Gerir uma linha de montagem de superfície ou uma fábrica de produção através de um ambiente de software centralizado faz todo o sentido na teoria. No entanto, na prática, os softwares de gestão de linha de terceiros de alta qualidade podem ter dificuldades em recolher e agregar dados que chegam em formatos proprietários diferentes, provenientes de máquinas fabricadas por diversas marcas.
Manter a compatibilidade entre o software e estas diferentes especificações de interface de dados é sempre difícil, uma vez que os fornecedores lançam atualizações de forma independente, sem consultar os fornecedores de software de terceiros. Embora a maioria seja compatível com interfaces de equipamentos standard da indústria, como o SECS/GEM, estas apenas permitem a comunicação básica. Além disso, os softwares de gestão de linha mais conceituados são dispendiosos e, normalmente, os módulos têm de ser adquiridos em separado.
Perante estes desafios, alguns fabricantes de eletrónica veem as vantagens de se comprometerem com uma única marca para impressão, posicionamento e inspeção, podendo aproveitar as ferramentas de fábrica inteligente do fornecedor para obter visibilidade e controlo abrangentes. Por outro lado, alguns valorizam a liberdade de escolher equipamentos de diversas marcas e encontrar a sua própria forma de gerir e otimizar as suas linhas de produção.
Em todo o caso, o cenário está a mudar. O mundo está cada vez mais focado no Big Data para orientar a tomada de decisões e impulsionar a melhoria contínua. Isto funciona porque o poder computacional para lidar com grandes quantidades de dados de processos está mais acessível do que nunca, assim como a enorme quantidade de armazenamento necessária para esses dados. Além disso, a ciência de dados, que gera insights acionáveis a partir das informações recolhidas, está a crescer rapidamente. As empresas de fabrico precisam de aproveitar estas ferramentas para maximizar o desempenho da equipa e minimizar os erros, aumentando assim a sua produtividade.
O Valor do Software de Gestão SMT:
Um pacote de software eficaz para a gestão de linhas e fábricas SMT permite aos fabricantes visualizar o estado da qualidade operacional, monitorizar as linhas SMT em tempo real, identificar as causas profundas de problemas e falhas e resolver problemas que possam surgir em qualquer linha.
Os operadores que cuidam das máquinas no chão de fábrica necessitam de informações ao nível da linha para avaliar o estado operacional, recuperar de erros de máquina e restaurar a produção. Os líderes de equipa, por sua vez, necessitam de informações sobre todas as linhas SMT da fábrica para monitorizar o progresso geral, acompanhar a eficiência operacional do equipamento (OEE) e gerir quaisquer problemas da máquina, bem como para lidar com produtos defeituosos. Os engenheiros e gestores de fábrica que operam a um nível estratégico necessitam de aplicações analíticas que os ajudem a impulsionar a OEE, a identificar as causas profundas de quaisquer problemas ou falhas e a melhorar e otimizar continuamente as configurações da máquina. Finalmente, os gestores de empresas necessitam de informações de alto nível para confirmar o estado da linha a qualquer momento, dar instruções, planear investimentos de capital futuros e reportar à gestão de topo.
Os sistemas de impressão, posicionamento e inspeção da Yamaha recolhem e partilham dados que permitem análises de ponta, revelando informações mais detalhadas sobre o desempenho do processo quando combinados com um design avançado da interface gráfica do utilizador.
Ao trabalhar com estes dados, a aplicação YSUP Dashboard oferece um acesso visual fácil a dados de desempenho ao nível da linha e da fábrica, como índices de OEE. Estão também disponíveis ferramentas de análise mais poderosas, oferecendo informações mais profundas sobre o desempenho dos processos de impressão, colocação e soldadura. Estas ferramentas permitem aos utilizadores visualizar tendências e correlações entre métricas de processo, como a precisão de pick-and-place, o que pode ajudar a otimizar equipamentos e processos, bem como a identificar defeitos e a diagnosticar rapidamente as suas causas principais. Com a ajuda de ferramentas de imagem avançadas, o Dashboard pode também auxiliar na análise individual de incidentes excecionais e na determinação da ação corretiva mais adequada.
Supervisão de fábrica, linha de produção e processo
A ferramenta de monitorização da fábrica exibe a disponibilidade, o desempenho e a qualidade individuais — os componentes que formam a conhecida métrica de Eficácia Global do Equipamento (OEE) — de cada linha de produção da fábrica. O OEE é calculado a partir destes dados e apresentado, juntamente com a taxa de separação de encomendas, a taxa de defeitos e a produtividade no final da linha. Tudo isto está codificado por cores para facilitar a avaliação rápida (Figura 1).
A visualização do monitor de linha (Figura 2) fornece uma visão mais detalhada do desempenho de cada linha, incluindo o progresso do lote e o tempo de conclusão da tarefa, juntamente com a identificação do lote de montagem e produção. A capacidade de visualizar simultaneamente a precisão de recolha e posicionamento ajuda os observadores a identificar a origem dos defeitos de posicionamento dos componentes, orientando ações corretivas, como a manutenção do alimentador ou a limpeza do bico.
Figura 2. As métricas de desempenho para cada linha ajudam a avaliar o progresso da produção em detalhe.
