Ao evitar que problemas menores se transformem em paragens dispendiosas, a produção pode continuar sem interrupções e os engenheiros podem diagnosticar e resolver quaisquer problemas subjacentes prontamente. Isto pode ajudar a reduzir as interrupções operacionais e a melhorar a eficiência global do equipamento (OEE), levando, em última análise, a um aumento da produtividade.
Adaptabilidade melhorada:
Tanto os sistemas baseados em software como os baseados em hardware têm o seu papel em garantir que os equipamentos de fabrico se podem adaptar autonomamente a problemas, assegurando uma produção contínua e uma elevada produtividade. Em equipamentos como as linhas de montagem SMT de alta velocidade, que já contêm câmaras de inspeção e controlos de movimento, estes podem oferecer uma oportunidade conveniente para adicionar novas capacidades de autoteste através de uma atualização de software. Por outro lado, pode ser necessário novo hardware para introduzir novos testes que requerem sensores ou atuadores adicionais.
Os problemas com os bicos injetores, frequentemente causados por obstruções, são uma questão comum enfrentada pelas equipas de produção de montagem SMT. Os bicos são carregados e descarregados da cabeça de colocação e armazenados numa estação de armazenamento quando não estão a ser utilizados. A posição de cada bico é definida na configuração e normalmente permanece fixa até que a máquina seja reprogramada para a próxima troca de produto.
Nas mais recentes máquinas de montagem SMT YRM da Yamaha, o novo software de layout sem bicos (Figura 1) permite que a máquina gerencie os bicos com base na sua identidade, em vez da sua posição na estação de bicos. Cada bico possui uma identidade única atribuída através de um código 2D. Com
o layout sem bicos, a máquina devolve os bicos a qualquer posição na estação.
Figura 1. Software de layout sem bico.
Este software permite à máquina evitar problemas com um bico de baixo desempenho, substituindo-o por outro do mesmo tipo, posicionado num local diferente. A produção continua sem interrupções, permitindo que o bico defeituoso seja inspecionado e o problema corrigido. A opção sem bicos ajuda a minimizar os erros do operador após a limpeza ou manutenção e permite que as equipas de produção monitorizem com precisão o desempenho dos bicos.
Este exemplo mostra como uma alteração de software pode melhorar o funcionamento tolerante a falhas. Por outro lado, uma nova opção de medição da força na ponta do bico para bicos com mola requer a instalação de novo hardware. A adição desta funcionalidade permite que a equipa de montagem SMT verifique periodicamente a existência de problemas nos bicos. O novo hardware contém um conjunto de células de carga que funciona com o software correspondente para controlar a sequência de teste dos bicos (Figura 2).
Figura 2. Medição da força na ponta do bocal utilizando um dispositivo de célula de carga.
A atualização é instalada na barra de alimentação do equipamento de montagem SMT e pode ser instalada durante a implementação de uma nova máquina ou adaptada a máquinas existentes enquanto estas ainda estão em funcionamento na fábrica. As medições confirmam se a força na ponta do bico está dentro do intervalo normal, tipicamente entre 0,5 e 0,8 newtons. Uma força anormal indica um problema, como um bloqueio, que pode ocorrer quando os detritos interferem com o funcionamento da mola. Ao medir a força de posicionamento do componente com uma resolução de 0,1 N, este sistema fornece um alerta precoce antes que problemas na mola causem defeitos na montagem. Os resultados da medição da força na ponta também auxiliam na resolução de problemas, permitindo que a causa raiz do defeito seja rastreada e resolvida rapidamente. O software associado auxilia a calibração assim que a célula de carga é instalada e apresenta instruções baseadas em menus para orientar o operador durante o procedimento de medição na operação normal.
Integração de hardware simplificada.
Em alternativa, a unidade LCR específica para SMT da Yamaha oferece um exemplo de uma atualização baseada em hardware que pode ser integrada no equipamento de montagem SMT sem modificações. Esta unidade, que contém efetivamente um multímetro digital incorporado num formato padrão de alimentador, foi concebida para uma instalação extremamente fácil. Após a seleção de um componente, o multímetro mede o seu valor antes mesmo da peça estar montada na placa. É capaz de medir componentes indutivos, capacitivos e resistivos e pode ser utilizado em momentos específicos, como por exemplo imediatamente após a substituição de uma bobina. A verificação dos valores dos componentes com esta unidade confirma que a nova bobina contém peças com o mesmo valor e tolerância indicados na etiqueta. Os componentes defeituosos são imediatamente rejeitados (Figura 3).
Figura 3. A unidade LCR é fácil de instalar e mede automaticamente os valores dos componentes.
