Современное паяльное оборудование — шаг к бережливому производству

№ 1’2015
PDF версия
Современные тенденции в развитии радиоэлектронных производств предполагают максимально возможную автоматизацию всех технологических процессов и операций. Но ручная пайка в радиоэлектронике как применялась, так и будет применяться — это факт.

К сожалению, такие производства требуют больших затрат:

  • на закупку технологического оснащения;
  • на закупку расходных материалов;
  • на оплату потребляемой электроэнергии;
  • на заработную плату и налоги на нее.

Даже с учетом финансовых расходов и нестабильной финансовой обстановки, большинство предприятий организовали или стремятся организовать «бережливое производство».

Бережливое производство — концепция управления производственным предприятием, основанная на постоянном стремлении к устранению всех видов потерь. Бережливое производство предполагает вовлечение в процесс оптимизации бизнеса каждого сотрудника и максимальную ориентацию на потребителя.

«Но как?» — спросите вы. Для начала необходимо разобраться, где имеются слабые места.

В радиоэлектронной отрасли одно из таких слабых мест — рабочее место монтажника, а именно ручное паяльное оборудование, вокруг которого и организовано все производство.

Нередко на предприятиях, где используются ручные методы пайки, существует сдельная оплата труда, что обусловлено следующими факторами:

  • потребность в увеличении объемов деятельности;
  • наличие количественных показателей работы, которые непосредственно зависят от конкретного сотрудника;
  • необходимость на конкретном участке стимулировать сотрудника к дальнейшему увеличению объема работы;
  • возможность увеличить объем выполняемой работы не в ущерб качеству;
  • возможность точного определения объема и контроля качества выполняемой работы, позволяющая исключить приписки и искусственное завышение;
  • возможность исключить или свести к минимуму простои в работе из-за несвоевременного поступления материалов, инструментов и т. д.;
  • применение технически обоснованных норм труда.

Но при использовании такого типа оплаты возникает и ряд опасностей:

  • нарушение режима технологического процесса;
  • нарушение требований техники безопасности;
  • снижение качества производимой продукции;
  • ухудшение обслуживания оборудования;
  • преждевременный выход оборудования из строя;
  • перерасход сырья и материалов.

Описанные выше недостатки можно легко контролировать и даже свести к минимуму, используя для процессов ручной пайки современное паяльное оборудование, позволяющее отслеживать и улучшать самые важные параметры:

  • производительность;
  • расход материалов и расходников (наконечники, флюсы, припои);
  • расход энергии;
  • качество продукции, зависящее от соблюдения техпроцесса (контроль и мониторинг параметров);
  • безопасность работников.

 

Производительность: повысить на 40%

Согласно ОСТ4‑Г0.054.267 «Аппаратура радиоэлектронная. Сборочно-монтажное производство. Пайка электромонтажных соединений. Типовые технологические операции», время пайки паяльником при температуре 265 °C должно занимать не более 3 с, следовательно, за одну минуту работы монтажник в среднем может делать 10–12 точечных паек.

 График сравнения скорости компенсации температуры после пяти точечных паек, сделанных на двух разных паяльных станциях

Рис. 1. График сравнения скорости компенсации температуры после пяти точечных паек, сделанных на двух разных паяльных станциях (вариант 1)

Но при использовании современного ручного паяльного оборудования число паек можно увеличить на 40%, что естественно отразится на скорости производственного процесса.

График сравнения скорости компенсации температуры после пяти точечных паек, сделанных на двух разных паяльных станциях

Рис. 2. График сравнения скорости компенсации температуры после пяти точечных паек, сделанных на двух разных паяльных станциях (вариант 2)

На рис. 1 и 2 видно, что при одинаковом количестве паек далеко не каждое паяльное оборудование достаточно быстро и качественно справляется с восполнением температурных потерь, что сказывается на скорости проведения таких операций.

Картридж-наконечник фирмы JBC

Рис. 3. Картридж-наконечник фирмы JBC

Для достижения максимальной скорости ручной пайки компания JBC предлагает паяльное оборудование, в котором стабильность и точность поддержания температуры достигаются с помощью:

  • использования картриджа наконечника, представляющего собой конструктив, в котором встроены термопара и нагревательный элемент (рис. 3), поскольку для достижения максимальной точности поддержания температуры термопара должна находиться максимально близко к зоне пайки;
  • считывания информации с наконечника, происходящего со скоростью 60 раз/с;
  • эффективной передачи тепла в зону пайки (рис. 4).
Эффективность передачи тепла

Рис. 4. Эффективность передачи тепла

Таким способом достигается линейный рост производительности.

Применение новых технических решений в ручной пайке может давать скачкообразный рост эффективности. Например, на одном из предприятий монтажник на пайку многовыводного компонента в корпусе QFP (256 выводов c шагом 0,4 мм) затрачивал около 50 мин. С помощью современного паяльного оборудования и верно подобранного картриджа наконечника (которых насчитывается порядка 450 видов) время пайки сократилось до 3 мин.

Снижение себестоимости за счет повышения производительности дает рост экономической эффективности производства.

Рассмотрим на примере, как рост производительности труда монтажников влияет на рентабельность конкретного изделия. Пример упрощенный и потому может быть показательным.

Крупный цех на 200 монтажников оснастили современным паяльным оборудованием, и его производительность (при тех же силах) увеличилась на 40%: раньше выпускали 1000 изделий в месяц, теперь — 1400.

