Giải pháp lắp ráp và in ấn kết hợp

Kế hoạch ban đầu cho dây chuyền sản xuất mới tại công ty sản xuất thiết bị dây dẫn bao gồm hai khu vực riêng biệt (một khu vực dành cho các dây chuyền lắp ráp tự động để sản xuất công tắc; và một khu vực khác sử dụng máy in tampon để đánh dấu các tấm mặt đã lắp ráp). Giữa hai khu vực này sẽ có một chuỗi thao tác thủ công, nơi các thùng công tắc chưa in sẽ được vận chuyển dọc hành lang. Việc vận chuyển như vậy sẽ rất khó khăn, chi phí hàng tồn kho (tức là các bộ phận đang chờ hoàn thiện) sẽ cao, và nguy cơ hư hỏng vật liệu do xử lý sai sẽ rất lớn. Kế hoạch cuối cùng đã loại bỏ hành lang bằng cách kết hợp việc lắp ráp công tắc và in tampon vào một dây chuyền sản xuất duy nhất, nơi công tắc được lắp ráp, in, kiểm tra và đóng gói mà không cần xếp hàng chờ đợi ở bất kỳ khâu nào trong quy trình. Bằng cách tích hợp các quy trình này, thời gian sản xuất (thời gian từ đầu đến cuối toàn bộ hoạt động) đã được giảm 33%, và hư hỏng các bộ phận do xử lý thủ công (ví dụ: trầy xước và dấu vân tay) đã được loại bỏ.

Đây là nguyên tắc nền tảng của quy trình lắp ráp và in ấn kết hợp, hay còn gọi là quy trình sản xuất tích hợp. Đây không phải là một loại máy móc cụ thể; mà là một khái niệm thiết kế, tích hợp việc lắp ráp cơ khí sản phẩm với việc dán các nhãn hiệu nhận dạng (thương hiệu, xếp hạng, chứng nhận, hướng dẫn) vào một hệ thống tự động hóa duy nhất và mạch lạc. Đối với bất kỳ nhà sản xuất nào thực hiện việc lắp ráp và dán nhãn sản phẩm, việc hiểu cách kết hợp hai quy trình vốn tách biệt này sẽ giúp họ có được con đường rõ ràng hơn để giảm chi phí, nâng cao chất lượng và giảm độ phức tạp của nhà máy sản xuất.

Hệ thống lắp ráp và in ấn kết hợp là gì?

Trong hệ thống lắp ráp và in ấn kết hợp, việc sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh diễn ra thông qua một loạt các thao tác (ví dụ: Cấp liệu, Ghép nối, Cố định, Niêm phong và Kiểm tra) cộng với một loạt các thao tác hoàn thiện (ví dụ: In tampon, In lụa, Khắc laser hoặc Mã phun mực) được phối hợp cả về cơ khí và kỹ thuật số như một phần của dây chuyền/ô sản xuất lắp ráp và in ấn tích hợp tổng thể. Sản phẩm di chuyển từ vị trí lắp ráp cuối cùng trực tiếp đến thiết bị in ấn thông qua một phương pháp thay thế – băng tải, bàn xoay (chuyển động liên tục), chuyển giao bằng robot – mà không cần lưu trữ trung gian hoặc xử lý sản phẩm bằng tay. Khu vực lắp ráp và in ấn có một kiến trúc điều khiển kết hợp duy nhất và một hệ thống MES (Hệ thống Thực thi Sản xuất) hoặc SCADA (Hệ thống Giám sát và Thu thập Dữ liệu) duy nhất tích hợp tất cả các quy trình theo dõi dữ liệu/thông tin sản xuất trên mỗi đơn vị giữa khâu lắp ráp và in ấn.

In tampon, in laser và in lụa là những phương pháp in được sử dụng phổ biến nhất trong dây chuyền lắp ráp sản xuất. Chúng phù hợp để in trên mọi loại bề mặt, bao gồm cả các hình dạng cong hoặc không đều (in tampon), các dấu hiệu vĩnh cửu, độ tương phản cao trên nhựa và kim loại (in laser), và các bề mặt phẳng như tấm và nhãn (in lụa). Trong ba công nghệ in được đề cập ở trên, in tampon được sử dụng nhiều nhất vì miếng đệm silicon có thể thích ứng với các bề mặt không phẳng của thân cầu dao, mặt công tắc và vỏ công tắc tơ. Để hiểu rõ hơn về quy trình in tampon, hãy tham khảo hướng dẫn của chúng tôi về... Máy in tampon là gì? Giải thích chi tiết về công nghệ.