Uma máquina de montagem SMT equipada com a unidade LCR pode detetar instantaneamente problemas como erros de alimentação, erros de bobina ou componentes defeituosos antes da colocação. Isto ajuda a maximizar o rendimento na primeira passagem e a evitar o retrabalho. A unidade ocupa duas posições de alimentação padrão de 8 mm e pode ser instalada em qualquer máquina de montagem SMT da Yamaha num ambiente de fábrica em funcionamento com a mesma facilidade que a troca de um alimentador. Não é necessário software especial e a produção não precisa de ser interrompida. A verificação LCR melhora o controlo de qualidade e é especialmente valiosa quando se utilizam componentes de baixo custo ou para melhorar a rastreabilidade nas indústrias automóvel, médica ou aeroespacial.
Produtividade ininterrupta:
Estão disponíveis atualizações adicionais de software para os equipamentos de montagem SMT da Yamaha, incluindo o suporte automático de componentes de múltiplos fornecedores e a avaliação instantânea de componentes. A funcionalidade de suporte a múltiplos fornecedores ajuda os operadores a evitar problemas que possam surgir no caso de os compradores da empresa adquirirem o mesmo tipo de componente a vários fornecedores diferentes. Os componentes fornecidos podem estar orientados de forma diferente nos compartimentos da fita, o espaçamento do alimentador de fita pode variar ou podem existir outras diferenças visíveis. Isto poderia fazer com que a máquina detetasse um erro no componente e interrompesse a produção desnecessariamente. Ao aplicar a atualização de software com suporte automático a múltiplos fornecedores, a base de dados de componentes pode adaptar-se a estas diferenças, permitindo que a produção continue sem interrupções.
A avaliação da recolha utiliza a câmara lateral padrão da máquina de montagem SMT para verificar a orientação dos componentes após a recolha. Oferece uma forma rápida de testar a estabilidade de parâmetros-chave da máquina de montagem SMT, como a altura de recolha, o movimento XY e o reconhecimento visual. Esta opção gera dados de recolha otimizados que ajudam a minimizar o tempo de preparação por componente durante o lançamento de novos produtos e otimizam a informação dos componentes durante a produção. Ao permitir ajustes e avaliações automatizadas, este software pode determinar rapidamente a compatibilidade do bico, otimizar a velocidade de deslocamento da cabeça de posicionamento e avaliar os dados de recolha, reduzindo o tempo de tomada de decisão para apenas alguns segundos.
Além disso, a aprendizagem automática expande as capacidades do software de edição offline, permitindo ajustes nos dados da biblioteca e nos ficheiros Gerber, e auxiliando na identificação das correções necessárias antes do início da produção. Isto permite que as equipas de produção evitem a construção de placas de teste para verificar o alinhamento e a orientação corretos dos componentes. Uma poderosa ferramenta de software adicional oferece assistência automatizada na remoção de alimentadores de peças não utilizadas. As equipas de produção enfrentam frequentemente dificuldades durante as trocas de produto se o novo produto exigir alimentadores de componentes adicionais, mesmo que as posições de alimentação da máquina de montagem já estejam preenchidas. Identificar alimentadores não utilizados através de inspeção manual pode ser um desafio, exigindo consultas cruzadas demoradas entre programas. O Software de Remoção de Alimentadores de Peças Não Utilizados da Yamaha automatizou esta análise e identifica rapidamente os alimentadores que podem ser substituídos, ajudando a completar a troca rapidamente e a reiniciar a produção para manter a produtividade.
Outra atualização, agora disponível, introduz uma opção para placas de grandes dimensões através da instalação de um tapete transportador melhorado (Figura 4), suficientemente robusto para placas com um peso até 10 kg e uma espessura até 10 mm. Compatível com os sistemas de montagem SMT de feixe único YRM20, a passadeira transporta placas até 1,5 metros de comprimento e é ideal para produtos como conjuntos de iluminação LED extragrandes construídos com substrato metálico isolado (IMS) de cobre ou alumínio de alta espessura.
Figura 4. Tapete transportador melhorado para manuseamento de placas grandes e pesadas.
Conclusão:
As atualizações opcionais de hardware e software podem ser aplicadas aos equipamentos de montagem SMT, permitindo-lhes antecipar, detetar, diagnosticar e responder a problemas de forma autónoma. Adicionar inteligência e resiliência desta forma pode ajudar a evitar paragens causadas por problemas menores, facilmente evitáveis ou solucionáveis, aumentando a produtividade e libertando os operadores para se concentrarem em tarefas que exijam intervenção humana.
