一文看懂手机制程及自动化改造空间

       随着智能手机的使用越来越广、越来越方便，其结构也更为复杂，包括连接器，触摸屏，金属壳和玻璃盖板,FPC柔性印刷线路板、PCB主板、摄像头、电池、上盖板、天线、底盖，还有充电器、耳机等。

       在纯手工生产线中，手机主板生产车间的质量把控人员会拿起放大镜核查工人为高速贴片机所装载物料的准确性，并对主板进行标记。主板生产是除物料采购外，生产手机环节的第一个步骤。

       接着，待组装的手机屏幕、手机的摄像头被安装到位。随后工人开始测试手机的通话功能、拍照功能等，为手机充电并测试电池性能。

       各功能正常运行后，扫描IMEI串号（国际移动设备标识），这是整个手机成品组装的最后一个环节。手机在组装测试区检测合格后，进入到包装环节，工人把手机的附配件、产品说明书等都包装好，最后打包待检。

■智能手机生产链的自动化现状

       按照工艺来划分，手机产业链可分成组装段、核心部件段、检测段。

       组装段包括点胶、精密贴装、预装，还有精密压合，锁螺丝，这些自动化设备已基本实现量产。

       核心部件段包括SMT、PSA、激光切割、打标、焊接，还有自动上下料、抛光、打磨、精雕、热弯等设备，还有一段比较微小的模组如摄像头需要组装。

       检测段，包括尺寸量测，如平面度、段差、间隙，还有瑕疵检测；也包括性能检测，如射频、音频、MMI等，这些性能可通过专门的仪表来检测。

       当手机各零组件被组合起来，把手机背盖装扣上之后，手机的组装就趋于完成了。手机完成组装之后，还要进行音频、拍照、GPS、天线、功能测试等特定项目检测。

       目前，机器人可协助组装好的产品进行自动化检测，检测内容包括音频、拍照、GPS、天线、功能测试等项目，据手机厂商表示，机器人检测的准确度可达到98%。此外，检测过程中移动手机、定位检测等固定动作也可由机器人取代，每个生产区域至少可减少20个人力。

       在整机测试环节，采用机械臂、大型自动化检测仪、AOI自动光学检测仪等，通过人机界面可对手机的SIM卡检测、电池测试、SD卡检测、LED按键、LCD测试、LED背光等手机所有部件进行测试。

       总体来看，SMT是自动化程度最高的流程，也是目前最流行的电子组装技术。首先是打印电路板（PCB），然后锡膏将处理器等芯片粘贴到PCB上，回温固定。透过电脑监控可以观察印刷电路板是否有瑕疵并标记，等主机板全部打制完成后，就会送到手机前期组装生产线进行产制。目前整个流程可以实现全自动化。

       而人力密集区主要集中在整机组装环节，包括组装、测试、包装等，因为涉及焊接、摆线、合壳、清洁显示屏、贴镜片、测试检测等，以及辅料的上料和贴合等工艺，自动化改造难度较大，加上小批量多批次的生产特点，对于自动化的柔性提出了更高的要求。

       相对而言，后段的包装环节难度较小，且已经有相对成熟的案例，生产线上可配置自动封装机，替代原本的手工封装，可以实现整线的包装自动化。

       除了生产环节外，工厂在运输环节内开始配备AGV，斯坦德机器人合伙人王茂林分析，AGV的价值就在于，从原料仓到生产线，再到成品仓中的物料运输，对搬运的柔性化程度高，需要不改变原有产线的前提下实现快速部署，形成柔性生产线，从而实现AGV替代“人”和“磁条车”。

■手机产线自动化已成趋势

       数据显示，全球70%的电子产品在中国制造，但在整个生产制程中，仍有90%的工序以人工作业为主，这意味着未来智能改造空间巨大。

       首先，在前工序，即壳料、塑胶料、金属料等处理方面，如中框的CNC加工，可采用抛光打磨工艺实现。此外，在卡槽、HOME键的尺寸检测，喷涂，PCB板的组装和测试等工序，可通过深入手机产业链的自动化集成商设计出自动化改造方案。

       其次，在手机厂家或代工厂中，组装和测试环节大概占据整个产业链80%劳动力流向，“机器换人”既存在难点也蕴含着机会。

       通过智能力控柔性装配解决方案和人机协作AI智能产线解决方案，采用AI视觉检测平台，可运用于机器人无序上下料、智能力控柔性装配、机器人力控打磨、智能缺陷检测。

       最后是后道包装环节，成品通过MMI测试、二维码写入之后，就会进入包装，装箱码垛等环节，这也是国产工业机器人厂家应用较成熟的领域。

       据业内人士估计，前工序、组装、测试和后道包装四大环节中，前工序可能占从业人员10%，装配占60%，测试占20%，包装占了10%。按这个劳动力的分配，从减员增效的角度看，装配和测试的自动化升级改造空间较大。