnych przykładów symulacji wytwarzania w chińskiej fabryce elektroniki w Nankin. Zakład posiada sześć linii do montażu powierzchniowego i oferuje wiele różnych produktów – niektóre z nich charakteryzują się dużym wolumenem produkcji. Prowadzi również testy układów scalonych i systemów, operuje linie montażu ręcznego, kilka stacji ładunkowych, zajmuje się też pakowaniem, etykietowaniem, wysyłką, obsługą posprzedażową i naprawami. Fabryka jest idealnym kandydatem do sprawdzenia skuteczności symulacji w środowisku produkcji elektroniki w celu jej optymalizacji.
W artykule omówimy przykłady zastosowań, wdrożone podejście, kluczowe wskaźniki efektywności (KPI) używane do monitorowania postępów, zmiany wprowadzone w produkcji oraz porównanie wyników symulacji teoretycznych z rzeczywistymi rezultatami. Przeanalizujemy również możliwości wykorzystania cyfrowego bliźniaka fabryki oraz procesów dla dodatkowych zastosowań, na przykład przy ocenie sprzedaży oraz walidacji szacunkowych prognoz. Na koniec przedstawimy wyniki, które można wykorzystać, by zilustrować, w jaki sposób inne fabryki mogą skorzystać z optymalizacji procesów produkcji, aby symulować i zoptymalizować przepustowość oraz koszty i poczynić kolejne kroki na własnej ścieżce ku digitalizacji.
Na czym polega produkcja złożeń elektronicznych?
Produkcja złożeń elektronicznych korzysta w dużej mierze z tych samych procesów, co inne sektory produkcji dyskretnej. Trzeba jednak pamiętać, że dla producentów elektroniki bardzo duże znaczenie ma jak najszybsze wprowadzenie produktów na rynek, które daje im możliwość osiągnięcia zysku. Wykorzystanie symulacji w produkcji pozwala firmom wykryć „wąskie gardła” procesu i określić możliwości zwiększenia przepustowości oraz zmniejszenia kosztów, na przykład przez optymalizację prac prowadzonych bezpośrednio i pośrednio. Ważne jest też zarządzanie stanami magazynowymi i walidacja oczekiwanego działania nowych lub istniejących linii produkcyjnych oraz zakładów. Wdrażając rozwiązania do symulacji produkcji, producenci mogą odpowiedzieć na następujące pytania: Jak zwiększyłaby się przepustowość po dodaniu kolejnego pracownika lub nowej zmiany? Jak zwiększyłaby się wydajność po dodaniu kolejnych stacji roboczych? Czy dostawa materiału do stacji X lub linii Y przebiega w optymalny sposób?
Oprogramowanie do symulacji produkcji:
W przypadku produkcji elektroniki większość symulacji wykonuje się z wykorzystaniem arkuszy kalkulacyjnych programu Microsoft Excel i oprogramowania, które obsługuje złożone obliczenia dotyczące dynamicznych systemów, co ogranicza możliwości tworzenia scenariuszy analitycznych. Dzięki oprogramowaniu do symulacji produkcji przedsiębiorstwa mogą szybko wyznaczyć alternatywne strategie (scenariusze), które można łatwo zaprojektować i przetestować, na przykład: 1) Symulacja wydajności maszyn do lutowania na fali. 2) Logistyczna symulacja przepływu materiału. 3) Automatyzacja robota nakładającego powłokę UV. Modele stworzone i przetestowane na przykład na potrzeby maszyn do lutowania na fali mogą zostać teraz wykorzystane do planowania i prognozowania produkcji, jak również podczas codziennych spotkań planistycznych.