Quão longe estão as "fábricas escuras" na indústria SMT?

"Fábrica Escura", como uma das formas mais altas de manufatura inteligente, representa um ambiente de produção totalmente automatizado que não requer intervenção humana. Seu nome vem da característica de que pode continuar a operar mesmo quando as luzes são apagadas.

No campo de SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície), este conceito não está mais confinado à imaginação da ficção científica, mas está se movendo constantemente do conceito à implementação. Com o avanço contínuo e aprofundado da estratégia "Made in China 2025" e a profunda integração de tecnologias da Indústria 4.0, como a chuva suave da primavera, a indústria SMT está acelerando em direção ao grande objetivo de se tornar uma "fábrica escura" em uma velocidade sem precedentes.

As modernas linhas de produção SMT alcançaram um alto grau de automação em processos essenciais, como impressão, tecnologia de montagem em superfície e soldagem por refluxo. Entre eles, os dispositivos 3D SPI (Detector de Pasta de Solda) e 3D AOI (Inspeção Óptica Automática) da ALeader da Shenzhou Vision tiveram um desempenho notável:

• Inspeção 100% online: Assim como um inspetor de qualidade afiado, ele realiza monitoramento em tempo real de cada elo de produção para garantir que a qualidade do produto seja impecável.
• Feedback de dados em tempo real: Ele pode fornecer feedback imediato e preciso de vários tipos de dados durante o processo de produção, fornecendo uma base sólida para decisões de produção.
• Classificação automática de produtos defeituosos: Identifica e classifica com eficiência e precisão produtos defeituosos, impedindo que entrem no próximo processo, o que melhora muito a eficiência da produção e a qualidade do produto.
• Ajuste de parâmetros do processo: Com base na situação real da produção, otimiza e ajusta os parâmetros do processo para garantir a estabilidade e consistência do processo de produção.

O sistema de distribuição de materiais que combina AGV e armazenamento inteligente fornece garantia de material eficiente e precisa para a produção SMT:

• Identificação automática dos requisitos de material: Com base em tecnologia da informação avançada, pode identificar com precisão as demandas por vários materiais no processo de produção em tempo real.
• Entrega precisa para estações de trabalho designadas: Assim como pessoal de entrega bem treinado, os materiais são entregues com precisão e sem erros para as estações de trabalho de produção correspondentes.
• Conseguir o fornecimento oportuno de materiais: Siga rigorosamente o cronograma de produção, forneça os materiais necessários no prazo, evite o excesso e a falta de materiais e reduza efetivamente os custos de estoque.
• Aviso automático de falta de estoque: Quando o estoque cai abaixo do limite de segurança, o sistema emitirá automaticamente um aviso para lembrá-lo de reabastecer as mercadorias a tempo e garantir a continuidade da produção.

Com base na tecnologia de gêmeo digital do sistema MES, uma plataforma de gerenciamento de produção altamente inteligente foi construída para a produção SMT:

• Mapeamento virtual de todo o processo de produção: Replica com precisão todo o processo de produção, permitindo que os gerentes tenham uma compreensão abrangente da situação da produção em um ambiente virtual, identifiquem problemas com antecedência e façam ajustes oportunos.
• Prever os requisitos de manutenção do equipamento: Ao analisar os dados de operação do equipamento, os requisitos de manutenção do equipamento podem ser previstos com antecedência, evitando efetivamente o impacto de falhas do equipamento na produção.
• Diagnóstico e depuração remotos: Mesmo quando em um local diferente, o diagnóstico e a depuração remotos do equipamento de produção podem ser realizados através da rede, o que melhora muito a eficiência e a pontualidade da manutenção do equipamento.
• Otimizar o agendamento da produção: Com base em múltiplos fatores, como ordens de produção, status do equipamento e arranjos de pessoal, otimiza de forma inteligente o agendamento da produção para aumentar a eficiência da produção e a utilização dos recursos.

• A questão da heterogeneidade do dispositivo: O dilema das barreiras de comunicação e a falta de padrões de interface unificados
  Dispositivos de diferentes marcas têm diferenças nos protocolos de comunicação e nos padrões de interface, o que torna a interconexão e a interoperabilidade entre os dispositivos extremamente difíceis. Assim como quando pessoas de idiomas diferentes se comunicam, devido à falta de um padrão unificado, obstáculos são propensos a ocorrer na transmissão de informações, o que afeta a coordenação geral do sistema de produção.
• Capacidade de tratamento de exceções: Um ponto fraco no tratamento de problemas complexos e repentinos
  Embora os equipamentos automatizados possam lidar com tarefas de produção de rotina, sua capacidade de tomada de decisão autônoma ainda é limitada quando se trata de problemas repentinos e complexos. Quando confrontados com algumas situações extremas ou problemas especiais, a intervenção manual é frequentemente necessária para resolvê-los, o que, em certa medida, restringe o processo de realização de "fábricas escuras".
• Custo inicial de investimento: Um enorme limite de capital para a transformação da automação
  A transformação completa da automação requer um investimento enorme, incluindo aquisição de equipamentos, integração de sistemas, treinamento de pessoal e outros aspectos. Para muitas empresas, esta é uma despesa considerável que pode ter um impacto significativo em sua situação financeira, dificultando assim o ritmo da transformação da automação.
• A escassez de talentos técnicos: A escassez de profissionais em manufatura inteligente
  O número insuficiente de profissionais com capacidade de operar e manter sistemas de manufatura inteligente tornou-se outro desafio para as empresas alcançarem "fábricas escuras". Tais talentos não só precisam dominar o conhecimento técnico avançado, mas também possuir rica experiência prática. No entanto, no momento, tais talentos são relativamente escassos no mercado.

