Управление сборочной линией или производственным цехом с помощью централизованной программной среды кажется вполне логичным в теории. Однако на практике высококачественные сторонние программные пакеты для управления линиями могут испытывать трудности со сбором и агрегированием данных, поступающих в различных, проприетарных форматах от машин, произведенных разными производителями.
Поддержание совместимости программного обеспечения с различными спецификациями интерфейсов передачи данных всегда представляет собой сложную задачу, поскольку поставщики выпускают обновления независимо, не ссылаясь на сторонних разработчиков программного обеспечения. Хотя большинство из них совместимы со стандартными отраслевыми интерфейсами оборудования, такими как SECS/GEM, они обеспечивают лишь базовую связь. Кроме того, наиболее авторитетные программы управления производственной линией стоят дорого, и модули, как правило, необходимо приобретать отдельно.
Столкнувшись с этими проблемами, некоторые производители электроники видят преимущества в использовании оборудования одной марки для печати, размещения и контроля качества, а также могут использовать интеллектуальные инструменты поставщика для обеспечения общей прозрачности и контроля. С другой стороны, другие ценят свободу выбора оборудования различных марок и находят собственные способы управления и оптимизации своих производственных линий.
В любом случае, ситуация меняется. Мир все больше ориентируется на большие данные для принятия решений и обеспечения непрерывного совершенствования. Это работает, потому что вычислительные мощности для обработки больших объемов технологических данных стали доступнее, чем когда-либо, как и огромные объемы хранилища, необходимые для данных. Кроме того, быстро развивается наука о данных, которая позволяет извлекать полезные выводы из собранной информации. Производственным компаниям необходимо использовать эти инструменты для максимизации эффективности работы команды и минимизации ошибок, тем самым продолжая повышать свою производительность.
Ценность программного обеспечения для управления SMT-процессами:
Эффективный пакет программного обеспечения для управления SMT-линиями и заводом позволяет производителям визуализировать состояние качества работы, отслеживать SMT-линии в режиме реального времени, выявлять первопричины проблем и сбоев, а также устранять неполадки, которые могут возникнуть на любой линии.
Операторам, обслуживающим оборудование на заводе, необходима информация на уровне линии для оценки состояния работы, устранения ошибок оборудования и возобновления производства. Руководителям групп, в свою очередь, необходима информация по всем SMT-линиям на заводе для мониторинга общего прогресса, контроля эффективности работы оборудования (OEE) и управления любыми проблемами оборудования, а также устранения дефектов продукции. Инженерам и руководителям предприятий, работающим на стратегическом уровне, необходимы аналитические приложения, которые помогают им повышать OEE, выявлять первопричины любых проблем или сбоев и постоянно улучшать и оптимизировать настройки оборудования. Наконец, руководителям бизнеса необходима информация высокого уровня для подтверждения состояния линии в любой момент времени, дачи инструкций, планирования будущих капитальных инвестиций и отчетности перед высшим руководством.
Системы печати, размещения и контроля Yamaha собирают и передают данные, что позволяет проводить передовой анализ и получать более глубокое понимание производительности процесса в сочетании с усовершенствованным графическим пользовательским интерфейсом.
Работая с этими данными, приложение YSUP Dashboard обеспечивает удобный визуальный доступ к данным о производительности на уровне линии и предприятия, таким как индексы OEE. Также доступны более мощные инструменты анализа, предлагающие более глубокое понимание производительности процессов печати, установки и пайки. Эти инструменты позволяют пользователям отслеживать тенденции и корреляции между показателями процесса, такими как точность установки, что может помочь в тонкой настройке оборудования и процессов, а также в выявлении любых дефектов и быстрой диагностике их первопричин. С помощью мощных инструментов обработки изображений Dashboard также может помочь в анализе отдельных исключительных инцидентов и определении наиболее подходящих корректирующих действий.
Контроль на производстве, на производственных линиях и в технологических процессах
Инструмент мониторинга производства отображает доступность, производительность и качество отдельных элементов — составные части, составляющие хорошо известный показатель общей эффективности оборудования (OEE) — каждой производственной линии на заводе. Показатель OEE рассчитывается на основе этих данных и отображается вместе с коэффициентом комплектации, коэффициентом брака и выходной производительностью. Все эти данные имеют цветовую кодировку для удобной и быстрой оценки (Рисунок 1).
На экране монитора линии (рис. 2) представлена более подробная картина работы каждой линии, включая ход выполнения партии и время завершения задания, а также идентификацию сборочных и производственных партий. Возможность одновременного просмотра точности захвата и перемещения помогает наблюдателям точно определить источник дефектов размещения компонентов, что позволяет принимать корректирующие меры, такие как техническое обслуживание подающего устройства или очистка сопла.
Рисунок 2. Показатели производительности каждой линии помогают детально оценить ход производства.
