วันนี้ ผมจะมาแบ่งปันเรื่องการควบคุมมิติของหัวฉีดในการควบคุมฟีดเดอร์อย่างเป็นระบบ เราจะเริ่มต้นด้วยกรณีศึกษาปัญหาที่เกี่ยวข้องกับหัวฉีดที่เกิดขึ้นจริง จากนั้นจะกล่าวถึงแผนการปรับปรุงสำหรับกระบวนการทั้งหมด
ก่อนอื่น เราต้องอธิบายบทบาทของหัวฉีดในเครื่องจัดวาง
ตัวอย่างเช่น หัวฉีดก็เหมือนมือของเรา เป็นจุดสัมผัสเดียวระหว่างชิ้นส่วนและอุปกรณ์ ความแข็งแรงและความมั่นคงของการจับจะกำหนดโดยตรงว่าชิ้นส่วนจะถูกวางบนบอร์ดได้อย่างราบรื่นหรือไม่ แม้แต่ปัญหาเล็กน้อยกับหัวฉีด เช่นการเสียรูป 0.05 มม. หรือการอุดตัน 0.1 มม. ก็สามารถลดแรงดูดได้ทันที ทำให้ชิ้นส่วนหลุดร่วง
ตามเอกสารไวท์เปเปอร์ของอุตสาหกรรม ปัญหาหัวฉีดคิดเป็น35% ถึง 45%ของปัญหาฟีดเดอร์ทั้งหมด ทำให้เป็นพื้นที่สำคัญที่ต้องให้ความสนใจอย่างใกล้ชิด
ต่อไป เรามาพูดถึงปัญหาทั่วไปที่อาจเกิดขึ้นกับหัวฉีดซึ่งนำไปสู่ปัญหาฟีดเดอร์
ผมได้สรุปปัญหาทั่วไปไว้ 7 ประเภท ซึ่งจะอธิบายโดยละเอียดตามสถานการณ์จริงในเวิร์กช็อป SMT
พูดง่ายๆ คือ หัวฉีดงอหรือบุบ มีช่องว่างเมื่อประกบกับวัสดุ หากสุญญากาศไม่แน่น การดูดจะไม่เสถียร เมื่อก่อนเราผลิตตัวต้านทาน 0402 และบางเครื่องมีอัตราการเสียเพิ่มขึ้นจาก0.05% เป็น 3% และพบว่าเป็นที่หัวฉีด 3, 4 และ 5 หัวที่งอ0.12-0.18 มม. ช่องว่างระหว่างตัวต้านทานเกินมาตรฐาน แรงดูดลดลงครึ่งหนึ่ง มันก็หลุดออกเมื่อกำลังเคลื่อนที่ สำหรับสาเหตุของการเสียรูป อาจเป็นเพราะหมุดระบุตำแหน่งของฟีดเดอร์สึกหรอ เทปฟีดไม่อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง และหัวฉีดชนรางเมื่อหยิบวัสดุ หรือหัวฉีดอาจจะนิ่มเกินไป
ทางเดินอากาศถูกปิดกั้นด้วยฝุ่นบัดกรีและเศษอื่นๆ ทำให้ทางเดินอากาศแคบลง ส่งผลให้สภาวะสุญญากาศสร้างขึ้นช้า และการหยิบด้วยความเร็วสูงไม่ทัน เมื่อก่อนผลิตตัวเก็บประจุชิป 0201 หัวฉีดเบอร์ 7 รายงานข้อผิดพลาดในการจดจำบ่อยครั้ง เมื่อถอดประกอบ พบว่าทางเดินอากาศเต็มไปด้วยสิ่งสกปรกสีเหลืองน้ำตาลรูรับแสง 0.8 มม.ถูกอุดตันเหลือเพียงประมาณ0.3 มม. และความเร็วลมต่ำกว่าครึ่งหนึ่งของมาตรฐาน สาเหตุนี้เกิดจากบัดกรีที่ตกค้างไม่ได้ทำความสะอาดทันเวลา ฝุ่นมากเกินไปในเวิร์กช็อป และการออกแบบทางเดินอากาศของหัวฉีดที่ไม่เหมาะสม ซึ่งทำให้สิ่งสกปรกสะสมอยู่ภายใน เหตุผลสำคัญอีกประการหนึ่งคือความถี่ในการทำความสะอาดหัวฉีดไม่สามารถตอบสนองความต้องการของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้
