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L’aperçu complet des outils que l’industrie 4.0 apporte à la production électronique

on 9 mars 2018

La production électronique est l’un des secteurs industriels les plus compétitifs. Il a donc particulièrement besoin de méthodes et d’outils pour maximiser la productivité tout en minimisant les erreurs. Aujourd’hui le principal changement dans les usines est celui appelé « Industrie 4.0 », ou quatrième révolution industrielle. L’industrie 4.0 consiste en une gestion avancée des données produites par les différentes machines, grâce aux technologies internet. Cela permet aux lignes de production de gérer les différents aspects qui rendent la production plus ou moins efficace, tels que la vérification des erreurs, la gestion des stocks de matériaux, l’approvisionnement, le contrôle des processus, la prévention des pannes, etc.

Cela fait partie des changements qui réduisent l’intervention humaine (mais cela s’est toujours produit dans les usines) et donnent aux opérateurs des outils de contrôle plus sophistiqués, même à distance.

Siemens est l’un des acteurs les plus engagés dans la diffusion des méthodes et des outils de l’industrie 4.0. Avec l’acquisition récente de Mentor, désormais intégrée à Siemens PLM, le secteur de la production électronique devient une plate-forme mondiale dont le principal facteur d’innovation et de compétitivité est la gestion des données de production.

Mentor a apporté au sein de Siemens PLM non seulement certains des outils les plus populaires pour la conception et la simulation électronique, mais aussi la suite Valor MSS, qui comprend tous les outils nécessaires pour implémenter l’industrie 4.0 dans l’usine électronique. Dans cet article, nous verrons un aperçu complet de ces outils.

Quels sont les outils pour l’industrie 4.0

Le diagramme suivant résume l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement pour mettre un produit électronique sur le marché, à partir de la conception, avec les outils respectifs. Nous commençons en haut à gauche avec les outils pour le design de PCB, puis nous passons à la préparation de la production, pour finir avec l’ingénierie de la production elle-même. Le format de données qui fait référence à toute cette partie est l’ODB ++, une condition préalable indispensable pour la réalisation de tout ce qui se passe après. L’ODB ++ est en fait le substitut inévitable du très populaire format Gerber.

Sur le côté droit, en bleu, nous sommes à l’intérieur de l’usine, où toutes les données sont gérées grâce au standard OML (Open Manufacturing Language). Ce dernier permet également à des machines de marques différentes de collaborer pour une gestion unifiée de l’information. L’IoT Box Valor est la seule partie matérielle et est utilisée pour gérer le flux de données OML. Ensuite, suivent les différentes solutions pour la gestion de l’atelier et enfin Big Data Analytics pour gérer l’informatique décisionnelle (Business Intelligence).

 

La suite Valor MSS per la produzione elettronica

Les outils pour la conception et la préparation de la production de PCB

"ValorInitialement, il y a les outils de conception de PCB. L’outil qui s’intègre le mieux à la production est Xpedition, car il assure l’intégration entre la définition du projet au niveau du système et l’exécution de la production. Xpedition réduit considérablement, jusqu’à 50%, les cycles de conception et est fortement intégré à la CAO mécanique, en utilisant des technologies brevetées uniques.
"ValorLa deuxième étape est très importante: la vérification du produit pour la production (DFM). Valor NPI est l’outil qui permet d’effectuer tous les contrôles en fonction des capacités de production et des contraintes. Valor NPI déplace l’identification des erreurs potentielles dans la production aussi loin que possible, même pour le bénéfice des concepteurs moins expérimentés. Un élément clé dans cette phase est l’utilisation du format ODB ++, qui vous permet d’entrer en production avec un seul fichier et sans ambiguïté, ce qui rend possible de commencer immédiatement la préparation de la production.
"ValorL’introduction de nouveaux produits (NPI) est une phase particulièrement délicate : la proposition consiste à adopter Frontline pour la fabrication de PCB, en particulier pour la vérification et la pré-production de projets. Frontline est le résultat d’une joint-venture entre Mentor et l’israélien Orbotech.
"ValorLes informations contenues dans l’ODB ++ sont utilisées à la fois pour la fabrication du PCB et pour l’assemblage. Ensuite, Process Preparation traitera, dans une seule interface, les données pour tous les processus à l’intérieur de l’usine : les différentes machines SMT, test, inspection, ainsi que des instructions pour le montage manuel.
Process Preparation est un outil très puissant, qui réduit considérablement le temps, en envoyant les instructions des machines dans leur langue maternelle, sans avoir besoin d’une intervention manuelle. Pour chaque processus, il exécute une simulation qui vous permet d’identifier les problèmes avant qu’ils ne surviennent.
Avec Process Preparation il est aussi possible de passer à une configuration de produit différente en quelques minutes
"ValorProduction Plan est l’outil de gestion de la planification de la production, opération particulièrement complexe qui dépend de la séquence des produits et de la nécessité d’optimiser les différentes lignes SMT. Habituellement, plus les variations de produits sont importantes, plus la productivité est faible, mais Production Plan permet précisément de planifier la séquence de la commande et l’utilisation des matériaux pour optimiser l’utilisation des lignes.

Les outils pour la production de PCB

"ValorValor IoT est la pièce maitresse de la solution car elle est l’élément qui unifie toutes les opérations à l’intérieur de l’usine en vue de l’industrie 4.0: gestion des données avec un langage universel et indépendant comme OML. Valor IoT se compose de deux types de machines hardware: l’une dédiée au contrôle de la ligne de production, l’autre à la collecte et à la transmission des données des machines individuelles et des différentes interfaces. La normalisation des données par l’OML permet sans conteste de faire fonctionner toute l’usine comme une seule entitè.
"ValorDans l’ordre logique, il y a aussi les applications pour la gestion de l’atelier, qui vous permettent de garder sous contrôle tous les aspects de la production avec les lignes SMT.
Asset Utilization fournit les informations pour la vérification de l’utilisation des lignes dans l’assemblage, avec le contrôle WIP de tout le matériel.
Material Verification permet la vérification du bon matériel utilisé et le contrôle des erreurs, tant sur les lignes manuelles qu’automatiques. Material Management prévoit la fourniture de composants sur les lignes en mode automatique et repose uniquement sur les demandes d’approvisionnement réelles.
Material Traceability fournit une traçabilité complète de la production électronique au niveau des composants.Quality Management permet la collecte automatique de données de qualité provenant de systèmes d’inspection automatiques et de plates-formes de test, grâce à la génération de données log éditées par les machines.
Enfin, la Business Intelligence permet la saisie en temps réel, l’analyse et le reporting de l’utilisation des ressources, du suivi du matériel et des données de qualité.
"ValorA la fin de l’ensemble du processus il y a Big Data Analytics, qui est l’essence même de l’industrie 4.0. Il est possible d’obtenir des rapports entièrement configurables obtenus à partir des grandes quantités de données générées à l’intérieur de l’usine.
Cela permet d’obtenir les indicateurs de performance (KPI), la visibilité du flux de produits, les résultats des tests et les statistiques, l’état des processus.
"ValorLes conditions préalables à une implémentation réussie de ces outils sont :
le format ODB ++, la norme de facto pour l’échange des données entre la conception et la production;
le langage OML,  le format ouvert pour l’échange des données en temps réel tout au long du processus de production de PCB.

Téléchargez la brochure en français sur le langage OML, avec des exemples de solutions implémentées:

Brochure in italiano su OML (Open Manufacturing Language)
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