Tại sao nên kết hợp lắp ráp và in ấn? Trường hợp hiệu quả

Hiệu quả có thể được tăng lên bằng cách kết hợp in ấn, lắp ráp và cung cấp các cơ hội mới thông qua một quy trình liên tục thay vì các môi trường hoàn toàn riêng biệt.

• Loại bỏ hàng tồn kho đang trong quá trình sản xuất (WIP). Trong cấu hình tiêu chuẩn, các bộ phận đã được lắp ráp và in xong đều được xếp hàng chờ in trên giá đỡ. Lượng hàng tồn kho này thể hiện sự lãng phí vốn, diện tích sàn và tiềm ẩn nguy cơ hư hỏng, kẹt hoặc lỗi thời. Dây chuyền kết hợp loại bỏ lượng hàng tồn kho bằng cách in các bộ phận đã lắp ráp ngay sau khi chúng được lắp ráp, nghĩa là không có hàng tồn kho nào giữa hai quy trình này.
• Giảm thiểu hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Hiện nay, việc thao tác (nhấc lên, đặt xuống, cho vào hộp, mở ra, v.v.) có thể dẫn đến hư hỏng chi tiết. Dây chuyền sản xuất tích hợp đã loại bỏ tất cả các bước thao tác giữa khâu lắp ráp và in ấn, do đó loại bỏ được tất cả các lỗi liên quan đến các bước đó.
• Khả năng truy xuất nguồn gốc tức thì. Khi cả trạm lắp ráp và trạm in được kết nối bằng phương tiện kỹ thuật số, số sê-ri, giá trị mô-men xoắn và dữ liệu hiệu chuẩn lắp ráp có thể được in trực tiếp lên hoặc mã hóa vào ma trận dữ liệu tại trạm tiếp theo trên dây chuyền. Việc truy xuất nguồn gốc đang ngày càng được chú trọng trong các ngành công nghiệp chứng nhận ô tô, y tế và điện. Nghiên cứu do McKinsey & Company thực hiện về sản xuất tích hợp luôn chỉ ra rằng việc loại bỏ các quy trình không liên kết (tức là quy trình làm việc) là chìa khóa để cải thiện năng suất và giảm thiểu lỗi.
• Đơn giản hóa quy trình hậu cần. Dây chuyền lắp ráp được thiết kế để nhận nguyên liệu thô từ một địa điểm và sản xuất ra sản phẩm hoàn thiện, đã được in ấn và kiểm tra tại một địa điểm khác. Dây chuyền lắp ráp này không có giao diện nội bộ giữa khách hàng/nhà cung cấp, nghĩa là không có sự chuyển giao sản phẩm nội bộ giữa khâu lắp ráp và in ấn, và không có chứng từ chuyển giao hoặc vấn đề lập kế hoạch giữa nguồn in ấn và nguồn lắp ráp.

Cách lựa chọn giữa các phương pháp khác nhau

Quyết định về mức độ tích hợp giữa lắp ráp và in ấn phụ thuộc vào sản phẩm, số lượng sản phẩm và yêu cầu in ấn. Bảng dưới đây cung cấp một khuôn khổ cho quyết định đó.

Nơi mà sự kết hợp giữa lắp ráp và in ấn mang lại giá trị cao nhất.

Các ngành công nghiệp thu được giá trị lớn nhất từ việc tích hợp các giải pháp lắp ráp và in ấn bao gồm những ngành mà việc đánh dấu vĩnh viễn (có hậu quả về mặt pháp lý và/hoặc quy định) là bắt buộc và sản phẩm phải được lắp ráp cơ khí trước khi được đánh dấu.

Các thiết bị bảo vệ điện (MCB, MCCB, công tắc tơ, công tắc)