หากหัวฉีดมีรอยแตกหรือช่องว่าง จะไม่เพียงแต่นำไปสู่การรั่วไหลของสุญญากาศ แต่ยังอาจทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนขาของชิ้นส่วน การผลิตตัวเก็บประจุ 1206 ก่อนหน้านี้มีอัตราของเสีย8% และขาตัวเก็บประจุจำนวนมากเสียหาย เพียงมองที่ขอบหัวฉีด จะมีรอยแตกละเอียดลึก0.15-0.2 มม. และอัตราการรั่วไหลของสุญญากาศมากกว่า30% สาเหตุหลักมาจากเสี้ยนที่ขอบแถบวัสดุ เมื่อหัวฉีดหยิบวัสดุ จะเกิดการเสียดสี ความชื้นในเวิร์กช็อปสูงเกินไป และหัวฉีดเกิดการกัดกร่อน
การใช้หัวฉีดขนาดใหญ่สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของวัสดุ ในขณะที่การใช้หัวฉีดขนาดเล็กสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ทำให้เกิดแรงดูดไม่เพียงพอ ก่อนหน้านี้ มีคนใช้หัวฉีด 1206 เพื่อหยิบตัวเก็บประจุ 0603 ส่งผลให้อัตราการปฏิเสธวัสดุ 8% ตัวเก็บประจุไม่สามารถหยิบได้ หรือวางตำแหน่งห่างออกไป 0.2-0.5 มม.ระหว่างการติดตั้ง นี่เป็นเพราะการกำหนดค่าโปรแกรมไม่เป็นไปตามตารางการจับคู่หัวฉีด-วัสดุ แม้ว่าหัวฉีดทั้งสองประเภทจะมีอยู่ในสต็อก แต่การจัดการที่ไม่ดีทำให้หายาก ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนจากตารางการจับคู่ในการประมวลผล
หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน หัวฉีดจะหยาบ และไม่สามารถยึดติดกับวัสดุได้อย่างใกล้ชิด นอกจากนี้ยังจะทำให้วัสดุเป็นรอย อัตราผลผลิตของการบรรจุชิป QFP44 คือ8% อัตราการขีดข่วนขาคือ5% เมื่อเปิดหัวฉีด ผนังด้านในเต็มไปด้วยรอยขีดข่วน ความเรียบของพื้นผิวเกินมาตรฐาน และแรงดูดไม่เสถียร เปลี่ยนจากแรงมากไปแรงน้อย สาเหตุนี้เกิดจากไม่ได้เปลี่ยนหัวฉีดตามความถี่ในการใช้งาน ยังคงทำจากเหล็กทังสเตนธรรมดาซึ่งไม่ทนต่อการสึกหรอ ไม่มีการตรวจสอบความเรียบของพื้นผิวประจำวัน
