Технологии в электронной промышленности №6'2007

Оборудование для производства жгутов в электронике

Юрий Морозовский


Тенденции развития контрактных производств в Европе и России имеют много общего. Европейские производства ориентируются на малые партии, короткие сроки изготовления. Для привлечения клиентов уже традиционным стало оснащение контрактных производств жгутовыми участками, чтобы комплектовать готовую продукцию (собранные печатные платы, электронные блоки) устройствами подключения и соединения.


Опыт работы нашей компании на рынке производства жгутов заставляет обратиться в уважаемое издание, чтобы дать возможность специалистам в России корректно выбирать оборудование для производства жгутов. При правильном выборе оборудования полностью закрываются собственные потребности и появляется возможность дополнительной прибыли. Это важно, так как оснащенное высокотехнологичным и ликвидным оборудованием предприятие дает стабильный доход.

Современный жгут

В условиях серийного или массового производства при широкой номенклатуре использовать пайку (сварку) невозможно, поэтому применяется только опрессовка. За последние десятилетия наработан огромный класс соединителей, использующих опрессовку. Наиболее широкий ассортимент предлагает компания Tyco: практически для любой отрасли промышленности есть системы проверенных и аттестованных соединителей. Качество опрессовки намного выше пайки, если операции выполняются в точном соответствии с технологией, сама технология позволяет контролировать качество каждого соединения, поэтому даже в военной технике и авиации опрессовка вытесняет пайку.

Жгуты современного автомобиля (рис. 1) и стиральной машины уже давно стали высокотехнологичным продуктом. Отказ одной цепи приводит к отказу всей системы в целом. Поэтому к качеству жгута предъявляются самые высокие требования. Идеальное жгутовое производство поставляет продукцию прямо на конвейер без входного контроля. Это выгодно и потребителю, и изготовителю.

Автомобильный жгут

Стоимость владения

Классический пример для понимания «стоимости владения» — автомобиль Mercedes. Всем известно, что это не дешевый автомобиль. Но при этом такси в Европе (и не только) — Mercedes. Причина в высокой надежности, значительном ресурсе, доступности запасных частей (рис. 2), а в конечном результате — разумная и даже низкая «стоимость владения» и высокая ликвидность машины, которая постоянно в работе. То, что важна не цена, а стоимость владения (!), осознали и компании-перевозчики в России. Сейчас «Газели» в пассажирских перевозках активно вытесняются и «Мерседесами», и «Фордами», даже ГАЗ нашел альтернативу LCV в Англии. Причины — низкий ресурс отечественных автомобилей, цена его после трех лет эксплуатации (ликвидность) падает до нуля.

Оценка стоимости электрокомпонентов среднего европейского автомобиля

Аналогичная ситуация складывается и на рынке оборудования. Поэтому компании, приобретающие оборудование для стабильного производства, отдают предпочтение известным мировым фирмам, ориентируются на опыт эксплуатации их оборудования, например в Leony, Yazaki, Valeo и др.

Безусловно, есть огромный класс задач, где применение дешевых или «бюджетных» вариантов возможно. Такие потребители ориентированы на узкие товарные рынки, предпочитают бороться за цену в ущерб качеству.

Классы машин для изготовления жгута

Производство жгута с применением систем автоматизации разбивается на несколько важных этапов — изготовление «подсборок» или деталей жгута, сборка или «вязка» жгута и его маркировка, контроль параметров (проверка цепей, электрических и даже механических параметров). Для каждого вида подсборок и в зависимости от ожидаемой производительности выбирается машина определенного класса:

