Presja na jakość

Tabela 1. Przegląd ofert dostawców urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki

Słowo jakość pojawia się obecnie bardzo często w branży elektroniki przy różnych okazjach oraz jest odmieniane przez wszystkie przypadki. Zainteresowanie poprawą jakości produkcji jest powszechne i staje się nadrzędnym celem wielu działań inwestycyjnych. W zamyśle chodzi o to, aby wytwarzać szybko, tanio oraz dobrze (bezproblemowo), czyli właśnie innymi słowy - zapewniając jakość.

W praktyce chodzi o dopracowanie w szczegółach procesu produkcyjnego pod kątem powtarzalności, stabilności oraz możliwie stuprocentową eliminację braków. Im bardziej zaawansowana elektronika, mniejsze komponenty, bardziej upakowane ścieżki na płytce, tym zapewnienie jakości staje się trudniejsze, bo proces zaczyna się ocierać o możliwości technologiczne maszyn i parametry graniczne materiałów lub też przestaje zapewniać wystarczającą wydajność. W efekcie konieczne stają się inwestycje w nowszy i tym samym bardziej zaawansowany sprzęt lub staje się niezbędna rozbudowa o kolejną linię technologiczną lub jakiś element z nią związany.

Walka o zapewnienie wysokiej jakości często sprowadza się do rozbudowy możliwości kontrolnych procesu, a więc o skanery AOI dla połączeń i pasty, w wersji zaawansowanej także trójwymiarowe. To także X-Ray i odpowiednie testowanie oraz traceability. Do zadań kontrolnych potrzebne są też mikroskopy, które pozwalają na ocenę montażu uzupełniającego. W tytułowym słowie kryją się ponadto szafy do przechowywania elementów w atmosferze o kontrolowanej wilgotności oraz urządzenia do lakierowania, zalewania, po to, aby chronić delikatne obwody przed wpływem środowiska.

Ocena warunków biznesowych w 2017 roku

Problemy z inwestycjami firm, o których słychać było w czasie pierwszej połowy 2017 roku, nie dotyczyły przemysłu elektronicznego. Takie wnioski płyną z wykresu ilustrującego warunki biznesowe w pierwszych trzech kwartałach 2017 roku. Dla połowy dostawców okazały się one dobre, a co trzecia firma wystawiła nawet notę bardzo dobrą. Oznacza to, że rynek elektroniki rozwija się w dobrym tempie, a w sprzęt technologiczny do produkcji inwestują firmy EMS oraz producenci OEM. Przy szybkim rozwoju rynku i technologii zawsze coś nowego w parku maszynowym będzie potrzebne: do modernizacji, operacji dodatkowych (lakierowania), kontroli jakości lub montażu. Obok jednej linii pojawia się więc następna albo ta istniejąca jest wymieniana lub modernizowana. Te procesy trwają ciągle i są podstawą biznesu dla dostawców omawianych urządzeń.

Klienci zwracają ponadto uwagę na przestrzeganie zasad ochrony ESD. Reasumując, można powiedzieć, że walka o jakość w produkcji elektroniki to inaczej ciągły proces modernizacyjny dotyczący nie tylko parku maszynowego, ale też struktury organizacyjnej firmy, wykorzystywanych narzędzi, oprogramowania i innych nierzadko drobnych aspektów działalności. Takich zagadnień jest wiele, a słowo jakość po prostu stanowi do nich wspólny mianownik.

Robotyzacja

Zapewne w kolejnej dekadzie do wspólnego mianownika pod nazwą jakość dołączy robotyzacja, gdyż takie zjawiska widać w branży na świecie. Dotyczy to głównie procesów, które są żmudne i wymagają dużej precyzji. Montaż powierzchniowy mamy całkowicie zautomatyzowany, niemniej nie wyczerpuje on całości procesu.

W zasadzie zawsze jest on uzupełniany o operacje ręczne, gdzie montuje się duże elementy, złącza, radiatory, podzespoły mocy, wyświetlacze lub czujniki, a więc takie elementy, które nie są dostępne w wykonaniu SMD, zbyt duże dla automatu pick & place lub też takie, które nie mogą być lutowane w piecu.

