A NYÁK-címkézés biztosítja a visszakövethetőséget
.
Bevezetés
A nyomtatott áramköri lap (NYÁK) a legtöbb elektronikus eszköz, például számítógépek, okostelefonok, fogyasztói elektronikai termékek, orvosi elektronikus eszközök és ipari berendezések fő részegysége.
A nyomtatott áramkörök az eszközök működését elektromos jelekkel biztosítják, amelyek a különböző NYÁK-rétegekben kialakított vezetősávokon vannak továbbítva. Mechanikus megtámasztást és elektromos kapcsolatot biztosítanak a különböző elektronikus alkatrészek között.
1. ábra: NYÁK-címke (forrás: Brady Corporation)
A végső elektronikai áramkör előállítása során a NYÁK több, különösen kritikus gyártási folyamaton is átesik (fúrás, forrasztás, alkatrészek beültetése, bevonatok felvitele stb.), melyeket gyakran nehéz környezeti körülmények között, például magas hőmérsékleten, agresszív közegek vagy savas tisztítószerek jelenlétében hajtanak végre.
Emiatt fontos, hogy a NYÁK-gyártók biztosítsák a lapok hosszú távú visszakövethetőséget, úgy a különböző gyártási szakaszokban, mint az értékesítést követően is.
A speciális NYÁK-címkék révén hosszú távú olvashatóságot biztosító hatékony jelölés segít az elektronikai berendezések gyártóinak a NYÁK-ok követésében a gyártás, tárolás és telepítés során. A NYÁK-címkék nagy teljesítményű felragasztható címkék, amelyek könnyen hozzáférhető formátumban tartalmazzák a kritikus információkat, beleértve a NYÁK származását, a gyártási tételszámot, a gyártás dátumát, a forrasztási hőmérsékletet, a fluxus sűrűségét és másokat.
Az 1. ábra egy pédát mutat a NYÁK-címkére olyan információkkal, mint a tételszám és a gyártás dátuma. Ebben az esetben egy QR-kód található a címkén, de rendkívül gyakori megoldás a hagyományos vonalkód alkalmazása is.
A címkék előnyei
A NYÁK-címkék elengedhetetlenek a visszakövethetőséghez.
Megkönnyítik a NYÁK-ok követését a gyártás, az összeszerelés és az értékesítés utáni elosztás során, tartalmazzák az alkatrészek előéletét a teljes gyártási ciklus során, és lehetővé teszik a gyártók számára, hogy a megfelelő egységeket integrálják a termékekbe. Általánosságban elmondható, hogy a NYÁK-címkézés javítja a kezelési lehetőségeket, növeli a termelés hatékonyságát, a készletgazdálkodást, valamint a karbantartás és a pótalkatrész-rendelés minőségét.
A NYÁK-címkékre nyomtatott visszakövethetőségi adatoknak elérhetőnek kell maradniuk, ezzel támogatva a gyártási folyamat követését, a hibás alkatrészek azonosítását, a forgalmazással kapcsolatos elosztási logisztikát, az ügyfélszolgálatot és az elektronikai alkatrészek ártalmatlanítását.
A visszakövethetőség kikerülhetetlen követelmény az Ipar 4.0 elvei szerint működő, jelentős mértékben automatizált és digitalizált vállalatoknál (az úgynevezett „intelligens gyáraknál”).
Az „intelligens” gyártás során a gépek adatokat hoznak létre, elemeznek és használnak fel a termelés optimalizálása, a hatékonyság növelése, és a kereslet változásaira gyorsan és hatékonyan reagáló, rugalmas gyártási folyamatok létrehozása céljából. Egy Ipar 4.0 vállalat csak összekapcsolt rendszereket használ, amelyek lehetővé teszik az adatok küldését vagy fogadását az ellátási lánc más rendszereivel.
A teljes gyártási ciklus során jól olvasható címkék révén minden NYÁK az intelligens gyár aktív részévé válik, mivel képes adatokat és információkat küldeni a termelésirányítási rendszernek, más gépeknek és az ellátási láncnak.
Egy további előny az adatelemzés („analitika”) lehetősége. A közvetlenül a gyártósoron gyűjtött nagy mennyiségű információ feldolgozható és elemezhető (akár mesterségesintelligencia-algoritmusok, például gépi tanulás segítségével) a gyártási folyamat hatékonyságának javításához.
.
A NYÁK-címkézés előnyei a következőképpen foglalhatók össze:
- Jobb minőségellenőrzés;
- Megbízhatóbb végtermékek;
- Erősebb védelem az elektronikai alkatrészek vagy nyomtatott áramköri lapok hamisításával szemben;
- A gyártási folyamatok költségcsökkenést eredményező optimalizálása;
- Integráció az „intelligens gyár” rendszerével, ahol a további adatelemzés segítségével hasznos információk nyerhetők a gyártási folyamat és a termékminőség javításához.
2. ábra: SMT-gyártósor (forrás: Brady Corporation)
Technológia és termékek
A felületszerelési technológia és az SMD-alkatrészek bevezetése lehetővé tette a nyomtatott áramköri lapok SMT (felületszerelési technológiás) szerelősorok segítségével történő automatizált gyártását.
