L'innovation logicielle booste la productivité des machines de placement

Des outils puissants et faciles à utiliser, au design graphique optimisé, éliminent des problèmes de programmation connus pour améliorer la qualité et la productivité.

Image 1. L'affichage en 3D anime les cartes pour aider à créer rapidement des programmes de grande qualité.

Les nouvelles technologies ont donné naissance à des équipements qui fonctionnent à des vitesses plus élevées et pendant des périodes plus longues entre deux arrêts, d'où une augmentation de la productivité des lignes d'assemblage CMS. Les responsables de la production ont également compris l'intérêt d'optimiser les programmes des machines (par exemple les programmes de placement) et de répartir les demandes entre les machines de report, les lignes de production et plus globalement au sein de l'usine, afin d'utiliser au mieux les ressources disponibles.

Une solution aux problèmes de programmation
Les méthodes traditionnelles de création de programmes demandent une intervention humaine assez conséquente pour rassembler les informations provenant de diverses sources (données de CAO/FAO, fichiers Gerber, nomenclatures et images des cartes) avant de créer un programme fonctionnel. Les programmeurs doivent faire preuve d'ingéniosité pour aider les outils de programmation à rapprocher les données provenant de diverses sources, à travailler avec les différents formats de données adoptés par les fabricants d'équipements et à surmonter des obstacles tels que l'absence de bibliothèques de composants.

Génération après génération, les logiciels deviennent de plus en plus puissants, ce qui permet d'automatiser un plus grand nombre de ces défis et de remédier aux problèmes récurrents en matière de programmation des machines. Ainsi, la production peut démarrer plus rapidement et la ligne peut commencer à fabriquer des cartes finies quasi immédiatement, ce qui permet de raccourcir le temps consacré à la réalisation de cartes de test, traditionnellement utilisées pour ajuster le programme de placement.
Yamaha a réuni des outils visant à automatiser les tâches de programmation réputées longues et fastidieuses, afin d'accélérer la génération et la finalisation des programmes. La plate-forme YsUP (pour Yamaha's Unique and Proven solutions) regroupe ces outils sous la forme d'applications de programmation. L'YsUP s'appuie sur les tout derniers concepts de logiciels de machines et est intégrée à la nouvelle génération de machines de report YRM20 de Yamaha. Des applications d'information sur les matériaux sont intégrées, avec notamment des outils de suivi, de paramétrage et de traçabilité, mais aussi de vérification du paramétrage, de comptage des pièces restantes, de gestion des codes BIN des MSD et des LED. Ce portail unifié comprenant des outils de programmation faciles à utiliser et extrêmement automatisés gère les données et le matériel de manière centralisée pour permettre aux utilisateurs de passer facilement d'une application à l'autre.

Enfin, grâce à l'affichage en 3D de l'image de la carte de circuit imprimé et des composants, les utilisateurs visualisent l'assemblage presque comme un modèle physique (image 1) pour voir comment toutes les pièces doivent être installées et bien comprendre les données relatives aux coordonnées et aux angles des composants.



Image 2. Le dessin en temps réel améliore la qualité de la création de données.

Édition et conversion des données
Grâce aux applications de l'YsUP, les équipes de production créent plus rapidement les programmes et améliorent la qualité de la production en enregistrant les données des composants nécessaires et en vérifiant le placement correct des pièces avant de s'engager à fabriquer les cartes. Le dessin en temps réel permet aux utilisateurs de créer les données des composants tout en les comparant constamment aux images graphiques (image 2), ce qui simplifie grandement la tâche et évite des erreurs.

Les essais de montage sur ordinateur, qui interviennent à un stade antérieur à l'analyse virtuelle traditionnelle de l'adhésif, utilisent les données Gerber et FAO pour vérifier que les composants seront correctement positionnés par rapport à leurs emplacements (image 3). La détection des erreurs à ce stade permet de faire les corrections nécessaires avant la fabrication des cartes, d'où un gain de qualité et d'efficacité de la production.



Image 3. La vérification anticipée du placement des composants sur ordinateur améliore la qualité et l'efficacité

Les outils de conversion automatique permettent aux utilisateurs de lancer la production des cartes dans un délai très court. Les données de FAO standards au format ODB++, GenCAD ou FABmaster fournissent les informations essentielles : coordonnées de montage, informations sur les composants et image de la carte. Dès lors, le programme de montage est facilement créé d'un simple clic à l'aide du convertisseur de FAO standard. Le convertisseur de FAO prend également en compte des détails tels que la panéllisation des cartes et est capable de générer une image de la disposition des composants. Enfin, le programme est automatiquement optimisé en fonction de la configuration de la ligne, et les pièces et les buses peuvent être vérifiées visuellement pour éviter toute interférence. Pour finir, des modèles facilitent la configuration des chargeurs.

