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Realizzare il Digital Manufacturing nella produzione elettronica con la Camstar Electronic Suite

on 20 Maggio 2019

L’industria 4.0 e e il Digital Manufacturing oggi possono essere realizzati in pieno nell’industria elettronica, a seguito della convergenza di Mentor all’interno di Siemens. Le più avanzate, tra le fabbriche di assemblaggio di schede elettroniche, già da tempo beneficiano dei vantaggi della digitalizzazione e del smart manufacturing, grazie a Valor MSS, la suite di strumenti di Mentor dedicati al mondo del PCB. Con Siemens si è allargato ulteriormente l’ambito di intervento, consentendo la digitalizzazione completa anche alle aziende che producono dispositivi elettronici complessi.

Camstar Electronic Suite è la soluzione completa per quei tipi di produzione che includono fasi e linee diverse, dedicate non solo all’assemblaggio del PCB, ma anche alla realizzazione delle parti meccaniche, degli involucri e del cablaggio.

Un MES per rispondere alle nuove sfide per l’industria elettronica

In questo momento le aziende di elettronica devono fronteggiare delle sfide cruciali per rimanere competitive. È necessario portare rapidamente sul mercato un’ampia varietà di prodotti di alta qualità. Inoltre è ormai una realtà il passaggio dalla produzione di massa alla personalizzazione di massa, che richiede ai produttori di soddisfare le necessità dei propri clienti migliorando al contempo le proprie prestazioni.

Il ricorso alla digitalizzazione per le moderne tecnologie di esecuzione della produzione consente ai produttori di PCB e di involucri di fronteggiare tali sfide. Esse possono infatti modificare e riconfigurare i processi di produzione e di qualità alla velocità richiesta, soddisfacendo al contempo la crescente domanda dei clienti, i rigidi requisiti di qualità e i vincoli di redditività. È possibile realizzare contemporaneamente un time-to-market più rapido e migliorare la propria capacità di competere in un mercato in rapida evoluzione e orientato al consumatore.

La Camstar Electronics Suite è il punto di riferimento per molti produttori di elettronica di alto livello e innovatori di prodotti che desiderano adottare strategie di produzione intelligenti, nell’ambito di quella che viene chiamata industria 4.0. La Camstar Electronic Suite crea una digitalizzazione senza soluzione di continuità dalla progettazione e dall’ingegneria alle operazioni di produzione. Essa supporta inoltre l’intero ciclo di vita del prodotto, dalla gestione dei flussi di lavoro di produzione – dove fornisce supporto all’operatore, istruzioni di lavoro elettroniche avanzate (EWI) e strumenti di ispezione della qualità – fino alla tracciabilità delle operazioni e del materiale.

Basato sulla piattaforma enterprise Camstar, la Camstar Electronics Suite è un sistema MES (Manufacturing Execution System) digitale e di facile utilizzo, che offre scalabilità, prestazioni e configurabilità eccezionali per le operazioni di PCB e assemblaggio del sistema, nonché come integrazione avanzata con la pianificazione delle risorse aziendali (ERP), la gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM), la gestione delle operazioni di produzione (MOM) e le tecnologie di automazione.

Col Digital Manufacturing la prima volta può essere quella buona

Con una perfetta integrazione con soluzioni PLM come il tool Valor Process Preparation, Camstar Electronics Suite accelera l’introduzione di nuovi prodotti (NPI) e cambia le attività di gestione, garantendo nel contempo processi di produzione progettati con operazioni interamente digitali. Ogni potenziale problema progettuale o ingegneristico identificato all’interno della fabbrica, viene gestito in modo efficiente con feedback a circuito chiuso al sistema di PLM. Con la Camstar Electronics Suite integrata, i produttori di PCB e di assiemi implementano processi NPI semplificati e implementano operazioni flessibili per supportare le modifiche ai prodotti e miglioramenti iniziali. Ciò è possibile grazie a funzionalità quali:

  • importazione intelligente di dati NPI da Valor Process Preparation e gestione del flusso di lavoro out-of-the-box (OOTB);
  • gestione dei numeri di serie per PCB e pannelli;
  • integrazione con etichettatrici e stampanti di etichette;
  • analisi e visibilità della produzione.