Robot jest w stanie takie elementy montować i zapewnić brak błędów. Nawet jeśli robotyzacja nie przebije się na rynek ceną niższą niż praca ludzi, to dostanie się tam bocznymi drzwiami oznaczonymi szyldem "jakość". Roboty umożliwiają precyzyjne lutowanie wyprowadzeń podzespołów, ale również końcówek kabli i elementów elektrotechnicznych.

Klienci oczekują, że kupowany sprzęt technologiczny zapewni im

Wśród najważniejszych oczekiwań technicznych, jakie mają firmy elektroniczne planujące inwestycje w rozbudowę parku maszynowego, na czołowej pozycji wypadła wysoka jakość. Jest ona sposobem, aby firma mogła sprostać wymaganiom klientów, oczekiwaniom partnerów zagranicznych, zwiększającej się złożoności urządzeń i podobnym czynnikom. Specyfika rynku krajowego dyktowana jest przez potrzeby małych i średnich firm, specjalistyczne urządzenia dla przemysłu lub w przypadku firm EMS wiele realizowanych zleceń. W takich warunkach ważne staje się zapewnienie elastyczności parku maszynowego, zapewniającej możliwość szybkich zmian i przestawienia urządzeń. Oba wymienione czynniki dają też w efekcie niższe koszty produkcji, rozumiane przez mniejszą liczbę usterek, brak przestojów, prostą obsługę niewymagającą zaangażowania wysokiej klasy specjalistów.

Połączenia wykonywane są w sposób taki sam jak w procesie lutowania ręcznego - punkt po punkcie za pomocą numerycznie sterowanej lutownicy i podajnika spoiwa lutowniczego. Technologia ta ma znacznie większy obszar zastosowań w porównaniu np. z selektywną mikrofalą i jest znacząco tańsza. Patrząc na robotyzację ogólnie, można powiedzieć, że urządzenia do automatycznego lutowania podzespołów THT stają się dzisiaj niezbędnym uzupełnieniem linii montażu płytek PCB w technologii mieszanej SMD+THT.

Nowości też są zdeterminowane przez jakość

W zakresie nowości operacji technologicznych w produkcji coraz częściej wymienia się mycie płyt z weryfikacją czystości jonowej oraz kompleksową kontrolę procesu (SPI, AOI, X-Ray), lakierowanie płytek, w tym także ich selektywne pokrywanie i zabezpieczanie. Coraz większe zainteresowanie widoczne jest w zakresie montażu elementów na podłożach metalowych (laminaty z rdzeniem metalowym dla oświetlenia LED) i podłożach giętkich (flex).

Cechy urządzeń technologicznych brane pod uwagę przy kupnie

Ranking kryteriów handlowych, a więc składników ofert branych pod uwagę przy wyborze dostawcy, w znakomitej większości przypadków ma na szczycie zestawienia niską cenę. Rzadko zdarza się, aby spadła ona na drugą pozycję, ustępując miejsca parametrom technicznym lub jakości, bo krajowy rynek niestety na ten parametr wrażliwy, a duża konkurencja wymusza często konkurowanie ceną. Dlatego kryterium niskiej ceny na piątym miejscu od góry jest ewenementem. Warto dodać, że w naszym wcześniejszym badaniu ankietowym w 2015 roku cena była na drugim miejscu tuż za parametrami technicznymi. Wydaje się, że pokazany wykres, na którym czołowe miejsca okupują parametry urządzeń, ich jakość oraz wsparcie sprzedaży i obsługa posprzedażna, a dopiero potem cena, jest znakiem szybko postępującej dojrzałości rynku - krajowe firmy przez ostatnią dekadę na tyle się dorobiły i wyedukowały, że są w stanie inwestycję oceniać w długofalowej perspektywie i dokładniej liczą koszty TCO.

To samo dotyczy montażu 3D, a więc takiego, gdzie podłoże nie jest płaskie. W porównaniu do lakierowania, które jest już w branży znane i stosowane, kolejną nowością wchodzącą na rynek jest plazma, a więc technologia czyszczenia i pokrywania płytek.