En la mayor parte de la industria de las telecomunicaciones, la automatización de la fabricación ha florecido.
Este es solo un ejemplo de automatización exitosa: empalme por fusión. El operador prepara los extremos de la fibra, los coloca en la empalmadora y presiona un botón. El equipo mide y alinea los extremos, comprueba los cortes y realiza las pruebas de empalme para comprobar la calidad, todo sin utilizar las manos. Este proceso de fusión automatizado ofrece un mayor ahorro de costos y una mejor calidad.
Pero hablemos francamente del típico proceso de conectividad. Reconocemos las mejoras incrementales en los últimos 40 años que incluyen aumento de volumen, desde pulir un puñado de conectores a la vez hasta setenta y dos, y la automatización, desde la tecnología de presión manual hasta las máquinas de pulido en masa. Dicho esto, a excepción de la fabricación a gran escala, el proceso actual es muy similar. Todavía ensamblamos conectores manualmente y los procesamos manualmente. Para reducir los costos de fabricación, nuestra industria ha migrado la producción manual de ensambles de cable de fibra óptica principalmente a regiones del mundo con bajo costo de mano de obra.
Entonces, ¿cuál es el siguiente paso? ¿Cómo continúan reduciendo los gastos las empresas independientes medianas y grandes de montaje de cables mientras aumentan la calidad de los conectores? ¿Puede nuestra industria desarrollar herramientas y equipos "Listos para automatizar" que puedan aprovechar los procesos y el software de automatización genéricos existentes y aún así proporcionar el cambio rápido y la flexibilidad necesarios en el espacio de ensamblaje de conectores?
Nosotros, como industria, debemos unirnos para acordar abordar la automatización en la conectividad de fibra óptica. De hecho, creo que la automatización es un próximo paso esencial para la industria de ensamblaje de cables de fibra óptica. Sin embargo, nos enfrentamos a múltiples desafíos. Los siguientes párrafos analizan varios de estos desafíos, seguidos de mi solución propuesta: una forma en que nuestra industria supere los obstáculos y dé un gran paso adelante.
Desafío: tecnología estable
Una de las preocupaciones con la automatización en la industria de la fibra óptica es que desea una tecnología estable. Una vez más, el empalme por fusión sirve como un buen ejemplo: cuando las empresas comenzaron a utilizar el empalme por fusión (a diferencia de otros métodos de terminación permanente), ese proceso se volvió muy estable. Ya sea empalme de fábrica o de campo, utilizan el mismo equipo y la misma estabilidad. El punto es que mientras se desarrolló un proceso (empalme por fusión), el equipo del proceso continuó actualizándose y agregando más funciones, pero el proceso central no cambió. Teníamos un proceso, inicialmente muy sensible al operador que, debido a los avances en robótica genérica y automatización de la fabricación, permitió la automatización. Un ejemplo de una industria diferente es el ensamblaje de automóviles. Durante décadas, los fabricantes de automóviles han unido piezas unitarias con soldadura robótica. Esta tecnología estable automatizó con éxito un importante paso no estable en el proceso de fabricación.
No podemos detener el progreso, y no queremos hacerlo, lo que significa que ninguna industria es inmune a los cambios tecnológicos. (Compare el Modelo T de Ford con el Tesla autónomo). Cuando observamos la historia de los conectores y la conectividad, el "progreso" ha significado el desarrollo continuo y el refinamiento de diferentes estilos y tipos de conectores para reducir los costos y mejorar la calidad y la facilidad. de asamblea El ensamblaje del cable de fibra óptica utilizó inicialmente conectores coaxiales de cobre adaptados (SMA), luego casquillos cerámicos, desconexiones no ópticas y luego conectores multifibra con muchos estilos y tipos diferentes (LC, SC, FC, ST, MTR, MTP, etc.) . Luego nos separamos de nuevo pasando de solo conectores instalados de fábrica y agregando conectores instalables en campo, muchos de estos se apartan de las técnicas de fabricación tradicionales a conectores terminados con un área de empalme en la parte posterior y otros que realmente se instalan en el campo y pulido a mano.
Juntas, todas estas variaciones representan una tecnología en constante mejora, una tecnología que a veces es disruptiva. Entonces, cuando hablamos de automatizar el proceso de conectividad, primero debemos considerar la automatización de los conectores producidos en masa ensamblados en fábrica. (Aparte, estoy bastante seguro de que algunos grandes fabricantes han automatizado el procesamiento de tipos específicos de conectores de alto volumen, con procedimientos altamente patentados).