Gestire la complessità del reparto produzione e migliorare l’efficienza

La Camstar Electronics Suite combina le migliori funzionalità di esecuzione della produzione OOTB e di produzione di PCB e involucri in un’unica soluzione. Le funzionalità standardizzate, ad alte prestazioni e intuitive di Camstar Electronics Suite consentono l’utilizzo di materiali, apparecchiature, processi e operatori secondo quanto definito dal dipartimento di ingegneria e garantiscono la completa tracciabilità e un facile accesso ai dati “as-built”. I produttori di elettronica possono trarre vantaggio da una migliore gestione della complessità della produzione, aumentando al contempo i livelli di efficienza e riducendo la necessità di formazione e i costi di manutenzione. Le funzionalità includono:

  • documentazione dello shop foor e EWI;
  • Statistical Process Control (SPC) e test di qualità pass/fail;
  • ispezioni ottiche automatiche (AOI) con registrazione di difetti grafici;
  • azioni di riparazione guidata e supporto alla riparazione;
  • scansione intelligente, riconoscimento automatico;
  • raccolta dati efficiente in fabbrica e controllo del livello di automazione;
  • registrazione genealogica e tracciabilità completa della produzione;
  • rapporti operativi OOTB e personalizzati: work-in-process (WIP), difetti e qualità della produzione, tracciabilità dei componenti e genealogia dei numeri seriali.

Ottimizzare la capacità produttiva con una pianificazione intelligente

Il software Camstar Scheduling offre una soluzione di Advanced Planning and Scheduling (APS) OOTB, che integra la Camstar Electronics Suite con Preactor APS e Valor Production Plan. Con Camstar Scheduling, i produttori di PCB e di involucri generano piani di produzione e programmi ottimizzati e dettagliati, in modo da bilanciare in modo efficiente e in un’unica soluzione la domanda e la capacità nella tecnologia SMT, nella produzione delle parti meccaniche e nell’assemblaggio. Questa integrazione senza soluzione di continuità consente ai produttori di elettronica di implementare sistemi efficienti, reattivi e flessibili per rispondere alle pressioni della domanda:

  • visualizzazione del carico di capacità di produzione attuale e potenziali problemi;
  • analisi e scenari what-if, per analizzare l’impatto delle variazioni di produzione e degli eventi imprevisti;
  • generazione di piani dettagliati o un gruppo di piani diversi;
  • distribuzione degli ordini di lavoro tra le diverse linee di produzione.

Ottenere un flusso di materiale coerente e flessibile

La gestione dei materiali all’interno della fabbrica avviene in luoghi e piani diversi, richiedendo diversi tipi di supporto per tenere traccia in modo efficiente dei livelli di inventario. Camstar Electronics Suite, integrata con Valor Material Management, risponde a questa esigenza, offrendo la tecnologia just-in-time (JIT) per fornire un flusso di materiale coerente alle linee di produzione in base alla domanda. La suite fornisce ai produttori di elettronica una soluzione flessibile, per soddisfare ogni specifica esigenza di produzione, aiutandoli a ridurre in modo significativo le scorte, fornire un flusso di produzione regolare ed eliminare colli di bottiglia e ritardi imprevisti, grazie a caratteristiche come:

  • stretta integrazione della macchina e gestione precisa dell’inventario per eliminare scorte di buffer e stime;
  • informazioni accurate e aggiornate sul numero di parti consumate, sprecate e rimanenti su ogni vettore;
  • tecnologia avanzata JIT per anticipare il completamento degli ordini e alimentare i punti di scarico, i prossimi cambi e i vincoli operativi.

