Guida all'assemblaggio di PCB nella produzione

Il nostro cliente è un'azienda internazionale di progettazione e produzione con oltre 50 anni di esperienza nella progettazione, realizzazione e fornitura di innovazione tecnologica, soluzioni per la supply chain e la produzione. È attiva in numerosi settori, come automotive, sanità e comunicazioni. Presente in 30 paesi, impiega oltre 150.000 persone.

La piattaforma di guida operatore di Arkite è stata implementata nell'ambito di un progetto di assemblaggio di PCB. In questo progetto, gli operatori ricevono nella propria postazione, su un nastro trasportatore, un pallet con quattro circuiti stampati. Il pallet viene posizionato in un punto fisso del nastro trasportatore tramite un sistema di arresto automatico. Gli operatori devono montare su ciascuno di questi circuiti stampati un gran numero di componenti SMD, come resistori e condensatori. Al termine, gli arresti del nastro trasportatore vengono abbassati e gli operatori spingono il pallet alla postazione successiva. Lì i componenti vengono saldati automaticamente.

Il nostro cliente doveva far fronte a un tasso considerevole di scarti e rilavorazioni dovuto a errori umani. Gli operatori non lavoravano in modo standardizzato. Spesso prendevano in mano più componenti contemporaneamente e li montavano su uno qualsiasi dei quattro circuiti stampati in ordine casuale. Di conseguenza, agli operatori cadevano spesso dei componenti, che scivolavano tra i rulli del nastro trasportatore. Altri componenti venivano montati nel punto sbagliato, oppure dimenticati e quindi non posizionati affatto.

Il nostro cliente cercava quindi un modo per standardizzare il processo di assemblaggio, imponendo agli operatori un ordine fisso per il prelievo dei componenti e l'assemblaggio dei circuiti stampati. Ha deciso di valutare, con un progetto pilota su una postazione, se la piattaforma di guida operatore di Arkite fosse in grado di rispondere alle sue esigenze.

La piattaforma di guida operatore di Arkite è stata installata sopra la postazione sul nastro trasportatore. Con il Distance Calculator di Arkite è stata definita l'altezza ottimale in base alla superficie dell'area di lavoro da rilevare. La postazione è stata inoltre dotata di un touch screen. Abbiamo potuto configurare l'intero processo di assemblaggio nel nostro software da remoto prima dell'installazione, sulla base delle schede di istruzione della postazione. Questo ha consentito un fermo produttivo minimo della postazione durante l'installazione. Il montaggio dei sensori e dei proiettori, l'installazione del touch screen e le regolazioni personalizzate della mappatura sono stati completati in 8 ore.

La piattaforma di guida operatore di Arkite è stata inoltre integrata con il sistema MES del cliente, interfacciato tramite lettore di codici a barre, e con il sistema di arresto automatico del nastro trasportatore.

Una volta installata, la piattaforma di guida operatore di Arkite ha guidato l'operatore passo dopo passo nel processo di assemblaggio pertinente:

• All'inizio del turno, l'operatore seleziona sul touch screen il processo di assemblaggio che deve eseguire quel giorno;

Nota

Se necessario, l'operatore può selezionare un processo di assemblaggio diverso in qualsiasi momento del turno.

• Quando la piattaforma di guida operatore di Arkite rileva l'arrivo del pallet con i PCB sul nastro trasportatore, avvia automaticamente la guida del processo di assemblaggio;
• In ogni fase del processo, l'area pertinente del nastro trasportatore o il contenitore di prelievo con il componente da assemblare viene evidenziato con una proiezione luminosa;
• Con un lettore manuale, l'operatore scansiona il componente da assemblare e la piattaforma di guida operatore di Arkite inoltra questa informazione al sistema MES.
• Sul touch screen viene descritta l'azione da eseguire, sia con testo sia con istruzioni per immagini;
• Il sensore 3D, montato sopra la postazione, monitora e valida se un'operazione è stata eseguita correttamente: l'area di validazione più piccola era di 20×20 mm;
• Solo dopo una validazione positiva l'operatore può passare alla fase successiva

In questo modo la piattaforma di guida operatore di Arkite garantisce che ogni componente sia assemblato correttamente;

• Sul touch screen viene indicato l'avanzamento dell'assemblaggio complessivo

In questo modo la piattaforma di guida operatore di Arkite garantisce che nessun componente venga dimenticato durante l'assemblaggio.

• Una volta completato il processo di assemblaggio, la piattaforma invia un messaggio al sistema di arresto automatico e gli arresti del nastro trasportatore vengono abbassati;
• L'operatore spinge il PCB finito alla postazione successiva;
• Quando la piattaforma di guida operatore di Arkite rileva l'arrivo del pallet successivo, riavvia automaticamente la guida del processo.

La piattaforma di guida operatore di Arkite tiene conto anche del livello di esperienza dell'operatore. I nuovi operatori ricevono istruzioni
e indicazioni aggiuntive, mentre per gli operatori più esperti la guida si limita all'essenziale. In questo modo gli operatori esperti non vengono rallentati dalla nostra piattaforma, mentre i principianti ricevono una guida sufficiente per lavorare in autonomia senza bisogno di una supervisione costante.

Durante il processo di assemblaggio, la piattaforma di guida operatore di Arkite rileva e registra un'ampia gamma di dati relativi a tempi ciclo, durate delle fasi, errori, anomalie e stato del sistema.

Queste informazioni vengono riportate in tempo reale nel modulo di reportistica del sistema e consentono al capoturno di monitorare costantemente il processo di assemblaggio e di intervenire se necessario.

Inoltre tutti i dati vengono trasmessi a un server da cui le informazioni possono essere elaborate, per esempio con Excel o strumenti di BI, per ulteriori analisi. Questo fornisce agli ingegneri di processo indicazioni preziose per l'ottimizzazione dei processi.

La tabella seguente riporta i risultati ufficiali del report mensile sulla qualità redatto dal reparto di controllo qualità del cliente, un mese dopo l'installazione della piattaforma di guida operatore di Arkite.