In teoria, gestire una linea di assemblaggio o un impianto di produzione tramite un ambiente software centralizzato ha perfettamente senso. Tuttavia, in pratica, i software di gestione di linea di fascia alta di terze parti possono avere difficoltà a raccogliere e aggregare dati provenienti da macchine di diverse marche, spesso in formati proprietari differenti.
Mantenere la compatibilità tra il software e le diverse specifiche di interfaccia dati è sempre difficile, poiché i fornitori rilasciano aggiornamenti in modo indipendente senza fare riferimento ai fornitori di software di terze parti. Sebbene la maggior parte sia compatibile con le interfacce standard del settore, come SECS/GEM, queste consentono solo una comunicazione di base. Inoltre, i programmi software di gestione delle linee più rinomati sono costosi e i moduli in genere devono essere acquistati separatamente.
Di fronte a queste sfide, alcuni produttori di elettronica riconoscono i vantaggi di affidarsi a un unico marchio per la stampa, il posizionamento e l'ispezione, potendo così sfruttare gli strumenti di smart factory del fornitore per una visibilità e un controllo complessivi. Altri, invece, apprezzano la libertà di scegliere apparecchiature di diversi marchi e di trovare il proprio metodo per gestire e ottimizzare le linee di produzione.
In ogni caso, il panorama sta cambiando. Il mondo si sta concentrando sempre più sui Big Data per guidare il processo decisionale e promuovere il miglioramento continuo. Questo è possibile perché la potenza di calcolo necessaria per gestire grandi quantità di dati di processo è più accessibile che mai, così come l'enorme quantità di spazio di archiviazione necessario. Inoltre, la scienza dei dati, che genera informazioni utili a partire dai dati raccolti, è in rapida crescita. Le aziende manifatturiere devono sfruttare questi strumenti per massimizzare le prestazioni del team e ridurre al minimo gli errori, continuando così ad aumentare la propria produttività.
Il valore del software di gestione SMT:
un pacchetto software efficace per la gestione di linee e stabilimenti SMT consente ai produttori di visualizzare lo stato di qualità operativa, monitorare le linee SMT in tempo reale, identificare le cause principali di problemi e guasti e risolvere le problematiche che possono presentarsi su qualsiasi linea.
Gli operatori addetti alle macchine in fabbrica necessitano di informazioni a livello di linea per valutare lo stato operativo, recuperare da errori delle macchine e ripristinare la produzione. I team leader, invece, hanno bisogno di informazioni su tutte le linee SMT dello stabilimento per monitorare i progressi complessivi, tenere sotto controllo l'efficienza operativa delle apparecchiature (OEE) e gestire eventuali problemi delle macchine, nonché affrontare i prodotti difettosi. Gli ingegneri e i responsabili di stabilimento che operano a livello strategico necessitano di applicazioni analitiche che li aiutino a migliorare l'OEE, identificare le cause principali di eventuali problemi o guasti e ottimizzare continuamente le impostazioni delle macchine. Infine, i responsabili aziendali necessitano di informazioni di alto livello per confermare lo stato della linea in qualsiasi momento, impartire istruzioni, pianificare futuri investimenti di capitale e riferire al management.
I sistemi di stampa, posizionamento e ispezione di Yamaha raccolgono e condividono dati che, se combinati con un'interfaccia utente grafica avanzata, consentono analisi all'avanguardia in grado di rivelare informazioni più approfondite sulle prestazioni del processo.
Grazie all'elaborazione di questi dati, l'applicazione YSUP Dashboard offre un facile accesso visivo ai dati sulle prestazioni a livello di linea e di stabilimento, come ad esempio gli indici OEE. Sono inoltre disponibili strumenti di analisi più potenti, che offrono approfondimenti sulle prestazioni dei processi di stampa, posizionamento e saldatura. Questi strumenti consentono agli utenti di visualizzare tendenze e correlazioni tra le metriche di processo, come la precisione di prelievo e posizionamento, il che può aiutare a ottimizzare apparecchiature e processi, nonché a identificare eventuali difetti e diagnosticarne rapidamente le cause principali. Con l'aiuto di potenti strumenti di elaborazione delle immagini, Dashboard può anche contribuire ad analizzare singolarmente gli incidenti anomali e a determinare l'azione correttiva più appropriata.
Supervisione di fabbrica, linea e processo
Lo strumento di monitoraggio dell'impianto visualizza la disponibilità, le prestazioni e la qualità individuali – le componenti che costituiscono il noto indicatore di efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE) – di ciascuna linea di produzione dello stabilimento. L'OEE viene calcolato a partire da questi dati e visualizzato, insieme alla velocità di prelievo, al tasso di difettosità e alla produttività di fine linea. Il tutto è codificato a colori per una facile valutazione a colpo d'occhio (Figura 1).
La visualizzazione del monitor di linea (Figura 2) fornisce un quadro più dettagliato delle prestazioni di ciascuna linea, inclusi l'avanzamento del lotto e il tempo di completamento del lavoro, insieme all'identificazione del lotto di assemblaggio e produzione. La possibilità di visualizzare simultaneamente la precisione di prelievo e posizionamento aiuta gli osservatori a individuare la fonte dei difetti di posizionamento dei componenti, guidando le azioni correttive come la manutenzione dell'alimentatore o la pulizia dell'ugello.
Figura 2. Le metriche di prestazione per ciascuna linea aiutano a valutare in dettaglio l'avanzamento della produzione.
