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Axel, un esempio di Industria 4.0 applicata all’ingegneria di produzione

Un valido esempio di Industria 4.0 applicata all’ingegneria di produzione nel settore elettronico è quello della Milanese Axel Elettronica. Ecco come sono arrivati a diventare un caso da imitare.

L’assemblaggio di schede elettroniche (PCB) è una di quelle attività ad alto contenuto tecnologico che richiede una costante capacità di innovare, mantenendo al contempo standard elevati di qualità. Specialmente in quest’epoca di sviluppo dell’Industria 4.0 e della digitalizzazione della produzione. Un ingrediente importante di tale innovazione è l’organizzazione.

Alessandro Amati, CEO di Axel Elettronica, è tra i manager che l’ha capito meglio. La sua azienda si trova a Paderno Dugnano, nell’area urbana nord di Milano, ovvero una delle zone d’Europa a maggiore vocazione manifatturiera. Negli ultimi decenni la competizione nell’industria elettronica è stata dominata dal fattore Cina, che sembrava non lasciare margini di manovra. Ma un certo numero di aziende italiane, tra cui la Axel, hanno capito che è possibile essere competitivi anche nello scenario attuale.

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Piccoli lotti per grandi varietà

L’efficienza è uno dei fattori su cui è possibile intervenire, specialmente laddove non si tratta di servire le produzioni di massa dei grandi player, ma di soddisfare le esigenze di una varietà di produzioni, tipicamente di qualità, destinate a mercati specifici. Nei diversi mercati assistiamo a una domanda sempre più variegata, che richiede prodotti sempre più personalizzati e una costante introduzione di nuove soluzioni e varianti. Il risultato è che cresce il numero di clienti che richiedono piccole quantità in tempi brevi.

L’attività principale di Axel Elettronica, in particolare, è l’assemblaggio di componenti elettronici in tecnologia SMT e THT con elevato standard qualitativo. Il forte grado di digitalizzazione è uno degli elementi con cui l’azienda si qualifica verso l’esterno. La sfida principale che Axel Elettronica deve affrontare, oggi, è dunque quella di ottimizzare i processi produttivi per realizzare piccole e medie produzioni.

L’importanza della documentazione nell’introduzione di nuovi prodotti

L’introduzione di nuovi prodotti (NPI) è l’ambito di attività più complesso e al tempo stesso strategico, nelle aziende di assemblaggio come Axel Elettronica. C’è la necessità di essere più veloci possibile, ma anche estremamente accurati. Nell’azienda milanese si sentiva in particolare il bisogno di maggiore qualità e di una migliore tracciabilità. Ma ciò doveva coniugarsi anche con una bona dose di flessibilità nell’utilizzo degli operatori disponibili.

In ambito NPI, la preparazione della documentazione gioca un ruolo chiave. È la fase che precede la produzione vera e propria, dunque incide in maniera diretta sia sulla tempistica di realizzazione del prodotto, sia sull’efficienza del processo. Uno dei cambiamenti più importanti che si è visto in Axel è stato proprio nella gestione della documentazione, che in precedenza era processata manualmente. La preparazione di una buona documentazione, se eseguita in modo prevalentemente manuale, richiede personale qualificato. Inoltre comporta operazioni ripetitive, che creano una costosa ridondanza senza valore aggiunto. La procedura che si seguiva precedentemente consisteva nell’usare il formato Gerber e metterlo a confronto con la BOM, per poi creare una documentazione in PDF, che veniva stampata e alla quale venivano aggiunte delle note.

“Con Process Preparation” – racconta Amati – “la documentazione può essere gestita da una persona anche non particolarmente esperta. È standardizzata per tutti i prodotti e consente di velocizzare le versioni successive di  uno stesso prodotto.”

La creazione della documentazione è uno dei punti di forza di Process Preparation. Tra le caratteristiche più utili c’è quella della disponibilità di modelli riutilizzabili, sia già forniti col prodotto, sia definiti dall’utente. La documentazione può essere statica o interattiva. Essa può includere qualsiasi tipo di progetto, modello di prodotto, SMT, test o altre informazioni riguardanti il prodotto stesso. Il segreto sta dunque nella riduzione delle ridondanze. È un modo molto semplice di guadagnare in efficienza.

