SMT:n valintaopas: Nopea vs. monitoimilaite – kuinka valita?
Elektroniikkateollisuudessa oikean SMT (Surface Mount Technology) pick-and-place -koneen valinta vaikuttaa suoraan tuotannon tehokkuuteen ja tuotteiden laatuun. Päättäessään nopeiden koneiden ja monitoimikoneiden välillä yritysten on tehtävä rationaalinen analyysi, joka perustuu teknisiin parametreihin, tuotantovaatimuksiin ja pitkän aikavälin strategiaan. Tässä oppaassa tarkastellaan ydintekniikoita, sovellusskenaarioita ja kustannustehokkuutta jäsennellyn päätöksentekokehyksen luomiseksi.

Nopeat koneet
Suuren volyymin yhden muunnelman tuotantoon suunnitellut nopeat koneet loistavat sijoitusnopeudellaan (tyypillisesti 60 000–150 000 CPH). Ne käyttävät pyöriviä päitä ja kiinteitä syöttölaitteita optimoiduilla liikealgoritmeilla minimoimaan XY-matkan, mikä lyhentää merkittävästi sykliaikaa. Esimerkiksi Fujin NXT-sarja käyttää modulaarista moniraitakäsittelyä suorituskyvyn parantamiseksi.
Keskeiset mittarit: CPH (komponentit tunnissa), sijoitustarkkuus (±25 μm), komponenttien yhteensopivuus (0201 ja enemmän).

Monitoimikoneet
Nämä koneet on optimoitu tarkkuuteen ja monipuolisuuteen, ja ne käsittelevät monenlaisia komponentteja (01 005 - 150 mm x 150 mm) 10 000 - 30 000 CPH:lla. Varustettu moniakselisilla päillä (esim. Yamahan 4/6-akselilla) ja kehittyneillä näköjärjestelmillä, ne tukevat outomuotoisia osia (liittimet, suojat), suuria BGA:ita (> 50 mm) ja joustavia piirilevyjä. Esimerkiksi ASM SIPLACE TX -sarja saavuttaa ±15 μm:n tarkkuuden 0,3 mm:n pituisille QFP:ille käyttämällä dynaamista voimansäätöä.
Keskeiset mittarit: Komponenttien alue, sijoitusvoima (0,1–5N säädettävissä), 3D-näön kohdistus.
2. Sovellusskenaariot: tarpeiden ja ratkaisujen yhdistäminen
Skenaario 1: Massatuotanto (kulutuselektroniikka)
Esimerkkejä: älypuhelinten emolevyt, TWS-kuulokkeiden piirilevyt.
Ratkaisu: Nopeat koneet hallitsevat.
Suuret tilaukset (> 500 000/kk) vaativat kustannustehokkuutta. Tapaustutkimus osoitti 40 prosentin tehokkuuden lisäyksen ja 0,03 dollarin kortin hintaa Panasonic NPM-D3:n käyttöönoton jälkeen. Huomautus: Nopeat koneet kamppailevat usein toistuvien komponenttien vaihdosten kanssa.
Skenaario 2: High-Mix, Low Volume (teollinen/lääketieteellinen)
Esimerkkejä: Teollisuusohjaimet, lääketieteelliset anturit.
Ratkaisu: Monitoimikoneet loistavat.
Pienet erät (50 tyyppiä/levy) ja THT-vaatimukset (läpireikä) suosivat monitoimikoneita. JUKI RX-7:n käyttäjät ilmoittivat 70 % nopeammista vaihdoista ja 97 % tuotosta (92 %:sta).
Skenaario 3: Hybridituotanto (mid-volume IoT/Wearables)
Ratkaisu: Yhdistä nopeat + monitoimikoneet.
Esimerkki: Huippu EMS-toimittaja yhdisti Fuji NXT III:n (vakiokomponentit) ja Siemens SX-40:n (omituisen muotoiset osat) saavuttaakseen 120 000 vuorokauden tehon samalla, kun se käsittelee 0,4 mm:n tarkkuuden CSP:itä.




Pääomakustannukset
Suuri nopeus: 2M (plus 30 % lisäkustannukset tarkkuuskaavakirjoittimille, kuten DEK Horizon 03iX).
Monikäyttöinen: 1,5 milj (pienemmät oheiskustannukset).
Käyttökustannukset
Suuri nopeus: Alhaisempi yksikköhinta, mutta joustamaton. ROI kärsii, jos kuukausituotanto
Monikäyttöinen: Korkeammat yksikkökustannukset, mutta säästää 2–4 tuntia vaihtoa kohden ja vähentää materiaalihävikkiä (näköjärjestelmät leikkaavat virheitä).
Teknologian vanhentumisriski
5G/AIoT edistää pienentämistä (01005 komponenttia on nyt 18 % markkinoista). Jotkut nopeat koneet tukevat 01005:tä suutinpäivitysten kautta, kun taas vanhemmissa monitoimimalleissa ei ehkä ole riittävää näöntarkkuutta.
- 01
Määritä kysyntä
Kolmen vuoden tuotantoennuste (erän koko, komponenttityypit, pienin askeltiheys, piirilevyn monimutkaisuus) - 02
Arvioi joustavuus
Jos tilauksen volatiliteetti >40 %, priorisoi monitoimi; jos > 80 % standardoitu, valitse nopea. - 03
Mallin kustannukset
Käytä TCO:ta (Total Cost of Ownership) huomioimalla poistot, työvoiman, tuottohäviön ja vaihtojätteen. - 04
Tarkista päivitettävyys
Vaadi modulaarisia päivityksiä (esim. 3D SPI -yhteensopivuus) ≥ 5 vuoden elinkaaren ajaksi.