En théorie, la gestion d'une chaîne de montage ou d'une usine de production via un logiciel centralisé est parfaitement logique. Cependant, en pratique, les progiciels de gestion de lignes haut de gamme peuvent avoir des difficultés à collecter et à agréger les données provenant de machines de marques diverses, et ce, dans des formats propriétaires différents.
Maintenir la compatibilité entre les logiciels et ces différentes spécifications d'interface de données est toujours complexe, car les fournisseurs publient des mises à jour indépendamment, sans consulter les éditeurs de logiciels tiers. Bien que la plupart soient compatibles avec les interfaces d'équipements standard du secteur, telles que SECS/GEM, celles-ci ne permettent qu'une communication basique. De plus, les logiciels de gestion de lignes les plus réputés sont onéreux et leurs modules doivent généralement être achetés séparément.
Face à ces défis, certains fabricants d'électronique voient l'avantage de s'engager auprès d'une seule marque pour l'impression, le placement et le contrôle, et peuvent tirer parti des outils d'usine intelligente du fournisseur pour une visibilité et un contrôle globaux. D'autres, en revanche, privilégient la liberté de choisir des équipements de marques diverses et de trouver leur propre méthode pour gérer et optimiser leurs lignes de production.
Quoi qu'il en soit, le paysage évolue. Le monde se tourne de plus en plus vers le Big Data pour orienter la prise de décision et favoriser l'amélioration continue. Cette approche est possible car la puissance de calcul nécessaire au traitement de volumes importants de données de processus est plus abordable que jamais, tout comme les capacités de stockage massives requises. Par ailleurs, la science des données, qui permet d'extraire des informations exploitables à partir des données collectées, connaît une croissance rapide. Les entreprises manufacturières doivent tirer parti de ces outils pour optimiser les performances de leurs équipes et minimiser les erreurs, et ainsi accroître leur productivité.
L'importance d'un logiciel de gestion SMT :
Un progiciel de gestion performant pour les lignes et usines SMT permet aux fabricants de visualiser l'état de la qualité opérationnelle, de surveiller les lignes SMT en temps réel, d'identifier les causes profondes des problèmes et des pannes, et de résoudre les problèmes pouvant survenir sur n'importe quelle ligne.
Les opérateurs en atelier ont besoin d'informations au niveau de la ligne pour évaluer l'état de fonctionnement, corriger les erreurs machine et relancer la production. Les chefs d'équipe, quant à eux, ont besoin d'informations sur toutes les lignes SMT de l'usine pour suivre l'avancement global, optimiser le TRS (taux de rendement synthétique) et gérer les problèmes machines, ainsi que les produits défectueux. Les ingénieurs et les responsables d'usine, à un niveau stratégique, ont besoin d'applications analytiques qui les aident à améliorer le TRS, à identifier les causes profondes des problèmes et des pannes, et à optimiser en continu les réglages des machines. Enfin, les responsables commerciaux ont besoin d'informations de haut niveau pour confirmer l'état de la ligne à tout moment, donner des instructions, planifier les investissements futurs et rendre compte à la direction.
Les systèmes d'impression, de placement et d'inspection de Yamaha collectent et partagent des données permettant une analyse de pointe et révélant des informations plus approfondies sur les performances des processus, grâce à une conception d'interface utilisateur graphique avancée.
En exploitant ces données, l'application YSUP Dashboard offre un accès visuel simplifié aux données de performance des lignes et des usines, telles que les indices OEE. Des outils d'analyse plus performants sont également disponibles, permettant une compréhension approfondie des performances des processus d'impression, de placement et de brasage. Ces outils permettent aux utilisateurs de visualiser les tendances et les corrélations entre les indicateurs de processus, comme la précision du prélèvement et du placement, ce qui contribue à l'optimisation des équipements et des processus, ainsi qu'à l'identification des défauts et au diagnostic rapide de leurs causes profondes. Grâce à des outils d'imagerie performants, Dashboard peut également aider à analyser individuellement les incidents exceptionnels et à déterminer la mesure corrective la plus appropriée.
Supervision de l'usine, de la chaîne et du processus
L'outil de surveillance de l'usine affiche la disponibilité, la performance et la qualité individuelles – les composantes qui constituent l'indicateur bien connu de l'efficacité globale des équipements (OEE) – de chaque ligne de production. L'OEE est calculée à partir de ces données et affichée, ainsi que le taux de prélèvement, le taux de défauts et le débit de fin de ligne. Toutes ces informations sont codées par couleur pour une évaluation rapide et facile (Figure 1).
La vue de contrôle de ligne (Figure 2) offre une vision plus détaillée des performances de chaque ligne, notamment l'avancement des lots et le temps d'exécution des tâches, ainsi que l'identification des lots d'assemblage et de production. La possibilité de visualiser simultanément la précision du prélèvement et du placement permet aux observateurs de localiser précisément l'origine des défauts de placement des composants, orientant ainsi les actions correctives telles que la maintenance des alimentateurs ou le nettoyage des buses.
Figure 2. Les indicateurs de performance de chaque ligne permettent d'évaluer en détail l'avancement de la production.
