¿Impulsado para la producción electrónica del futuro?

En el 13º Foro Tecnológico de Berlín, la atención se centró en la sostenibilidad, la optimización de procesos y la digitalización. Al fin y al cabo, estos aspectos son cada vez más importantes para la producción electrónica del futuro.

El Foro Tecnológico de Berlín fue organizado una vez más por las empresas asociadas Siemens, Rehm Thermal Systems, ASM Assembly Systems, ASYS Group, Balver Zinn, ATEcare, Christian Koenen, kolb Cleaning Technology, MTM Ruhrzinn, Vliesstoff Kasper y Zevac en el Centro de Conferencias de Siemens AG en Berlín. Las presentaciones se complementaron con una exposición de sobremesa, en la que Scheid IT GmbH y Würth Elektronik participaron junto con las empresas asociadas.

Tras el discurso de bienvenida, los moderadores Bernd Müller, de Siemens AG, y el Dr. Paul Wild, de Rehm Thermal Systems, introdujeron el tema analizando la situación y los retos.

Bloque de conferencias sobre economía circular y sostenibilidad

Lothar Pietrzak, de MTM Ruhrzinn, utilizó el ejemplo del reciclaje de metales para demostrar que la economía circular permite_{reducir las emisiones de CO2}. La evaluación del ciclo de vida del estaño secundario procedente del reciclado muestra claras ventajas en comparación con el estaño primario procedente de minerales: sólo se necesita algo menos del 1% de la energía y se emite menos del 1% de_CO2. Y gracias a un nuevo proceso de separación química del polvo de soldadura sin quemar orgánicos, éste puede conservarse de modo que no se destruye la transformación ya completada de la soldadura en forma de polvo, lo que se asocia a una mayor reducción de_CO2 y ahorro de energía. Como empresa especializada en eliminación de residuos, MTM Ruhrzinn ofrece reciclaje no sólo para residuos de estaño, sino también para residuos que contengan metales preciosos, con una gestión de residuos conforme a la ley y un certificado de sostenibilidad.

André Neumann, de kolb Cleaning Technology, también abordó los requisitos de la Ley de Gestión de Residuos en Ciclo Cerrado de Sustancias en su presentación "Procesos de limpieza sostenibles: más evitar en lugar de reciclar". Presentó los productos (sistemas de limpieza y productos químicos para diversas aplicaciones) y servicios de su empresa como solución al requisito principal de evitar los residuos.

Tras una pausa para el café, Michael Matthes, de Würth Elektronik, utilizó dos ejemplos de la amplia cartera de PCB de su empresa para demostrar que las nuevas tecnologías de PCB no sólo son mejores, sino también más sostenibles. Habló de la tecnología 3D, en concreto de la máscara de soldadura aditiva digital "s.mask", con la que sólo se recubren las zonas necesarias, de modo que la cobertura efectiva de la máscara de soldadura es sólo del 0,7%, por ejemplo, y se consigue el correspondiente ahorro de material. La placa de circuito impreso estirable "STRETCH.flex" se compone de poliuretano como material de base. Debe reforzarse con un material de soporte para su transporte a través del sistema de soldadura y ésta debe realizarse con una aleación de baja fusión debido a su sensibilidad a la temperatura. La temperatura de proceso considerablemente reducida de "STRETCH.flex" puede ahorrar hasta un 40% de energía eléctrica.

Bloque de conferencias sobre optimización de procesos

Matthias Eymann, de Balver Zinn, explicó cómo puede mejorarse la sostenibilidad mediante la optimización del proceso de soldadura. El contenido de disolvente de los fundentes (principalmente alcohol) es del 97% y, por tanto, es el mayor_{factor de CO2}. Sin embargo, el posible uso de IPA secundario (75% menos de_CO2) es cuestionable, al igual que el uso de fundentes de base acuosa para muchas aplicaciones. Los fundentes parcialmente acuosos son una alternativa. El chorro de gota es la forma más económica de aplicar o dosificar el fundente. Otros posibles ahorros en los sistemas de soldadura son el gas de protección, el retardo nocturno o la desconexión total de la máquina y el modo de espera. La temperatura del baño de soldadura debe ser lo más baja posible. La gestión del baño de soldadura también es importante para que la soldadura pueda utilizarse el mayor tiempo posible, por ejemplo, con antioxidantes y nitrógeno para reducir las incrustaciones. Se puede ahorrar mucho_CO2 utilizando estaño secundario en lugar de estaño primario. Las soldaduras de bajo punto de fusión, como la SnBi28, son una alternativa para varias aplicaciones, y Balver Zinn explicó cómo ayudan a optimizar los procesos y en el camino hacia la sostenibilidad.