Một cầu dao tự động thu nhỏ (MCB) phải có định mức dòng điện, đường cong ngắt mạch, tên thương hiệu và dấu chứng nhận để xác định các đặc tính bảo vệ mà thiết bị được thiết kế để cung cấp. Mục đích của các ký hiệu này không chỉ để trang trí, mà còn để xác định hợp pháp các đặc tính bảo vệ của thiết bị. Nếu dây chuyền lắp ráp hiệu chuẩn và kiểm tra các cầu dao tự động thu nhỏ (MCB) được kết nối trực tiếp với trạm in pad để in định mức dòng điện thực tế lên MCB, thì MCB đã được đánh dấu đúng cách. Nếu một MCB không đạt hiệu chuẩn, nó không thể được in định mức dòng điện. MCB chỉ được in định mức dòng điện nếu nó vượt qua các bài kiểm tra hiệu chuẩn. Khả năng truy xuất nguồn gốc khép kín này là tiêu chuẩn xuất sắc cho chứng nhận điện (IE), và được Benlong Automation thực hiện bằng cách tạo ra các dây chuyền sản xuất tích hợp hoàn toàn cho MCB và cầu dao tự động vỏ đúc (MCCB). MỘT Dây chuyền lắp ráp tự động MCB Có thể tích hợp với trạm in tampon — hoặc trạm khắc laser để tạo các dấu hiệu có độ tương phản cao và bền vững — để cầu dao đã được lắp ráp và hiệu chỉnh được in và kiểm tra trước khi đến trạm đóng gói.

Linh kiện ô tô

Các công tắc, cảm biến và vỏ bộ truyền động trong ứng dụng ô tô có số hiệu phụ tùng, logo OEM và mã ngày sản xuất cần phải chịu được nhiệt độ cao, độ rung và tiếp xúc với nhiều loại hóa chất khác nhau trong suốt vòng đời sử dụng của xe. Việc tích hợp một dây chuyền sản xuất để thực hiện lắp ráp và khắc laser trong cùng một thao tác giúp giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi khắc, từ đó giảm thiểu việc bị từ chối trong chuỗi cung ứng.

Thiết bị y tế và chẩn đoán

Mực in tương thích sinh học và quy trình theo dõi hoàn chỉnh từ khâu sản xuất đến in ấn là điều bắt buộc khi sản xuất thân ống tiêm, vỏ ống hít và hộp mực chẩn đoán. Việc sử dụng buồng sạch tích hợp với kiểm tra trực quan từng bản in sẽ tạo ra tài liệu được xác thực cần thiết cho việc nộp hồ sơ pháp lý.

Điện tử tiêu dùng

Một hệ thống lắp ráp/in ấn kết hợp được thiết kế linh hoạt là một lựa chọn hấp dẫn so với việc sử dụng dây chuyền chuyên dụng, vì vòng đời sản phẩm thường khá ngắn và thường xuyên cần có những thay đổi về hình thức hoặc thiết kế. Cùng một hệ thống có thể được lập trình lại để in logo khác hoặc màu mới trong vòng chưa đầy 10 phút, mà không ảnh hưởng đến trình tự lắp ráp.

Các nhà sản xuất hàng đầu về tích hợp lắp ráp và in ấn.

Thị trường cho giải pháp lắp ráp và in ấn kết hợp Bao gồm các nhà sản xuất máy in chuyên dụng, các nhà tích hợp tự động hóa và các công ty tự xây dựng cả hai khả năng này. Sau đây là những nguồn chính cung cấp công nghệ này.

• Tampoprint AG (Đức): Một trong những nhà sản xuất máy in tampon lâu đời nhất thế giới. Tampoprint chế tạo các dây chuyền in tự động theo yêu cầu và có kinh nghiệm tích hợp máy in của mình vào các dây chuyền lắp ráp lớn hơn. Giá cả cạnh tranh, dịch vụ toàn cầu.
• Máy in tampon Kent (Hoa Kỳ): Chuyên cung cấp thiết bị in tampon và hệ thống tự động hóa tùy chỉnh cho ngành điện và điện tử. Nổi tiếng với các trạm in công nghiệp mạnh mẽ, chất lượng cao.
• Keyence (Nhật Bản): Là công ty hàng đầu thế giới về khắc laser và thị giác công nghiệp, máy khắc laser Keyence thường được các nhà tích hợp bên thứ ba tích hợp vào các dây chuyền lắp ráp và khắc laser kết hợp.
• Công ty tự động hóa Benlong (Trung Quốc): Benlong xây dựng các dây chuyền lắp ráp và kiểm tra tích hợp cho ngành điện, bao gồm cả việc tích hợp các trạm in tampon hoặc khắc laser vào quy trình sản xuất. Chuyên môn của Benlong nằm trong lĩnh vực lắp ráp và hiệu chuẩn các thiết bị bảo vệ — MCB, MCCB, ACB và contactor — và các dây chuyền kết hợp của hãng được thiết kế dựa trên các yêu cầu đánh dấu cụ thể, yêu cầu kiểm tra và mục tiêu năng suất của ngành này. Một dây chuyền lắp ráp và in MCB kết hợp của Benlong bao gồm các trạm lắp ráp, bàn hiệu chuẩn và kiểm tra, máy in tampon và hệ thống kiểm tra thị giác để xác minh từng dấu hiệu trước khi cầu dao rời khỏi dây chuyền.