De plus, l'analyse d'impression et l'inspection de la pâte à braser (SPI) sont intégrées pour la première fois. L'utilisateur peut visualiser d'un coup d'œil les résultats au niveau de la ligne. Un simple clic permet ensuite d'afficher l'analyse de l'état d'impression et les résultats d'inspection pour chaque pastille de brasure. Il est également possible de visualiser les tendances d'impression, telles que l'analyse d'alignement, d'examiner les relations entre les résultats d'impression et des paramètres comme la pression, la vitesse de la buse et la vitesse de séparation, le tout dans la même fenêtre (Figure 3), et de consulter le calendrier des événements d'impression, notamment le réapprovisionnement en pâte, les cycles de nettoyage et les indicateurs d'erreurs d'impression. Ces informations sont disponibles même en l'absence de données SPI. Ensemble, ces fonctions du panneau de commande permettent aux utilisateurs d'identifier rapidement et précisément les causes des défauts d'impression.
Figure 3. L'affichage des paramètres d'impression et des identifications dans la même fenêtre permet de contrôler le processus d'impression.
Le logiciel de tableau de bord permet aux utilisateurs d'exploiter les images d'inspection pour faciliter le dépannage. Toutes les images d'inspection de chaque unité produite sont stockées et peuvent être consultées dans le tableau de bord pour aider à analyser les défauts. La visualisation des données de processus, telles que les informations d'impression et de collecte, en parallèle des informations d'image, permet aux utilisateurs d'identifier les causes profondes des défauts, ce qui nécessiterait autrement des heures d'analyse manuelle.
Les exemples d'analyse de défaillance suivants montrent comment l'utilisation du tableau de bord met en évidence les performances du processus et permet aux opérateurs d'analyser ou d'éliminer différentes causes et de concentrer leurs efforts de dépannage pour une productivité maximale.
Analyse des défaillances assistée par inspection
Lors de l'inspection d'une carte de production après refusion, il a été constaté qu'un connecteur CMS avait pivoté de quelques degrés pendant la production. L'analyse à l'aide des outils du tableau de bord a confirmé ce changement de position et a permis d'en déterminer la cause en comparant le taux de détection du connecteur à celui d'autres composants et en localisant précisément le moment où le défaut est apparu. L'équipe de production a ainsi pu corriger le problème en réajustant le décalage de détection. Elle a ensuite pu confirmer qu'aucun autre défaut n'était apparu.
De même, les données d'inspection avant refusion ont révélé des défauts d'alignement entre les résistances CMS 0402 disposées en matrice 2 x 4. L'analyse des marques de soudure a montré que le défaut était maximal en haut à gauche de l'assemblage et diminuait vers le bas à droite. L'utilisation du logiciel All Image Tracer pour évaluer l'image de la marque de soudure servant de référence pour l'alignement des résistances a révélé que cette marque avait été mal identifiée. Le repositionnement de la marque a permis de corriger le défaut d'alignement des résistances.
Les outils du panneau de commande YSUP ont également permis d'identifier des problèmes inhabituels, comme la présence de corps étrangers sur la surface de la carte et dans le corps d'un composant (Figure 4), ainsi que des problèmes isolés, tels qu'un composant livré avec un fil tordu. Sans ces outils avancés, la recherche et la correction des causes de ces défauts auraient nécessité un temps et des efforts considérables.
Figure 4. All Image Tracer aide à identifier les défauts en comparant les images d'inspection avec les données de processus.
Conclusion
Le Big Data est sur le point de transformer la fabrication électronique, avec le potentiel d'élever le montage en surface à des niveaux de performance et de qualité inédits. Cependant, certains obstacles bien connus peuvent entraver l'échange de données entre les équipes de production et les logiciels de gestion de la production. Yamaha, avec sa solution intégrée et intelligente, a démontré comment surmonter ces obstacles. S'appuyant sur cette solution, la dernière génération d'outils logiciels émerge pour fournir des informations plus pertinentes et exploitables que jamais sur les performances des usines, des lignes et des processus.
À propos de la section CMS de Yamaha Robotics
La division Surface Mount Technology (SMT) de Yamaha, filiale de l'unité commerciale Robotique de Yamaha Motor Corporation, propose une gamme complète d'équipements pour l'assemblage électronique en ligne à grande vitesse. Cette solution intégrée et intelligente comprend des imprimantes de pâte à braser, des machines de placement de composants, des machines d'inspection 3D de la pâte à braser et des circuits imprimés, des systèmes de placement hybrides flip-chip, des distributeurs, des solutions de stockage intelligent de composants et un logiciel de gestion.
Ces systèmes, qui intègrent la technologie Yamaha à la fabrication de produits électroniques, privilégient une interaction intuitive avec l'opérateur, une coordination efficace de tous les processus en ligne et la modularité, permettant ainsi aux utilisateurs de répondre aux exigences de production les plus récentes. L'expertise du groupe en matière de commande de servomoteurs et de reconnaissance d'images pour les systèmes de vision (caméras) garantit une précision exceptionnelle à haute vitesse.
La gamme de produits actuelle comprend la dernière génération d'équipements YR, avec des fonctions automatisées avancées pour la programmation, la configuration et les modifications, ainsi que le nouveau logiciel de gestion YSUP doté de graphismes de pointe et d'une analyse de données intégrée.
En combinant son expertise en conception et ingénierie avec des capacités de production, de vente et de service après-vente, la division Yamaha SMT garantit une efficacité opérationnelle optimale et un accès facilité à l'assistance pour ses clients et partenaires. Grâce à ses bureaux régionaux au Japon, en Chine, en Asie du Sud-Est, en Europe et en Amérique du Nord, l'entreprise bénéficie d'une présence véritablement mondiale.
