Если вы когда-либо покупали новую технику, то знаете, как приятно впервые извлечь заветный и желанный объектив из коробки и надеть его на вашу камеру. Но задумывались ли вы когда-нибудь, через что он проходит, чтобы оказаться у вас на руках? Давайте посмотрим, как шаг за шагом производится объектив на заводе Sigma в городе Айзу, Япония.
Большинство фотографов знакомы с Sigma, но, возможно, не с ее уникальной историей. Sigma - семейный бизнес, основанный в 1961 году Митихиро Ямаки. Мистер Ямаки был инженером в небольшой оптической компании, производившей бинокли, фотоаппараты и видеообъективы. Когда компания обанкротилась, некоторые из ее поставщиков, нуждаясь в новых клиентах, обратились к мистеру Ямаки с просьбой начать новый бизнес, и родилась Sigma.
Сегодня в Sigma работает более 1700 сотрудников, девять дочерних компаний в восьми странах, а годовой объем продаж составляет 42 миллиарда иен (около 322 миллионов долларов).
Бизнес Sigma на сегодняшний день
Как заявляет генеральный директор Sigma Кадзуто Ямаки, философия бизнеса Sigma это: "маленький офис - большой завод". В компании минимальный административный персонал, отдел продаж и маркетинга, а приоритет отдается инвестициям в инжиниринг и производство. Это объясняет, почему около 75% сотрудников штаб-квартиры компании в Кавасаки, Япония, являются инженерами.
Sigma открыла свой нынешний завод в Айзу, примерно в 300 км к северу от Токио, в префектуре Фукусима, в 1974 году, и здесь работает около 1500 сотрудников Sigma – большая часть ее рабочей силы. Команды Sigma могут быстро встретиться лично для решения проблем, когда это необходимо для решения инженерных и производственных задач. Это единственный завод Sigma, и вся её продукция производится здесь.
Завод Sigma в Айзу
Завод Sigma занимает почти 72 000 квадратных метров площади и производит 80 000 объективов и 2000 камер ежемесячно. Практически все аспекты производства, включая отдельные детали, из которых состоит каждый объектив, вплоть до винтов, производятся здесь.
С первых дней существования компании Митихиро Ямаки верил, что для создания хорошего продукта крайне важно работать с местными жителями и предприятиями. Этот подход сохраняется и по сей день; все поставщики Sigma расположены в северной части Японии. По сути, Sigma стремится делать все самостоятельно и с местными партнерами - подход, который оправдал себя во время глобальной пандемии. В отличие от компаний со сложными глобальными цепочками поставок, Sigma смогла сохранить свой завод в рабочем состоянии в течение этого времени.
Давайте теперь углубимся в само производство объективов.
Комната для тестирования объективов
Поскольку оптика является основой любого объектива, мы начнем со стекла. Прежде чем углубиться в производственный процесс, давайте поговорим о том, как Sigma устанавливает показатели производительности для каждого объектива, который она производит.
Каждый раз, когда разрабатывается новый объектив, создается высококачественная мастер-копия, которая используется для эталонного тестирования; она устанавливает базовые характеристики производительности для каждого создаваемого нового варианта. Эта базовая линия становится отправной точкой для всех устройств с «функцией передачи модуляции» (MTF), используемых в процессе изготовления объективов, гарантируя, что каждый объектив соответствует проектным спецификациям по разрешающей способности. Компания Sigma разрабатывает и производит собственные машины MTF собственными силами.
Тестирование мастер-объектива проводится на триоптической измерительной машине, одной из немногих подобных в Японии. Она может измерять диапазон от минимального расстояния фокусировки до бесконечности для всех объективов Sigma и использует коллиматоры диаметром до 1000 мм.
Стекло: заготовки для линз
Большинство элементов объективов начинаются с заготовок для линз, стеклянных дисков с небольшим изгибом. Перед началом шлифования заготовки линз приобретают непрозрачный белый вид. Для изготовления своих линз Sigma использует заготовки для линз фирмы Hoya.
Шлифовка стекла
Первым шагом в процессе изготовления линз является грубая шлифовка изгиба линзы. Каждая заготовка для линз крепится к поршню, который направляет ее в станок, где стекло шлифуется до нужной для линзы формы. Поскольку эта часть процесса предназначена только для придания линзе правильной формы, по завершении она все равно выглядит несколько матовой.
Затем выполняется второй, более утонченный этап прецизионной шлифовки, который придает линзе четкую и гладкую отделку.
