Jak się produkuje komputery?

Nowoczesna produkcja urządzeń komputerowych musi zapewnić dużą wydajność, wysoką jakość i niskie koszty wytwarzania.

Nowoczesna produkcja urządzeń komputerowych musi zapewnić dużą wydajność, wysoką jakość i niskie koszty wytwarzania. Spełnienie tych założeń możliwe jest tylko przy zastosowaniu najnowocześniejszych metod montażu, wprowadzeniu automatów i stuprocentowej kontroli między-operacyjnej. Przykładem nowoczesnej produkcji komputerów niech będzie fabryka firmy NCR w Augsburgu, produkująca komputery PC z procesorem 386 i 486. Opiszemy produkcję, a właściwie montaż jednej z płyt komputera i montaż końcowy całej maszyny.

Montaż płyt, z których zbudowany jest komputer PC, przebiega w fabryce w Ausburgu automatycznie. Praca ludzi ogranicza się do nadzoru i testowania prawidłowości automatycznego montażu.

Proces produkcji rozpoczyna się od naniesienia kleju i pasty przeznaczonej do lutowania na tzw. płytki druku wielowarstwowego przychodzące od kooperantów. Spoiwo i klej nanoszone są przez automat działający podob-nie do dociskowej maszyny drukarskiej. Wystające miejsca pierwszej matrycy pokrywane są pastą lutowniczą, a drugiej - klejem i następnie matryce „odciskają" spoiwo i klej na płycie drukowanej. Teraz automat nakłada na płytę elementy elektroniczne przystosowane do lutowania powierzchniowego. Warstwa elastycznego kleju mocuje układy elektroniczne do płyty. Po ułożeniu elementów cała płyta poddawana jest wygrzewaniu w urządzeniu podobnym do kuchni mikrofalowej. Pod wpływem promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego, w atmosferze azotu pasta lutownicza łączy końcówki układów scalonych ze ścieżkami płyty. Urządzenie lurownicze jest tak zaprojekto wane i zaprogramowane, aby nic powodowało niepotrzebnego nagrzewania układów elektronicznych. Proces lutowania przebiega w atmosferze azotu, żeby zapewnić należytą jakość spoin oraz uniknąć zanieczyszczenia środowiska wyziewami związanymi z utlenianiem się nagrzanej pasty lutowniczej. W wyniku wygrzewania twardnieje także klej podtrzymujący elementy elektroniczne.

Następna czynność montażu wykonywana jest przez wysoko kwalifikowanych pracowników. Ich zadaniem jest umieszczenie w odpowiednich miejscach płyty niestandardowych złączy, końcówek, przełączników, kondensatorów itp. Teraz następuje lutowanie „na fali", znane w Polsce od kilkunastu lat. Proces lutowania na fali także przebiega w atmosferze azotu z tych samych powodów, co poprzednio. Po lutowaniu kolejną czynnością jest czyszczenie częściowo zmontowanej płyty w „kąpieli" ultradźwiękowej. Oczyszszczona płyta trafia do stanowiska kontrolnego.

Kontrola rozpoczyna się od optycznego testu prawidłowości lutowania. Każda z kontrolujących osób odpowida za ściśle określony obszar płyty. Punkty lutownicze kontrolowane są za pomocą specjalnych mikroskopów o bardzo dużym polu widzenia. Gdy test optyczny jest zakończony, płyta poddawana jest kilku określonym przez technologa testom elektrycznym. Mają one na celu wykrycie nieprawidłowych połączeń elementów lub zwarć ścieżek. Gdy i ten test przebiegnie prawidłowo, płyta poddawana jest testowi funkcjonalnemu w podwyższonej temperaturze. Test polega na realizowaniu przez kontrolowaną płytę jej funkcji w temperaturze 50 stopni C przez okres ok. 36 godzin. Po wygrzewaniu płyta poddawana jest kolejnym testom sprawdzającym jej prawidłowe działanie. Jeżeli któryś z testów wypadnie niepomyślnie, płyta trafia do stanowisk naprawczych, gdzie wysoko kwalifikowany personel dokonuje napraw. Płyty pomyślnie przechodzące kontrolę trafiają do stanowisk montażu elementów mechanicznych, jak wsporniki, uchwyty, zaczepy. Części te montowane są ręcznie. Ręcznie dokonuje się także pakowania gotowych i sprawdzonych płyt.

Gotowa płyta trafia do magazynu międzyoperacyjnego, gdzie oczekuje na montaż końcowy. Dokonywany jest on ręcznie przez wszechstronnie przeszkolony personel.

Stanowiska montażu końcowego połączone są z magazynem półwyrobów siecią specjalnych linni transportowych. W magazynie półwyrobów kompletuje się części wchodzące w skład danego modelu komputera. Części wkładane są do specjalnego pudełka. Pudełko to umieszczane jest na platformie wózka transportującego i siecią linii transportujących dociera do stanowisk montażu końcowego. Montaż końcowy prowadzi się systemem gniazdowym. Gniazdo stanowi jeden pracownik montujący cały komputer. Każdy zmontowany komputer jest testowany na stanowiskach kontrolnych. Jeżeli stwierdzone są wady, to urządzenie przekazywane jest do zespołu naprawczego, gdzie dokonuje się naprawy. Po naprawie komputer jest ponownie testowany. Wyrywkowo niektóre komputery poddawane są dodatkowym testom. Dla testów tych istnieją specjalne gniazda wyposażone w komplet aparatury kontrolno-pomiarowej. Po przejściu wszystkich testów i kontroli gotowy komputer trafia do pakowni, gdzie wyposażany jest w instrukcję obsługi, dyskietki testowe, niezbędne oprogramowanie i pakowany jest tak, by umożliwić bezawaryjny transport do użytkownika.