พื้นผิวหัวฉีดมีคราบน้ำมันและจาระบี ทำให้เกิดช่องว่างระหว่างฟลักซ์และวัสดุ สิ่งนี้ไม่เพียงทำให้เกิดการรั่วไหลของสุญญากาศ แต่ยังทำให้วัสดุติดขัด ก่อนหน้านี้ ในการผลิตตัวต้านทาน 0201 หัวฉีดไม่ได้ทำความสะอาดก่อนการทำงานต่อเนื่อง ส่งผลให้อัตราการสูญเสียวัสดุ 6% 30% ของชิ้นส่วนติดอยู่กับหัวฉีดหลังการติดตั้ง การตรวจสอบพบว่ามีสารตกค้างหนา 0.025-0.03 มม.บนพื้นผิวหัวฉีด ทำให้มุมสัมผัสระหว่างวัสดุและหัวฉีดเกินมาตรฐานด้วยแรงยึดติดที่สำคัญ สาเหตุนี้เกิดจากการไม่ทำความสะอาดทันเวลาหลังการผลิต การใช้ผ้าฝ้ายธรรมดาเช็ดซึ่งทิ้งเส้นใย นอกจากนี้ น้ำมันหล่อลื่นแกน Z รั่วไหลจากอุปกรณ์ทำให้หัวฉีดปนเปื้อน
ช่องว่างระหว่างหัวฉีดและก้านดูดใหญ่เกินไป หรือมีสิ่งสกปรกอยู่ภายในก้านดูด สุญญากาศรั่วจากการเชื่อมต่อ ส่งผลให้แรงดูดจริงของหัวฉีดไม่เพียงพอ หลังจากเปลี่ยนหัวฉีดตัวเหนี่ยวนำ 0402 ก่อนหน้านี้ อัตราการปฏิเสธวัสดุของหัวฉีดเบอร์ 2 คือ9% เมื่อตรวจสอบ พบว่าแรงดูดไม่เพียงพอ เมื่อถอดก้านดูด พบว่าเต็มไปด้วยเศษโลหะ ระยะห่างของการประกบก็เกินมาตรฐานเช่นกัน แรงดูดลดลงครึ่งหนึ่งจากทางเข้าก้านดูดไปยังทางออกหัวฉีด เนื่องจากก้านดูดไม่ได้ทำความสะอาดก่อนเปลี่ยนหัวฉีด และก้านดูดสึกหรอ อุปกรณ์ไม่ได้ตรวจสอบว่าหัวฉีดได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้องหรือไม่
เมื่อได้กล่าวถึงปัญหาเหล่านั้นแล้ว คุณอาจสงสัยว่าจะมีวิธีแก้ไขอย่างไร
ต่อไป ผมจะแนะนำโปรแกรมการปรับปรุงที่ครอบคลุม ตั้งแต่การตรวจจับการออกแบบการเปลี่ยนที่สะอาดไปจนถึงการฝึกอบรมผู้จัดการสินค้าคงคลัง ผมจะอธิบายทุกอย่างให้คุณฟัง
ดำเนินการโดยผู้ปฏิบัติงานทุกวันก่อนการผลิต ดูลักษณะภายนอกด้วยแว่นขยาย 20 เท่าเพื่อดูว่ามีปัญหาหรือไม่ วัดแรงดูดด้วยมาตรวัดสุญญากาศ ระยะห่างต้องไม่เกิน0.03 มม..
ดำเนินการโดยช่างเทคนิคทุกสัปดาห์ วัดความเรียบของพื้นผิวด้วยเครื่องมือระดับมืออาชีพ TIPAP (การประเมินประสิทธิภาพการใส่ท่อช่วยหายใจ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเรียบของพื้นผิวไม่เกิน0.5 ไมโครเมตร ข้อผิดพลาดของความเรียบไม่เกิน0.01 มม..