В процессе производства стекла на заводе Sigma в Айзу используется около 330 станков, и каждые несколько минут техник проверяет процесс с помощью датчика, чтобы убедиться в правильности его изгиба.
Полировка линз
После того, как линзы отшлифованы, третьим и заключительным этапом является полировка. Линзы устанавливаются в машину на полиуретановых подушечках, установленных в форме, которая соответствует окончательной форме или изгибу линзы. Они шлифуют линзу с помощью специальной полировальной пасты, обычно из оксида церия или циркония. Этот процесс обычно занимает от двух до десяти минут, в зависимости от размера и типа линзы.
Формование стекла
Не все стеклянные элементы шлифуются. Асферическая оптика изготавливается методом формования стекла с использованием одного из двух процессов, в зависимости от ее размера. Меньшие элементы начинают свою жизнь, как нечто похожее на выпуклый шарик из прозрачного оптического стекла, в то время как более крупные элементы начинаются, как предварительно сформованные стеклянные блоки.
В обоих случаях эти кусочки стекла помещаются в формы и пропускаются через машину, которая придаёт им окончательную форму с использованием высокого давления и высокой температуры. В настоящее время Sigma производит асферические элементы диаметром до 84 мм. Sigma также производит собственные формы для изготовления асферических линз, что является частью ее философии создания собственных инструментов для поддержания контроля качества.
Центрирование линз
В тот момент, когда стеклянные элементы сформованы и покрыты, они подвергаются окончательной шлифовке по краям, чтобы убедиться, что диаметр и толщина кромок элементов соответствуют техническим требованиям и будут правильно установлены внутри объектива. Это также гарантирует, что стеклянные элементы будут оптически центрированы внутри корпуса объектива.
Покрытия для линз
После того, как линзы отполированы или отлиты в форму, пришло время нанести супер многослойные покрытия Sigma, которые подавляют блики и гостинг. Перед нанесением покрытий каждую линзу визуально проверяют на наличие пыли. Затем линза загружается на «планету» - куполообразное устройство со вставками для определенных элементов линзы.
Затем «планеты» загружаются в машины, в которых специальные химические вещества выпариваются в камере. Планета вращается внутри устройства, равномерно распределяя испаренные химикаты по элементам линз, прежде чем подвергнуть их отверждению ультрафиолетовым излучением.
Уплотнение линз, соединение и склеивание
Как только отдельные оптические элементы изготовлены, те, которые объединяются в линзу, проходят процесс, называемый уплотнением и соединением. Каждый элемент помещен в пластиковую оправу, и для фиксации их на месте используются высокая температура и давление, создавая единое целое из нескольких линзовых элементов.
Отдельный процесс, называемый склеиванием линз (фото выше), используется, когда два-три элемента должны быть склеены непосредственно без зазора между ними. Две линзы соединяются специальным клеем, и машина обеспечивает оптическую центровку обеих линз. Затем склеенные линзы подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения для отверждения клея.
Обработка металла
Теперь, когда мы покрыли стекло, давайте перейдем к остальной части производственного процесса, начиная с металлов. Объектив состоит из множества металлических деталей, поэтому обработка металла занимает большую часть производственного процесса, производя компоненты из таких материалов, как сталь, алюминий и латунь.
Автоматические станки синего цвета, видимые на фотографии выше, выполняют процесс вырезания, придания формы и сверления отверстий в металле для идеальной подгонки. Процесс быстрый, часто на каждую деталь уходит всего несколько минут. На заводе работает около 160 машин, которые вы видите на фотографии.
Хотя на этом заводе производится множество деталей, наиболее узнаваемыми являются оправы для объективов и байонетные крепления. На этой фотографии показаны свежефрезерованные внутренние вращающиеся цилиндры для линз перед нанесением какой-либо обработки поверхности.
Переработка
В процессе механической обработки, при которой металлические блоки превращаются в компоненты линз, образуются металлические отходы, подобные стружке на этой фотографии. Sigma собирает этот материал и сотрудничает с местным предприятием по переработке отходов, чтобы гарантировать, что материалы будут использованы повторно, а не попадут на свалку.
Переработка
Прессование металла
Некоторые металлические детали штампуются на станках, а не обрабатываются по отдельности. В этом случае металлическая полоса подается через прессующую машину из того, что выглядит как гигантский рулон металлической ленты.
А вот конечный продукт, который спрессовывался на предыдущем фото: металлические пластины, помогающие управлять перемещением лепестков диафрагмы в объективе.