Compenser les données manquantes
Pendant longtemps, la programmation a souffert d'un manque de données appropriées sur la carte à fabriquer. Par exemple, les données de FAO et la nomenclature n'étaient pas disponibles dans un format adapté au convertisseur de FAO. Les fichiers pouvaient indiquer des données telles que les angles de montage ou les coordonnées des pièces d'une manière non prise en charge. L’YsUP fournit désormais des outils standards capables de convertir les données textuelles dans un format adapté à la génération du programme.

L'outil d'image Gerber
La vérification anticipée de détails tels que les coordonnées de montage, la polarité et l'angle des composants permet aux utilisateurs de s'assurer que leurs programmes produiront immédiatement des cartes de haute qualité. Grâce à l'outil d'image Gerber de l'YsUP, les utilisateurs sont en mesure de générer rapidement des images des cartes de haute qualité à partir de leurs données Gerber. Lorsque l'image de la carte et les données Gerber sont disponibles, l'outil les compare facilement afin de mettre en évidence tout écart susceptible d'entraîner des problèmes de placement des composants pendant la production (image 4).



Image 4. L'outil d'image Gerber aide à corriger les problèmes de placement en avance depuis l'ordinateur.

Par ailleurs, les données Gerber acquises peuvent également servir à générer des données d'AOI, de sorte que les utilisateurs puissent commencer à générer des programmes d'inspection sans avoir à attendre que les cartes physiques soient disponibles.

L'outil de numérisation
Il arrive que les données Gerber nécessaires à la création de l'image de la carte ne soient pas fournies. La plate-forme YsUP aide alors les utilisateurs à créer une image de la carte de haute qualité en numérisant la carte nue puis en mettant l'image à l'échelle à l'aide d'un gabarit en verre. Dans un deuxième temps, l'image de la carte peut être combinée avec le programme de montage converti à l'aide d'un éditeur visuel.
Il peut même arriver, dans de rares cas, qu'aucune donnée écrite n'existe sur la carte d'origine. L'outil de numérisation de l'YsUP permet alors aux utilisateurs de numériser la carte réelle et de créer automatiquement toutes les données nécessaires. Dans d'autres cas, seule une liste des pièces sur papier est fournie. L'éditeur visuel de l'YsUP peut alors aider à créer le programme en glissant-déposant les composants sur l'image de la carte. Une fois les pièces correctement placées à la main, l'outil se charge de bien les aligner. C'est là qu'intervient la fonction d'auto-apprentissage de l'outil.

Auto-apprentissage et vérification de la polarité
L'auto-apprentissage compare l'image de la carte avec les coordonnées de CAO et les définitions de la bibliothèque de composants pour s'assurer que tous les composants soient correctement positionnés par rapport à leur empreinte, y compris le pin n° 1 et les marques de polarité.

L'auto-apprentissage corrige automatiquement le placement des composants (jusqu'à 1000 pièces par minute). Il arrive en effet que les données soient incorrectes ou incomplètes, par exemple, si les données de FAO décrivent le centre du composant et son angle de montage d'une autre manière que celle à laquelle la machine de report s'attend. Dans ce cas, la machine ne place pas toujours les composants dans la position et avec l'angle corrects sur la carte. L'auto-apprentissage corrige ces erreurs et affiche les données d'angle erronées dans la liste des erreurs. Une fonction de traçage est prévue pour vérifier facilement les corrections sans avoir à inspecter visuellement toutes les pièces sur la carte.

L'assistant de la bibliothèque de composants
L'assistant de la bibliothèque de composants permet de créer des composants qui ne figurent pas dans le catalogue standard. Il guide l'utilisateur pour qu'il fournisse les paramètres nécessaires à la reconnaissance des composants, comme le nombre de broches, leur diamètre, le pas, la position centrale du composant, etc. Il est également possible d'ajouter de nouveaux composants à la bibliothèque en utilisant une image scannée grâce à l'outil intégré de mise à l'échelle des composants, qui vérifie ses dimensions

De la nomenclature aux variantes d'assemblage
Le nouveau gestionnaire de variantes de la plate-forme YsUP permet aux utilisateurs de gérer plusieurs variantes d'assemblage sur une seule et même carte. Ce cas de figure se présente souvent dans l'industrie automobile, où plusieurs options différenciées sont proposées sur la même carte pour des raisons de rapidité et d'efficacité. L'outil d'importation des variantes d'assemblage compare différentes listes de pièces et génère une liste des variantes qui est utilisée pour créer automatiquement un programme de montage pour chaque nomenclature. Le programme utilise la même disposition de chargeurs pour fabriquer toutes les variantes, ce qui permet de simplifier les activités de production au sein de l'usine.

Conclusion
Chaque nouvelle génération d'équipement de report de composants CMS à grande vitesse comporte des innovations importantes, qui augmentent la vitesse et la flexibilité de montage tout en réduisant les interventions humaines. Les logiciels les plus performants, qui associent des applications puissantes de gestion et de programmation, des fonctions automatisées et l'affichage pratique en 3D, simplifient la programmation et renforcent la qualité des programmes, d'où une amélioration significative de la productivité globale.

www.yamaha-motor.eu

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