Reto: flexibilidad en la automatización
Nota: todos los conectores de un tipo específico deben cumplir con un estándar de interminabilidad conocido como documento de enfoque. Este documento define los estándares mecánicos que permiten que los productos de diferentes fabricantes trabajen entre sí. Un análogo de cobre de esto es el conector de cobre Ethernet RJ 45. Por lo tanto, cada fabricante puede y tiene diferentes diseños internos e innovaciones. Agregue a esto el hecho de que tenemos literalmente cientos de cables y extremos de conexión para estos conectores y verá la necesidad de un proceso de fabricación muy flexible en este panorama.
Además, la flexibilidad en la automatización es fundamental, porque no queremos sofocar los avances tecnológicos futuros. Cada año, vemos nuevas innovaciones en conectores. Por ejemplo, ha habido una serie de variantes de los llamados conectores sin casquillo. Otros tipos de conectores tienen casquillos metálicos, cerámicos o de plástico moldeado. Además, algunos conectores proporcionan una interfaz de fibra desnuda a fibra desnuda a través de un gel. Un gran número de estas variantes han ido y venido o han encontrado nichos específicos.
Hay dos razones clave por las que nuestra industria no ha automatizado la producción de conectores:
- Hemos podido reducir el costo de hacer los cuerpos de conector básicos. Gran parte de esto se relaciona con los procesos automatizados de moldeo por inyección y la estandarización de la férula cerámica.
- Hemos podido reducir el costo de la mano de obra al trasladar las grandes operaciones de conectorización a regiones de bajo costo de mano de obra. Esa migración realmente ha obstaculizado el mercado de automatización flexible a mediana y gran escala que puede lidiar con el rápido ritmo de los cambios tecnológicos en la conexión.
Es interesante notar que nuestra industria ha aceptado y requerido procesos sofisticados de prueba e inspección y los ha llevado a un nivel muy alto de automatización de la isla. Con eso quiero decir que el equipo proporciona pruebas de automatización de procesos dentro de su propio entorno, pero no se puede interconectar de manera neutral con otros equipos similares. No hemos llevado la operación real de ensamblaje de conectores a ese nivel de automatización. Las casas de ensamblaje de cables continúan luchando con un cuello de botella en el proceso en esa etapa de prueba y anticipan ansiosamente las mejoras.
Reto: mejorar el ahorro de costos y la calidad
Para trasladar la automatización de la conectividad a un gran número de fabricantes, tiene que haber una razón. La razón es esta: a medida que avanzamos, cada conector debe ofrecer una menor pérdida y una mayor confiabilidad. El proceso de conectorización debe producir conjuntos de cables de fibra óptica con niveles crecientes de calidad al tiempo que disminuye el costo.
Como se señaló anteriormente, un gran desafío es lidiar con tantos diseños y materiales de conectores diferentes. Más importante, ¿cómo se diseñarán los conectores en el futuro cercano? No queremos reprimir la innovación mientras reducimos los costos y creamos una mayor confiabilidad.
Sin embargo, debemos enfrentar el hecho de que el proceso de ensamblaje actual es básicamente un proceso muy manual en la gran mayoría de las empresas, un proceso manual con severas limitaciones. A un colega le gusta decir: “Un ser humano es un ser de dos sigma. No importa lo que haga, su confiabilidad y calidad generalmente tienen un rendimiento de dos sigma”. Sin embargo, debemos pasar a un desempeño de tres sigma o incluso de seis sigma. ¿Por qué? Porque un mayor nivel de rendimiento es absolutamente crítico en ciertas aplicaciones. Los ejemplos incluyen problemas de vida/seguridad, como conectores críticos de vuelo en aeronaves, conectores en aplicaciones de cirugía láser y conectores utilizados en redes de comunicación militares o de emergencia 911.
Definición de Sigma:
Sigma es una unidad de medida sobre significación estadística; la desviación estándar expresada con la letra griega minúscula sigma (σ). Es la cantidad de variabilidad en un conjunto de datos dado, independientemente de qué tan cerca o separados estén los puntos de datos.
La distribución normal son el resultado de un experimento que cuando se traza en un gráfico, crea una forma más alta en el medio y que se estrecha en cada lado. Esto a menudo se denomina curva de campana.
La desviación es qué tan lejos está un punto de datos dado del promedio.
La desviación estándar es la raíz cuadrada del promedio de todas las desviaciones cuadradas.
La regla 68–95–99.7 es una forma abreviada de recordar el porcentaje de valores que se encuentran dentro de una banda alrededor de la media en una distribución normal con un ancho de dos, cuatro y seis desviaciones estándar.
Una desviación estándar, o un sigma, trazada por encima o por debajo del valor promedio en esa curva de distribución normal, definiría una región que incluye el 68 por ciento de todos los puntos de datos. Dos sigmas arriba o abajo incluirían aproximadamente el 95 por ciento de los datos, y tres sigmas incluirían el 99.7 por ciento.
