
在整個大多數電信行業中,制造自動化蓬勃發展。這只是自動化成功的一個例子:融合拼接。操作員準備光纖末端,將其放入熔接機,然后按下按鈕。設備測量并對齊末端,檢查開裂,并執行接頭測試以檢查質量-完全無需動手。這種自動融合過程可節省更多成本并提高質量。
但是,讓我們坦率地說一下典型的連接過程。我們認識到過去40年來的逐步改進,包括體積的增加(從一次拋光少數幾個連接器到72個),以及自動化(從手壓技術到批量拋光機)。也就是說,除了非常大規模的制造之外,當前的過程看起來非常相似。我們仍然手動組裝連接器并手動處理它們。為了降低制造成本,我們的行業已將手工生產的光纖組件主要轉移到了世界上勞動力成本較低的地區。
那么下一步是什么?大中型獨立光纖裝配廠如何在提高連接器質量的同時繼續減少開支?我們的行業能否開發出“準備自動化”的工具和設備,這些工具和設備可以利用現有的通用自動化流程和軟件,但仍提供光纖連接器裝配空間所需的快速變化和靈活性?


作為一個行業,我們必須團結一致,共同解決光纖連接的自動化問題。實際上,我認為自動化是光纖組裝行業必不可少的下一步。但是,我們面臨多重挑戰。以下各段討論了其中的一些挑戰,然后提出了我提出的解決方案,這是我們行業克服障礙并向前邁出一大步的一種方式。
挑戰:穩定的技術
光纖行業自動化的關注點之一就是您需要一種穩定的技術。同樣,融合拼接是一個很好的例子:當公司開始使用融合拼接(與其他永久終止方法相對)時,過程變得非常穩定。無論是工廠拼接還是現場拼接,它們都使用相同的設備和穩定性。關鍵是,盡管開發了一種工藝(熔接),但工藝設備繼續升級并增加了更多功能,但核心工藝并未改變。我們有一個過程,最初對操作員非常敏感,由于通用機器人技術和制造自動化技術的進步,該過程允許自動化。來自不同行業的一個例子是汽車的組裝。幾十年來,汽車制造商一直將機器人焊接在一起。
我們不能停止進步,而且我們也不想這樣做,這意味著任何行業都無法幸免技術變化。(將福特的T型汽車與自動駕駛的特斯拉進行比較。)當我們看一下連接器和連接性的歷史時,“進步”意味著不斷開發和改進各種樣式和類型的連接器,以降低成本,提高質量和易于組裝。光纖組件最初使用的是適配的銅同軸光纖連接器(SMA光纖連接器),然后使用陶瓷套圈,非光纖斷開器,然后使用具有許多不同樣式和類型(LC,SC,FC,ST,MTR,MTP等)的多芯光纖連接器。 。然后,我們又從原來僅由工廠安裝的連接器開始,再增加了可現場安裝的連接器。


所有這些變體一起代表了一種不斷改進的技術-有時是破壞性的技術。因此,當我們談論自動化連接過程時,我們首先必須考慮自動化工廠組裝的大量生產的連接器。(順便說一句,我可以肯定地說,一些大型制造商已經通過高度專有的程序來自動化處理特定類型的大容量連接器。)
挑戰:自動化的靈活性
注意:所有特定類型的連接器都必須符合稱為焦點文件的可插拔性標準。本文檔定義了允許不同制造商的產品相互配合的機械標準。RJ 45以太網銅連接器與此類似。因此,每個制造商都可以而且確實有不同的內部設計和創新。除此之外,我們實際上有數百個光纖和分支端可與這些連接器配合,您會發現在這種情況下需要非常靈活的制造過程。
此外,自動化的靈活性至關重要,因為我們不想扼殺未來的技術進步。每年,我們都會看到連接器方面的新創新。例如,存在許多所謂的無套圈連接器的變體。其他類型的連接器具有金屬,陶瓷或模制塑料套圈。另外,某些連接器實際上通過凝膠提供了裸光纖到裸光纖的接口。這些變體中的許多已經出現或消失,或者發現了特定的壁ni。
我們的行業尚未實現連接器生產自動化的兩個主要原因:
我們已經能夠降低制造基本連接器主體的成本。其中大部分與自動注塑工藝和陶瓷套圈標準化有關。
通過將大型連接器操作轉移到勞動力成本較低的地區,我們已經能夠降低人工成本。這種遷移實際上已經阻礙了中型和大型,靈活的自動化市場,該市場可以應對連接器技術的快速變化。
有趣的是,我們的行業已經接受并要求復雜的測試和檢查過程,并將其帶入了非常高的自動化水平。我的意思是,該設備在其自己的環境中提供過程自動化測試,但不能與其他類似設備保持中立的接口。我們還沒有將實際的連接器組裝操作帶到那種自動化水平。在該測試階段,光纖裝配廠仍在努力應對瓶頸,并迫切期望改進。
挑戰:提高成本節約和質量
為了將自動化的連接轉移到許多制造商,必須要有一個理由。原因是:隨著我們的前進,每個連接器必須提供更低的損耗和更高的可靠性。連接過程必須生產出質量水平不斷提高且成本降低的光纖組件。