Realizzare una connettività diretta con lo shop floor

Valor IoT Manufacturing, integrato con Camstar Electronics Suite, consente approfondimenti dettagliati sulla produzione, poiché fornisce accesso ai dati da tutte le macchine e dai processi all’interno dello shop floor. Utilizzando una specifica singola e standardizzata, l’Open Manufacturing Language (OML), questo dispositivo complementare fornisce una connettività unificata a tutte le macchine della linea di produzione, così come a tutti i dati grezzi derivanti da  altre forme di assemblaggio e altri processi, trasformando tali dati in preziosi Key Performance Indicators (KPI), per un processo decisionale e un’intelligenza produttiva efficaci:

  • interfacce plug-and-play per macchine SMT, test e ispezione;
  • controllo e interblocco dei processi online;
  • normalizzazione dei dati in OML;
  • dashboard basati sulle prestazioni OOTB: un flusso di dati completo dall’automazione al MOM.

Mantenere il controllo della produzione con l’intelligenza dei dati

Collegando Valor Manufacturing Analytics, una soluzione EMI (Enterprise Manufacturing Intelligence) progettata specificamente per i produttori di elettronica, con Camstar Electronics Suite, offre a dirigenti, line manager e ingegneri visibilità online, identificazione di problemi e tendenze di produzione e altre informazioni cruciali per fornire prodotti di alta qualità in tempo, ridurre gli sprechi e migliorare l’utilizzo delle risorse:

  • Analisi e report completamente configurabili per l’elettronica
  • Report di utilizzo, di qualità, di rintracciabilità e materiali pronti all’uso
  • Efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE), controllo statistico del processo (SPC), tendenze e allarmi
  • Analisi e rapporti di correlazione avanzati
  • Visibilità online multi-sito

Scarica ora il nuovo libro bianco di Siemens sul Digital Manufacturing nella produzione elettronica:

Closed-loop manufacturing

copertina ebook closed loop manufacturingIl white paper di Siemens “Closed-loop manufacturing” spiega in maniera esauriente le sfide che i produttori dovranno affrontare nel loro percorso di trasformazione digitale e cosa potranno fare per sfruttare le promesse legate alla nuova era industriale. Nel documento viene spiegato come creare un’infrastruttura tecnologica in grado di sfruttare le potenzialità di enormi moli di dati e convertirle in maggiore efficienza e qualità.

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Roj fa la quarta rivoluzione industriale e punta all’automazione totale della fabbrica

on 12 Luglio 2018

ROJroj è un’azienda naturalmente portata ad attestarsi sui livelli tecnologicamente più avanzati per l’industria. Dunque, per la sua parte di produzione elettronica, è stato “naturale” affidarsi a una soluzione per l’Industria 4.0 come Valor MSS. L’azienda biellese opera proprio nel campo dove ha avuto luogo la prima rivoluzione industriale nel XVIII secolo, ovvero la realizzazione di macchine per la produzione tessile. Oggi vogliono essere protagonisti della quarta, di queste rivoluzioni, e l’ambizione non manca loro di certo. Ce lo ha confermato questo colloquio con Alessandro Ballabio, responsabile del progetto Industry 4.0 in Roj.

Per quale motivo avete deciso di investire su un software come Valor?

Roj fa parte di un gruppo internazionale, Vandewiele, che realizza macchinari per la produzione industriale, all’interno del quale c’è il progetto di far crescere la componente di produzione elettronica, alla quale contribuiamo assieme ad un’altra azienda del gruppo. Attualmente la nostra produzione va per il 60 per cento a servizio del gruppo, mentre il restante è rivolto a terze parti. Una parte di questa crescita della prodizione elettronica la stiamo attuando con l’apertura di una linea di produzione in Cina. Non si tratta di uno spostamento dall’Italia alla Cina, ma di un ampliamento in direzione del mercato cinese. Contemporaneamente è in atto un ammodernamento degli impianti, che comprende un investimento significativo in automazione. Perciò vogliamo, da un lato, armonizzare i processi tra fabbriche tra loro anche molto distanti. Dall’altro, intendiamo ridurre al minimo le azioni umane che non richiedono intelligenza, ad esempio automatizzando i magazzini. Perciò avevamo bisogno di un MES e Valor è il MES specifico per questo tipo di produzione. Inoltre, già lavoriamo con Cadlog, per la parte di progettazione, con buoni risultati.

