30 апреля 2015

Задачи форума «Технология VISCOM» и встреча пользователей 2015 г.: добиться эффективности инспекции и управления производственным процессом

Ганновер, март 2015 г. – На Форуме «Технология Viscom» и встрече пользователей в текущем году снова было представлено для обсуждения множество вопросов: доклады пользователей о работе инспекционных систем на практике, интересные презентации от специалистов, бесплатные мастер-классы и наглядные демонстрации. Председательствовал на этом собрании инженер по продажам компании Viscom Михаэль Мюгге (Michael Mügge).

viscom-forum.jpg

Дирк Нюлле (Dirk Nülle), глава компании Viscom SP Product Development

Доклады пользователей: сниженные затраты вместе с многолинейной верификацией и контролем качества для главных компонентов

Принцип многолинейной верификации компании Viscom приводит к значительному сокращению затрат и стимулирует существенное повышение эффективности технологии оптического контроля (АОИ). К такому выводу пришел Йенс Герберт (Jens Herbert) из Continental Automotive. В докладе – «Принцип многолинейной верификации компании Viscom как фактор успеха – путь к прозрачному управлению и оптимизации затрат» – он объяснил свою концепцию и ее успешное внедрение, которая привела к улучшению метода классификации результатов проверки.

Основными параметрами принципа многолинейной верификации в производстве электронных устройств в компании Continental являются показатели дефектов на миллион единиц (DPMO) (фактических дефектов), псевдодефектов, улучшение технологий и сокращение затрат. Из требований потребителей следует, что поставки дефектных товаров, требующих ремонта, являются недопустимыми, при этом требования по уровню качества на производстве должны предусматривать постоянное сокращение псевдодефектов и повышение выхода годных с первого предъявления (FPY).

Этот пилотный проект представил доказательства, что при наличии четко очерченных и легко различимых пограничных условий можно унифицировать такие стандарты для систем оптической проверки (АОИ) как качество и полнота проверки. Стандартная концепция инспекции предусматривает наличие одной станции верификации (ремонтной станции) с одним оператором для каждой линии. В приведенном примере требовалось три станции проверки с тремя операторами для трех линий SMT. В своем докладе Йенс Герберт убедительно доказал, что принцип многолинейной верификации привел к оптимизации этого стандартного метода в Continental, и для трех сборочных линий сейчас требуется только одна станции верификации. Это означает, что результаты проверок по всем трем линиям могут классифицироваться дистанционно и только одним оператором. Этот принцип был внедрен при сотрудничестве со специалистами компании Viscom.

Докладчик также кратко сформулировал важнейшие результаты утвержденного данного проекта прозрачного управления: он был принят персоналом; не вносил нежелательных изменений в показатели качества; не повлек за собой расходов на привлечение дополнительных специалистов; не потребовал новых инвестиций, и при этом не возникло необходимости вносить какие-либо изменения в систему MES.

Сотрудник Hekatron Technik Дитмар Бон (Dietmar Bohn), поставщик услуг EMS из компании Securitas Group в Швейцарии, в своем докладе опыте работы с высокими компонентами. Он начал с проблемы, которая возникла с электронным устройством, применяющемся в датчиках пожарной сигнализации: при максимальной толщине трафарета 130 µm было обнаружено примерно 3% непропаянных соединений. Цель – устранение сбоев из-за непропаянных соединений при окончательном тестировании. При этом следовало учитывать заливку контактов и тот факт, что плата находилась в корпусе. Дитмар поделился успехами АОИ с восемью угловыми камерами при обнаружении дефектов, что оказалось значительно эффективнее отдельной операции визуального контроля.

Дитмар Бон продемонстрировал, как фирма Hekatron оказалась способна сократить число технологических операций на 75% благодаря применению АОИ с камерами углового обзора. Контроль качества повысился на 99%, а число сбоев составило менее одной сотой. Так, в одном компоненте, имеющем частоту отказов 3%, обусловленную спецификой технологии производства, частота отказов понизилась до 0,04. Значительно увеличился объем готовых устройств, годных с первого предъявления, что означает уменьшение числа не подлежащих ремонту дефектов.

Технологический контроль 3D SPI и улучшение качества продукции

Совместный доклад Жака Леро (Jacques L’Heureux), менеджера Viscom в США, и Детлефа Беера (Detlef Beer), ответственного за развитие систем АОИ Viscom, был посвящен практической стороне 3D проверки качества паяльной пасты.

Доклад начался с признания того факта, что 60 - 70% дефектов в производстве SMT возникает из-за пасты, используемой при пайке печатной платы. Жак Леро задается следующим вопросом по поводу SPI: должна ли система SPI ждать пока оператор проведет поиск, сортировку и толкование данных, или SPI следует отправлять соответствующие технологические данные всем, кто нуждается в них в реальном времени? Понятно, что все, кто ответствен за производственный процесс, предпочтут второе решение. Доклад, дополненный множеством примеров, показал, что этого можно достичь путем аналитического внедрения SPI в технологический процесс.

Первым впечатляющим результатом технологии 3D SPI явился большой объем подробных данных о процессе трафаретной печати. Результаты улучшения технологии могут быть проанализированы и задокументированы. Это сократит расходы, повысит качество продукции и станет идеальным инструментом для анализа при внедрении каждого прототипа и каждого серийного изделия. Таким образом, система SPI может также гарантировать повышение качества и производительности благодаря оптимизации интервалов очистки и экономии расходных материалов без какого-либо риска.

