如何高效開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的噴膠設(shè)備？一個3C自動化前線工程師的嘔心分享
作為一家自動化行業(yè)整體解決方案提供商，在實際的項目案例中，往往需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境開發(fā)出各種非標(biāo)的自動化設(shè)備，而如何快速高效的設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)化的自動化設(shè)備則成為一個企業(yè)與技術(shù)人員的的實力驗證。
本文中，來自深圳橙子自動化的一線工程師將嘔心分享如何快速高效的開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)化的噴膠設(shè)備，經(jīng)驗之作實屬干貨。
熟知噴膠設(shè)備的發(fā)展環(huán)境
點膠機(jī)又稱噴膠機(jī)、涂膠機(jī)、滴膠機(jī)等，是專門對流體進(jìn)行控制，并將流體點滴、涂覆于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動化機(jī)器。點膠機(jī)主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確噴、注、涂、點滴到每個產(chǎn)品精確位置，可以用來實現(xiàn)打點、畫線、圓型或弧型。
點膠機(jī)發(fā)展歷史最初起源于美國和歐洲，六十年代時期，在膠瓶擠膠、手工點膠甚至牙簽點膠的落后情況下，使眾多需要點膠的行業(yè)產(chǎn)生了巨大的不良品，造成一批批不可彌補(bǔ)的訂單損失。于是在六十年代，手動點膠機(jī)誕生了，而隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，手動點膠機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)上的需求，隨著日本電子行業(yè)對點膠機(jī)的大規(guī)模需求，于是出現(xiàn)代工的美國點膠機(jī)和日本點膠機(jī)廠家，自動點膠機(jī)的問世給工業(yè)需求上作了極大的推動作用。
中國點膠機(jī)的開始是從05年，中國民營的點膠廠家開始興起。最初是代理＋自主研發(fā)，或者是自動化行業(yè)廠家涉足點膠機(jī)行業(yè)，逐漸發(fā)展為專門做點膠機(jī)的廠家了。自動點膠機(jī)在行業(yè)中的影響很廣。
在工業(yè)生產(chǎn)中，很多地方都需要用到點膠，比如集成電路、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件（如繼電器、揚(yáng)聲器）、汽車部件等等。由于電子的精密度要求的不斷提高，全自動點膠機(jī)器人也隨之誕生了，全自動點膠機(jī)器人的出現(xiàn)為點膠行業(yè)帶來前所未有的機(jī)遇和發(fā)展。
分析開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化噴膠設(shè)備的必要性
Ioranges自成立以來便接觸3C行業(yè)非標(biāo)定制點膠項目，項目內(nèi)容包含有熱熔膠機(jī)器零件固定、硅酮膠PCBA零件固定、螺絲膠機(jī)殼螺絲固定、SMT貼片紅膠固定、PCBA芯片黑膠底部填充。
由于點膠工藝屬于非標(biāo)機(jī)器子項目，膠水工藝差異較大，而每個項目對應(yīng)負(fù)責(zé)工程師不相同，也就導(dǎo)致項目進(jìn)行中出現(xiàn)因工藝不了解導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。同時因項目之間點膠工藝軟件無統(tǒng)一規(guī)范，各項目自行設(shè)計控制程序，相類似程序問題重復(fù)出現(xiàn)修改。
在經(jīng)歷了近兩年頻繁修改的痛苦過程，公司決定成立標(biāo)準(zhǔn)機(jī)產(chǎn)品部，針對公司項目中經(jīng)常應(yīng)用的工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。噴膠設(shè)備項目成了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的第一例。
非標(biāo)自動化是每個工程師與企業(yè)向往而又興奮的話題。工程師們以自己能以多快速度設(shè)計出一臺機(jī)器，設(shè)計過多少非標(biāo)自動化設(shè)備為展示自己能力的標(biāo)準(zhǔn)；客戶們也以各自動化企業(yè)是否可以在最短時間，最低價格交付設(shè)備為選擇供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)。眾多自動化企業(yè)在這種你追我趕的大環(huán)境下為了生存只好在時間價格上拼得頭破血流。客戶們同時也面對唇亡齒寒的情況，在要求供應(yīng)商快速交貨后不能直接使用，天天陪著供應(yīng)商在現(xiàn)場修改調(diào)試，整得設(shè)備面目全非，兩邊工程師盡干些吃力不討好的工作。也因為壓縮成本原因，供應(yīng)商只好在原材料與選型方面做到勉強(qiáng)范圍，設(shè)備交付后客戶只好增加維護(hù)工程師工作量與生產(chǎn)過程品質(zhì)、產(chǎn)能、設(shè)備壽命等間接成本。
觀念的改變可以帶動產(chǎn)品的改變，非標(biāo)產(chǎn)品項目與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品項目的差異在于一個關(guān)注生產(chǎn)速度，以滿足客戶應(yīng)用功能為主；另一個注重于品質(zhì)，以滿足市場需求達(dá)到最優(yōu)性價比。
