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Réduire le coût du PCB via l’optimisation du panneau – 2ème partie

Dans la première partie de ce mini-dossier sur l’optimisation du panneau destiné à la production du PCB, nous avons vu tout d’abord ce qu’était un panneau pour l’assemblage du circuit imprimé (PCB), puis les raisons pour lesquelles il est avantageux pour un OEM de se charger directement de la conception du panneau, sans la déléguer au producteur. Nous nous intéresserons aujourd’hui aux économies qu’il est possible d’obtenir grâce à l’optimisation du panneau.

(Si vous n’êtes pas sûr de savoir exactement ce qu’est un OEM, vous pouvez consulter notre glossaire EDA)

Un effet collatéral de la maîtrise de la panélisation, c’est que l’OEM peut consulter toutes les exigences des fournisseurs et vérifier que l’output envoyé soit non seulement acceptable, mais également optimisé en vue de ses objectifs. Ce processus prévient également l’inefficacité due à la communication et à la résolution des problèmes avec chacun des fournisseurs. Sa cohérence est renforcée par l’envoi des données du panneau dans le cadre d’un échange de données intelligent, plutôt que sous forme d’un simple fichier graphique.

Économies de matériel

Considérons les pourcentages d’utilisation du matériel. Les producteurs fournissent un chiffre qui est habituellement très haut, autour de 60%. Cela peut paraître un bon chiffre, mais il est trompeur. Le producteur déclare dans quelle proportion le panneau de fabrication est utilisé, en se basant sur le panneau d’assemblage qui lui est fourni. Le panneau d’assemblage se présente toujours sous la forme d’une boîte rectangulaire qui s’adapte gracieusement aux dimensions des panneaux rectangulaires.

En réalité, ce qui intéresse l’OEM, ce n’est pas tant le panneau d’assemblage que la surface de matériel effectivement utilisée pour les PCB, car elle détermine le nombre de panneaux nécessaires pour produire la commande. Dans l’exemple de la figure suivante, le producteur déclare une utilisation de matériel de 58,9%, mais à cause de la forme du PCB, l’utilisation réelle n’est que de 18,7%.

ottimizzazione del pannello per la produzione del PCB

Du point de vue des producteurs, le taux d’utilisation du matériel dans cet exemple est de 58,9%, tandis que du point de vue d’un OEM, l’utilisation réelle n’est que de 18,7%, basée sur le PCB.

Patrick McGoff a examiné quatre projets différents, chacun avec une définition différente du volume de production, afin de calculer l’économie de matériel pouvant être obtenue par un OEM. Le PCB 1 est un circuit imprimé rigide, à réaliser par lots de 2 000 pièces. La figure suivante montre qu’avant l’optimisation du panneau, l’OEM pouvait obtenir un taux d’utilisation du matériel de 18,7% avec un panneau de 18 x 24 », avec deux PCB par bande et six bandes par panneau. Après optimisation du panneau d’assemblage par l’OEM, on découvre qu’il est possible d’obtenir un taux d’utilisation de 31,5%, atteignant un nombre de dix bandes de deux PCB chacune pour chaque panneau. Le logiciel d’optimisation du panneau loge automatiquement les circuits dans un panneau d’assemblage plus étroit, au seul détriment de sa forme qui n’est plus standard.

Assemblage optimisé à l’intérieur d’un panneau optimisé pour la fabrication

Par la suite, McGoff a calculé les coûts à l’aide d’une feuille de calcul prenant en considération les paramètres suivants :

  • nombre de PCB commandés
  • surface du panneau de fabrication
  • coût au mètre carré du panneau de fabrication
  • surface supplémentaire nécessaire (pour les résidus)

Dans l’exemple donné plus haut, on a calculé le coût avant et après l’optimisation pour des commandes allant de 100 à 2 000 pièces, par tranches de 100.

Comme le montre le graphique suivant, l’optimisation a permis de réaliser des économies importantes et ce, quel que soit le volume de production. Ensuite, on a identifié le volume de production permettant le plus faible coût par PCB. Il serait alors possible d’envisager de modifier la taille de la commande de manière à obtenir le coût unitaire le plus bas possible.

Pour tous les volumes de production, le panneau optimisé permet d’évidentes réduction des coûts

Le graphique suivant montre le nombre de panneaux réellement nécessaires, dans les deux cas. On peut s’étonner de voir que les courbes ne soient pas des lignes droites ; cela dépend du fait que de nombreuses variables entrent en jeu. Le plus surprenant, c’est que dès une quantité de 4 panneaux, on obtient déjà une économie significative !

Nombre réel de panneaux nécessaires, non optimisés et optimisés

Le tableau suivant montre en revanche une synthèse des calculs effectués sur 4 PCB différents analysés, chacun étant caractérisé par un volume de production différent. Les économies sont significatives même dans le cas de quantités annuelles limitées de PCB produits.

Économies réalisables pour les panneaux dans les 4 cas de PCB analysés

Pour conclure, si l’on considère de plus le coût du travail nécessaire à définir, mettre au point et communiquer l’ensemble des instructions de panélisation, l’adoption d’un outil visant la panélisation systématique permet des économies dans ce domaine également.

[L’image initiale est tirée du site allpcb.com]

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