Les responsables de production comprennent également l'importance d'optimiser les programmes machines, tels que les programmes de placement, ainsi que d'équilibrer les exigences des assembleurs individuels sur chaque ligne et dans toute l'usine, afin de tirer le meilleur parti des ressources disponibles.
Résolution des problèmes de programmation :
Les méthodes de programmation traditionnelles nécessitent une intervention humaine importante pour collecter les informations provenant de diverses sources (données CAO/FAO, fichiers Gerber, nomenclature et images de cartes) afin de créer un programme de travail. L’ingéniosité du programmeur est essentielle pour permettre aux outils de programmation de concilier les différences entre les données issues de ces sources, de gérer les différents formats de données privilégiés par les fabricants de machines et de surmonter les obstacles tels que le manque de bibliothèques de composants.
À mesure que les logiciels gagnent en puissance, de plus en plus de ces défis peuvent être automatisés, ce qui permet d’atténuer les conflits courants qui ont tendance à complexifier la programmation des machines. La production peut ainsi démarrer plus rapidement et la ligne peut commencer à produire des cartes finies presque immédiatement, ce qui permet de gagner du temps consacré à la fabrication de cartes de test, traditionnellement utilisées pour affiner le programme d’assemblage.
Yamaha a rassemblé des outils pour automatiser les tâches de programmation fastidieuses et chronophages, accélérant ainsi la génération et l’ajustement des programmes. La consolidation de ces outils sur une plateforme unique, appelée YsUP (Solutions uniques et éprouvées de Yamaha), donne accès à toutes les applications liées à la programmation. YsUP exploite les dernières avancées en matière de logiciels machines et est intégré à la nouvelle génération de machines d'assemblage YRM20 de Yamaha. Ses applications intégrées de gestion des informations sur les matériaux comprennent des outils de surveillance, de configuration et de traçabilité, ainsi que la vérification de la configuration, le comptage des pièces restantes, la gestion des fiches techniques et des codes LED BIN. YsUP intègre également des outils de programmation conviviaux et hautement automatisés, aboutissant à un portail unifié de gestion centralisée des données et des matériaux, permettant aux utilisateurs de passer facilement d'une application à l'autre.
De plus, grâce à la visualisation 3D de l'image du circuit imprimé et des composants, les utilisateurs peuvent visualiser l'assemblage comme une maquette physique (Figure 1) afin de déterminer l'emplacement optimal de chaque pièce et de comprendre précisément les coordonnées et les angles des composants.
Figure 1. La visualisation 3D donne vie aux tableaux pour faciliter la création rapide de programmes de haute qualité.
Édition et conversion des données :
grâce aux applications YsUP, les équipes de production peuvent accélérer la création de programmes et améliorer la qualité de la production en générant les données de composants nécessaires et en vérifiant l’assemblage correct des pièces avant de lancer la fabrication de chaque carte. Le dessin en temps réel permet à l’utilisateur de générer les données de composants tout en les comparant constamment à des images graphiques (figure 2), ce qui simplifie considérablement la tâche et contribue à éviter les erreurs.
Figure 2. Le dessin en temps réel améliore la qualité de la création des données.
Intervenant en amont de l'analyse traditionnelle sur bande virtuelle, l'assemblage de test sur table utilise les données Gerber et FAO pour vérifier le positionnement correct des composants par rapport à leurs plans respectifs (Figure 3). La détection des erreurs à ce stade permet d'apporter les corrections nécessaires avant la production des cartes, ce qui améliore la qualité et l'efficacité de la production.
Figure 3. La vérification précoce du placement des composants, à partir de l'ordinateur de bureau, améliore la qualité et l'efficacité.
Les outils de conversion automatique permettent de démarrer rapidement la production de cartes. Les données FAO standard, aux formats ODB++, GenCAD ou FABmaster, fournissent les informations essentielles telles que les coordonnées d'assemblage, les informations sur les composants et une image de la carte. Le programme d'assemblage est ensuite créé facilement en un clic grâce au convertisseur FAO standard. Ce dernier gère également des détails comme la panélisation de la carte et peut générer une image de l'implantation des composants. Enfin, le programme est automatiquement optimisé pour la configuration de la ligne, et les composants et les buses peuvent être vérifiés visuellement afin de détecter toute interférence. Des modèles facilitent la configuration des alimentateurs.
Comment pallier le manque de données :
Auparavant, la programmation était entravée par l’absence de données adéquates concernant la carte à fabriquer. Il peut s’agir simplement de données FAO et de nomenclature indisponibles dans un format compatible avec le convertisseur FAO. Les fichiers peuvent également exprimer des données telles que les angles de montage ou les coordonnées des composants de manière incompatible. YsUP fournit désormais des outils standard permettant de convertir les données textuelles dans un format adapté à la génération du programme.
