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Dans l’industrie électronique moderne d’aujourd’hui, la demande croissante de processus de production plus efficaces, plus flexibles et plus traçables pousse de nombreuses entreprises à investir dans des lignes de production modulaires et automatisées, conçues pour s’intégrer de manière transparente aux technologies de l’industrie 4.0. Ces lignes constituent des solutions complètes qui prennent en charge l’ensemble du cycle de fabrication des circuits assemblés, du chargement initial au marquage final, grâce à une série de systèmes et de modules haute performance, notamment ceux dédiés au test, à l’identification, à la traçabilité et à la protection des composants et des cartes assemblées, le tout avec un haut niveau d’automatisation.

Automatisation moderne

Dans ce contexte de production, une ligne automatisée et efficace doit avant tout assurer une communication fluide entre les différentes stations opérationnelles. Grâce à des interfaces standardisées, chaque phase est automatiquement synchronisée, ce qui permet aux systèmes de signaler lorsqu’ils sont prêts ou occupés. Cette approche réduit considérablement les temps d’arrêt, élimine le besoin d’intervention manuelle et garantit un flux de production continu. Des systèmes de manutention avancés sont également essentiels pour transporter les circuits imprimés entre les différentes étapes du processus de production à un rythme dynamique. Ces systèmes augmentent non seulement l’efficacité, mais réduisent également le risque d’erreurs ou de dommages liés à la manutention manuelle.

Le module « pick & place » (prise et placement) est un élément crucial de la ligne, qui automatise le mouvement et le placement précis des composants électroniques sur les circuits imprimés. Ce module, caractérisé par sa vitesse et sa précision élevées, traite des composants de différentes tailles et complexités, garantissant un assemblage cohérent et précis. Intégré à la ligne automatisée, le système « pick & place » contribue à minimiser les erreurs de placement, à améliorer la productivité et à garantir la qualité globale du produit final.

L’application automatisée de protections sur les composants est un autre élément clé. Un système de protection moderne surveille avec précision la position, la force et la course d’application, offrant des résultats fiables même dans les industries aux normes de qualité strictes, telles que les secteurs médical et aérospatial.

Un autre élément essentiel est le système de test modulaire et intégré, capable de fonctionner sur des milliers de canaux en parallèle, et d’effectuer des tests avec une précision mécanique et une répétabilité élevée. Une conception ergonomique avec des mécanismes robustes et une grande zone opérationnelle permet de tester rapidement et efficacement des cartes complexes.

À cela s’ajoute un contrôle intelligent : un logiciel intégré capable de gérer toutes les phases de test, réduisant les temps de configuration et les interventions manuelles. Cela contribue à une réduction significative des erreurs, à une plus grande répétabilité des tests et à une reconfiguration rapide lors du test de différents types de cartes.

L’intégration avec les systèmes de gestion de la production et les architectures Industrie 4.0 complète le tableau. Grâce à la collecte de données en temps réel et à la traçabilité complète, il est possible de surveiller l’état de la production, de mettre en œuvre une maintenance prédictive, d’optimiser les flux et de réduire les temps d’arrêt, tout en permettant une meilleure planification et un meilleur contrôle de la qualité.

La production de circuits imprimés évolue vers des modèles où les machines et les techniciens travaillent en synergie. Dans ce contexte, l’Industrie 4.0 prend en charge les systèmes d’assemblage et de test qui fournissent des données immédiates, simplifient les opérations quotidiennes et améliorent le contrôle qualité. Il en résulte une usine plus efficace, plus flexible et produisant moins de déchets, capable de répondre à la demande croissante de produits personnalisés et de processus durables.

Les phases de marquage et de déchargement final nécessitent également des solutions qui garantissent rapidité, précision et flexibilité, essentielles pour maintenir des normes de qualité élevées sans ralentir le flux de production.

Productronica 2025, stand A1 – 538 Une ligne de production stratégique et optimisée sera présentée au salon Productronica 2025, à Munich, en Allemagne, du 18 au 21 novembre, sur le stand A1 – 538 du groupe Seica.