Tras la pausa para comer, Werner Eckert y Christian Koenen explicaron cómo puede mejorarse la impresión por esténcil en el área de paso fino. Los problemas más frecuentes en la impresión de paso fino son los desniveles en el sustrato, por ejemplo, debido a un exceso de rellenos en las vías, marcas (impresión de etiquetas o pegatinas) o resistencia a la soldadura. La desalineación del sustrato y el tamaño incorrecto de los pads también causan problemas en la impresión en pasta. La optimización es posible con soportes LP posicionados favorablemente, escalado, plantillas escalonadas fresadas, recubrimiento PLASMA 3.0 y parámetros de rasqueta optimizados. En cuanto a la impresión en nuevas "esferas", Torsten Vegelahn, de ASYS Automation Systems, presentó un paso más hacia un sistema de impresión totalmente autónomo, habiendo definido previamente los niveles de autonomía. El nivel de autonomía 1 incluye un almacén para el suministro de pasta con 9 cartuchos, lo que permite un funcionamiento de hasta 36 horas y diferentes tipos (funcionamiento alterno). El nivel de autonomía 1 también incluye una unidad de impresión con nuevas funciones (alimentación y posicionamiento de la pantalla, cambio automatizado de la racleta, ángulo y fuerza de racleta ajustables), un dispensador de pasta eléctrico con regulación y control de volumen y un almacén de pantallas. El nuevo cabezal de racleta eléctrico asociado "Sphere" puede recoger pasta de la pantalla y transferir pasta a una nueva pantalla. Permite ángulos de racleta variables y casetes de racleta en tamaños/longitudes estándar. Es intercambiable entre impresoras y también es adecuado para esténciles escalonados. El operario puede configurar la máquina cuando tenga tiempo, incluso durante la impresión. A continuación, la impresora realiza el siguiente cambio de configuración de forma independiente, es decir, autónoma.

Bloque de conferencias sobre digitalización

Tras una pausa para el café, Markus Scheid, de Scheid IT, habló sobre conectividad: interfaces de comunicación en la producción electrónica. El nuevo estándar para M2M, es decir, la comunicación horizontal en la línea de producción, es IPC-HERMES-9852, que es el sucesor oficial de IPC-SMEMA-9851. El producto inicia ahora los cambios en los ajustes de las máquinas de la línea mediante la comunicación máquina a máquina independiente del fabricante. La calidad se registra en cada paso de la producción mediante la identificación del producto y el registro de datos, por ejemplo, número de serie, estado general (correcto/incorrecto...) por placa de circuito impreso. La transferencia del gemelo digital junto con la placa de circuito impreso mediante IPC-HERMES-9852 reduce la complejidad de la línea y la hace más transparente. Existen varios estándares para la comunicación vertical desde la máquina al sistema MES y ERP. El estándar IPC CFX-2591 significa que sólo se necesita un lector de códigos de barras al principio de la línea y que todos los datos están sincronizados. De este modo, es posible el enclavamiento de procesos, la supervisión, la trazabilidad, el seguimiento de WIP, la gestión de materiales, los datos de mantenimiento, la gestión de OEE y de la energía, los cambios de producto y las descargas de programas. De este modo, IPC CFX-2591 permite el control y la supervisión de toda la línea, incluido el bucle cerrado. Con SELMA the SMEMA Hermes Bridge, también existe una solución para las máquinas más antiguas de la línea para puentearlas en cuanto a tecnología de datos.

El Dr. Daniel Klein, de Siemens AG, explicó cómo la IA y los gemelos digitales pueden revolucionar la producción electrónica con algunos ejemplos prácticos. En el caso de AOI, por ejemplo, se descubrió que en muchas producciones sólo el 70% de los ensamblajes son evaluados como "aptos" por el sistema en la primera pasada y el 95% restante tiene pseudodefectos. La tasa de falsos errores de evaluación de los operarios es del 30%. Reducir la tasa de pseudoerrores del sistema AOI en un 50 % mediante IA puede aumentar el rendimiento de pases en un 25 % y suponer un gran ahorro en consecuencia. En las fresadoras, los errores de husillo en desarrollo pueden reconocerse con tres días de antelación gracias a la IA, de modo que se puede intervenir a tiempo y sustituir el husillo, lo que también ahorra mucho dinero.

El 13º Foro Tecnológico de Berlín concluyó con un breve debate final.

Intercambio en los focos: las breves presentaciones de las empresas asociadas