  • Настольные машины, механизирующие операции, качество которых не может гарантировать ручной инструмент: машины зачистки сложного (многослойного, коаксиального) провода (кабеля), машины опрессовки (прессы) наконечника на жилу, машины изготовления витой пары. Подобные машины работают «в паре» с человеком — оператором, задача оператора — правильно подать заготовку, а машина с высокой точностью и надежностью выполнит ряд операций. Расчетная цифра для оценки эффективности — 8 тыс. операций опрессовки в смену, это предел для квалифицированного оператора пресса для установки наконечников.
  • Автоматы резки-зачистки применяются для изготовления заготовок для подсборок. Для нормальной работы машины оснащаются дополнительными устройствами подачи провода, укладки готовой продукции, маркировки. Наиболее широко подобного класса машины используются при изготовлении деталей жгута в светотехнике, энергетике, в транспортном машиностроении. Здесь нет сложных жгутов и нет больших объемов. Производительность в пределах 5 тыс. заготовок в смену более чем разумна для подобных производств.
  • Автоматические линии ориентированы на массовый выпуск продукции. В одном цикле на заготовке выполняются резка-зачистка, маркировка, установка наконечников, подборка партий. Компания KOMAX, производящая оборудование для комплексной автоматизации, предлагает потребителю автоматические линии специального применения: для электроники, для жгутов бытовой техники, жгутов автомобильных, жгутов для авиации и транспортного машиностроения. Автоматические линии позволяют выпускать около 5 тыс. заготовок в час.
  • Автоматы сборки жгутов — отдельный класс оборудования, ориентированный на массовый выпуск жгутов или подсборок. Машины подобного класса выпускают жгуты для бытовой техники (IDC-жгуты), для энергетики (детали распределительных шкафов), для автомобилей (жгуты ABS, датчиков, FFC-FPC, для телекоммуникаций).

Важное замечание

Класс машин (автоматов или полуавтоматов), применяемых для изготовления жгута, определяется производительностью и функциональным назначением оборудования. В характеристиках практически всех производителей присутствуют таблицы или графики, демонстрирующие деталь жгута, и на ее примере показывается число заготовок в час в зависимости от длины. Некоторые производители оборудования в погоне за внешним эффектом замалчивают одну простую истину: исходный материал (провод или кабель) имеет конечные механические свойства, при высоких скоростях подачи провода неизбежны его повреждения (обрыв внутренних жил). Поэтому показатель числа заготовок в час не есть показатель качества. Практика применения как зарубежными, так и отечественными производителями это подтверждает.

При установке предельных скоростных режимов работы (при этом часто отключаются встроенные системы контроля качества, если они есть) значительная часть готовой продукции (по нашему опыту — не менее 12%) — брак. Во время выставки Электро-2004 мы провели сравнительные испытания KODERA и KOMAX. Результат — скорость обработки на KODERA выше на 10%, но в брак ушло более 15%, а вот у KOMAX — 0%.

Решения для электроники

Электроника, как правило, работает с проводами малых и сверхмалых сечений, наиболее распространенные операции: выполнение перемычек с лужением; установка миниатюрных наконечников.

KOMAX Kappa 225

Изготовители электроники и спецтехники традиционно используют МГТФ малых сечений. «Любимый» провод электронщиков весьма капризен в обработке на автоматах (рис. 3). Но в линейке машин KOMAX есть удачное решение для его обработки. Данная машина за счет использования четырех сервоприводов позволяет обрабатывать провода и больших сечений (табл. 1).

Внешний вид машины KOMAX Kappa 225
Таблица 1. Технические характеристики KOMAX Kappa 225
Технические характеристики KOMAX Kappa 225

Практически весь диапазон традиционных проводов в электронике «закрывается» этим автоматом. Komax Kappa 225 традиционно используется в производстве жгутов (табл. 2) для автомобилей и для бытовой техники, на вспомогательных и заготовительных операциях.

Таблица 2. Основные операции KOMAX Kappa 225
Основные операции KOMAX Kappa 225

Более 10 лет практики применения этих машин показывает их высокую эффективность (рис. 4) и надежность. Отдельно следует отметить, что часто машины приобретаются для решения специальных задач изготовителя спецтехники, но становятся источником дополнительной прибыли, стабильного дохода, так как позволяют эффективно выполнять и сторонние заказы (рис. 5).

График производительности
Линия на базе KOMAX Kappa 225 с размотчиком, струйным принтером и кольцеукладчиком

Компания предлагает множество типовых решений на базе машин серии Kappa: для производства патч-кордов ВОЛС, линий маркировки (термической или струйной) провода (кабеля) для транспортного машиностроения, с дополнительным оборудованием — хорошее решение для выполнения заготовок при производстве светотехники.