建立標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品項目，產(chǎn)品便在前期定制方面會花費(fèi)很大成本與時間進(jìn)行研發(fā)，以適應(yīng)市場定位；在生產(chǎn)完成后，更會投入大量的檢測設(shè)備與品質(zhì)人員進(jìn)行老化測試，保證每一臺出貨設(shè)備都是合格產(chǎn)品。
如何群策群力開發(fā)噴膠設(shè)備
第一，做好一個高品質(zhì)的產(chǎn)品需要公司各部門的協(xié)作才能完成。公司噴膠機(jī)項目建立，從銷售部門的市場調(diào)研以定義各類客戶適合的機(jī)器功能參數(shù)到生產(chǎn)裝配完成后的精度老化測試，花費(fèi)了通常非標(biāo)產(chǎn)品所需要的幾倍時間與成本。
第二，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品項目的啟動意味著公司將需要建立一套標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品開發(fā)流程，以第一例產(chǎn)品為未來標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)展。項目計劃第一階段預(yù)計執(zhí)行期為半年，主要包括前期項目調(diào)研，產(chǎn)品定義，產(chǎn)品研發(fā)，生產(chǎn)制造，調(diào)試檢測，市場反饋內(nèi)容。項目過程中沉淀點膠基礎(chǔ)技術(shù)，解決適合市場的在線式高精度噴膠產(chǎn)品。
第三，產(chǎn)品設(shè)計前，根據(jù)市場調(diào)研建立機(jī)器功能參數(shù)設(shè)計需求表，結(jié)構(gòu)工程師再對產(chǎn)品各功能進(jìn)行模塊化劃分；軟件工程師對機(jī)器工藝應(yīng)用制定控制流程及各功能控制軟件模塊；電氣工程師對控制電路進(jìn)行模塊化出原理圖，生產(chǎn)用配線表；工藝工程師對產(chǎn)品生產(chǎn)裝配制作裝配規(guī)范并制定產(chǎn)品功能安全檢查清單；品質(zhì)工程師對產(chǎn)品精度、老化測試制定檢測方法。
第四，產(chǎn)品設(shè)計中，公司根據(jù)產(chǎn)品各功能模塊類型分配精通的工程師，參考之前非標(biāo)設(shè)備相類似結(jié)構(gòu)設(shè)計一款通用性高，性價比高的功能模塊，按產(chǎn)品模塊命名建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配件。對設(shè)計過程計算數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范性填寫，以便設(shè)計問題追溯和升級檢查。
第五，產(chǎn)品設(shè)計完成，KUKA機(jī)器人維修，設(shè)計圖紙需經(jīng)過產(chǎn)品方案評審、復(fù)審、3D設(shè)計初審、復(fù)審、工程圖審查五重審核程序才能到達(dá)文控進(jìn)行文件受控。
第六，產(chǎn)品生產(chǎn)前，采購部門根據(jù)ERP系統(tǒng)、文控圖紙資料進(jìn)行采購工作，品質(zhì)部門嚴(yán)格按圖紙要求對采購件進(jìn)行檢測驗收。嚴(yán)格的要求暴露出更多細(xì)節(jié)問題，系統(tǒng)流程，采購方法，加工工藝，品質(zhì)問題均錄入項目過程中進(jìn)行檢討改善。
第七，產(chǎn)品生產(chǎn)中，生產(chǎn)部門根據(jù)SOP、安裝規(guī)范對合格零件進(jìn)行組裝，根據(jù)配線表制作標(biāo)準(zhǔn)控制線，對完成的模塊送入品質(zhì)部門進(jìn)行半成品檢測老化。每一臺機(jī)器生產(chǎn)過程中的問題、裝配測試數(shù)據(jù)都將錄入產(chǎn)品系統(tǒng)中，以便產(chǎn)品設(shè)計改良及銷售后的服務(wù)查詢。
第八，產(chǎn)品生產(chǎn)完成后是非標(biāo)設(shè)備最易容忽略的環(huán)節(jié)，機(jī)器人維修，通常為盡快提交客戶使用只做簡單測試便出貨。但公司標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品項目堅持寧可延誤計劃時間也必須完成所有測試程序及確保所有參數(shù)精度合格。在經(jīng)過200多項安全、功能、精度參數(shù)檢測及過程中72H老化時間才能拿到公司品管合格證書。
圖：橙子自動化開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化噴膠機(jī)
硬件的開發(fā)離不開軟件的支持
俗話說結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品的身軀，而軟件是產(chǎn)品的靈魂。軟件的設(shè)計直接影響到機(jī)器的隱形價值，一個軟件的好壞就看其對操作人員的要求，優(yōu)秀的設(shè)備只要設(shè)備操作人員通過簡單的了解便可使用。在對結(jié)構(gòu)設(shè)計高要求的情況下公司也對軟件要求達(dá)到操作簡單、人性化操作。其簡單又美觀的界面便是整個軟件需要改善的思路。
公司對產(chǎn)品軟件開發(fā)過程按結(jié)構(gòu)開發(fā)要求同等，不光要求提交完美好用軟件成果，更在過程中要求工程師嚴(yán)格流程作業(yè)，提交規(guī)范化的過程文件。
第一，庫卡機(jī)器人何服電機(jī)維修，首先在市場調(diào)研立項基礎(chǔ)上定義產(chǎn)品軟件功能，確定設(shè)計需求。軟件工程師通過結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計匯總設(shè)計功能需求、根據(jù)工藝要求制定軟件框架結(jié)構(gòu)與功能模塊，軟件操作介面分類與軟件功能等級劃分。
第二，在軟件需求明確后規(guī)劃好設(shè)計思路，軟件工程師先進(jìn)行軟件設(shè)計方案制作。制定軟件流程圖，功能模塊定義，接口定義；理清軟件系統(tǒng)主次與等級劃分，最重要的是從用戶角度去使用軟件準(zhǔn)則來規(guī)劃軟件。