Em resposta aos desafios acima, a ALeader da Shenzhou Vision propôs uma solução inovadora para alcançar uma "fábrica escura" em fases.

1. Estágio de interconexão de dispositivos: Construir pontes de comunicação para alcançar a colaboração de dispositivos
   Apoiando o padrão IPC-CFX, ele permite a coleta e interação de dados abrangentes de equipamentos, linhas de produção a sistemas em nível de empresa e realiza o monitoramento em tempo real do status do equipamento. Isso é como construir uma ponte de comunicação, permitindo que dispositivos de diferentes marcas se comuniquem sem problemas e formem um todo orgânico.
2. Estágio de otimização inteligente: Injetar um cérebro inteligente para aumentar a eficiência da produção
   Implantar algoritmos de otimização de processos baseados em IA, otimizar continuamente os processos de produção por meio de análise e aprendizado de dados e alcançar a manutenção preditiva. Neste ponto, o sistema de produção é como ter um cérebro inteligente, capaz de tomar decisões precisas com base na situação real e prevenir problemas com antecedência.
3. Estágio de tomada de decisão autônoma: Conceder poder de tomada de decisão autônoma para alcançar a produção inteligente
   Desenvolver um sistema de controle adaptável e construir uma plataforma de gêmeo digital. Ao encontrar anomalias de produção, o sistema pode lidar com elas de forma independente, alcançando um alto grau de automação e inteligência no processo de produção. Neste ponto, a "fábrica escura" realmente possui capacidades independentes de tomada de decisão e pode ajustar flexivelmente as estratégias de produção de acordo com várias situações.

De acordo com a previsão da tendência de desenvolvimento da indústria, a "fábrica escura" na indústria SMT será gradualmente realizada nos três estágios a seguir.

1. As principais linhas de produção assumem a liderança e acendem as "luzes escuras" para demonstração
   Nesta fase, as principais linhas de produção serão as primeiras a alcançar a "produção com as luzes apagadas". A produção totalmente automatizada de uma única linha de produtos tornou-se uma realidade, as operações não tripuladas em processos-chave foram aplicadas e oficinas locais de demonstração de "luz escura" foram construídas. Essas oficinas de demonstração se tornarão referências na indústria, levando a indústria SMT a dar um primeiro passo sólido em direção a se tornar uma "fábrica escura".
2. Toda a fábrica está passando por uma atualização inteligente para aumentar sua força abrangente
   Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e o acúmulo de experiência, toda a fábrica alcançará a atualização inteligente. Múltiplas linhas de produtos podem ser produzidas em coordenação, a logística inteligente alcança cobertura total e mais de 80% dos processos são operados sem tripulação. Neste ponto, a eficiência da produção, a qualidade do produto e a capacidade de controle de custos da fábrica SMT serão significativamente aprimoradas.
3. A verdadeira "fábrica escura" surgiu, remodelando o cenário industrial
   Todo o processo de produção é totalmente autônomo na tomada de decisões, com operação autônoma 7*24 horas e a capacidade de se adaptar à produção de múltiplos tipos. Isso terá um profundo impacto na indústria de manufatura eletrônica, transformando completamente a face da manufatura eletrônica e redefinindo os métodos de produção e os padrões de competitividade da indústria de manufatura.

A "fábrica escura" na indústria SMT não é um sonho inatingível, mas uma meta de atualização industrial que está se tornando gradualmente. Com a profunda integração de tecnologias de ponta, como 5G, IA e a Internet das Coisas, bem como a inovação contínua de fabricantes profissionais como a ALeader da Shenzhou Vision, mais e mais "fábricas escuras" SMT serão colocadas em operação no futuro.

Esta não é apenas uma grande transformação na indústria SMT, mas também trará novas oportunidades de desenvolvimento para toda a indústria de manufatura. As empresas devem começar agora a planejar ativamente suas rotas de transformação inteligente, investir recursos em fases e etapas e construir gradualmente suas próprias capacidades de produção "escuras". Somente dessa forma podemos obter a vantagem na competição industrial futura e liderar a tendência de desenvolvimento da indústria.