Переработка магния
По соображениям безопасности обработка магниевых деталей производится в отдельном здании, которое не подключено к основному заводу. Магний может быть легковоспламеняющимся, главным образом в виде мелкой стружки или порошка, что обычно и выходит при фрезеровании деталей из металла. В результате это сооружение имеет очень толстые бетонные стены, которые обеспечивают защиту в случае аварии.
Магний используется для изготовления многих компонентов, потому что он прочный, но в то же время легче алюминия. Это позволяет деталям быть меньше и легче, чем если бы они были изготовлены из алюминия, но есть и компромисс: магний дороже. В результате он используется не для всего, а только для деталей, где важны долговечность и малый вес.
Магниевые компоненты изготавливаются из литых под давлением деталей, что является одним из немногих изделий, которые Sigma не производит на своем заводе. В мире существует лишь небольшое количество поставщиков деталей, отлитых под давлением, и Sigma поставляет литье под давлением только у ограниченного числа поставщиков в Японии. На этой фотографии справа изображена литая под давлением ножка объектива, а слева - полностью обработанная версия.
Механическая обработка магния
Эти автоматизированные станки с высокой точностью вырезают, формуют и сверлят отверстия в отлитой под давлением детали. После фрезерования каждая деталь проходит процедуру очистки для удаления масел, оставшихся после производства, затем на нее наносится антикоррозийное покрытие для защиты металла. После завершения фрезерования каждая деталь измеряется на станке, чтобы убедиться, что она находится в пределах заданных допусков для данной детали. На этой фотографии вы можете увидеть ножку объектива, установленную на станке.
В любой момент времени работает около 20 станков, фрезерующих детали из литого под давлением магния. В целях безопасности каждая машина оснащена специализированным оборудованием для пожаротушения, специально разработанным для тушения магниевых пожаров.
Создание новых инструментов и пресс-формы
Философия Sigma заключается в том, чтобы максимально контролировать производственный процесс на своем заводе, поскольку это позволяет им лучше контролировать качество всего, что он производит. Это распространяется и на формы и инструменты, используемые для изготовления ее продукции.
Эта область не автоматизирована. Прототипы и детали изготовлены вручную, как видно на фотографии выше. Детали, изготовленные вручную, становятся заготовками и используются для создания пресс-форм для литья под давлением, используемых для изготовления многих компонентов. Здесь же Sigma создает специализированные инструменты, необходимые для создания нового продукта, как правило, с акцентом на повышение эффективности процесса сборки.
Литье под давлением
Пресс-формы для пластмассовых или прессованных деталей изготавливаются с использованием процесса, называемого электронно-разрядной обработкой (EDM). Этот термический процесс удаляет материал путем создания разрядных искр в зазоре между электродом и изготавливаемой деталью.
Попав на сборочную линию, вязкий пластик подается в форму через центр формы. Отдельный ряд трубок подает охлаждающую жидкость в форму, в результате чего пластиковые детали затвердевают. Около 40 машин для литья под давлением изготавливают детали на сборочной линии в любой момент времени, и пресс-формы будут включаться в производство и выключаться из него в зависимости от того, какие изделия производятся.
Поверхностный монтаж
Поверхностный монтаж относится к монтажу электроники на печатные платы для линз. Как и во многих других случаях, Sigma производит печатные платы собственными силами. Плинтусы подаются в один конец машины, где наносится паяльная паста и нагревается для равномерного распределения пасты. Затем компоненты подаются в машину из рулонов, похожих на ленту, и штампуются на плате.
3D-фототест каждой платы подтверждает, что все детали находятся в правильном положении, после чего проводится рентгеновская проверка. На заводе насчитывается около 20 станков для изготовления печатных плат.
Плата на этой фотографии представляет собой двустороннюю печатную плату. Одна сторона напечатана и теперь готова к обратной подаче через устройство для поверхностного монтажа на противоположной стороне.
Покраска, печать и обработка поверхности
После того как металлические детали, такие как бочки для линз, были отфрезерованы и нанесены все необходимые поверхностные покрытия, пришло время для покраски. Каждая деталь крепится на металлическом зажиме, который вращается по кругу при нанесении краски, обеспечивая равномерный слой краски. Затем эти окрашенные детали сушат в печах.
Некоторые материалы, например, изготовленные из алюминия, могут вместо этого иметь черное анодированное покрытие.
