Contrôle des matériaux : analyse des solutions de stockage et de suivi des emplacements pour l'assemblage de circuits imprimés

Introduction

La gestion efficace et organisée des matériaux utilisés dans l'assemblage de circuits imprimés est primordiale. Comme le coût des matériaux peut représenter jusqu'à 80 % du coût d'un PCBA fini, leur contrôle efficace n'est pas seulement un enjeu opérationnel, mais aussi un enjeu financier critique. Les fabricants doivent maintenir un équilibre délicat : conserver suffisamment de stocks pour éviter les retards et les ruptures en production, tout en évitant les excédents qui génèrent du gaspillage et des coûts additionnels. Les enjeux sont élevés et la marge d'erreur est mince.

La manutention des matériaux exige aussi beaucoup de main-d'œuvre et reste sujette aux erreurs, surtout lorsqu'elle est faite manuellement. L'économie postpandémie a aggravé la situation : la hausse des coûts de main-d'œuvre et les pénuries généralisées rendent encore plus essentielle la réduction des activités manuelles sans valeur ajoutée.

Ce qui vient en premier : enregistrement et identification

Le parcours d'un contenant de matériaux — non seulement les bobines, mais aussi les plateaux et les tubes — dans une usine d'électronique commence par son enregistrement et son identification. Chaque contenant doit recevoir un identifiant unique (UID) et être relié à une base de données complète regroupant les renseignements pertinents, de l'information sur la pièce et le fournisseur jusqu'aux détails du lot et aux exigences de manipulation particulières.

Pour faciliter le suivi des matériaux, les fabricants produisent et apposent couramment sur chaque contenant enregistré une étiquette à code-barres qui comprend l'UID et d'autres renseignements essentiels. Pour gagner en efficacité à cette étape, certains fournisseurs, comme Essegi, ont lancé des systèmes automatisés dont les équipements recourent à la lecture optique pour accélérer la lecture et l'enregistrement des matériaux à la réception.

Dans bien des cas, les systèmes de planification des ressources de l'entreprise (ERP) peuvent prendre en charge la réception et l'enregistrement des matériaux à l'échelle de la boîte, mais ils s'avèrent souvent insuffisants à l'échelle du contenant, ce qui exige des solutions spécialisées pour un suivi et un contrôle détaillés.

Stockage et suivi des emplacements

Une fois l'enregistrement fait, l'obstacle suivant consiste à suivre l'emplacement des contenants de matériaux, tant dans l'entrepôt que sur le plancher de production. Cela exige un système capable de surveiller les déplacements entre différents types de stockage ainsi que la capacité de s'intégrer à des solutions de stockage intelligentes. Les étagères fixes, les tours de stockage automatisées et les étagères intelligentes figurent parmi les types de stockage les plus utilisés, mais chacun comporte ses avantages et ses défis.

1. Étagères fixes
Avantages

• Peu coûteuses par rapport aux solutions automatisées.
• Installation simple et pratiquement aucun entretien requis.
• Robustes et durables, sans réparations ni remplacements fréquents.
• Formation minimale requise pour les opérateurs et les manutentionnaires.
• Souplesse d'utilisation à divers endroits dans l'usine.
• Peuvent être gérées à l'aide d'appareils mobiles intelligents, pour plus de commodité.

Défis

• Entièrement manuelles, ce qui accroît le coût et le temps de main-d'œuvre.
• Sujettes à l'erreur humaine, comme la lecture du mauvais code-barres.
• Exigent une superficie au sol importante, qui n'est pas toujours disponible près des lignes de production.
• Les processus manuels sont sans valeur ajoutée et peuvent engendrer des inefficacités.
• Le suivi et la récupération manuels peuvent être lents et fastidieux.

2. Tour de stockage automatisée
Avantages

• Lecture automatisée des codes-barres ou de la RFID pour un suivi exact.
• Rangement et récupération mécanisés, qui font gagner du temps et réduisent la main-d'œuvre.
• Les plateformes Co-NECT et TTC de Cogiscan offrent l'intégration de diverses tours de stockage et de divers équipements de placement, et prennent en charge les demandes de matériaux manuelles comme automatiques, la préparation des kits, le soutien hors ligne et la synchronisation des données entre les systèmes.
• Capacités de chargement et de déchargement par lots pour des opérations plus rapides.
• Contrôles environnementaux pour les composants sensibles à l'humidité (MSD).
• Peuvent être jumelées à des véhicules à guidage automatique (AGV) pour la livraison automatisée des matériaux à la ligne.
• Comptage de pièces intégré pour un suivi précis des matériaux.

Défis

• Nécessité de synchroniser les données sur les matériaux entre les différents systèmes.
• Veiller à ce que les demandes automatiques de réapprovisionnement soient efficaces.
• Les demandes de matériaux manuelles doivent rester possibles pour les besoins ponctuels.
• Intégration à la préparation des kits de production et aux processus de configuration hors ligne.

3. Étagère intelligente
Avantages

• Des systèmes d'assistance lumineuse guident les opérateurs pendant le prélèvement et le rangement.
• Lecteurs de codes-barres intégrés ou prise en charge de la RFID pour une identification facile des matériaux.
• Co-NECT et la plateforme TTC de Cogiscan réunissent des fonctions d'intégration des étagères intelligentes, de préparation des kits, de configuration hors ligne, de changement de série et de réapprovisionnement, et se connectent sans heurt aux systèmes de l'usine.
• Détection de position pour confirmer le bon chargement et le bon déchargement des matériaux.
• Chariots alimentés par batterie, pour la mobilité et la souplesse du transport des matériaux.
• Conception compacte qui préserve une précieuse superficie au sol.
• Complètent les tours de stockage automatisées pour un système global efficace.

Défis

• Un système central est requis pour suivre les emplacements et les quantités de matériaux.
• Intégration aux systèmes d'inventaire propriétaires et aux autres systèmes de gestion de l'usine.
• Capacité de recevoir et de gérer les demandes de matériaux provenant de divers systèmes.
• Assurer la compatibilité et la communication avec les machines de placement pour la configuration et le réapprovisionnement.

Mettre tout cela ensemble

Quelle que soit la ou les solutions de stockage retenues, un contrôle efficace des matériaux en fabrication électronique exige une plateforme logicielle robuste, à l'échelle de l'usine et adaptée aux besoins particuliers de l'industrie. Une telle plateforme doit assurer un suivi et un contrôle complets des matériaux tout au long de leur cycle de vie, s'intégrer sans heurt aux systèmes de l'entreprise, de l'entrepôt et du plancher de production, et servir au final de fondation à une traçabilité complète et à une analytique détaillée. La plateforme Track, Trace & Control (TTC) de Cogiscan est une solution de choix, installée dans plus de 400 usines partout dans le monde ; elle automatise la gestion des matériaux pour l'assemblage de circuits imprimés et offre la connectivité avec un large éventail de marques et de modèles d'équipements.

Pour les fabricants d'électronique qui souhaitent simplifier leurs processus de contrôle des matériaux, réduire le gaspillage et améliorer la productivité et la qualité, l'adoption d'un système complet de contrôle des matériaux comme le TTC de Cogiscan est essentielle.