Tři základní chyby při výběru AOI
Tři základní chyby při výběru AOI aneb jak si pořídit nevýkonný a drahý AOI do firmy
Klíčem správné volby AOI je odmítnutí falešné logiky při srovnávacích hodnoceních různých AOI jen podle omezeného rozsahu technických parametrů stroje. Základem jsou znalosti toho, jak systémy AOI sbírají a zpracovávají informace. Abyste učinili správnou volbu, je nutné si klást správné otázky a poté získávat správné odpovědi.
Společné vlastnosti AOI na evropském /českém trhu/
Všechny systémy AOI (automatické optické kontroly) mají společné vlastnosti a charakteristiky; to co nemají společného, může představovat ROZDÍL mezi volbou správného systému pro běžné a předpokládané aplikace, a nákladným AOI systémem, který bude finančně zatěžovat firmu.
Není to také jen záležitostí dodavatelů AOI. Na trhu je k dostání mnoho vynikajících systémů AOI od různých zavedených dodavatelů. Nelze říci, že některý systém AOI, je výrazně špatný. Mnoho mylných představ o systémech AOI však může vést k volbě nevhodného a nesprávného AOI pro zákazníkovu produkci a tím i prodražení zákazníkovi produkce. V Česku se tyto chybné nákupy výrobních strojů eliminují nízkými platy výrobních pracovníků, omezovaní kontroly kvality, atd. Tento článek popisuje systémy AOI a zkoumá některé časté mýty, které o nich kolují, a snaží se tyto mýty odhalit.
Většina řešení AOI má následující společné vlastnosti, od zcela základních až po důmyslnější.
Tento seznam představuje základní atributy všech AOI:
Mechanické systém, jenž pohybuje buď deskou, nebo hlavou kamery /nebo obojím/.
Sada algoritmů ke kontrole desky.
Programovací paradigma/technologie SW.
Přehled/knihovna vad a balík analytického softwaru.
A toto všechno zabalené jako on-line nebo off-line systém.
Bližší pohled na jednotlivé kategorie ukáže významné neshody. Aby to pro kupce zařízení bylo ještě obtížnější, i když vlastnosti vypadají dobře, je obtížné předvídat, jak se tato jednotlivá hodnocení osvědčí při dlouhodobých testech, např. ve on-line provozu a zpracovávání milionů desek.
Nejčastější otázka od zákazníka
Nejčastější otázkou, kterou dodavatel dostává, je, zda bude technik zákazníka schopen říci, že daný stroj se bude hodit pro kontrolní potřeby zákazníka. Ano je tomu tak, pokud není nákupční podplacen, tak o nákupu většinou rozhoduje technik. Zde přicházejí do hry nesprávné úvahy při hodnocení systémů AOI, nedorozumění, která mohou vést k nesprávné volbě při nákupu a tudíž k mnohasettisícovým ztrátám. Pozn.: Pokud hovoříme o uplácení – je to úmyslně – to co je na státní úrovni, je samozřejmě i v privátní. Nemá smysl nad tím zavírat oči.
1. nedorozumění: „Mohu přistupovat k AOI kontrole stroje posuzováním jednotlivých technických parametrů samostatně?“
Přesně tak tomu není. Většina techniků od zákazníků si přeje rozčlenit stroj pro optickou kontrolu na nižší části a pak porovnávat stroje na základě těchto podsystémů /kamera, mechanický systém, rozlišení, atd/. Přesněji řečeno, většina lidí se chce zaměřit na hmotnou stránku, kterou je možno měřit, jako jsou technické charakteristiky hardwaru. Bohužel, rozdělení systému AOI na nižší složky a následné porovnávání není ekvivalentem hodnocení systému vcelku. Systémová kamera je příkladem, proč není možno použít samotné specifikace ke standardizaci systému AOI.
Kamera má řadu měřitelných atributů. Lidé se často ptají, kolik má kamera pixelů. K dalším otázkám patří: „Jaká je velikost pixelu?“ nebo „Je kamera barevná?“ Kameru však nelze hodnotit bez pochopení technologie zpracování obrazu, která slouží k analýze obrazů, jež zachycuje. Na jedné straně, více pixelů může znamenat vyšší rozlišení, a tudíž lepší přesnost, což je přínosné. Nebo na straně druhé, to může znamenat více šumu pro systém a pomalejší zpracování, což je nevýhodné. Bez společného porovnání hardwaru a softwaru je obtížné pochopit účinky na systém AOI.