La spinta verso l’ODB++

Un’altra esigenza particolarmente sentita in Axel era quella di avere un output unificato verso tutte le macchine, indipendentemente da chi fosse il vendor. Se si vuole migliorare l’efficienza nell’utilizzo dei macchinari, la preparazione dei dati è essenziale per eliminare le prove effettuate direttamente sulla linea e i ritardi dovuti agli errori. Inoltre bisogna essere rapidi nel setup, proprio a causa del fatto che è necessario produrre lotti sempre più piccoli di una varietà di prodotti sempre più grande.

Il massimo dei risultati, da questo punto di vista, si ottengono quando i dati di progetto vengono forniti in formato ODB++, anziché in Gerber. Il primo contiene una descrizione esaustiva di tutti gli aspetti della scheda. Il secondo solo le forme geometriche. Axel Elettronica, avendo optato per la digitalizzazione dei propri processi, e avendo capito i vantaggi dell’ODB++, ha spinto con molta convinzione sull’uso di questo formato verso i propri clienti. “In certi casi abbiamo incontrato delle resistenze”, ammette il titolare dell’azienda lombarda, “ma si è visto come il ricorso a tale formato sia solo questione di abitudine e crescita culturale”. Ad esempio, alcuni masteristi usano vecchi programmi CAD e sono poco inclini a usare un nuovo formato come l’ODB++. “Ma un’attività di comunicazione iniziale in genere porta a dimostrare che non c’è un aggravio di lavoro e che i vantaggi sono consistenti”, ha detto il CEO.

Una regia unificata dei processi di produzione

La normalizzazione dei dati rende il processo neutrale, rispetto alla diversità dei fornitori di macchinari, e consente di realizzare una vera e propria regia unificata dei vari processi che portano alla creazione del prodotto. Un unico modello di dati può includere diversi processi e piattaforme di vendor. Può anche essere utilizzato per spostare una produzione da una linea all’altra. Inoltre la conoscenza generata passa facilmente da una persona all’altra e può essere utilizzata per ulteriori varianti di setup.

Il programma che viene generato da Process Preparation fornisce direttamente alla pick & place e agli altri elementi della linea tutte le informazioni necessarie. Ciò viene fatto con un unico strumento per tutti i tipi di macchina. È anche possibile ottimizzare i programmi in base alle caratteristiche di ciascuna linea. Questo costituisce un enorme vantaggio, consentendo più precisione e puntualità nella risposta. Tutti gli elementi della produzione sono supportati dal software: SMT, THT, design di stencil, lavoro manuale, assemblaggio del sistema, test elettrici e ispezioni sia ottiche che a raggi X.

Ma i vantaggi principali che l’azienda ha ottenuto riguardano la qualità e la tracciabilità. La gestione efficiente dei dati ha portato la Axel Elettronica a vincere due delle sfide maggiori che un’azienda manifatturiera deve fronteggiare: arrivare a livello zero di difetti e utilizzare in modo ottimale le risorse di cui dispone. L’industria 4.0 è proprio questo: la capacità di gestire le informazioni, sin dalle fasi iniziali, per rendere più efficiente tutta la produzione

 

Axel Elettronica. L’introduzione di nuovi prodotti come opportunità di innovazione

Il nostro eBook racconta la storia di un esempio di successo di Industria 4.0 applicata all’ingegneria di produzione. Grazie a questo testo potrai saperne di più su:

  • Cosa significa digitalizzare la gestione della documentazione nella produzione elettronica
  • Quali vantaggi comporta l'adozione del formato ODB++
  • Come velocizzare la produzione grazi alla normalizzazione dei dati delle diverse macchine
  • Come migliorare la tracciabilità e la qualità dell'assemblaggio di schede elettroniche (PB)

 

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