Нанесение делателей
Большинство стандартных обозначений на объективе, таких как окошки шкалы и диафрагмы, а также текст на аксессуарах, таких как бленды, нанесены печатью или краской. На этой фотографии техник наносит логотип ‘Sigma’ на часть корпуса объектива.
Нанесение гальванических покрытий
Гальванопокрытие используется для нанесения хромированной поверхности на металлические детали, что делает их более прочными. Наиболее узнаваемыми деталями, прошедшими процесс гальванопокрытия, являются латунные крепления для каждого объектива, которые здесь покрыты хромом. Здесь также нанесены покрытия на некоторые мелкие металлические детали.
Окончательная сборка и гарантия качества
Как только все элементы объектива изготовлены, а все детали обработаны и окрашены, они собираются на линии окончательной сборки. В условиях этого чистого помещения каждая линия настраивается в зависимости от того, какие модели находятся в производстве в данный день. Единая сборочная линия простирается от первого набора деталей до окончательной сборки.
Центровка каждого объектива выполняется с помощью разработанных и изготовленных компанией Sigma станков MTF для настройки и подтверждения соответствия спецификациям MTF. Хотя общее время сборки зависит от продукта, на сборку одного объектива может потребоваться всего 30 минут, но для сложных изделий оно, безусловно, может растянуться на более длительный период.
После сборки объективы отправляются в отдел обеспечения качества, который проверяет их с помощью измерительной машины MTF. Кроме того, они проверяются на наличие грязи, царапин на поверхности и других аномалий, а также для подтверждения правильности работы механизмов зумирования, диафрагмы и электронных контактов. Некоторые продукты также могут пройти проверку на разрешение на этом этапе.
Упаковка и отгрузка
Товары поступают в зону упаковки и отгрузки без серийных номеров. Пока продукт не получит серийный номер, он подобен человеку без удостоверения личности. Как только серийный номер присвоен, объектив узнает, куда он будет отправлен.
Готовые изделия и аксессуары подбираются вместе и упаковываются в розничную упаковку, затем загружаются в большие картонные транспортные коробки в зависимости от их конечного назначения.
Хранение готовой продукции
Заключительным этапом перед тем, как изделие покинет завод, является его помещение в зону хранения готовой продукции. Поскольку в производстве находится более 60 моделей объективов с несколькими креплениями, в этом зале представлено множество объективов. Продукция здесь долго не задерживается – завод Sigma работает на полную мощность, и существует постоянная необходимость расчищать это пространство, чтобы освободить место для новых продуктов, сходящих с конвейера.
Грузовики прибывают вечером, чтобы отправить коробки в аэропорт Нарита в Токио, где они будут отправлены дистрибьюторам или дочерним компаниям по всему миру.
P.S. Мы почти уверены, что Ковчег Завета запрятан где-то здесь!
Поддержка клиентов и сервисное обслуживание
Помимо производства, завод служит центром поддержки клиентов Sigma. Большинство деталей, поступающих сюда для ремонта, привезены из Японии (в большинстве стран свои собственные сервисные центры). Однако изделия из других регионов могут быть отправлены сюда, если они требуют специализированного ремонта.
Как только изделие получено, оно передается одному из специалистов Sigma по ремонту, который отремонтирует его в соответствии с оригинальными спецификациями Sigma, убедившись, что это делается с использованием проекционной комнаты, показанной на следующем фото.
Проекционная комната
Проекционная комната, расположенная рядом с отделом поддержки клиентов и сервисного обслуживания, используется для тестирования продукции до и после ремонта. На противоположной стороне комнаты установлен реверсивный проектор для тестирования кинообъективов Sigma.
Стандартная практика Sigma заключается в тестировании объективов как на диаграмме разрешения, так и на аппарате MTF, чтобы убедиться, что они соответствуют спецификациям продукции Sigma, прежде чем возвращать их клиентам.
Кроме того, технические специалисты даже выходят на улицу, чтобы сделать реальные фотографии до и после ремонта, чтобы проверить объектив в зависимости от характера ремонта, например, проверить наличие бликов.
Музей Sigma
Конечно, ни одно посещение Sigma не было бы полным без посещения музея Sigma, где можно увидеть камеры и объективы прошлого и настоящего. Здесь есть на что посмотреть, включая современные объективы, классические объективы, объективы с креплением SA и даже камеры, такие как зеркальная камера SD10 от Sigma или компактные модели Merrill.
Поиск объективов, которыми вы возможно пользовались в начале своей карьеры фотографа - это веселое ностальгическое путешествие по вашим воспоминаниям.