Dans cette ligne, le processus PCBA commence par le module Flo Loader, qui automatise le chargement des cartes et prend en charge les PCB à largeur variable. Ce module est conçu pour s’interfacer avec les principaux systèmes d’assemblage électronique, tels que les machines de placement et les fours de refusion, grâce à des interfaces standard qui garantissent une synchronisation parfaite tout au long de la ligne.

Ensuite, le module Labeling applique avec précision des étiquettes d’identification via une ou deux têtes, en utilisant des codes 2D et des codes-barres essentiels à la traçabilité automatisée, cruciale pour le suivi de chaque carte tout au long du processus de production. Enfin, le module Shield place automatiquement des protections sur les composants électroniques, une fonctionnalité très demandée dans de nombreux secteurs industriels. Ce module utilise un système de vision artificielle qui surveille l’application des protections en temps réel, garantissant une précision et une fiabilité élevées en vérifiant la position, la force et la course.

Les circuits imprimés sont ensuite transportés par le convoyeur Flo, une bande réglable en hauteur pouvant atteindre un mètre de long qui alterne entre un mouvement automatique et des arrêts pour une inspection manuelle, offrant ainsi une grande flexibilité opérationnelle. Ces quatre modules font partie des gammes de produits de Seica Automation. L’élément central est le système de test VALID SL, une innovation majeure présentée au stand A1 - 538, qui se caractérise par une architecture entièrement sans câble qui améliore l’intégrité, la fiabilité et la maintenance à long terme du système.

Une nouvelle carte de balayage à 128 canaux augmente considérablement la capacité du système, permettant des configurations de plus de 4 400 canaux, idéales pour gérer même les tests les plus complexes. La zone de test standard a été élargie et peut être configurée comme un système à un ou deux étages.

L’architecture multi-tâches, prise en charge par la nouvelle version du logiciel VIVA™, améliore la convivialité tant pour les programmeurs que pour les opérateurs. La nouvelle interface opérateur et l’accès plus facile aux composants internes du système garantissent une excellente ergonomie et une grande facilité d’utilisation, rendant l’exploitation et la maintenance plus efficaces.

Pour le marquage final, la solution laser offre un système à grande vitesse avec des zones de marquage pouvant atteindre 650 x 700 mm, garantissant une qualité optimale sans entretien fréquent. Le processus se termine par le module Flo Unloader, qui gère le déchargement automatique des circuits imprimés à la fin de la ligne. Il peut être configuré avec un ou deux magasins, ce dernier étant équipé d’une navette pour séparer les cartes conformes des cartes non conformes, ce qui améliore encore l’efficacité et la qualité du flux de production.

Tous les modules de la ligne sont conçus pour fonctionner de manière synchronisée via des interfaces SMEMA ou HERMES, garantissant un flux continu, modulaire et flexible, facilement adaptable à divers besoins de production. Grâce à son automatisation complète, à son évolutivité modulaire et à sa traçabilité intégrée, cette solution atteint des normes de qualité élevées tout en réduisant considérablement les erreurs et les temps de production.

La plateforme, optimisée par les solutions Canavisia, prend en charge l’intégration avec les systèmes MES et d’autres solutions Industrie 4.0 et 5.0. Cela permet la collecte de données en temps réel et la traçabilité complète des processus, éléments essentiels pour la surveillance de la production et la mise en œuvre de stratégies de maintenance prédictive et d’amélioration continue. La compatibilité avec les plateformes MES largement utilisées est garantie, et des interfaces personnalisées peuvent également être développées pour les systèmes MES émergents ou propriétaires.

Étude de cas : LIGNE DE TEST SMART & FAST FLYING PROBES

Pour mettre davantage en évidence le potentiel et la valeur de l’automatisation de nouvelle génération, nous présentons la « LIGNE DE TEST SMART & FAST FLYING PROBES », une étude de cas sur une ligne entièrement automatisée qui, grâce à un système de convoyage intelligent et à une infrastructure logicielle de nouvelle génération, intègre et gère de manière centralisée les activités de test de six systèmes Pilot VX Flying Probe. L’automatisation imprègne toutes les phases opérationnelles, de la manipulation et du test des cartes à la surveillance de l’état des machines et à l’analyse/l’archivage des données.