Che tipo di risultati vi aspettate in particolare da questa scelta?

Stiamo puntando abbastanza in alto, verso un’automazione totale della fabbrica. Dunque, con l’aiuto degli sviluppatori di Valor, vorremo andare anche oltre le funzionalità standard offerte dal software. Quello che ci interessa è di avere un controllo bidirezionale completo sulle nostre linee, che non si limiti alla raccolta dei dati. Vorremmo essere in grado di dire alle macchine cosa fare, lanciando ordini di produzione alle quali le macchine stesse possano adeguarsi automaticamente, caricando i programmi opportuni e auto-configurandosi. Ritenendo che la direzione verso la quale l’industria sta andando sia l’automazione completa, vogliamo muovere i primi passi in quella direzione. La logica dell’Industria 4.0 a mio parere dovrebbe andare oltre il monitoraggio – cioè la raccolta di dati da parte di un software – per consentire al software stesso di dire alle macchine cosa devono fare.

Per voi è importante la tracciabilità?

Sì, soprattutto per quei clienti che ce la richiedono. Per la realizzazione di prodotti di tipo IoT, che devono comunicare tra loro in modo autonomo, i clienti ci richiedono accesso ai dati di produzione e visibilità su determinate fasi del processo, oltre che sui componenti. Questo non sarebbe fattibile senza l’aiuto di una soluzione software ad hoc.

E il controllo dei processi?

Il controllo dei processi è importante per noi, soprattutto per il fatto che il nostro mix di produzione si sta spostando sempre di più verso l’esterno dell’azienda. Ci sono partner e terze parti che sono parte integrante dei processi e un controllo solo interno non sarebbe sufficiente.

Che cosa significa poter disporre di uno standard per la comunicazione tra macchine diverse all’interno della fabbrica?

Nella scelta del MES, quello che ci ha convinto di più di Valor MSS è il suo posizionamento rispetto alla diversità dei produttori di macchine. Con Valor IoT, in particolare, possiamo disporre di un hardware che si interfaccia direttamente con le vaie macchine, raccogliendone tutti i dati e processandoli secondo un unico standard, l’OML, senza che noi ci dobbiamo preoccupare di nulla.

In che modo questi cambiamenti coinvolgono gli altri attori della filiera di produzione?

Quello che ci interessa è che il cambiamento sia positivo soprattutto per i clienti. Visto che esso ci consentirà di avere una pianificazione più dettagliata e precisa, ci aspettiamo di poter offrire ai nostri clienti un servizio più puntuale. Ugualmente, nei confronti dei fornitori, un piazzamento degli ordini più pianificato sarà senz’altro più facile da gestire.

È importante per voi la business analytics?

Attualmente utilizziamo un sistema di analisi troppo disgregato, che costa tempo e fatica. Dunque, poter disporre di una Business Analytics che ci permetta di avere i dati in tempo reale è senz’altro un passo significativo. La BI di valor già prevede in nativo il multiplant, che consente l’integrazione tra sistemi remoti e questo sarà molto importante in vista della messa in opera della fabbrica cinese.