Ez a rendkívül összetett és kifinomult berendezés önállóan kezeli a teljes gyártósort. Az alkatrészeket az alkatrésztekercseket tartalmazó adagolókból veszi, majd a felrakó-és beültetőgépekkel rendkívüli pontossággal pozícionálja a NYÁK-on.
Bár a NYÁK-gyártási folyamat más lépéseket is tartalmaz (fúrás, forrasztás, hőkezelés, optikai és manuális ellenőrzés stb.), az alkatrészek pozicionálása minden bizonnyal a legkritikusabbak egyike.
A NYÁK-címkézésnek teljes mértékben integrálódnia kell az SMT-gyártósorba, hogy az úgy kezelhesse a címkéket, mintha azok normál alkatrészek (ellenállások, kondenzátorok, integrált áramkörök vagy tranzisztorok) lennének. Valójában pontosan ez történik.
Elvileg kétféle NYÁK-címkézés különböztethető meg: a „hideg” és a „forró” címkézés.
Az első technikánál, a „hideg” címkézésnél egy gép előkészíti és kinyomtatja a címkéket.
Ezután ezek ugyanúgy fel vannak tekercselve, mint egy normál SMD-alkatrész, és bekerülnek a felrakó- és beültetőgépek által használt adagolók egyikébe. A címkék minden tekintetben normál elektronikai alkatrésznek minősülnek. A NYÁK-on való elhelyezésüket és tájolásukat megfelelően be kell programozni a CNC-rendszerbe.
A 2. ábra egy SMT-gyártósort mutat adagolókkal, amelyek elektronikai alkatrésztekercseket tartalmaznak. A felrakó- és beültetőgép minden alkatrészt felvesz – beleértve a címkéket is –, és pontosan a kijelölt pozícióba helyez a NYÁK-okon, ahogy az halad előre a gyártósoron.
A „forró” technika esetében a nyomtató közvetlenül az SMT-gyártósorra kerül, és valós időben nyomtatja ki és helyezi fel a címkéket a NYÁK-okra („nyomtatás és felhelyezés” technika). Ezek a nyomtatók kivételesen nagy teljesítményszintet képviselnek, mivel a címkék nyomtatásához és elhelyezéséhez szükséges pontosság mellett az SMT-gyártósor NYÁK-adagolási sebességével kompatibilis gyorsasággal is rendelkezniük kell.
A berendezések mellett alapvető szerepet játszanak a címkék gyártásához használt anyagok is.
A nyomtathatóság, a hő- és vegyszerállóság a NYÁK-címkéző anyagok kiválasztását vezérlő fő tényezők.
Ezek a címkék a gyártási folyamat szempontjából kritikus információkat tartalmaznak, amelyek elvesztése a jövedelmezőséget is befolyásoló zavarokat okozhat. A nyomtatott áramkörökön elhelyezett, a hőmérsékletingadozásoknak, a mechanikai kopásnak és a NYÁK-gyártási folyamatban használt vegyi anyagoknak is ellenálló címkékhez speciális címkeanyagok szükségesek.
Ezekben a címkékben a leggyakrabban használt anyag a poliimid. A poliimid címkék nagy sűrűségű vonalkódokhoz, adatmátrixkódokhoz, QR-kódokhoz és alfanumerikus azonosításhoz is használhatók a nyomtatott áramköröknél.
A széles hőmérséklettartományban (akár 300 °C-ig, de afölött is) nagy stabilitással rendelkező anyag legalább 4 x 4 mm-es címkeméret mellett akár 600 DPI felbontásban is lehetővé teszi a nyomtathatóságot.
A Brady megoldásai
A Brady Corporation a NYÁK-okhoz használható nyomtatási, azonosítási és visszakövetési rendszerek egyik vezető szállítója a világon. A milwaukeei (Wisconsin, USA) székhelyű Brady Corporation egy világszerte több mint hatezer alkalmazottal és több mint egymillió ügyféllel rendelkező multinacionális vállalat.
Töltse le az ingyenes prospektust:
Automatizált nyomtatott áramköri lapcímkézés (angol nyelven)
A Fare Elettronica interjút készíthetett Marco Minottival, a Brady Corporation olasz leányvállalatánál értékesítési támogatással foglalkozó helyi termékszakértővel.
Feltettünk néhány kérdést Marco Minotti az elektronikai NYÁK-címkézés használatával és a Brady Corporation által ezen a területen kínált megoldásokkal kapcsolatosan.
Fare Elettronica: „Milyen előnyökkel jár a NYÁK-címkézés az elektronikai áramkörök gyártói számára?”
Marco Minotti (Brady): „A NYÁK-gyártósorok egyre fejlettebbek, és össze vannak kapcsolva a gyártástervezéssel, az anyag- és alkatrészbeszerzéssel, valamint a készletgazdálkodási rendszerekkel is.” Ahogy egyre inkább bevezetik az Ipar 4.0 programot, a vállalatok célja, hogy nagyfokú rugalmasságot érjenek el a gyártási folyamatoknál és a lehető legnagyobb mértékben javítsák a hatékonyságot. A címkézés lehetővé teszi a NYÁK-ok teljes visszakövethetőségét a feldolgozás különböző szakaszaiban, a raktári tárolás során és az értékesítést követően is.