Inoltre, per la prima volta, l'analisi di stampa e l'ispezione della pasta saldante (SPI) sono integrate nell'ambiente. L'utente può visualizzare a colpo d'occhio i risultati a livello di linea. Successivamente, con un clic, vengono visualizzati i risultati dell'analisi dello stato di stampa e dell'ispezione per ogni singolo pellet di saldatura. È anche possibile visualizzare le tendenze di stampa, come l'analisi dell'allineamento, esaminare le relazioni tra i risultati di stampa e parametri come pressione, velocità dell'ugello e velocità di separazione, il tutto nella stessa finestra (Figura 3), ed esaminare il calendario degli eventi di stampa, inclusi il rifornimento della pasta, i cicli di pulizia e gli indicatori di errore di stampa. Queste informazioni sono disponibili anche in assenza di dati SPI. Insieme, queste funzioni del pannello di controllo aiutano gli utenti a identificare rapidamente e con precisione le cause di eventuali difetti di stampa.
Figura 3. La visualizzazione dei parametri di stampa e delle identificazioni nella stessa finestra facilita il controllo del processo di stampa.
Il software Dashboard aiuta gli utenti a sfruttare le immagini di ispezione per facilitare la risoluzione dei problemi. Tutte le immagini di ispezione per ogni unità prodotta vengono archiviate e possono essere recuperate all'interno della Dashboard per agevolare l'analisi di eventuali difetti. La visualizzazione dei dati di processo, come le informazioni di stampa e di raccolta, insieme alle informazioni delle immagini, può aiutare gli utenti a identificare le cause principali dei difetti che altrimenti richiederebbero ore di analisi manuale.
I seguenti esempi di analisi dei guasti dimostrano come l'utilizzo della Dashboard evidenzi le prestazioni del processo e consenta agli operatori di analizzare o escludere vari eventi e di concentrare i propri sforzi di risoluzione dei problemi per massimizzare la produttività.
Analisi dei guasti assistita dall'ispezione
Ispezionando una scheda di produzione dopo il processo di rifusione, è stato scoperto che un connettore a montaggio superficiale si era ruotato di alcuni gradi durante la produzione. L'analisi effettuata con gli strumenti di Dashboard ha confermato il cambiamento di posizione e ha permesso di determinarne la causa confrontando la velocità di prelievo del connettore con quella di altri componenti e individuando con precisione il momento in cui si era verificato il difetto. Ciò ha consentito al team di produzione di correggere il problema regolando nuovamente l'offset di prelievo. Successivamente, è stato possibile confermare che non si sono verificati ulteriori difetti.
Analogamente, i dati dell'ispezione pre-rifusione hanno identificato errori di disallineamento tra i resistori a chip 0402 disposti in una matrice 2 x 4. Utilizzando il riconoscimento dei segni di saldatura, si è riscontrato che il disallineamento era maggiore nella parte superiore sinistra dell'assemblaggio e diminuiva verso la parte inferiore destra. L'utilizzo di All Image Tracer per valutare l'immagine del segno di saldatura utilizzata come riferimento per l'allineamento dei resistori ha mostrato che il segno era stato riconosciuto in modo errato. Correggendo la posizione centrale del segno, il disallineamento tra il chip e il resistore è stato risolto.
Gli strumenti del pannello di controllo YSUP hanno anche contribuito a identificare problemi insoliti, come la presenza di corpi estranei sulla superficie della scheda e all'interno del corpo di un componente (Figura 4), nonché problemi isolati, come un componente fornito con un filo piegato. Senza questi strumenti avanzati, individuare e risolvere le cause di questi difetti avrebbe richiesto tempo e impegno considerevoli.
Figura 4. All Image Tracer aiuta a identificare i difetti confrontando le immagini di ispezione con i dati di processo.
Conclusione
I Big Data sono destinati a trasformare la produzione di componenti elettronici, con il potenziale di portare l'assemblaggio di componenti a montaggio superficiale a nuovi livelli di prestazioni e qualità. Tuttavia, alcune barriere ben note possono ostacolare lo scambio di dati tra i team di produzione e i software di gestione della produzione. Yamaha, con la sua ONE STOP SMART SOLUTION, ha dimostrato come queste barriere possano essere superate. Partendo da questa base, sta emergendo la nuova generazione di strumenti software in grado di fornire informazioni più preziose e fruibili che mai sulle prestazioni di fabbrica, linea e processo.
Informazioni sulla sezione SMT di Yamaha Robotics
La divisione Surface Mount Technology (SMT) di Yamaha, una suddivisione della Robotics Business Unit di Yamaha Motor Corporation, produce una gamma completa di apparecchiature per l'assemblaggio elettronico online ad alta velocità. Questa SOLUZIONE INTELLIGENTE COMPLETA comprende stampanti per pasta saldante, macchine per il montaggio di componenti, macchine per l'ispezione 3D della pasta saldante, macchine per l'ispezione 3D di PCB, posizionatori ibridi flip-chip, dispenser, sistemi intelligenti di stoccaggio dei componenti e software di gestione.
Questi sistemi, che integrano la tecnologia Yamaha nella produzione di prodotti elettronici, privilegiano l'interazione intuitiva con l'operatore, il coordinamento efficiente di tutti i processi online e la modularità, consentendo agli utenti di soddisfare le più recenti esigenze produttive. L'esperienza del gruppo nel controllo dei servomotori e nel riconoscimento delle immagini per i sistemi di visione (telecamere) garantisce una precisione eccezionale ad alta velocità.
L'attuale gamma di prodotti comprende le apparecchiature YR di ultima generazione, con funzioni automatizzate avanzate per la programmazione, la configurazione e le modifiche, e il nuovo software gestionale YSUP con grafica all'avanguardia e analisi dei dati integrata.
Unendo competenze di progettazione e ingegneria a capacità di produzione, vendita e assistenza, la sezione SMT di Yamaha garantisce efficienza operativa e un facile accesso al supporto per clienti e partner. Con uffici regionali in Giappone, Cina, Sud-est asiatico, Europa e Nord America, l'azienda vanta una presenza davvero globale.
