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Gestión de SMD

Optimización de la gestión de procesos SMD para componentes de montaje en superficie:

La optimización del coste y la calidad en la producción de componentes de montaje en superficie (SMD) debe centrarse en el enfoque de producción general. Hoy en día, sólo es posible avanzar si se consideran la línea de producción y la cadena de suministro en su conjunto. El trabajo de los ingenieros de procesos y el uso de herramientas especializadas son cada vez más importantes.

Recientemente, optimizar el coste y la calidad de la producción de equipos de montaje en superficie requiere centrarse en el proceso de producción general. En el pasado, mejorar las máquinas individuales y seleccionar procesos internos podría haber sido más que suficiente, pero ahora sólo se puede avanzar mirando la línea de producción y la cadena de suministro (desde el proveedor hasta el cliente) en su conjunto. El trabajo de los ingenieros de procesos y el uso de herramientas especiales adquieren cada vez más importancia.

A los ingenieros de procesos no les gusta escuchar que su trabajo ha sido resolver problemas y responder a las emergencias ellos mismos. Se les llama cuando surgen problemas inexplicables, las tasas de desperdicio aumentan repentinamente o la calidad y la eficiencia disminuyen. En la mayoría de las empresas, su papel sigue siendo el mismo.

Pero en la fabricación de equipos modernos de montaje en superficie, las cosas están empezando a cambiar. La competencia de precios obliga a las empresas a resolver proactivamente los problemas de los procesos. En el campo de la electrónica, el rápido progreso tecnológico también requiere que los procesos avancen. Por ejemplo, existe una necesidad continua de introducir componentes más pequeños (0201 y 01005), más complejos (μBGA), o procesos respetuosos con el medio ambiente, como la soldadura sin plomo. En campos relacionados con la seguridad, como las industrias automotriz o de dispositivos médicos, donde la ley exige que los productos sean confiables, se necesitan sistemas de seguimiento más complejos y completos para rastrear los productos.

Figura 1 Hay ocho procesos antes o durante el lanzamiento de un nuevo producto. Con estos procesos y las herramientas y programación de software adecuadas, es posible ahorrar costos.

En todos estos casos, algo más que una sola máquina o proceso interno está cambiando. Es necesario mejorar y adaptar todo el proceso de producción, incluida la selección, adquisición y almacenamiento de piezas. El papel tradicional de los ingenieros de procesos en la producción de productos electrónicos está cambiando a medida que las empresas ya no pueden permitirse el lujo de utilizar los métodos tradicionales de prueba y error.

Proceso predecible

Proceso de producción con costos y calidad predecibles:

El trabajo principal del ingeniero de procesos sigue siendo preparar, ejecutar y monitorear el proceso de producción, pero Más exigente. Hoy en día, los ingenieros de procesos deben poder definir o predecir con precisión el impacto de estos cambios en importantes métricas de rendimiento antes de implementarlos en el proceso.

Para completar con éxito estas tareas, los ingenieros de procesos deben poseer el más alto nivel de cualificación. Tienen pasión por la mejora y necesitan tener una dirección clara, una actitud abierta y un espíritu colaborativo; como ingeniero de procesos, debe gestionar la calidad, la planificación proactiva y tener sólidas habilidades analíticas y conocimientos técnicos de control estadístico de procesos (SPC).

El "arsenal" continúa expandiéndose

El "arsenal" continúa expandiéndose:

Las exigencias a los procesos son cada vez mayores, y al mismo tiempo Al mismo tiempo, las herramientas disponibles también mejoran constantemente. En el pasado, registrar y recopilar datos requería muchas horas, pero ahora las últimas máquinas y herramientas pueden automatizar el trabajo. Las mejoras continuas en programas y herramientas lo ayudan a analizar grandes cantidades de datos y monitorear automáticamente los parámetros de proceso más importantes. Cuando ocurre un cambio en el proceso, estas herramientas pueden calcular en segundos el impacto de ese cambio en todo el proceso. Como resultado, los ingenieros pueden utilizar técnicas de escenarios y modelado de datos para simular nuevos procesos fuera de la línea de producción, en lugar de tener que realizar pruebas y errores en la línea de producción.

Herramientas para productos

Herramientas para todas las etapas del ciclo de vida del producto:

La fase de diseño del producto. Los principales proveedores de tecnología han reconocido desde hace tiempo que la tecnología de procesos será un factor importante para mejorar la competitividad de sus clientes. Algunas de las nuevas máquinas de colocación actuales tienen muchos módulos de software y soluciones de sistemas que los ingenieros de procesos pueden utilizar para diseñar, controlar y monitorear procesos SMT en múltiples líneas de producción. El requisito previo más importante es que estos dispositivos deben utilizar el mismo software y estructuras de datos, y que sus interfaces estén abiertas y puedan conectarse a otros sistemas.

Al aprovechar las capacidades del software, que corresponden a los requisitos específicos de cada etapa del ciclo de vida del producto, el trabajo del ingeniero de procesos se vuelve simple. En la fase de diseño del producto, el enfoque comienza con el lanzamiento del nuevo producto. Los procedimientos de configuración y colocación desarrollados por los desarrolladores de placas de circuitos durante una preparación adecuada pueden en realidad evitar problemas: los datos CAD y las listas de materiales (BOM) se pueden escribir y convertir automáticamente en programas de máquina e instrucciones de instalación. Pero ¿qué sucede si sólo se proporciona una placa de circuito de muestra? A través del software, los programadores pueden extraer componentes de la base de datos y utilizar varios métodos para colocarlos en la imagen obtenida al escanear la muestra. El software genera automáticamente procedimientos de colocación y listas de materiales. Luego, utilice la función de ayuda del software para buscar sin conexión piezas faltantes o piezas colocadas incorrectamente.

Figura 2 La gestión de cambios en las líneas de producción modernas ha evolucionado desde cambios de módulos que requieren la participación de varias personas hasta cambios inteligentes a través de software. Con las completas herramientas de software actuales, los pedidos de productos se pueden asignar a líneas de producción con capacidades de producción de manera rápida y eficiente.

Este proceso de lanzamiento de nuevos productos aporta muchos beneficios a los fabricantes de electrónica. No se requiere que se dediquen máquinas ni largas horas a probar y operar la línea NPI, y la mayor parte del trabajo no se realiza en la línea. El uso de software para la inspección de tableros acelera la fase de puesta en marcha y es muy eficiente desde la primera tanda de producción. Cada cambio realizado en el software se refleja automáticamente en los archivos del programa. Al mismo tiempo, los usuarios también pueden evaluar los parámetros, errores y limitaciones del programa para su posterior monitoreo e inspección a través del programa de la máquina.

Una vez que el programa de colocación e instalación pasa las pruebas fuera de línea, se puede descargar directamente a la línea de producción para su uso, eliminando la necesidad de métodos tradicionales de depuración manual de la máquina.

Fase de rodaje y madurez

La gestión de datos de ingeniería (EDM) es una potente herramienta para gestionar los datos de producción. Combina las ventajas de la gestión de datos centralizada de múltiples líneas de producción con la capacidad de cambiar programas en la línea de producción. El resultado es un retorno más rápido a la producción normal. Todos los cambios en la línea de producción se registran, archivan, interpretan y envían automáticamente al sistema de gestión de datos maestros. El grupo de purga de EDM determina si estos cambios se agregan a la base de datos central. Al modificar el historial de versiones y el sistema de control, es posible realizar un seguimiento del proceso, realizar todas las correcciones y limitarlas a máquinas específicas. A medida que los datos se mueven desde la base de datos principal, las máquinas de creación de prototipos dedicadas en la línea de producción determinan para cada producto qué partes de los datos del parche y del instalador son específicas de la línea de producción y qué partes son específicas de la base de datos principal. De esta manera, el sistema garantiza que cualquier cambio de procedimiento resultante de las Solicitudes de cambio de ingeniería (ECR) sea repetible en todas las líneas de producción y no provoque incidentes cuando se implemente. Progreso de la producción. Estas características, que hacen que los procesos sean más seguros y confiables, son exactamente lo que necesitan los ingenieros de procesos. Los beneficios de instalar software especializado son aún mayores. El software no sólo se utiliza al cambiar productos, sino que también verifica las piezas mediante códigos de barras cada vez que se necesita un reabastecimiento para la producción. El software también ayuda a los operadores a monitorear el reabastecimiento de componentes, asegurando cambios en los carretes de componentes y optimización del proceso.

Una vez que la producción esté en marcha, los ingenieros de procesos pasarán al siguiente paso de mejora del proceso. También en este caso el software adecuado tiene un valor inestimable. Los informes generados por máquina proporcionan información detallada y detallada. Por ejemplo, si una empresa, línea de producción o turno de producción tiene una alta tasa de desechos que genera sospechas de que se debe a un defecto en el proceso, los ingenieros de procesos pueden analizar los datos hasta el nivel de la máquina o del lote. Los ingenieros también pueden descubrir si alguna modificación del proceso está produciendo los resultados que queremos o si está teniendo efectos no deseados de otras maneras.

Finalmente, la lenta tarea de preparar informes de gestión e informes de indicadores clave de rendimiento (KPI) está casi completamente automatizada. El software no sólo elimina errores y mejora la objetividad de los informes, sino que también permite a los ingenieros de procesos dedicar menos tiempo a hacer cálculos y más tiempo a hacer lo que mejor saben hacer: analizar y mejorar procesos.

Mantener principios obsoletos

Mantenimiento y retirada:

En esta fase del ciclo de vida del producto, los ingenieros de procesos utilizan las mismas herramientas, pero la mayoría de los programas de seguimiento y generación de informes han sido automatizados. Los informes de rutina evolucionaron para satisfacer las necesidades de grupos objetivo específicos (operadores, inspectores, administradores, control de calidad, etc.) y eran esencialmente informes de tendencias.

La retirada implica eliminar del sistema operativo datos utilizados con poca frecuencia para dejar espacio a nuevos datos y mejorar el rendimiento del sistema, pero también debemos asegurarnos de que los datos se puedan restaurar en cualquier momento. Por ejemplo, los datos históricos pueden ayudar a acelerar el proceso estable de desarrollo de nuevos productos.

Perspectivas

Hay dos tendencias positivas que harán felices a los ingenieros de procesos SMT. Por un lado, su trabajo es cada vez más crítico para la rentabilidad de las empresas a las que prestan servicios. Su objetivo es mejorar los factores que determinan la competitividad de una empresa, es decir, el coste, la calidad, la eficiencia y la flexibilidad de todo el proceso de producción de productos electrónicos.

Por otro lado, los fabricantes de máquinas reconocen cada vez más esta tendencia y la apoyan con las herramientas adecuadas. Las actividades en la metodología de desarrollo reflejan las principales tendencias del futuro: herramientas basadas en Internet y módulos de software que hacen que los datos de procesos y gestión estén fácilmente disponibles. Por lo tanto, el uso de expertos en optimización será más eficiente y económico, ya que podrán monitorear y gestionar de forma remota los procesos de producción de las fábricas individuales. Al mismo tiempo, el software de red también puede conectar programas que antes eran independientes. Por ejemplo, el personal de servicio de un fabricante de máquinas puede acceder de forma remota al sistema para verificar el estado de la máquina y ajustar los intervalos de mantenimiento programados. Al mismo tiempo, los mostradores de las encuadernadoras se pueden conectar directamente con el departamento de compras o incluso con el sistema de pedidos del proveedor.

Conclusión

La creciente necesidad de capacidades de seguimiento también ha contribuido significativamente a la integración de los procesos SMT con los sistemas de ejecución de fabricación (MES) y los sistemas de gestión de recursos empresariales (ERP). En este caso, el trabajo del ingeniero de procesos es proporcionar al proceso la base técnica adecuada, especialmente el nivel de precisión requerido, durante la fase de lanzamiento de un nuevo producto. Algunas tecnologías combinan la confirmación de la configuración con la identificación de códigos de barras en placas de circuito impreso, proporcionando todos los datos necesarios para un seguimiento confiable de productos y piezas. Al utilizar interfaces XML abiertas, estos datos se pueden transferir fácilmente a sistemas más avanzados.

Otro concepto central para el desarrollo futuro es el tiempo real. Cada vez más, se requieren sistemas y software para procesar y proporcionar datos en tiempo real para mejorar los tiempos de respuesta en todos los niveles. Esto depende de que los ingenieros de procesos recopilen grandes cantidades de datos en paquetes manejables y ricos en información, haciéndolos más valiosos para usuarios específicos.

*La plataforma SIPLACE procede de Siemens.