Outil d'images Gerber :
Vérifier au préalable des détails tels que les coordonnées de montage, la polarité et les angles des composants permet aux utilisateurs de garantir que leurs programmes produisent directement des cartes de haute qualité. Grâce à l'outil d'images Gerber de YsUP, les utilisateurs peuvent générer rapidement des images de circuits imprimés (PCB) de haute qualité à partir des données Gerber de la carte. Lorsque l'image de la carte et les données Gerber sont disponibles, l'outil permet une comparaison aisée afin de mettre en évidence toute divergence susceptible d'entraîner des problèmes de placement des composants en production (Figure 4).
Figure 4. L'outil Gerber Image aide à corriger à l'avance les problèmes de placement à partir de l'ordinateur.
De plus, les données Gerber acquises peuvent également être utilisées pour générer des données AOI, permettant aux utilisateurs de commencer à générer des programmes d'inspection sans avoir à attendre que les plaques physiques soient disponibles.
Outil de numérisation :
Il arrive que les données Gerber nécessaires à la création de l’image de la carte ne soient pas fournies. YsUP permet alors de créer une image de haute qualité en numérisant la carte brute et en la redimensionnant correctement à l’aide d’un pied à coulisse. Cette image peut ensuite être combinée au programme d’assemblage converti grâce à un éditeur visuel.
Dans certains cas extrêmes, aucune donnée n’est inscrite sur le circuit imprimé d’origine. Pour pallier ce problème, l’outil de numérisation YsUP permet de numériser le circuit imprimé et de créer automatiquement toutes les données nécessaires. Parfois, seule une liste de composants papier est fournie. Dans ce cas, l’éditeur visuel YsUP permet de créer le programme en faisant glisser les composants sur l’image de la carte. Une fois les composants positionnés manuellement, l’outil se charge de leur alignement précis grâce à sa fonction d’apprentissage automatique.
Apprentissage automatique et vérification de polarité
: L’apprentissage automatique compare l’image de la carte aux coordonnées CAO et aux définitions de la bibliothèque de composants correspondantes afin de garantir l’alignement correct de tous les composants avec leurs plans d’implantation, y compris les marquages de broche 1 et de polarité.
L’apprentissage automatique corrige automatiquement jusqu’à 1 000 pièces par minute en cas de défaut d’alignement, pouvant résulter de données incorrectes ou incomplètes. Cela peut se produire, par exemple, si les données FAO décrivent le centre et l’angle de montage du composant d’une manière inattendue pour l’assembleur. La machine risque alors de ne pas positionner correctement les composants sur la carte. L’apprentissage automatique corrige les erreurs et affiche les données d’angle incorrectes dans la liste des erreurs. Une fonction de traçage permet de vérifier les corrections sans avoir à inspecter visuellement chaque composant sur la carte.
Assistant de bibliothèque de composants :
Cet assistant facilite la création de composants absents de la bibliothèque standard. Il guide l’utilisateur dans la saisie des paramètres nécessaires à la reconnaissance des composants, tels que le nombre de contacts, le diamètre des fils, le pas, la position du centre du composant, etc. Il est également possible d’ajouter de nouveaux composants à la bibliothèque à partir d’une image numérisée, en utilisant l’outil de mise à l’échelle intégré pour vérifier les dimensions.
Nomenclature (BOM) pour éviter les variations :
YsUP propose une fonctionnalité supplémentaire permettant de gérer plusieurs variantes de produits basées sur le même circuit imprimé (PCB). Cette pratique est courante dans l’industrie automobile, où plusieurs options distinctes sont proposées pour une même carte, dans un souci de rapidité et d’efficacité. L’outil d’importation des variations d’assemblage compare plusieurs nomenclatures et génère une liste de variations. Cette liste sert à créer automatiquement un planning d’assemblage pour chaque nomenclature. Le planning utilise une conception d’alimentation commune pour produire toutes les variantes, ce qui contribue à rationaliser les activités de production en atelier.
Conclusion :
Chaque nouvelle génération d’équipements de placement CMS haute vitesse apporte des innovations significatives qui augmentent la vitesse d’assemblage, améliorent la flexibilité et minimisent l’intervention humaine. Les logiciels performants, qui associent des applications de gestion et de planification puissantes à des fonctions automatisées, ainsi que la commodité des graphismes 3D, simplifient la programmation et améliorent la qualité des programmes, contribuant ainsi significativement à l’augmentation de la productivité globale.