Детлеф Беер также привел большое число практических примеров и иллюстраций для демонстрации того, как система Viscom Quality Uplink показывает в наглядной форме, что на самом деле происходит в ходе технологического процесса нанесения паяльной пасты, позволяя провести эффективный анализ этого процесса в реальном времени. Средства интеллектуального программного обеспечения проводят оценку данных, полученных с линии. На основе этих данных можно напрямую определять и анализировать концентрацию и причину дефектов. Например, вызваны ли дефекты конструкцией печатной платы или это термоподложка у компонента. Вариации или неточности в классификации могут быть скорректированы («надгромный камень» или перевернутый компонент; загрязнение или перемычка припоя). К тому же Viscom Quality Uplink также предлагает другое существенное преимущество: он подает в систему SPI контролируемые ограничители дефектов. Это даст возможность установить идеальные пороговые значения для снижения ложных срабатываний, так что выход годных через SPI увеличится, количество дефектов в итоге сократится, а надежность электронных устройств существенно повысится.

Доклады специалистов продемонстрировали их нестандартное мышление

Профессор доктор Кристиан Фабер (Christian Faber) из Университета прикладных наук города Лансхут выбрал для своего доклада название: «Оптика, цвет и информация – от системы контроля к черной дыре». Тематика оптико-осветительных и оптико-изобразительных систем, как и теория информации, имеют центральное значение для системы оптического контроля, но пользователям они обычно кажутся абстрактными и сложными для понимания. Выбирая название для своего доклада, профессор Фабер понимал, как сделать этот важный материал интересным и крайне увлекательным, поэтому он изложил основу содержания доклада достаточно ясно и доступно для восприятия. Он задался вопросом: как извлечь максимум из уже существующих технологий, или как найти что-то новое и более подходящее для инвестирования?

После представления света в качестве инструмента для сканирования и средства передачи информации (например, в системах контроля) он говорил о важном значении оптико-осветительных и оптико-изобразительных систем и их функциях. Говоря об оптико-изобразительных системах, он привел несколько примеров, чтобы проиллюстрировать влияние диафрагмы и фокусного расстояния на перспективу, а также описал различие между обычной камерой и камерой Scheimpflug, когда она переходит в режим углового обзора. Центральным моментом его речи, однако, стала важность подсветки при оптическом контроле, поскольку она применяется для кодирования данных – при условии правильного выбора режима подсветки технические условия и ограничения в работе сенсора (разрешение в пикселях, скорость передачи кадров) могут использоваться для достижения оптимального эффекта.

Далее он говорил об использовании спектральных свойств светового поля при передаче информации. В автоматической оптической системе цвет является дополнительным средством кодирования данных. Современная практика использует источники света с цветными камерами и с широкой полосой пропускания спектра, но в результате происходит ухудшение разрешения (фильтр Байера). В этом случае полезной альтернативой является спектрально-кодируемое освещение. В конечном итоге несомненно следующее: подсветка является центральным фактором, позволяющим идентифицировать определенные характеристики в наилучшем и самом эффективном способе передачи данных. Понятны стали и такие обычные термины, как «пространство цвета» или «характеристика цветового стимулирования», всего лишь описывающие физиологические переменные, которые в большинстве случаев не имеют прямого отношения к АОИ (единственное исключение: пост верификации, управляемый одним оператором). Для использования пропускной способности сенсора в пределах его возможностей цвет следует рассматривать как дополнительное средство спектрального кодирования.

Стефан Хартер (Stefan Härter) с кафедры автоматизации производства и производственных систем (FAPS) Университета Erlangen-Nuremberg посвятил доклад исследованию эффекта самоцентровки компонентов 01005 с применением АОИ. В ходе практических испытаний, которые проводились как часть исследовательского проекта под названием «Технологическое окно 01005», он изучал, как ведут себя компоненты 01005 в производственном процессе. Детлеф Беер из Viscom AG поддерживал его исследования тем, что регистрировал результаты измерений и проверок в АОИ S3088 ultra. Эффект самоцентровки описывается в «плавающем» поведении компонентов, которые самостоятельно меняют положение во время пайки оплавлением, используя поверхностное натяжение припоя.

В заключение докладчик выделил три основных аспекта темы: во-первых, хотя оптическая инспекция компонентов 01005 предъявляет высокие требования к системе АОИ, S3088 ultra. продемонстрировала необходимую устойчивость, стабильность работы и воспроизводимость. Во-вторых, причина эффекта надгробного камня 01005 стабильно определяется в конкретном режиме тестирования. Например конденсаторы показали повышенную склонность к надгробному камню, а большинство дефектов стали результатом горизонтального смещения или сдвига компонентов. На результат процесса так же оказали значительное влияние паяльная паста и конструкция печатной платы. В-третьих, резисторы демонстрируют большую склонность к самоцентрированию. Полномасштабная оценка результатов самоцентровки требует подробного анализа параметров производственного процесса. Процесс для компонентов 01005 всегда уникален, поскольку необходимо принимать во внимание очень много факторов влияния. “Но дальнейшие шаги по пути минимизации являются неизбежными” – говорит Хартер, и делает вывод, что «этого в конце концов потребуют и сами технологии».

Как всегда, собрание пользователей компании Viscom проводилось одновременно с докладами на Форуме. В этом году участники снова имели возможность узнать больше о контрольных системах в целом ряде бесплатных мастер-классов. Были созданы прекрасные условия для обмена идеями и информацией: участники могли поделиться опытом с коллегами и сотрудниками компании Viscom, получить от экспертов ценные предложения и подсказки.