IoT spájkovacia stanica HAKKO

E-booky zdarma	Školení v oblasti pájení	ESD inspekce

V súčasnej dobe sa hovorí o novej ére výroby, kde všetko je navzájom elektronicky prepojené (IoT – Internet of Things), od priania a dopytu zákazníka cez všetky administratívne a výrobné procesy vo firme až po expedíciu k zákazníkovi. Pracovníci iba dohliadajú na prácu chytrých strojov (Smart machines) v inteligentnej továrni (tzv. Smart factory), kde softvérové ​​prostredie umožní meniť výrobný program ihneď podľa požiadaviek zákazníka, kde sa stroje budú samy kontrolovať a opravovať (predictive maintenance), kde sa majitelia firiem budú rozhodovať o ďalšom postupe na základe jednoduchých výstupov z miliónov dát uložených mimo firmy v cloudoch.

Z praxe vyplýva, že v akejkoľvek výrobnej organizácii môže byť dokonca až 40 % stratových časov spôsobených zle navrhnutými procesmi. Napríklad pracovníci vo výrobe alebo v administratíve strávia značnú časť pracovného času prechádzaním medzi pracoviskami, zbytočnou komunikáciou, čakaním na splnenie predchádzajúceho kroku niekým iným atď. Mnoho strát − plytvanie − odstránili priemyselní inžinieri vďaka Lean organizácii, ale aj tá má svoje limity a ďalšie straty bývajú samozrejmou súčasťou firemnej kultúry mnohých firiem bez toho, aby si to uvedomovali. Ďalším krokom je Priemysel 4.0 (Industry 4.0), čo môžeme nazvať štvrtá priemyselná revolúcia, a predstavuje úplné digitálne prepojenie všetkých úrovní tvorby pridanej hodnoty – od vývoja výrobku až po logistiku. Priemysel 4.0 znamená radikálnu zmenu a vysoko efektívne plánovanie investícií vo veľkých i malých firmách, ďalej tiež flexibilitu, digitalizáciu, produktivitu a inovácie.

Proces strojného spájkovania v elektronickej výrobe

Proces spájkovania môže byť vnímaný ako proces, ktorý závisí od spájkovacieho stroja alebo zariadenia, kedy nastavením správneho programu procesu spájkovania je možné dosiahnuť bezchybné výsledky. Pri strojnom spájkovaní je možné vďaka vysokému podielu mechanizácie obmedziť vplyv človeka, operátora, na minimum. Veľkým omylom je, že výsledky spájkovacieho procesu sú závislé len na spájkovacom stroji a spájkovacom programe. Nie je tomu tak, výsledok spájkovacieho procesu je závislý na vstupných materiáloch, tj spájkovacej zliatine, spájkovacej paste, spájkovacom tavive (v prípade spájkovania vlnou) a kvalite spájkovaných predmetov. Kvalitu vstupných materiálov je možné ošetriť kvalitnou logistikou, tj správnou dodávkou, množstvom, dodržaním expiračnej doby atď.

Proces ručného spájkovania v elektronickej výrobe

Hoci sa zdá, že proces ručného spájkovania je mimo kontroly a značne závislý od operátora, nie je tomu tak, resp. nemusí to tak byť. Operátor spájkovacej stanice musí predovšetkým zvládnuť proces spájkovania z hľadiska mechanického pohybu, tj. správne sa dotknúť oboch predmetov určených na spájkovanie na správny čas. Už v súčasnej dobe nastavenie teploty, tj maximálne pracovné teploty procesu ručného spájkovania, môže nastaviť technik údržby a teplotu operátorovi zablokovať. Operátor tak nemôže „svojvoľne“ meniť teplotu procesu spájkovania. Týmto krokom je možné zaistiť opakovateľnosť procesu spájkovania. Pri ručnom spájkovaní, podobne ako pri strojnom spájkovaní, je však viac prvkov ovplyvňujúcich výsledky spájkovania, tj spájkovacia zliatina, tavivo a kvalita spájkovaných predmetov.

Sledovateľnosť (tracebility) procesu ručného spájkovania

Sledovateľnosť procesu je jedným zo základných prvkov riadenia kvality výroby. HAKKO IoT spájkovacia stanica prináša úplne plnohodnotný a nový prístup k sledovateľnosti. Kompletný set sa skladá zo spájkovacej stanice, spájkovačky (spájkovacie rúčky) a spájkovacieho hrotu. Pričom procesu spájkovania sa priamo „dotýka“ spájkovací hrot a nepriamo rukoväť (spájkovacia rúčka). IoT spájkovacia stanica môže vďaka „IoT“ spájkovaciemu hrotu zaistiť plnú sledovateľnosť. Môžeme bez problémov sledovať pracovnú teplotu, spotrebu energie, model spájkovacieho hrotu, sériové (jedinečné) číslo hrotu, počet spájkovania (tj. počet spájkovaných bodov), čas spájkovania,... Spájkovacia rúčka obsahuje pohybový senzor určený na sledovanie náhlych zmien pohybu, napríklad nečakaný pád rúčky na zem.

Kalibrácia pracovnej teploty spájkovacieho hrotu IoT spájkovacia stanica

Kalibrácia spájkovacej stanice, tj nastavenie - kontrola teploty musí byť vykonaná kalibrovaným pracovným meradlom. Správna pracovná teplota sa kontrolu meračom teploty, ktorý je vybavený komunikáciou s IoT stanicou. Odstránením teploty sa uvedie do činnosti proces nastavenia IoT stanice jednoduchým stlačením tlačidla. Už žiadne nastavenia na stanice, ale jedno stlačenie tlačidla na klávesnici a IoT stanice je nastavená. Celý proces trvá rádovo niekoľko sekúnd. Komunikácia merača teploty so stanicou sa deje pomocou infra prenosu.

Spájkovací hrot IoT stanice už nie je bežným hrotom obsahujúcim iba vykurovacie teliesko a senzor teploty, ale obsahuje ďalšie prvky, ktoré umožnia sledovateľnosť procesu spájkovania. Výrobca, spoločnosť HAKKO, dodáva ucelený rad tvarov spájkovacích hrotov. Jedinečné sériové číslo spájkovacieho hrotu umožní sledovať využitie hrotu od vstupu do výrobného procesu až po ukončenie jeho činnosti.

Proces ručného spájkovania

Nasledujúca tabuľka prezentuje základné požiadavky na IoT spájkovaciu stanicu a jej možnosti. V Priemysle 4.0 je IoT stanica základným výrobným zariadením, výsledkom je vždy prezentácia a správne vyhodnotenie prevádzkových dát spájkovacej stanice − spájkovacieho procesu.

Tabuľka 1:

IoT spájkovacia stanica HAKKO FN-1010 je úplne nová generácia výrobného prostriedku v procese elektronickej výroby. Proces ručného spájkovania bude pod plnou kontrolou a bude možnosť sledovania celého procesu spájkovania. Správna prezentácia dát umožní sledovať výrobu, rýchlo identifikovať a odstraňovať problémy spájkovania. Dokonca aj porovná dáta z rôznych pobočiek materského podniku, nie je už nemysliteľnou a bude ľahko „klonovať“ výrobný proces tisíce kilometrov mimo materského závodu.

Obr. 3 Spájkovací hrot IoT stanice. Na hrote je vyznačený model hrotu a sériové číslo