Podobnou diskusi je možno vést o tom, zda je kamera barevná či nikoliv. Barva je pro oko příjemnější a umožňuje systému provádět měření na základě barev, což vypadá dobře. Na druhé straně většina systémů kontroluje pájené spoje, jež v podstatě žádnou barvu nemají, což přednosti barevné kamery možná poněkud zmírňuje. Navíc, barva ztrojnásobuje množství informací přenášených do systémů a může zpracování zpomalovat.
Hlavní otázka, kterou si musíme klást, pokud jde o kameru a obecně o zachycování obrazu a systému osvětlení je, zda tato konfigurace činí vady pro systém AOI více patrnými, či nikoliv – jinými slovy: jsou závady právě touto soustavou kamery a osvětlení více viditelné (více zvýraznitelné). Tuto otázku by bylo třeba dále rozšířit, zda algoritmy analýzy obrazu mohou identifikovat konkrétní popis závavady, přicházející z kamery a systému osvětlení. Jestliže zúžíme rozhodování o nákupu jen na odpověď na kteroukoliv jednoduchou otázku, půjde o neúplnou charakteristiku systému. V kontextu hodnocení systému AOI potřebujeme současně hodnotit technické charakteristiky kamery, konfiguraci osvětlení a algoritmy analýzy obrazu, protože jsou spolu těsně svázány.
2. nedorozumění: „Cena stroje AOI představuje cenu základního systému plus normální podpory.“
Mnoho lidí kupuje stroje AOI na základě základní ceny plus nákladů na „nějakou“ podporu. Racionální řešení spočívá v tom, že většina systémů AOI bude pravděpodobně poskytovat plus nebo mínus stejnou výkonnost. Za předpokladu, že nelze v podstatě říci, jak dobře budou tyto stroje pracovat v určitém výrobním prostředí, aniž bychom si je delší dobu zkoušeli, je možno předpokládat, že volba levnějšího systému sníží nákupní riziko.
Z celkové objektivní perspektivy se to zdá být logické i rozumné. Hypotéza, že většina strojů AOI poskytuje zhruba stejnou výkonnost, vylučuje takové kroky, jako je pečlivé zkoumání, a usnadňuje rozhodování na základě jediného atributu, tj. ceny.
Problém takového způsobu myšlení spočívá v tom, že základní cena systému jen zřídka odráží jeho skutečnou cenu. Existují dva skryté náklady, které činí některé systém dražšími, než ostatní.
1) Prvním z nich je množství falešných vad a falešných akceptací, jež systém generuje.
Falešné vady jsou dobré položky, které systém označí jako vadné. K jejich revizi a odstranění jsou zapotřebí kontrolní cykly, prováděné člověkem. Velká množství falešných vad mají rovněž negativní psychologický účinek na lidské kontrolory, kteří tím ztrácejí víru v systém. Jestliže kontroloři očekávají, že se setkají pouze s falešnými vadami, mohou pominout skutečnou vadu, nebo – což je ještě horší, přestanou systém používat.
Falešné akceptace /nezjištěné závady – vadné DPS, které projdou jako dobré/ jsou ještě nákladnější. Falešné akceptace/nezjištěné závady jsou skutečné vady, jež jsou indikovány jako dobré. Tyto nezjištěné vady zůstanou v produktu, což má za následek menší konečnou výtěžnost, nebo závady u zákazníka.
2) Druhým skrytým nákladem je programovací doba, nutná k vyladění systému, aby se snížily falešné akceptace a falešná vyřazení po počátečním nastavení desky a programování. Tento skrytý náklad je zmiňován zřídka, protože se obtížně kvantifikuje. V nejhorším případě, s nímž jsme se kdy setkali, každý systém AOI v závodě vyžadoval vyhrazeného programátora, jenž řídil falešné akceptace a falešná vyřazení desku po desce. Bylo by možno se otázat, proč systém, naprogramovaný na sérii vzorových desek, by měl vykazovat odlišnou výkonnost na jiné sérii desek. Důvod spočívá v tom, že existuje ohromné množství možností, jak desky, součástky, sítotisk, orientační značky, pájka atd. vypadají od jednoho případu k druhému. V průmyslu součástek DPS probíhá pečlivá kontrola funkčnosti těchto materiálů, avšak jen nepatrná kontrola toho, jak tyto materiály vypadají.