如上所述,一個主要的挑戰是處理這么多不同的連接器設計和材料。更重要的是,在不久的將來如何設計連接器?我們不想扼殺創新,同時降低成本并創造更高的可靠性。
但是,我們需要面對這樣一個事實,即當今的組裝過程在絕大多數公司中基本上都是非常手工的過程,而這種手工過程存在著嚴重的局限性。一位同事喜歡說:“人是兩個西格瑪。無論您做什么,您的可靠性和質量通常都達到2σ的性能。” 但是,我們需要提升到3西格瑪甚至6西格瑪的性能。為什么?因為在某些應用中,更高的性能絕對至關重要。例如,生命/安全問題,例如飛機上的飛行關鍵連接器,激光手術應用中的連接器以及911緊急或軍事通信網絡中使用的連接器。
Sigma的定義:
Sigma是有關統計意義的度量單位;用小寫希臘字母sigma(σ)表示的標準偏差。它是給定數據集中的可變性量,而與數據點之間的緊密程度或分散程度無關。
正態分布是實驗的結果,當繪制在圖形上時,將在中間產生最高的形狀,并在每一邊逐漸變細。這通常稱為鐘形曲線。
偏差是給定數據點與平均值的距離。
標準偏差是所有平方偏差的平均值的平方根。
68–95–99.7規則是一種簡寫形式,用于記住位于正態分布均值范圍內的值的百分比,正態分布的寬度為兩個,四個和六個標準偏差。
在該正態分布曲線的平均值上方或下方繪制一個標準偏差或一個sigma,將定義一個區域,其中包括所有數據點的68%。上方或下方的兩個Sigma將包含大約95%的數據,三個Sigma將包含99.7%的數據。
五Sigma的結果被認為是黃金標準,相當于發現結果是隨機變化的結果的一百萬分之一。六Sigma被認為是五分之一的結果隨機的機會。從此術語衍生出著名的業務戰略“六個Sigma”,它基于強制嚴格的質量控制程序以減少浪費。
為了進入光纖連接的工廠自動化的新高度,我們需要考慮柔性自動化的孤島,這與電子行業的制造商采用柔性自動化的方式非常相似。考慮一下印刷電路板組裝業務不斷增長的復雜性。該行業從基本的印刷電路板到多層電路板,再到表面貼裝技術。現在他們正在開發芯片對芯片技術。每一步,為上一代技術設計的設備都變得過剩,舊工藝遷移到了勞動力成本較低的領域。最終,每個技術流程都過時了-有時不到5年。
所以這里的問題是:
我們如何才能同時擁抱自動化而不扼殺新技術?
我們如何應對不斷變化的要求和規格?
我們如何在短時間內實現自動化并為此付費?
一些自動化技術可以作為指導。例如,5軸和6軸機械臂的設計和制造非常靈活(從字面上看),因此多年來可以輕松對其進行更新。幾個行業為自動化接口采用了標準化的軟件模型,因此不同的制造商組件可以無縫地協同工作。可以說,這是一項保險政策,因此該技術不會很快過時。
為了應對光纖組裝行業不斷增長的成本要求,我們必須與組裝設備制造商合作,共同商討與軟件和硬件相關的自動化過程接口。
實際上,我相信最終客戶將推動對提高質量和裝配靈活性的需求。對三西格瑪到六西格瑪性能的不斷增長的需求將迫使光纖裝配廠擺脫“質量測試”的工作方式,轉向“質量內置”的方法。
在連接自動化方面,我們的行業正處于轉折點。
在光纖組裝過程中,我們的行業已成功地自動化了先進的測試和檢查過程。但是,即使在這里,我們也看不到易于對齊的自動化協議,該協議允許不同的制造商系統無縫集成。現在,我們需要自動化光纖連接。作為提供光纖裝配設備的最好的制造公司的代表,我知道許多供應商也看到了這種需求。但是,沒有一個制造商能夠帶頭。這是有道理的,因為每個供應商都是其自身技術的專家,專門為流程中的特定步驟而創建。
有什么解決方案?我相信光纖行業的優質供應商必須專門團結起來,以解決這一緊迫問題。一旦我們將一個制造商協會–一個自動化工作組融合在一起,他們將需要研究其他行業如何應對這一挑戰,并注意為組裝設備制造商向前發展需要確定和采用的可用軟件和硬件約定。這些AD Hoc選擇可能會導致進一步的標準化,這只會對行業有所幫助。這是一個艱巨的任務,但是很明顯現在是時候了。
問題是:我們是否可以就解決該行業問題的自動化標準達成一致?我們是否可以對自動化軟件和硬件公司感興趣,以協助我們開展這項工作?我們還能靈活地處理不同的光纖配置,連接器配置以及正在進行的技術升級嗎?
光纖連接的自動化是光纖組裝行業的緊迫話題。讓我們開始對話,讓問題向前發展。此主題必須立即解決–這是光纖組裝行業必不可少的下一步。