 

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Elsy, con Valor i processi di prototipazione sono più efficienti

on 15 Giugno 2015

L’azienda

Elsy Elsy Srl è un’azienda che opera dal 1982 nel settore dell’elettronica industriale, specializzata in progettazione e produzione di schede elettroniche, e con una profonda esperienza sul controllo motori brushless, in corrente continua con o senza sensori. Le applicazioni spaziano in svariati ambiti nel settore meccanico, tessile e industriale in generale. Il cliente viene seguito dal progetto iniziale al collaudo e imballo del prodotto finito. L’azienda esegue montaggi secondo normativa RoHS.

La sfida

Per migliorare l’efficienza nei processi di prototipazione e l’introduzione di un nuovo prodotto (NPI), l’obiettivo principale era di generare i programmi per l’area dell’assemblaggio SMT verso sistemi i-Pulse, che:

  • fossero corretti al primo tentativo (P/N di componente, rotazioni e piazzamenti corretti, così come la pannellizzazione, i Fiducial di Pannello, di Scheda e di Componente);
  • si fondassero su dati CAD, senza necessità di manipolazioni intermedie (possibile causa di errori), in modo da azzerare gli errori rilevati nel controllo visivo di prima scheda, eseguito subito prima della fase di rifusione.

La soluzione

Il caso è stato risolto ricorrendo a Valor MSS Process Preparation di Mentor Graphics. La funzione di Virtual Sticky Tape di Process Preparation, in particolare, consente all’ingegneria di eseguire il controllo visivo dei piazzamenti dei componenti in modo preventivo e virtuale, utilizzando i dati della libreria macchina direttamente sulla grafica del pannello importata da CAD: in questo modo eventuali errori di rotazione ed offset di piazzamento vengono intercettati e corretti, prima della generazione dei programmi macchina.

Il flusso in Process Preparation identificato con Elsy ha incluso l’acquisizione dei dati della scheda attraverso l’import di file in formato ODB++, oppure in formato specifico, in base alla piattaforma di provenienza del progetto CAD. Nei rari casi in cui non fosse disponibile il file CAD o ODB++, si è proceduto con l’import dei file Gerber e file di piazzamento CPL (Component Part List), senza dover ricorrere ad applicazioni esterne aggiuntive ed eterogenee.

I processi di neutralizzazione automatica delle rotazioni in base a regole standard ed il successivo controllo delle rotazioni delle shape CAD, così come il calcolo automatico dei centroidi di componente ed il successivo controllo dei centroidi, sono stati anticipati in questa fase per ridurre ulteriormente le eventuali correzioni nella successiva fase di Virtual Sticky Tape.

Si proceduto poi con l’import della Distinta Base BOM (Bill Of Material) e la verifica di eventuali discrepanze tra CAD e BOM, con la possibilità di generare velocemente Report interni e verso i clienti. L’operazione di Merge BOM and Board collega ciascuna posizione circuitale della scheda (RefDes) con il relativo codice componente (Part Number) proveniente dalla BOM: in questo modo vengono automaticamente discriminati i componenti da assemblare rispetto a quelli non montati e assegnati automaticamente i Codici di Componente.

Il controllo dei piazzamenti viene condotto per mezzo della funzione di Virtual Sticky Tape, prima della successiva fase di generazione dei programmi per sistemi i-Pulse, mentre l’ottimizzazione ed il bilanciamento linea sono rimasti in carico al sistema IOS. Ad esempio, in Figura 1 è riportata una situazione del processo di Virtual Sticky Tape condotto dall’operatore con Process Preparation prima ancora di aver generato il Programma Macchina: l’indicatore di polarità del componente D1 (pallino blu) è errato rispetto alla indicazione riportata sulla serigrafia della scheda (simbolo in verde).

Virtual Sticky Tape: rotazione errata di D1

Figura 1

Virtual Sticky Tape: rotazione corretta di D1

Figura 2

L’operatore che esegue il controllo riconosce l’errore e può correggerlo, salvando la correzione nella Libreria di Process Preparation: in Figura 2 è possibile osservare la situazione dopo la correzione, con l’indicatore di polarità del componente D1 consistente con l’indicazione riportata sulla serigrafia.