3. nedorozumění: „Fáze po přetavení je nejlepším místem v lince pro kontrolní systém AOI.“
Většina dodavatelů EMS (firma, která osazuje DPS na zakázku), kteří plánují nákup systému AOI, hledá systém „post-reflow“, především proto, že chtějí zachytit všechny vady na jediném místě jediným strojem. Z hlediska nákladů je tedy systém „post-reflow“ nejvýhodnější pro kontrolní možnosti za cenu jediného stroje. Z perspektivy jakosti se většina lidí zajímá o integritu svých pájených spojů a cítí, že fáze po přetavení je nejlepším místem k hodnocení těchto vad.
Důkladný výzkum u vysokých sérií osazování DPS, že je-li pájecí pasta řádně aplikována, součástky jsou správně umístěny a deska je dobře navržena, bude se ve fázi po přetavení vyskytovat obecně jen méně vad. Z hlediska nákladů je lepší zachytit chyb přímo tam, kde vznikly, neboli v procesu, spíše než po přetavení, kdy mnoho desek bude obsahovat stejnou vadu. Kontrola po přetavení často skryje to, k čemu došlo dříve v procesu. Pec může změnit profil vady. Hrubě nesprávně umístěné součástky se mohou změnit na náhrobky. Nesprávně umístěné součástky mohou být staženy olovnatou pájkou ke středu, v menší míře pak bezolovnatou pájkou. Měřením součástek po osazení, avšak před zpracováním v přetavovací peci, je možno hodnotit skutečnou funkčnost osazovacího systému a provádět seřízení v reálném čase. To vám umožní nejen zachytit vady v okamžiku jejich vzniku, nýbrž také předcházet budoucím hrubým vadám. Detekce a měření v procesu může být efektivní při zachycování vad, a nákladově efektivnější včasným zjišťováním vad a prevencí budoucích vad.
Závěr
Co lze říci na závěr? Tento článek dokazuje to, co nyní odhaluje krize. EMS společnosti hromadně propouští nejenom z důvodů, že nemají práci, ale také, že jejich výrobní linky jsou nevyvážené. V celém kontextu to není pouze linka, ale organizace řízení společností, organice času, atd. Je známo, že české firmy jsou o 20 až 30% méně efektivnější než firmy na Západě. Je až obdivuhodné jak se Západní firmy rychle přizpůsobují krizi, ale i odlivu části výroby do Asie. Mnoho západních firem se vrací zpět na Západ, kde je plat asi 5 vyšší než v Česku. To znamená, že tyto firmy jsou vysoce efektivní a touto efektivitou doženou i nevýhodu vysokých platů.
Každý zákazník musí nejprve pochopit co vlastně chce, zdali pěkný stroj, který každý bude obdivovat, nebo skutečně výrobní stroj, který přinese profit firmě.
V český a slovenský zákazník by si měl nejprve ujasnit jakou výrobu má, resp. jaká výroba u něho převažuje. Zamyslet se nad jak často se mění jeho vyráběné série DPS, resp. jako dlouhé série DPS jsou. Dále jaké součástky převažují na DPS.
Obvykle série jsou kratší – desítky kusů.
Zakázky jsou rychle za sebou a tvorbu programu musí být hotova během několika hodin.
Ideálně je žádná DPS a ihned na první DPS je program odladěn, v reálu jsou 2-5 ks DPS.
Optický systém s kamerou by měl co největší nezkreslené pole dosažené např. telecentrickými čočkami, na kontrolu zapájení by měl použit jednoznačný algoritmus
Mechanickým provedením je daná opakovatelnost parametrů.
Není fatálně důležitá u malých sérií. Samozřejmě systém nesmí být extrémně pomalý.
Je dobré pokud v základní sestavě AOI je Repair SW, OLT a možnost programování i na běžném PC
 |
Podívejte na AOI společnosti SONY, který má v programovacím režimu Professional i rozhodovací funkce. |
► Nákup na www.abetec.cz
► Další odborné články
► e-Shopy, školení a e-Booky
|
soldering.cz |
 e Booky ZDARMA |
 fotografie |
 video |
