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Les interfaces de flux de données sont la clé de la fabrication CMS intelligente

Publication: 6 juillet

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Les structures de données compatibles avec les équipements de montage en surface peuvent contribuer favorablement à l’adoption du smart manufacturing au sein des entreprises de fabrication électronique actuelles...
 

Après la mécanisation, la production de masse puis l’automatisation informatisée, la quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0) transforme l’automatisation traditionnelle en systèmes cyber-physiques. Ces nouveaux ensembles doivent permettre une organisation de la production inédite, faciliter la création de produits et services innovants et donner de nouvelles opportunités de participation.

L’électronique CMS joue un rôle prééminent dans cette révolution. D’une part, c’est là que sont construits les outils de l’Industrie 4.0, des minuscules capteurs intelligents à l’infrastructure Internet et aux serveurs haute performance dans le Cloud. D’autre part, l’automatisation en ligne avancée est associée à des applications logicielles puissantes pour mettre en œuvre le smart manufacturing, à savoir une fabrication qui s’adapte en continu pour optimiser la productivité.

Tout est une question de données

Dans les entreprises de production électronique (EMS), la frontière traditionnelle entre les ateliers et les bureaux a tendance à disparaître car de plus en plus de données sont recueillies et analysées afin d’offrir de nouvelles perspectives d’amélioration de l’efficacité, de la qualité et de la productivité. Les données doivent tout d’abord être collectées sur les machines en ligne, analysées simultanément pour contribuer à la gestion en temps réel de la ligne puis partagées avec les systèmes de back-office et les applications dans le Cloud pour identifier des tendances à long terme et déterminer une stratégie d’amélioration.

La ligne de fabrication se compose généralement d’une machine de dépose ou de sérigraphie, de plusieurs machines de report de composants et d’un système d’inspection optique, qui proviennent de plusieurs fabricants différents. Même s’il existe des normes industrielles qui permettent une communication basique entre toutes les machines, les interfaces des équipements de différents fabricants ne sont pas toujours compatibles avec la richesse des échanges d’informations nécessaires pour passer au smart manufacturing. Et quand bien même toutes les machines seraient fournies par un seul fabricant, certaines marques sont plus adaptées au smart manufacturing que d’autres.

L’organisation des données est un critère fondamental : certains fabricants sont capables de proposer des structures de données telles que les informations détaillées seront disponibles au niveau du logiciel d’analyse. Yamaha Motor Intelligent Machinery a créé sa propre norme d’interface machine-machine pour permettre des échanges de données riches en temps réel entre les machines de report de composants CMS en ligne. Par ailleurs, un ensemble complet d’applications logicielles capture et analyse ces données, des applications qui ont fait leurs preuves sur plusieurs générations d’équipements et peuvent désormais se targuer d’aider les fabricants CMS à basculer vers le smart manufacturing.

Une synergie entre les actifs de l’entreprise

Parmi ces logiciels, QA Option de Yamaha est hébergé sur la ligne et compare les données d’inspection optique (AOI) en ligne post-placement à celles de la machine de dépose/sérigraphie ou de montage (Image 1) pour identifier toute erreur de placement de composant ou défaut de pâte à braser à l’échelle d’une simple buse de placement ou d’une ouverture de pochoir. Les notifications affichées à l’écran (Image 2) ou envoyées sur l’appareil du responsable grâce au logiciel d’appréciation à distance Mobile Judgement de Yamaha permettent de prendre immédiatement des mesures correctives et donc d’améliorer le contrôle qualité ainsi que la productivité. Les informations recueillies peuvent aussi guider la maintenance préventive, désormais considérée comme un aspect important du smart manufacturing.

Outre ces applications, Yamaha a mis au point la suite logicielle Y.FacT qui comprend des outils de configuration, de surveillance et de traçabilité.

L’utilitaire S-Tool facilite la configuration, et par conséquent la gestion d’actifs qui autrement se détérioreraient au fil du temps. Il surveille automatiquement l’ancienneté et l’état des stocks de manière à exclure tout matériau inapproprié des produits finis. En enregistrant des données telles que le code de la carte, le type de pâte à braser et l’identité des chargeurs et des bobines de composants, S-Tool contribue à prévenir les erreurs et à améliorer la qualité des produits. Pour l’assemblage des produits d’éclairage LED, par exemple, la vérification de l’indice d’intensité lumineuse (BIN) des LED, de la température de couleur et du mode d’éclairage indiqués sur le code à barres des produits évite de fabriquer des cartes contenant des pièces qui ne se correspondent pas tout à fait. S-Tool peut aussi se connecter à une tour de stockage des composants et se servir du nombre de composants restants indiqué par les machines de la ligne pour coordonner les changement de bobines et de chargeurs et assurer ainsi un réapprovisionnement à temps pour limiter les arrêts.

La surveillance des équipements de chaque ligne et de l’usine tout entière avec M-Tool permet de vérifier les statuts à partir d’une interface Web et d’apprécier des informations précises sur l’efficacité, le taux d’exploitation et de prise en temps réel. L’Image 3 montre le code couleur des statuts, pour un suivi simple et rapide des lignes. Il s’agit d’une étape préalable à la consolidation des données sous forme de rapports, pour l’archivage comme pour l’analyse par des applications de niveau supérieur basées dans le Cloud.

L’application de traçabilité T-Tool sauvegarde quant à elle l’identifiant de chaque assemblage, l’identité de la carte correspondante et les données des composants pour chaque placement sur le circuit. En la matière, la structure sous-jacente des données des machines de report de composants CMS est essentielle pour disposer d’informations détaillées à l’échelle de chaque composant. La structure de données exclusive de Yamaha est capable d’enregistrer les numéros de série des composants ainsi que les données de placement et le numéro de série de la carte de circuit imprimé avant de transférer ces informations vers une base de données de traçabilité via un système opérationnel. Cette base de données peut être consultée pour diverses raisons : gérer le stock et les matériaux tout au long du processus de production afin d’aider les achats à s’approvisionner en temps utile, démontrer la conformité avec les exigences des clients ou encore vérifier la provenance des composants.

Ces outils logiciels bénéficient de la richesse des informations partagées entre les équipements de CMS connectés sur chaque ligne et au sein de l’usine dans son ensemble. Leurs capacités de communication renforcées rendent ces machines parfaitement compatibles avec l’arrivée des pratiques de smart manufacturing ainsi qu’un contrôle et une surveillance accrus sur la base des données recueillies.

Conclusion

Les entreprises font un pas de plus vers le smart manufacturing pour livrer des produits de haute qualité à un prix compétitif sur les marchés mondiaux, tout en répondant encore aux demandes de fabrication de nombreuses variantes et options de produits personnalisées ou individualisées. La richesse des communications entre les machines permet d’extraire les données nécessaires afin d’analyser les performances et indiquer les changements nécessaires pour s’adapter rapidement et efficacement. Lorsque les interfaces de machines correctes et les bons outils de configuration, de surveillance et de traçabilité sont en place, le lien se fait facilement entre la fabrication, la planification et la gestion et contribue à accélérer la transition des fabricants électroniques vers le smart manufacturing.

http://www.yamaha-motor-im.de/

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