Un resultado de cinco sigma se considera un estándar de oro, lo que corresponde a una probabilidad de uno en un millón de que los hallazgos sean el resultado de variaciones aleatorias. Un seis sigma se considera una posibilidad entre XNUMX millones de que el resultado sea aleatorio. La conocida estrategia empresarial denominada “Six Sigma” se deriva de este término y se basa en la imposición de rigurosos procedimientos de control de calidad para reducir el desperdicio.
Para pasar al siguiente nivel de automatización de fábrica para conectividad de fibra óptica, debemos pensar en términos de islas de automatización flexible, de la misma manera que los fabricantes de la industria electrónica han adoptado la automatización flexible. Piense en la creciente complejidad del negocio de ensamblaje de placas de circuito impreso. Esa industria pasó de las placas de circuito impreso básicas a las placas de circuito multicapa y la tecnología de montaje en superficie. Ahora están desarrollando tecnología de chip a chip. En cada paso del camino, el equipo que fue diseñado para la generación anterior de tecnología se convirtió en un excedente, y el antiguo proceso migró a áreas de menor costo laboral. Al final, cada proceso tecnológico quedó obsoleto, a veces en menos de 5 años.
Entonces las preguntas aquí son:
- ¿Cómo podemos adoptar simultáneamente la automatización y no sofocar las nuevas tecnologías?
- ¿Cómo podemos hacer frente a los requisitos y especificaciones cambiantes?
- ¿Cómo podemos implementar y pagar la automatización en un corto período de tiempo?
Algunas tecnologías automatizadas pueden servir como guía. Por ejemplo, los brazos robóticos de 5 y 6 ejes se diseñaron y fabricaron para ser muy flexibles (literalmente), por lo que se pueden actualizar fácilmente a lo largo de los años. Varias industrias adoptaron modelos de software estandarizados para las interfaces de automatización, por lo que los componentes de diferentes fabricantes trabajaron juntos sin problemas. Esta es una póliza de seguro, por así decirlo, para que la tecnología no se desactualice rápidamente.
Para hacer frente a los requisitos cada vez mayores y de menor costo de la industria de ensamblaje de cables de fibra óptica, debemos trabajar con los fabricantes de equipos de ensamblaje para unirnos y acordar las interfaces de proceso de automatización relacionadas con el software y el hardware.
De hecho, creo que los clientes finales impulsarán la demanda de una mayor calidad y flexibilidad en el montaje. La creciente demanda de rendimiento de tres sigma a seis sigma obligará a las casas de ensamblaje de cables a alejarse de la forma de trabajar de "probar la calidad" a un enfoque de "construir en la calidad".
Cuando se trata de automatización en conectividad, nuestra industria se encuentra en un punto de inflexión. Es hora de la acción.
En el proceso de ensamblaje de cables, nuestra industria ha automatizado con éxito los procesos avanzados de prueba e inspección. Sin embargo, incluso aquí no vemos protocolos de automatización fácilmente alineados que permitan que los sistemas de diferentes fabricantes se integren sin problemas. Ahora necesitamos automatizar la conectividad de fibra óptica. Como representante de las mejores empresas de fabricación que suministran a las casas de montaje de cables, sé que muchos de estos proveedores también ven esta necesidad. Sin embargo, ningún fabricante ha podido tomar la iniciativa. Esto es lógico, ya que cada proveedor es un experto en su propia tecnología, creada para un paso altamente específico en el proceso.
¿Cual es la solución? Creo que los proveedores de calidad en la industria de la fibra óptica deben unirse específicamente para abordar este problema urgente. Una vez que fusionamos un consorcio de fabricantes, un grupo de trabajo de automatización, deberán analizar cómo otras industrias han abordado este desafío y observar las convenciones de software y hardware disponibles que deberán decidirse y adoptarse para que los fabricantes de equipos de ensamblaje avancen. Estas opciones AD Hoc pueden conducir a una mayor estandarización y esto solo puede ayudar a la industria. Esta es una tarea difícil, pero está claro que el momento es AHORA.
La pregunta es: ¿podemos acordar tales estándares de automatización para abordar este problema de la industria? ¿Podemos interesar a las empresas de software y hardware de automatización para que nos ayuden en esta empresa? Además, ¿podemos ser lo suficientemente flexibles para manejar las diferentes configuraciones de cables, configuraciones de conectores y actualizaciones tecnológicas en curso?
La automatización en la conectividad de fibra óptica es un tema apremiante para la industria del ensamblaje de cables. Comencemos la conversación y hagamos avanzar el tema. Este tema debe abordarse ahora: es el siguiente paso esencial para la industria del ensamblaje de cables de fibra óptica.
Los recursos adicionales del equipo de FOC incluyen:
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