Ahogy Minotti rámutat, a Brady által készített címkék megfelelnek a NYÁK-gyártás legszigorúbb követelményeinek. A mindössze 4 x 4 mm-es minimális méretű címkék (más tipikus NYÁK-formátumban, téglalap vagy négyzet alakban, az adott alkalmazáshoz szükséges méretben is kaphatók) felbontása akár 600 DPI is lehet, és alfanumerikus információkat, kétdimenziós vonalkódokat, QR-kódokat stb. tartalmazhatnak.
A Brady megoldásai között lézergravírozható címkék is vannak. A nagy kontraszttal rendelkező címkék könnyebben olvashatók a gyártósorokon elhelyezett szkennerekkel.
Fare Elettronica: „Össze tudná foglalni nekünk a Brady címkék nyomtatásához és NYÁK-okra való felviteléhez használható termékeit?”
Marco Minotti (Brady): „A Bradyt az ügyfelek azért is nagyra értékelik, mert a felrakó- és beültetőgépekkel, és SMT-gyártósorokkal integrálható manuális és automatizált nyomtatási rendszereket kínál. A hideg nyomtatáshoz a BradyPrinter i7100 nyomtatót, egy ipari címkenyomtatási megoldást kínáljuk.”
300 vagy 600 DPI-s felbontásával ez a nyomtató (3. ábra) több mint 70 különböző címkeanyagot képes kezelni, másodpercenként akár 30 cm-es nyomtatási sebességet érhet el, és 4 mm-től 11 cm-ig terjedő méretű címkéket tud nyomtatni. Az előre nyomtatott címkék ezután felhasználhatók az SMT-gyártósorokban egy olyan adagoló segítségével, amely egy speciális adapterkaron keresztül adagol a felrakó- és beültetőgépnek.
.
3. ábra: i7100 címkenyomtató (forrás: Brady Corporation)
„Az ALF (automatizált címkeadagoló) termékcsaládban a Brady adagolók széles választékát kínálja, amelyek a felrakó- és beültetőgépekkel való összekapcsolódással képesek automatizálni a NYÁK-címkézést. Az előnyomott címkéket kezelő adagolókon kívül (4. ábra) az ALF sorozat tagjai között adapterkarok is vannak a felrakó- és beültetőgépek főbb típusaihoz (Fuji, Panasonic, Juki, Siplace)” – tette hozzá Minotti.
.
4. ábra: SMT-gyártósorba integrált ALF-sorozatú adagoló (forrás: Brady Corporation)
.
„A „forró” nyomtatáshoz biztosított megoldásaink közé az A8500 és A8500 FlexCell nyomtatók tartoznak. Ezek 3 másodperc alatt automatikusan kinyomtatják és 0,1 mm-es pontossággal felviszik a címkéket bármely szabványos elektronikai lapra, legyen abból csak egy vagy nagyon sok.”
Ahogy Minotti rámutatott, a FlexCell modellt (5. ábra) kifejezetten úgy tervezték, hogy
egy cellát foglaljon el az SMT-gyártósoron. A rendszer még kis mennyiségeknél is
lehetővé teszi olyan címkék gyártását és felhelyezését, amelyek valós időben generált információkat tartalmaznak (pl. gyártás időpontja). Az A8500 sorozatú nyomtatók képesek
a vállalatirányítási rendszerből származó adatok igény szerinti nyomtatására, és könnyen integrálhatók bármely SMEMA-kompatibilis NYÁK-gyártósorba.
.
5. ábra: Az A8500 FlexCell nyomtató működés közben egy SMT-gyártósoron (forrás: Brady Corporation)
.
Összegzés
A NYÁK-címkézés elengedhetetlenek a visszakövethetőséghez. A címkék megkönnyítik a NYÁK-ok visszakövetését a gyártási, összeszerelési és elosztási műveletek során. Segítségükkel ellenőrizhető, hogy az alkatrészek végig mentek a teljes gyártási cikluson, és minden egyes termék azonosítható, még a gyár elhagyását követően is.
A címkézés más üzleti folyamatokkal való integrálásával lehetőség van az irányítás javítására és a termelés hatékonyságának növelésére is. A cikkben bemutattuk a Brady által a NYÁK-címkézéshez biztosított megoldásokat.
Az azonosítási és nyomkövetési megoldások vezető szolgáltatója, a Brady átfogó termékskálával rendelkezik a címkék nyomtatásához és NYÁK-okra való felhelyezéséhez, ami teljes mértékben integrálható a legkorszerűbb SMT-gyártósorokkal.
.
Vegye fel a kapcsolatot Brady-val:
W.H. Brady nv Mo-i KKK
Liget u. 3/2, 2040 Budaörs, Magyarország
Juhász Regina: +36 20 335 0726
hungary@bradycorp.com