Кроме того, впервые в среду интегрированы анализ печати и проверка паяльной пасты (SPI). Пользователь может с первого взгляда увидеть результаты на уровне отдельных линий. Затем одним щелчком мыши отображаются результаты анализа состояния печати и проверки для каждой отдельной припойной гранулы. Также можно просматривать тенденции печати, такие как анализ выравнивания, проверять взаимосвязь между результатами печати и такими параметрами, как давление, скорость сопла и скорость разделения, — все в одном окне (рис. 3), а также изучать календарь событий печати, включая пополнение пасты, циклы очистки и индикаторы ошибок печати. Эта информация доступна даже при отсутствии данных SPI. В совокупности эти функции панели управления помогают пользователям быстро и точно определять причины любых дефектов печати.
Рисунок 3. Отображение параметров печати и идентификаторов в одном окне помогает контролировать процесс печати.
Программное обеспечение Dashboard помогает пользователям использовать изображения, полученные в ходе контроля, для поиска и устранения неисправностей. Все изображения, полученные в ходе контроля для каждого произведенного изделия, сохраняются и могут быть получены в рамках Dashboard для содействия в расследовании любых дефектов. Визуализация данных процесса, таких как информация о печати и сборе, наряду с информацией об изображениях, может помочь пользователям выявить первопричины дефектов, для обнаружения которых в противном случае потребовались бы часы ручного анализа.
Следующие примеры анализа отказов демонстрируют, как использование Dashboard позволяет выделить показатели производительности процесса и дает операторам возможность исследовать или исключить различные события и сосредоточить свои усилия по устранению неполадок для достижения максимальной производительности.
Анализ отказов с помощью инспекции
При осмотре производственной платы после оплавления припоя было обнаружено, что поверхностно-монтируемый разъем повернулся на несколько градусов во время производства. Анализ с помощью инструментов Dashboard подтвердил изменение положения и помог определить причину, сравнив скорость захвата разъема с другими компонентами и точно определив момент возникновения дефекта. Это позволило производственной команде исправить проблему, скорректировав смещение захвата. Впоследствии они смогли подтвердить, что дальнейших дефектов не возникало.
Аналогичным образом, данные предварительного контроля перед оплавлением выявили ошибки выравнивания между чип-резисторами 0402, расположенными в матрице 2 x 4. С помощью распознавания следов пайки было установлено, что наибольшее выравнивание наблюдалось в верхнем левом углу сборки, а к нижнему правому углу оно уменьшалось. Использование программы All Image Tracer для оценки изображения следа пайки, используемого в качестве эталона для выравнивания резисторов, показало, что след был распознан неправильно. Коррекция центрального положения следа устранила выравнивание чип-резисторов.
Инструменты панели управления YSUP также помогли выявить необычные проблемы, такие как наличие посторонних предметов на поверхности платы и в корпусе компонента (рис. 4), а также отдельные неполадки, например, компонент, поставляемый с изогнутым проводом. Без этих передовых инструментов поиск и устранение причин подобных дефектов потребовали бы значительного времени и усилий.
Рисунок 4. Система All Image Tracer помогает выявлять дефекты путем сравнения изображений, полученных в ходе контроля, с данными технологического процесса.
Заключение
Большие данные готовы трансформировать производство электроники, потенциально выводя поверхностно-монтируемую сборку на новый уровень производительности и качества. Однако некоторые известные барьеры могут препятствовать обмену данными между производственными бригадами и программным обеспечением для управления производством. Компания Yamaha со своим комплексным интеллектуальным решением продемонстрировала, как эти барьеры можно преодолеть. Основываясь на этом, появляется новое поколение программных инструментов, предоставляющих более ценную и полезную информацию о производительности завода, производственной линии и процессов, чем когда-либо прежде.
О подразделении SMT компании Yamaha Robotics
Подразделение поверхностного монтажа (SMT) компании Yamaha, входящее в состав подразделения робототехники Yamaha Motor Corporation, производит широкий ассортимент оборудования для высокоскоростной онлайн-сборки электронных компонентов. Это комплексное интеллектуальное решение включает в себя принтеры для нанесения паяльной пасты, устройства для монтажа компонентов, 3D-машины для контроля паяльной пасты, 3D-машины для контроля печатных плат, гибридные устройства для установки компонентов методом флип-чип, дозаторы, интеллектуальные системы хранения компонентов и программное обеспечение для управления.
Эти системы, в которых технологии Yamaha интегрированы в производство электронных изделий, отдают приоритет интуитивно понятному взаимодействию с оператором, эффективной координации всех онлайн-процессов и модульности, позволяя пользователям удовлетворять самые современные производственные требования. Опыт группы в управлении сервомоторами и распознавании изображений для систем машинного зрения (камер) обеспечивает исключительную точность на высоких скоростях.
В текущую линейку продукции входят оборудование YR последнего поколения с расширенными автоматизированными функциями программирования, настройки и внесения изменений, а также новое программное обеспечение управления YSUP с современной графикой и интегрированным анализом данных.
Сочетая опыт в области проектирования и инженерии с производственными, сбытовыми и сервисными возможностями, подразделение Yamaha SMT обеспечивает операционную эффективность и легкий доступ к поддержке для клиентов и партнеров. Благодаря региональным офисам в Японии, Китае, Юго-Восточной Азии, Европе и Северной Америке, компания имеет поистине глобальное присутствие.