ดำเนินการรายเดือนโดยวิศวกรโดยใช้โปรแกรมในโรงงานและข้อมูลจากระบบ MES ประเมินประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของหัวฉีด โดยมีอัตราการปฏิเสธวัสดุที่ต้องการไม่เกิน0.1% และอายุการใช้งานที่เหลือไม่ต่ำกว่า10% ในกรณีที่สภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย ได้มีการนำเครื่องทำความสะอาดหัวฉีดอัตโนมัติมาใช้ ซึ่งสามารถทำความสะอาดได้50 หัวฉีดต่อครั้ง เครื่องเหล่านี้สามารถรองรับหัวฉีดที่มีข้อกำหนดต่างๆ ได้โดยอัตโนมัติ กระบวนการทำความสะอาดประกอบด้วยการทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกก่อน ตามด้วยการฉีดพ่นแรงดันสูง และสุดท้ายคือการเป่าแห้งด้วยลมร้อน หลังจากการทำความสะอาด จะมีการตรวจสอบอัตโนมัติโดยใช้กล้องอุตสาหกรรมสำหรับการตรวจสอบลักษณะภายนอก มาตรวัดสุญญากาศสำหรับการวัดแรงดูด และเครื่องวัดการไหลของอากาศสำหรับการทดสอบทางเดินอากาศ ข้อมูลจะถูกอัปโหลดโดยตรงไปยังระบบ MES และเฉพาะหัวฉีดที่ผ่านการรับรองเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้ ในขณะที่หัวฉีดที่ไม่ผ่านการรับรองจะถูกคัดแยกเพื่อดำเนินการต่อไป สำหรับการเปลี่ยนหัวฉีดและการปรับปรุงการออกแบบ วัสดุที่แตกต่างกันต้องการหัวฉีดที่แตกต่างกัน และเราไม่สามารถใช้การเลือกแบบสุ่มได้อีกต่อไป สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น 0201 และ 0402 เราใช้หัวฉีดโลหะผสมไทเทเนียมพร้อมการเคลือบเพชร ซึ่งต้องเปลี่ยนทุก45 วัน หรือหลังจาก30,000 ครั้งของการใช้งานเมื่อการสึกหรอเกิน0.01 มม. สำหรับชิ้นส่วนทั่วไป เช่น 0603 และ 0805 เราใช้หัวฉีดเหล็กทังสเตนพร้อมการเคลือบ TN เปลี่ยนทุก60 วัน หรือหลังจาก50,000 ครั้งของการใช้งานเมื่อการสึกหรอเกิน0.02 มม. หรืออัตราการปฏิเสธถึง0.8% สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เช่น QFP และ BGA เราใช้หัวฉีดโลหะผสมไทเทเนียมพร้อมหน้าสัมผัสซิลิโคนยืดหยุ่น เปลี่ยนทุกเดือน หรือหลังจาก20,000 ครั้งของการใช้งานเมื่อการเสียรูปของหน้าสัมผัสเกิน0.05 มม. หรืออัตราการขีดข่วนขาถึง1% การปรับปรุงการออกแบบรวมถึงทางเดินอากาศแบบเรียว การเปลี่ยนรูปทรงโค้งที่ทางเข้า และตัวกรองที่ถอดออกได้ สิ่งสกปรกมีโอกาสสะสมน้อยลง และการไหลของอากาศจะราบรื่นขึ้น หัวฉีดสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กมีร่องดูดแบบวงแหวน เพิ่มพื้นที่ดูดขึ้น25% หัวฉีดสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ใช้หน้าสัมผัสยืดหยุ่นแบบสามจุดเพื่อการปิดผนึกที่ดีขึ้น และเราได้พัฒนาการออกแบบที่มีตัวเครื่องอเนกประสงค์และปลายที่ถอดออกได้ จำนวนประเภทหัวฉีดลดลงจาก15 เหลือ 5 ลดต้นทุนสินค้าคงคลังลง60% การค้นหาหัวฉีดสะดวกขึ้นมาก พร้อมกับการปรับปรุงการจัดการสินค้าคงคลังและการติดตาม เราสลักรหัส QR บนหัวฉีดแต่ละอัน ซึ่งมีข้อมูล