Доход монтажника: 50% сдельная оплата труда, 50% фиксированная часть. Тогда при росте производительности на 40% (типовой эффект внедрения JBC) имеем снижение расходов на оплату труда и налогов 20% на единицу изделия в структуре себестоимости (далее — с/с). Получаем рост совокупных доходов на 20%, что увеличивает привлекательность работы, заставляет неукоснительно выполнять техпроцесс, позволяет привлекать способную молодежь и в конечном итоге — повышает качество продукции и способствует внедрению и развитию бережливого производства. Получаем сравнительную таблицу, в которой представлены показатели до и после оснащения цеха новым оборудованием (таблица).

Таблица. Сравнение показателей до и после оснащения цеха новым оборудованием

Наименование

До приобретения
нового оборудования,
тыс. руб.

После приобретения
нового оборудования,
тыс. руб.

1

Фонд оплаты труда, или ФОТ
(в том числе страховые взносы на заработную плату монтажников)

10 000

12 000

2

Прямые расходы, исключая ФОТ (материалы, энергия, расходники)

3000

6000

3

Общецеховые расходы и косвенные расходы

20 000

20 000

4

Все прочие накладные расходы предприятия (идущие на с/с изделия)

60 000

60 000

5

Итого затраты

93 000

98 000

6

Итоговая с/с изделия (итого: затраты/кол­во изделий)

93 000/1000 =

93 000 руб./шт.

98 000/1400 =

70 000 руб./шт.

7

Разница между «было» и «стало»

 

–24,7%

Себестоимость изделия снижена на 24,7%.

Таким образом, увеличение производительности работы на местах интенсивно снижает себестоимость изделий и повышает экономическую эффективность участка, цеха и производства в целом.

 

Экономия на расходниках

На производстве РЭА самый ходовой расходник — это наконечники.

Срок службы современного картридж-наконечника (стоимость 37 евро) в среднем в 4–5 раз превышает срок службы стандартного медного наконечника с многослойной полудой (стоимость 17 евро). Из этого сравнения можно сделать простой вывод: эксплуатация современного картридж-наконечника по сравнению со стандартным на 40% выгоднее.

Рассмотрим пример: на участке работают 200 монтажников, за три месяца каждый из них использует в среднем один наконечник. В год на такой участок приходится приобретать 800 наконечников общей стоимостью 13 600 евро. Если приобрести наконечники паяльного оборудования JBC, общая сумма затрат на них в год будет равна 7400 евро. Выгода составит более 45%!

Такая выгода достигается следующим образом: после размещения паяльника в интеллектуальную подставку температура картридж-наконечника автоматически понижается с 270 до 180 °C за пару секунд, что уменьшает его выгорание и износ. В результате время эксплуатации картридж-наконечника увеличивается в 4–5 раз по сравнению с традиционными наконечниками (жалами) паяльника. После того как паяльник взят с подставки, температура мгновенно достигает заданного значения. Уменьшается время простоя и увеличивается безопасность оператора.

Долговечность любого картридж-наконечника зависит от множества параметров: установленной температуры, типа флюса, типа припоя, формы наконечника, человеческого фактора. Долговечность картридж-наконечника JBC находится в диапазоне 25 000–100 000 паек.

 

Снижение электропотребления

Для достижения стандартов бережливого производства необходимо учитывать расходы на электропотребление производства и стремиться оптимизировать его.

При использовании паяльных систем JBC затраты на электроэнергию можно снизить с помощью интеллектуальной системы подставок, позволяющей сэкономить потребляемую электроэнергию за счет понижения температуры и уменьшения энергии до 10 Вт во время спящего режима и до 4 Вт во время пониженного энергопотребления (рис. 5).

Энергосбережение при работе паяльного оборудования JBC

Рис. 5. Энергосбережение при работе паяльного оборудования JBC

 

Качество продукции

Качество продукции напрямую зависит от соблюдения техпроцесса. Паяльное оборудование JBC позволяет контролировать следующие параметры:

  • температуру пайки;
  • время пайки;
  • количество паек;
  • время работы монтажника;
  • время нахождения инструмента в спящем режиме.

Контроль и мониторинг возможно осуществлять как на одном рабочем месте, так и на всем участке сразу. Каждая станция подключается в сеть, которая с помощью специального ПО обеспечивает контроль всех паяльных станций (рис. 6). Данная функция помогает отслеживать нарушения режима технологического процесса и полностью исключать их.

Мониторинг технологического процесса пайки на производстве

Рис. 6. Мониторинг технологического процесса пайки на производстве

 

Безопасность

Наконечник можно менять за доли секунды благодаря специальным держателям в паяльной станции и конструктивным и технологическим особенностям картридж-наконечников. Для этого не требуется дополнительный инструмент: достаточно разместить картридж-наконечник в держателе, потянуть паяльник на себя, а затем вставить новый картридж-наконечник, исключая возможность ожога.

 

Заключение

Современное паяльное оборудование последнего поколения — паяльное оборудование JBC — позволяет эффективно устранять потери на всех этапах производственного процесса, достигать оптимальных технологических, производственных и экономических показателей, внедрять систему бережливого производства. Затраты на перевооружение можно признать выгодными инвестициями в развитие, которые гарантированно дадут экономический и технологический эффект.                       

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *