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CALIDAD – MANEJAR PRODUCCIÓN MANEJAR INSPECCIÓN Y MEDICIÓN EN LA COMUNICACIÓN M2M

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La calidad es más importante que nunca, como las caras de la industria electrónica nuevas tecnologías, realidades del mercado y la carrera hacia la Fabrica Inteligente (Smart Factory), con sus iniciativas Industry 4.0 y Máquina-a-Máquina (M2M).

Es relativamente fácil para las máquinas conectarse, pero esto es comunicación en tiempo real y, validar datos precisos que son la clave para la comunicación Máquina-a-Máquina (M2M). Se requiere absoluta precisión. Con la introducción de la quinta generación 3D de los sistemas Saki 3Di de Inspección Óptica Automatizada (AOI, por sus siglas en inglés) y 3Si 3D Inspección de Soldadura en Pasta, Saki ha desarrollado el concepto de Producción de Calidad Impulsada (Quality-Driven) o QDP, la cual está haciendo de la comunicación M2M una realidad.

Qué es QDP?

QPD es un juego de herramientas que asegura que los procesos completos de AOI/SPI estén bajo control. QDP mejora la estabilidad de los procesos de inspección, maximiza el rendimiento de primera pasada (FPY, por sus siglas en inglés), minimiza la operación y los costos relacionados a calidad y, provee rastreabilidad completa del proceso de inspección. El QDP beneficia al ambiente de producción para mantener la calidad del producto y el proceso de inspección bajo control, a la vez que mejora el proceso de manufactura.

El concepto QDP combina 3 factores claves: Hardware avanzado, Software avanzado y Tecnología aplicada. Entregando alta precisión y una repetible adquisición de imágenes resulta en una medición absoluta lo que es un requisito para la inspección. En manufactura de alta velocidad, las vibraciones y la operación de maquina pueden fácilmente sacar un sistema fuera de centro, mover un componente o cambiar las coordenadas. El cambio más ligero altera la trayectoria del proceso de inspección, así, los datos recibidos desde una maquina quizás ya no sean tan precisos como cuando está comunicada con otra máquina.

Para Saki, la precisión empieza con un Gantry de máquina que tiene un marco con rigidez mejorada para un posicionamiento preciso de lazo cerrado, un sistema de servo-motor dual con una escala lineal de alta resolución. El Hardware y Software propiedad de Saki, son combinados en un sistema estable que produce una precisión de posición de 0.35 a 0.1 milésimas (9 a 3 micrones) a 3 sigma.

Pruebas hechas usando los sistemas AOI 3D de Saki, mostraron que se coordinan mediciones que fueron posicionadas por una declaración de detección de marca, después de cinco horas de operación continua. Los índices de capacidad de proceso (Cpk) para los ejes X y Y mostraron 1.8 y 2.7, respectivamente, indicando que se mantuvo una precisión de +-0.4 mil (+-10 um) para el área dentro de la ventana de inspección.

Para acomodar diversas necesidades y mercados de aplicación, los sistemas de inspección y medición de hoy necesitan abarcar un amplio espectro de capacidades y configuraciones. Estos deben ser suficientemente flexibles para hacer ajustes sobre la marcha para mejorar la productividad, eficiencia y acortar el tiempo de entrega. La Flexibilidad provee opciones y el fabricante la ruta de crecimiento y la capacidad para manejar las necesidades futuras. Los sistemas AOI y SPI de Saki tienen plataformas para diferentes tamaños y configuraciones de tarjeta, manejando PCBs de tamaño mediano, grande y extra grande para componentes grandes, así como también incorporando líneas duales (Dual Lanes).

Usando hardware y software común para ambos equipos AOI y SPI dan por resultado tiempos de entrega más cortos y reducen el tiempo de entrenamiento, porque este es solamente necesario para aprender un sistema común para operación y mantenimiento. Los sistemas de inspección de las compañías incluso proveen la flexibilidad para escoger la mejor resolución que le acomode a la aplicación. La nueva serie AOI 3D de Saki es la primera en ofrecer una selección de 3 resoluciones – 0.27, 0.47 y 0.7 mil (7, 12 y 18um).

La Función del Hardware

El hardware juega un rol clave en la productividad. De acuerdo a las pruebas de Saki, su 3Di tiene la más rápida velocidad de la industria para un sistema AOI 3D. Se alcanzó un tiempo de ciclo de aproximadamente 15 segundos para sustratos de tamaño mediano para una dramática mejora en la velocidad de proceso para una resolución de 8.84 in. 2/s (57 cm/s) en 0.7mil (18um). Esto es 1.9 veces más rápido que los modelos previos de AOI 3D. Además, los sistemas de Saki 3Si SPI 3D han alcanzado velocidades de hasta 9.9 in 2/s (64 cm/s) con una resolución de 0.7mil (18um).

La Productividad por área se incrementó debido a la reducción del tamaño del sistema en un 25 por ciento. El tamaño pequeño es un requisito frecuente de los fabricantes de productos para los mercados automotriz y equipos móviles. Saki reconfiguró su sistema de conveyor de manera que el sustrato puede ser removido automáticamente durante la operación, eliminando el conveyor de rechazo en el proceso de descarga final del proceso. La eficiencia de inversión de capital ha sido mejorada, mientras un más amplio rango de pesos de sustratos pueden ser soportados por el conveyor, 26.6 lb (12 Kg).