I risultati raggiunti

Il beneficio principale che Elsy ha ottenuto con l’utilizzo di Process Preparation è l’assenza di errori rilevati al controllo visivo Pre-Reflow della prima scheda, al lancio in produzione di nuovi prodotti: eventuali offset di piazzamento oppure rotazioni errate dei componenti richiedono infatti la modifica dei programmi su una linea di produzione, con conseguente diminuzione dell’efficienza produttiva. Questo beneficio è particolarmente sensibile sulle linee di campionatura.

La testimonianza

“In generale, devo dire che siamo soddisfatti sia del prodotto acquistato, che del supporto da parte di Cadlog: abbiamo fatto un passo tecnologico evidente, comprimendo i tempi di messa in macchina e soprattutto riducendo successive modifiche ai programmi macchina”.

Cristina Zenoni, Direttore Generale Elsy Srl

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Enrico Da PraElsy, con Valor i processi di prototipazione sono più efficienti

Roj, più qualità con MSS Process Preparation per la NPI

on 7 Maggio 2015

L’azienda

ROJroj è un’azienda del gruppo Van De Wiele (fornitore leader di apparecchiature per l’industria tessile) che produce dispositivi elettronici, con una capacità produttiva di 300 tipi diversi di PCB l’anno.

La sfida

Il team dedicato alla produzione all’interno di ROJ è molto focalizzato sulla qualità, sia nella gestione degli ordinativi di produzione, sia rispetto all’introduzione di nuovi prodotti (NPI). Un aspetto particolarmente critico della qualità è quello relativo al rispetto dei tempi di consegna, dal momento che la perdita o l’inaccuratezza dei dati provocano frequentemente delle interruzioni nei processi NPI. Gli stop possono arrivare persino a due giorni pieni, dal momento che i progettisti sono costretti a fare correzioni multiple per distribuire i dati tra più macchine, utilizzando SiPlace Pro, oppure a correggere vari parametri riguardanti le componentistiche speciali o polarizzate.

La soluzione

L’utilizzo di Valor MSS ha permesso di dare soluzione al problema, grazie all’uso integrato di Valor Part Library (VPL), dell’Auto Generazione (ASG) dei dati delle parti per la libreria della macchina e all’applicazione del Virtual Sticky Tape (VST), che consente di verificare ed eventualmente correggere le rotazioni su tutte le posizioni dei componenti, includendo le informazioni di rotazione componente nel supporto di fornitura. Roj ha stimato che l’introduzione di MSS Process Preparation ha generato un risparmio indicativo di circa 36 mesi di tempo, per una media di 20 progetti NPI l’anno.

Prima che la documentazione critica di processo venga trasferita dai progettisti alla produzione – compresi i programmi SMT, la documentazione per il set-up delle macchine e i dati completi delle librerie delle macchine – MSS Process Preparation assicura che tutto sia già pronto per un’esecuzione corretta sin dalla prima volta.

I risultati raggiunti

MSS Process Preparation fornisce la tecnologia necessaria a ROJ per soddisfare i propri obiettivi in termini di miglioramento della qualità e riduzione dei tempi necessari a ciascun NPI. In sintesi, i principali benefici sono i seguenti:

  • riduzione degli errori dovuti a dati non accurati sui componenti;
  • riduzione degli stop dovuti a perdita di dati sui componenti;
  • miglioramento della qualità del prodotto grazie a un posizionamento preciso dei componenti;
  • riduzione delle interruzioni alla linea dovuti a errori di rotazione o di posizionamento.

La testimonianza

“Valor MSS Process Preparation sta aiutando il nostro ufficio tecnico a lavorare più velocemente e a trasferire la documentazione NPI alla produzione con una qualità maggiore. Siamo molto soddisfatti della nostra decisione di scegliere Mentor Graphics come fornitore software”.

Massimo Lanza, Product Manager

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