Além disso, pela primeira vez, a análise de impressão e a inspeção de pasta de solda (SPI) estão integradas no ambiente. De forma rápida e fácil, o utilizador pode visualizar os resultados ao nível da linha. Em seguida, um clique apresenta a análise do estado de impressão e os resultados da inspeção para cada pastilha de soldadura individual. É também possível visualizar tendências de impressão, como a análise de alinhamento, inspecionar as relações entre os resultados de impressão e parâmetros como a pressão, a velocidade do bico e a velocidade de separação, tudo na mesma janela (Figura 3), e examinar o calendário de eventos de impressão, incluindo a reposição de pasta, os ciclos de limpeza e os indicadores de erros de impressão. Esta informação está disponível mesmo quando os dados de SPI não estão presentes. Em conjunto, estas funções do painel de controlo ajudam os utilizadores a identificar de forma rápida e precisa as causas de quaisquer defeitos de impressão.
Figura 3. A visualização dos parâmetros e identificações de impressão na mesma janela ajuda a controlar o processo de impressão.
O software Dashboard ajuda os utilizadores a tirar partido das imagens de inspeção para auxiliar na resolução de problemas. Todas as imagens de inspeção de cada unidade produzida são armazenadas e podem ser recuperadas no Dashboard para auxiliar na investigação de eventuais defeitos. A visualização de dados do processo, como informações de impressão e recolha, juntamente com informações de imagem, pode ajudar os utilizadores a identificar as causas principais de defeitos que, de outra forma, exigiriam horas de análise manual para serem identificadas.
Os exemplos de análise de falhas que se seguem demonstram como a utilização do Dashboard destaca o desempenho do processo e permite aos operadores investigar ou descartar vários eventos e concentrar os seus esforços de resolução de problemas para obter a máxima produtividade.
Análise de avarias assistida por inspeção
Ao inspecionar uma placa de produção após o processo de refluxo, verificou-se que um conector de montagem superficial tinha rodado alguns graus durante a produção. A análise através das ferramentas do Dashboard confirmou a alteração de posição e ajudou a determinar a causa, comparando a taxa de contacto do conector com a de outros componentes e identificando o momento exato em que o defeito começou. Isto permitiu que a equipa de produção corrigisse o problema reajustando o deslocamento de contacto. Posteriormente, puderam confirmar que não ocorreu qualquer outro defeito.
De forma semelhante, os dados da inspeção pré-reflow identificaram erros de desalinhamento entre os resistores de chip 0402 dispostos numa matriz 2 x 4. Utilizando o reconhecimento de marcas de solda, verificou-se que o desalinhamento era maior no canto superior esquerdo da montagem e diminuía em direção ao canto inferior direito. A avaliação da imagem da marca de soldadura utilizada como referência para o alinhamento das resistências pelo software All Image Tracer mostrou que a marca tinha sido reconhecida incorretamente. A correção da posição central da marca resolveu o desalinhamento entre o chip e a resistência.
As ferramentas do painel de controlo YSUP também ajudaram a identificar problemas invulgares, como a presença de objetos estranhos na superfície da placa e no corpo de um componente (Figura 4), bem como problemas isolados, como um componente fornecido com um fio dobrado. Sem estas ferramentas avançadas, as causas destes defeitos teriam exigido muito tempo e esforço para serem encontradas e corrigidas.
Figura 4. O All Image Tracer ajuda a identificar defeitos através da comparação das imagens de inspeção com os dados do processo.
Conclusão
O Big Data está prestes a transformar o fabrico de eletrónica, com o potencial de levar a montagem de componentes de superfície a novos patamares de desempenho e qualidade. No entanto, algumas barreiras conhecidas podem dificultar a troca de dados entre as equipas de produção e o software de gestão da produção. A Yamaha, com a sua ONE STOP SMART SOLUTION, demonstrou como estas barreiras podem ser ultrapassadas. Com base nisto, a mais recente geração de ferramentas de software está a surgir para fornecer insights mais valiosos e acionáveis sobre o desempenho da fábrica, da linha de produção e do processo do que nunca.
Sobre a secção SMT da Yamaha Robotics
A divisão de Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT) da Yamaha, uma subdivisão da Unidade de Negócios de Robótica da Yamaha Motor Corporation, produz uma seleção abrangente de equipamentos para montagem eletrónica online de alta velocidade. Esta SOLUÇÃO INTELIGENTE COMPLETA inclui impressoras de pasta de solda, montadoras de componentes, máquinas de inspeção de pasta de solda 3D, máquinas de inspeção de PCB 3D, posicionadores híbridos de flip-chip, dispensadores, armazenamento inteligente de componentes e software de gestão.
Estes sistemas, que incorporam a tecnologia Yamaha no fabrico de produtos eletrónicos, priorizam a interação intuitiva do operador, a coordenação eficiente em todos os processos online e a modularidade, permitindo aos utilizadores satisfazer as mais recentes exigências de fabrico. A expertise do grupo em controlo de servomotores e reconhecimento de imagem para sistemas de visão (câmaras) garante uma precisão excecional a alta velocidade.
A atual linha de produtos inclui a última geração de equipamentos YR, com funções automatizadas avançadas para programação, configuração e alterações, e o novo software de gestão YSUP com gráficos de última geração e análise de dados integrada.
Combinando a experiência em design e engenharia com capacidades de fabrico, vendas e serviços, a secção SMT da Yamaha garante eficiência operacional e fácil acesso ao suporte para clientes e parceiros. Com escritórios regionais no Japão, China, Sudeste Asiático, Europa e América do Norte, a empresa tem uma presença verdadeiramente global.