Câu hỏi thường gặp

Có hai loại lắp ráp nào?

Có hai loại lắp ráp chính: Lắp ráp thủ công (trong đó công nhân sử dụng dụng cụ cầm tay hoặc dụng cụ điện) và Lắp ráp tự động (trong đó máy móc hoàn thành một chuỗi các bước được lập trình bởi máy tính). Giữa hai hình thức lắp ráp này, tồn tại một phương pháp được gọi là Lắp ráp bán tự động, trong đó các bộ phận được xử lý thủ công cho các quy trình linh hoạt nhưng sẽ được chuyển sang tự động hóa cho các quy trình quan trọng hơn.

Sự khác biệt giữa lắp ráp đồng thời và lắp ráp riêng lẻ là gì?

Đồng lắp ráp (Hoặc lắp ráp kết hợp) đề cập đến một kỹ thuật sản xuất bao gồm hai hoặc nhiều thao tác, chẳng hạn như lắp ráp hoặc in ấn, trong một quy trình hoặc dây chuyền liên tục. Trước đây, việc lắp ráp chức năng đơn lẻ được thực hiện tại các trạm làm việc riêng biệt, mỗi trạm có một thao tác riêng. Với hoạt động lắp ráp kết hợp, số lượng bộ phận cần xử lý ít hơn, lượng hàng tồn kho được lưu trữ ít hơn và thời gian giữa các lần sản xuất bộ phận (hay thời gian chờ) đã giảm đáng kể.

Ví dụ về một cụm lắp ráp con là gì?

Cụm linh kiện con là một nhóm các bộ phận được sản xuất riêng biệt rồi lắp ráp vào một sản phẩm khác. Trong các máy cắt mạch thu nhỏ, cụm giá đỡ tiếp điểm (cụm gồm các tiếp điểm hợp kim bạc được gắn vào cần đồng bằng đinh tán hoặc mối hàn) là một cụm linh kiện con và sau đó được đặt trong vỏ máy cắt.

"Lắp ráp" có nghĩa là gì?

Trong sản xuất hàng hóa, lắp ráp nghĩa là kết nối các bộ phận được phát triển độc lập với nhau cho đến khi tạo ra được vật thể hoặc bộ phận mong muốn. Quá trình lắp ráp này có thể bao gồm việc bắt vít, hàn, ép/đẩy các bộ phận cơ khí, dán keo giữa các vật liệu khác nhau và lắp đặt các thiết bị điện; và có thể được thực hiện bằng tay, bán tự động hoặc hoàn toàn tự động.

Tài liệu tham khảo

• McKinsey & Company — Sản xuất kỹ thuật số và Công nghiệp 4.0 — Nghiên cứu về tác động của quy trình sản xuất tích hợp, liên tục đến năng suất và chất lượng.
• Tampoprint AG — Giải pháp in tampon theo yêu cầu — Nhà sản xuất máy in tampon và hệ thống tự động hóa tích hợp của Đức.
• Keyence — Khắc laser và hệ thống thị giác công nghiệp — Hệ thống khắc laser và kiểm tra bằng thị giác máy tính cho các ứng dụng lắp ráp và khắc dấu kết hợp.
• Máy in tampon Kent — Thiết bị in tampon công nghiệp — Nhà sản xuất máy in tampon của Mỹ chuyên dùng trong các ứng dụng điện và công nghiệp.

A giải pháp lắp ráp và in ấn kết hợp Hệ thống này biến hai thao tác thành một quy trình duy nhất. Nó loại bỏ việc xử lý, tồn kho và sự chậm trễ giữa bước lắp ráp cuối cùng và bước in đầu tiên. Đối với nhà sản xuất thiết bị bảo vệ điện, điều đó có nghĩa là một bộ ngắt mạch được lắp ráp, hiệu chuẩn và in trong một lần duy nhất — và thông số được in trên vỏ hoàn toàn khớp với kết quả thử nghiệm được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Benlong Automation xây dựng các dây chuyền sản xuất kết hợp mang lại sự tích hợp này, bởi vì dấu hiệu trên sản phẩm là sự xác minh cuối cùng cho thấy quá trình lắp ráp đã được thực hiện đúng cách.