L’une des principales caractéristiques de la ligne est sa capacité à gérer plusieurs UUT (Unités sous test) en parallèle, grâce à six systèmes de test indépendants et à un convoyeur central à double voie conçu pour le chargement et le déchargement simultanés. L’intégration de lecteurs de codes-barres le long de la ligne permet une traçabilité immédiate de chaque carte, tandis que les connexions verticales entre les modules garantissent un mouvement fluide, continu et synchronisé.

La ligne dispose d’une initialisation automatique des processus et d’une gestion simultanée de plusieurs cartes, ce qui permet la reconnaissance et le routage automatique via des codes-barres. L’ensemble du système est orchestré par le logiciel Viva, qui utilise le module Line Supervisor Manager pour optimiser l’utilisation des systèmes de test en fonction de leur état (libre ou occupé) et hiérarchiser les opérations en conséquence.

Canavision, la plateforme de surveillance industrielle de Canavisia, fournit une carte interactive et personnalisable de l’ensemble de la ligne, permettant la surveillance individuelle des systèmes en termes de temps de production, de cartes traitées, de résultats de test et de nombreux autres indicateurs opérationnels. La surveillance comprend également des données détaillées provenant de capteurs : température, consommation d’énergie, état de fonctionnement, statistiques et chronologie de l’activité de chaque système. Chaque système de test est surveillé par des capteurs qui détectent les premiers signes d’anomalies potentielles. Des alarmes programmées sur un ou plusieurs capteurs alertent les administrateurs avant que des interruptions ne se produisent, ce qui permet de planifier une maintenance préventive. Cela évite les temps d’arrêt des machines et garantit une production continue avec une efficacité et une fiabilité maximales.

La génération automatique de rapports PDF garantit une documentation toujours disponible en temps opportun. Ces fonctionnalités offrent une supervision continue et des outils essentiels pour une prise de décision rapide et éclairée, en parfaite adéquation avec les objectifs de l’industrie 4.0 et 5.0. Les performances de test de la ligne sont remarquables, grâce aux systèmes Pilot VX, conçus pour un fonctionnement vertical. Cette architecture permet de tester les deux côtés du circuit imprimé, ce qui améliore la productivité et réduit considérablement la durée des tests. Chaque système Pilot VX intègre huit têtes multifonctionnelles et utilise la vision artificielle pour reconnaître les repères de positionnement afin d’assurer un alignement précis. Des algorithmes basés sur l’IA optimisent automatiquement le flux de test. Le système comprend un logiciel de test fonctionnel avancé capable d’effectuer des tests d’isolation haute tension, des mesures Kelvin et des tests de composants actifs et passifs avec une grande précision. Alors que les systèmes Flying Probe sont souvent considérés comme des outils pour les tests de base des composants passifs, le Pilot VX offre bien plus : il peut alimenter la carte et effectuer des tests fonctionnels complexes, en vérifiant des composants tels que les portes logiques, les amplificateurs opérationnels ou les communications I2C/SPI avec les ADC et les DAC. Des chaînes de composants entières peuvent également être testées en définissant des stimuli et des mesures via une interface graphique simple.

Une ligne de production automatisée pour la gestion et le test des PCBA doit reposer sur une interopérabilité efficace entre les stations de production, une architecture robuste, une manipulation automatisée précise, une supervision logicielle intelligente, une intégration numérique des systèmes, un marquage automatisé et des mécanismes de déchargement automatisés. Ces éléments, orchestrés de manière synergique, permettent d’atteindre des niveaux élevés d’efficacité, d’innovation et d’intégration, essentiels pour fonctionner avec succès dans l’environnement de fabrication moderne, concurrentiel et modulaire d’aujourd’hui.