KOMAX Gamma 255

Специально для электроники компания Komax предлагает машины серии Gamma (рис. 6). Наиболее интересный автомат обработки для «электронщиков» — Komax Gamma 255. В этом «универсале» можно провести обработку провода сечением 0,0123 мм, выполнить операцию лужения, пайки («верхний» предел— 2,5 мм2) и скрутки жил после зачистки (табл. 3, рис. 7). В электронике часто приходится выполнять соединения пайкой перемычками малых размеров. Специально для этого есть функция резки-зачистки-пайки с двух сторон (рис. 8), минимальная длина перемычки — 15 мм. Машина компактна, требует минимума площади для размещения. В Европе контрактные производители печатных плат, электронных блоков и устройств отдают предпочтение именно этой машине.

Внешний вид KOMAX Gamma 255
Основные операции машины KOMAX Gamma 255
Пример обработки провода (резка-зачистка-установка наконечника) на KOMAX Gamma 255
Таблица 3. Технические характеристики KOMAX Gamma 255
Технические характеристики KOMAX Gamma 255

Bt188

Одно из интересных решений для электроники — машина (полуавтомат) для изготовления витой пары (рис. 9).

KOMAX Bt188 — машина изготовления витой пары

Машина позволяет получать витую пару длиной до 10 м гарантированного качества, так как только автомат может гарантировать постоянный шаг скрутки двух проводов (рис. 10).

Примеры изготовления витой пары на KOMAX Bt188

Витая пара представляет собой альтернативу коаксиальному проводу в некоторых измерительных цепях.

Специально для автомобильных и измерительных систем компанией создан автомат изготовления витой пары bt188. Опыт эксплуатации в России показал высокую эффективность его применения, так как попытки выполнять операцию скрутки с помощью «подручных» средств приводят к повреждению изоляции жил провода, деформируют провод, гарантии качества нет и быть не может (рис. 11).

Примеры брака при применении непрофессионального оборудования для скрутки витой пары

Технические характеристики:

  • Поперечные сечения: 2×0,08 до 2×2,5 мм2;
  • С доп. оборудованием: 3 или 4×0,08 до 2,5 мм2;
  • Длина скрутки: 8–50 мм;
  • Длина нескрученных концов: 25–85 мм, регулируется;
  • Длина готовой витой пары: 50–2500 мм (с доп. оборудованием — до 999,9 мм):
  • Электропитание: 115/230 В, 50/60 Гц;
  • Давление сжатого воздуха: 4–6 атм.;
  • Габариты (Д×Г×В): 3792×585×1230 мм;
  • Производительность: около 330 шт/ч.

В рамках обзорной статьи нельзя описать все решения KOMAX для электротехники, автомобилестроения, широкую гамму машин для обработки провода, автоматизации сборки для медицины, солнечных батарей, и даже ножей (знаменитых VictryNox), поэтому здесь представлены только «живые» решения для электроники.

Машины для перспективных технологий

Соединители IDC (Insulation Displacement Contact) впервые появились в электронике. Идея «прорезных» контактов оказалась живучей, сейчас IDC-соединители широко применяются в электронике, бытовой технике и автомобилестроении. Появились соединители, выдерживающие до 10 А — и это не предел. Применение IDC-соединителей позволило значительно сократить цикл изготовления жгута.

Наиболее широко такие соединители применяются в производстве бытовой техники и электроники.

В линейке автоматов для IDC у компании KOMAX есть несколько решений (автоматические линии, автоматы сборки жгутов) — машины серии Zeta и Lambda.

Для работы в полуавтоматическом режиме мы рекомендуем полуавтоматы Stocko (Германия), а для ручной сборки (набивки) IDC-соединителей — инструмент Tyco.

Машины KOMAX и Stocko оснащены системами контроля качества соединения. На рис. 12 приведен шлиф IDC-соединения.