เช่น รุ่น หมายเลขอุปกรณ์ และชุดจัดซื้อ ตั้งแต่การจัดเก็บไปจนถึงการบำรุงรักษา กระบวนการทั้งหมดสามารถติดตามได้ เราไม่ต้องกังวลเรื่องหัวฉีดสูญหายหรือปะปนกันอีกต่อไป เราใช้ชั้นวางอัจฉริยะพร้อมเซ็นเซอร์น้ำหนักและเซ็นเซอร์อินฟราเรดสำหรับการจัดการสินค้าคงคลัง แจ้งเตือนสต็อกเหลือน้อยโดยอัตโนมัติ การตรวจสอบสินค้าคงคลังรายเดือนสามารถทำได้โดยการสแกนรหัส โดยมีความคลาดเคลื่อนควบคุมภายใน0.5% การฝึกอบรมบุคลากรก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยมีเนื้อหาการฝึกอบรมที่แตกต่างกันสำหรับผู้ปฏิบัติงาน ช่างเทคนิค และวิศวกร ผู้ปฏิบัติงานต้องเรียนรู้วิธีตรวจสอบหัวฉีดและใช้งานเครื่องทำความสะอาด ช่างเทคนิคต้องรู้วิธีซ่อมแซมหัวฉีดและปรับพารามิเตอร์ วิศวกรต้องวิเคราะห์ข้อมูลและปรับปรุงโซลูชัน
คุณอาจสงสัยว่ามาตรการเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพเพียงใดเมื่อนำไปใช้ ผมขอแบ่งปันข้อมูลที่ปรับปรุงแล้วบางส่วนให้คุณ: อัตราการปฏิเสธเฉลี่ยสำหรับหัวฉีดอยู่ระหว่าง0.08 ถึง 0.1 เปอร์เซ็นต์ อัตราลดลงเหลือระหว่าง0.05% ถึง 0.08% หลังจากการปฏิรูป ลดลง50% อายุการใช้งานของหัวฉีดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจาก1-2 เดือน เป็น 2-4 เดือน อัตราการผ่านการทำความสะอาดอัตโนมัติสามารถสูงถึง99.2% ถึง 99.5% ในขณะที่อัตราการสูญหายของหัวฉีดลดลงจาก0.5% ถึง 1.0% เป็น 0.05% ถึง 0.1% ต้นทุนแรงงานในการจัดการหัวฉีดยังลดลง80% ต้นทุนแรงงานในการจัดการถ้วยดูดยังลดลง80 เปอร์เซ็นต์ เดิมต้องใช้คนห้าคนในการเปลี่ยนทุกสัปดาห์ แต่ตอนนี้คนเดียวก็ทำได้ แน่นอนว่าการปรับปรุงไม่ใช่การแก้ปัญหาครั้งเดียว เราทำการวิเคราะห์ทางเทคนิครายเดือน ทบทวนข้อมูล และแก้ไขปัญหาที่มีความถี่สูง ทุกไตรมาส เราเปรียบเทียบกับองค์กรขนาดใหญ่ เช่น Huawei และ Foxconn เรียนรู้จากเทคโนโลยีขั้นสูงของพวกเขา และนำโมเดล AI มาใช้เพื่อคาดการณ์เวลาสึกหรอของหัวฉีด โดยมีเป้าหมายความแม่นยำในการคาดการณ์ 95% เป้าหมายของเราคือการบรรลุศูนย์ข้อบกพร่องและศูนย์การปฏิเสธวัสดุสำหรับหัวฉีด SMT ทำให้การผลิตราบรื่นขึ้นและลดต้นทุนการผลิต และด้วยวิธีนี้ คุณก็จะทำงานน้อยลงด้วย ผมหวังว่าคุณจะสามารถนำสิ่งที่ได้พูดคุยกันในวันนี้ไปปรับใช้กับการทำงานจริงของคุณ และแก้ไขปัญหาหัวฉีดและการทิ้งวัสดุเหลือทิ้งในเวิร์กช็อปได้อย่างสมบูรณ์
ด้วยขีดความสามารถส่วนบุคคลของผม ข้อผิดพลาดจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โปรดอย่าลังเลที่จะแก้ไขผม หากคุณพบว่าเนื้อหาของผมมีประโยชน์ โปรดติดตามช่องของผมด้วย ขอบคุณทุกท่าน
ทั้งหมดข้างต้นเป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผม หากคุณพบว่าเนื้อหาของผมมีประโยชน์ โปรดสมัครสมาชิกช่องของผมและติดตาม ขอบคุณสำหรับการรับชมและพบกันใหม่ครั้งหน้า ลาก่อน