Saki incrementó su tamaño de área de inspección y la velocidad de inspección al incorporar cámaras angulares desde cuatro direcciones para una inspección automática de alta velocidad. Esto acelera el manejo de velocidad de entrada/salida y acorta el tiempo desde la suspensión temporal al reinicio de la producción. Todas las mejoras han sido diseñadas juntas para una mejora simultánea de productividad y precisión. Nada ha sido comprometido

Un sistema de administración de mantenimiento de auto-diagnóstico, predictivo y preventivo asegura las condiciones de una maquina estable y desempeño repetible. Cada componente clave es monitoreado junto con las condiciones del sistema y se graba un registro de diagnóstico Este plan de mantenimiento reduce el tiempo de mantenimiento, tiempo muerto de máquinas, mano de obra, y costos.

La Función del Software

Los sistemas de inspección de Saki son construidos sobre la tecnología de inspección que escanea la tarjeta completa y genera imágenes 3D sin junturas. Esas imágenes son el fundamento, pero esto es el software que es usado para programar la tarjeta, que datos colecta y, traduce los datos dentro de la información usable que hacen que las imágenes cobren vida. En otras palabras, el software habilita la programación, medición y, el ajuste fino y verificación. Esto es todo acerca de los datos que son comunicados a las otras máquinas que habilitan la verdadera funcionalidad M2M.

La función de programación fácil de usar de la compañía fue desarrollada con 3 conceptos en mente: Sin tarjeta, Sin habilidades, y Sin esfuerzo. El software guarda una imagen completa 3D del ensamble completo del PCB y el operador puede crear datos de inspección sin usar la tarjeta física. El software especial BF2 tiene una interface de usuario en común para todos los sistemas de la compañía, SPI, AOI y AXI 3D.

El nuevo algoritmo desarrollado para inspección de coplanaridad para los sistemas de Saki 3Si SPI pueden ser usados para inspeccionar la llanura de la parte baja de los electrodos para componentes, como BGAs, y partes que tienen paso más fino y más pins. Esto previene contacto insuficiente de la soldadura cuando se montan las partes.

Los nuevos algoritmos inspeccionan partes individuales en lugar de usar el método convencional de inspección de pads. Esto visualiza la distribución de soldadura por sustrato con una nueva función de SPC desarrollada, la cual logra mejorar la calidad del proceso y la rastreabilidad.

Tres Claves para la medición de Saki y la función de ajuste son su depuración fuera de línea, ajuste del pandeamiento y el Algoritmo Fujiyama. El operador puede editar los datos de inspección para checar imágenes previas buenas/malas, o imágenes de defectos en tiempo real, fuera de línea, sin ninguna interrupción de producción. El pandeamiento es compensado automáticamente y, un preciso mapa de altura es creado de la superficie completa del PCBA, habilitando una función de detección de componentes extra para detectar material extraño.

El Algoritmo Fujiyama provee inspección completa de la unión de soldadura Through Hole (inserción) en un paso sencillo. Este inspecciona simultáneamente por cobre expuesto, detección del pin, hoyos en el pin, filetes de soldadura y cortos. Un sistema de administración del historial graba datos detallados del sistema y la precisión de la inspección es mantenida para probar el estado de la máquina y las condiciones de inspección antes de empezar auto operación.

Tecnología Aplicada.

La demanda por la Industry 4.0, Fábrica Inteligente y comunicaciones M2M han adoptado la colaboración, cooperación y algo de confusión entre las compañías de la industria, respecto a estándares, protocolos y manejo para ser parte de la dixcusión. Los fabricantes de equipo han establecido sus propios requisitos para los socios de industria, y los estándares y protocolos varían por organización y región. Saki ha adoptado todos ellos.

Los sistemas de Saki AOI BF-3Di 3D fueron los primeros en ser reconocidos por Panasonic con su Certificado APC-MFB para comunicación real M2M. Todos los 23 modelos de los sistemas Saki de quinta generación 3Di han logrado también esta certificación. Saki es un miembro de la comunidad ASSY PULSE & Networks por su inspección automatizada y sistemas de medición con equipo de producción electrónica de otras compañías miembro de PULSE.

Por otra parte, Saki es una parte integral de los procesos de ensamble para fabricantes en los que se incluyen Fuji Machine Manufacturing y ASM. Saki es parte de la Hermes Standard Initiative asi como de JARA-SMT del subcomité de protocolo de estandarización de comunicación de equipos, un estándar de manufactura Japonesa.

Los nuevos sistemas Saki 3D AOI y 3D SPI satisfacen o superan todos los requisitos de estas iniciativas. La rígida estructura del hardware mantiene una plataforma estable, por lo que los parámetros son consistentes y los datos que son alimentados a los equipos del alrededor son precisos. El patentado software traduce los datos usables. El sistema de inspección mide actualmente a medida que inspecciona.

Los datos son comunicados a los sistemas adyacentes y pueden ser usados para hacer correcciones del curso y evaluar los procesos en tiempo real. Saki díseña sus sistemas para lograr un nivel de precisión que supera lo que es requerido por la máquinas de impresión y equipo de colocación.

En conjunto con su sistema Inspección Automática de rayos-X (AXI) 3D, Saki inspecciona y mide el proceso completo de ensamble, cubriendo impresión, dispensado, colocación de componentes, reflujo, soldadura selectiva y recubrimiento conformal.

QDP está diseñado para la conexión de fábrica inteligente. El fabricar productos libres de defectos usando comunicación M2M requiere mantener datos de absoluta precisión en inspección, colección de datos y transferencia de ellos en ambientes de manufactura de alto volumen.

A medida de que la compañía dirige la manera de como el desarrollo de reconocimiento automático a través de la tecnología de visión robótica, la nueva quinta generación 3D de inspección Automática y sistemas de medición de la compañía, los cuales cuentan con captura avanzada de datos, programación intuitiva, capacidades de software de imágenes, y conectividad M2M, están manejando la calidad y la eficiencia de la producción.



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