Обращение к электронщикам

К сожалению, приходится констатировать, что специалисты, выбирающие оборудование, не всегда понимают технологию изготовления жгута с применением автоматов и полуавтоматов. Во многом это связано с тем, что специалистов-машиностроителей с практическим опытом становится все меньше. Зачастую, увидев машину «легкую и изящную», они забывают о том, что станок не может работать без надежной и мощной рамы, что деформации, возникающие в процессе работы, «разбивают» модные алюминиевые профили, сбиваются механические настройки.

При выборе оборудования старайтесь получить рекомендации лиц, эксплуатирующих оборудование, а не продавцов. К сожалению, продавцы по известным причинам делают акцент на цену, а не на потребительские свойства. Требуйте от поставщиков (продавцов) данных по ресурсу и стоимости основных запасных частей и расходных материалов, стоимость обслуживания (негарантийного) — час (день) работы специалиста, минимум услуг, которые вы должны будете обеспечить для его работы. Очень часто эти расходы являются значительными (до 1500 евро в день!). Оцените отдельно стоимость простоя (!). При этом можно получить очень интересные цифры, которые сведут на нет всю «псевдоэкономию».

При выборе инструмента для опрессовки (аппликаторов) требуйте данных по ресурсу деталей. Слишком часто в погоне за низкой ценой можно получить аппликатор, который не выдержит и 10 тыс. циклов. Если вас интересует качество и высокая ликвидность (возможность продать), используйте только аппликаторы Mecal (Италия) — их ресурс составляет более 3 млн циклов. Мало того, что они «неубиваемые», они еще и ликвидный товар.

В настоящее время мы на пороге бума в электронике, электротехнике, автомобилестроении. Компании, начавшие в России производство автомобилей и бытовой техники, в 2008–2009 годах выйдут на свои проектные мощности. Все связаны с Правительством России обязательствами по локализации своих производств. Сама производственная логистика показывает, что ввоз (даже из «дешевого» Китая) деталей и узлов для SKD-сборки станет невыгодным в ближайшее время. Конвейер нацелен на внутренний рынок, производство ориентировано на сбыт, поэтому держать огромные запасы узлов и деталей становится дорого и нецелесообразно: складские запасы достигают десятков кубометров и сотен тысяч евро!

В августе-сентябре в Москве прошла выставка «МоторШоу» (MIMS и «Интеравто»). Этот автосалон оказался фактически выставкой китайского автопрома в России. Обилие китайских производителей автомобилей и автокомпонентов поражает, впечатляет, шокирует. Сейчас большая часть автосборочных производств и производств бытовой техники по требованиям российского Правительства должна быть локализована. Перед «контрактниками» открывается широкое поле для взаимодействия со сборочными производствами. Автомобили «напичканы» электроникой, обвиты проводами и жгутами. Приведу краткий перечень предприятий, осуществляющих сборку в России:

  1. Автомобилей (с указанием проектной мощности некоторых): Renault/«Автофрамос» — 160 тыс.; Hyundai/Таганрог — 100 тыс.; VW/Калуга — 250 тыс.; Ford/Всеволожск — 120 тыс.; Chery/«АвтоТор» (200), DM-Geely/Свердловская обл.; KIA/Ижевск; Toyota (200), Nissan (100), GM-DC/СПб-Шушары; SsangYong/Набережные челны; Fiat/Елабуга; Chrysler/ГАЗ; FAW/Гжель; GWC/Елабуга; Isuzu/Ульяновск — и это еще не все.
  2. Производств бытовой техники СПб/BSH (Bosch-Siemens-Hausgerete), Electrolux; Орск/Merloni, Липецк/Indesit и Stinol, Владимир/BEKO, Киров/Candy, Руза/LG, Samsung.

Число компаний не уменьшается, подобные проекты есть в транспортном машиностроении, авиации. У производителей электроники появляется широкое поле для деятельности, возможности расширения своих производств. Сертифицированным «контрактникам» значительно легче вписаться в программы локализации. Не упустите свой шанс, не учитесь на своих ошибках. Опыт работы со сборочными производствами показывает, что потребность в ваших услугах есть.

Другие статьи по этой теме


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо

Московмастер - ремонтируем все марки Beko на дому, обращайтесь.
Промывочная жидкость для принтера купить
Моторные, трансмиссионные и промывочные масла, СОЖ и др
rashodnikishop.ru