amdec cms: composer monter en surface " problème four de polymérisation "
DESCRIPTION
Amdec CMS: Composer monter en surface " problème four de polymérisation "TRANSCRIPT
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Composants Monts en Surface
Ralise par : Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Encadre par : Mr .Ridha-Kadrani
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
SommaireChapitre1 : Principe CMS Composants Monts en Surface ...............................................3
I. Qu'et-ce qu'un CMS ? ...............................................................................................3
II. Etape de Fabrication industrielle de cartes lectronique CMS : .......................5
III. Quelques conseils d'utilisation - en manuel (CMS). ...........................................14
IV. DESCRIPTION FONCTIONNELLE DU PROCESSUS PAR LA METHODE SADT....16
Chapitre 2 : Analyse des dfaillances du four ..................................................................18
V. Choix dune mthode danalyse : Mthode PARETO..........................................20
VI. Conclusion : .........................................................................................................21
Chapitre3 : Analyse des Modes de Dfaillances du convoyeur par la mthode AMDEC 22
VII. Introduction ........................................................................................................22
VIII. But de lAMDEC : Analyse des Modes de Dfaillances, de leurs Effets et de
leur Criticit ..................................................................................................................22
IX. METHODOLOGIE : ...............................................................................................23
X. LEGROUPEDETRAVAIL .........................................................................................24
XI. L'ANALYSE FONCTIONNELLE : .............................................................................25
XII. L'ANALYSEDESDEFAILLANCES .............................................................................28
XIII. L'EVALUATION.....................................................................................................30
XIV. La synthse (grille AMDEC)..............................................................................32
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Chapitre1 : Principe CMS Composants Monts en Surface
I. Qu'et-ce qu'un CMS ?
Le composant mont en surface (CMS; SMD (surface mounted device) en anglais) dsigne
une technique de fabrication des cartes lectroniques et, par extension un type de
composants utiliss par l'industrie lectronique. Cette technique consiste braser les
composants d'une carte sa surface, plutt que d'en faire passer les broches au travers. Ces
composants sont donc monts sur un circuit imprim sans "trous" pour ces dits composants.
On retrouve quasiment la totalit des composants traditionnels sous forme de CMS, bien sur
rsistances, condensateurs (chimiques ou non), selfs, transistors, circuit intgrs, leds,
interrupteurs, connecteurs, fusibles, etc...
L'avantage d'un CMS est qu'il occupe moins de place, donc permet l'implantation d'un plus
grand nombre de composants sur une surface donne. D'autre part on peut implanter des
composants de chaque cot du circuit imprim en vis vis.
L'inconvnient principal c'est que sorti du contexte industriel il est plutt difficile d'emploi pour
un bricoleur (reprage de sa valeur, prhension, rparation), mais avec de la patience il est
possible d'obtenir de bons rsultats.
Historique :
La technique des Composants Monts en Surface (CMS) a t dveloppe dans les annes
1960 et a commenc tre largement diffuse dans les annes 1980. La plupart des premires
recherches dans ce domaine ont t effectues par IBM.
Les composants ont t repenss mcaniquement pour possder de petites terminaisons
mtalliques ou de petites broches leurs extrmits pour pouvoir tre brass directement la
surface des circuits imprims.
Ils ont ainsi vu leur taille diminuer progressivement (on trouve aujourd'hui couramment
des rsistances qui mesurent 0,6 0,3 dixime de pouces : taille 0603 quivaut 1,6 x 0,8 mm,
et des formats plus petits existent : 0402, 0201, 01005.).
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Au fil du temps, les CMS sont devenus plus communs que les composants traditionnels,
permettant un plus fort taux d'intgration des cartes lectroniques.
Ils sont ainsi bien adapts un degr lev d'automatisation dans la fabrication, rduisant les
cots de production et augmentant la productivit. Les CMS sont jusqu' dix fois plus petits
que leurs quivalents traditionnels, et leur cot peut tre infrieur de 25 50 %.
Avantages et inconvnients :
Les composants lectroniques des gnrations prcdentes (dits traditionnels ou traversants)
taient d'assez grosse taille et quips de broches destines traverser le circuit imprim, la
soudure se faisant du ct oppos de la carte afin de relier lectriquement les broches au
circuit imprim.
La miniaturisation constante des cartes lectroniques a rendu ce systme quasi obsolte :
Les composants sont plus petits et plus lgers ;
Les circuits imprims n'ont plus tre percs ;
L'assemblage peut tre automatis facilement ;
Les tensions de surface centrent les composants automatiquement sur leur plage lors del'tape de brasage. Les marges de placement sont ainsi augmentes ;
Des composants peuvent tre placs plus facilement sur les deux faces de la carte ;
Les rsistances et inductances lectriques sont diminues, augmentant ainsi lesperformances en hautes frquences ;
Les proprits mcaniques en vibration sont meilleures ;
Le cot global est diminu.
Les seuls inconvnients se situent au niveau du contrle et de la maintenance, posant des
problmes supplmentaires aux techniciens assurant le contrle des fabrications (utilisation de
machines d'inspection par rayons X) et le dpannage, particulirement lorsqu'ils doivent
changer un composant.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
II. Etape de Fabrication industrielle de cartes lectronique CMS :
Introduction
Voici une description succincte d'une chane de fabrication industrielle de cartes lectronique.
Cette description restera volontairement floue afin de ne pas entrer dans des dtails
techniques qui seraient spcifiques aux machines. De plus il ne s'agit que de faire une Chances
de bricoler !
videment il ne sera question que de machines existantes ou ayant existes, le futur simple
visite dans cet univers qui est loin du coin d'tabli sur lequel tout Om des nous rservera
certainement de nouveaux procds plus rapide et plus fiables...
La chaine : Nous allons suivre le chemin parcouru par un circuit imprim pour passer de nu au
Circuit complet avec tous ses composants CMS, traversant axiaux/radiaux/connecteurs/..., puis
le test.
Ce chemin peut s'appeler une chane, parfois rompue, car un circuit peut repasser plusieurs
fois dans la mme machine, celle-ci effectuant une tache lgrement diffrente des passages
prcdents. Prenons quelques exemples :
a. Cas d'un circuit simple face cms, sans composant traversant :
- un simple passage en srigraphie de pte braser, pose cms et four de refusion, suffit.
b. Cas d'un circuit simple face cms, avec composants traversant (discrets) :
passage en srigraphie de pte braser, pose cms et four de refusion, insertion
automatique ou manuelle des composants "discrets" et passage en vague. Il est noter
que si les composants traversant sont de l'autre cot de la face des CMS et en nombre
rduit (1 connecteur par exemple), il est possible de les traiter en PinTroughPass : on
srigraphie la carte en mettant de la pte braser sur les plages du traversant, puis on
introduit le traversant et ensuite on effectue la pose des cms + refusion, tous les
composants sont brass en mme temps...
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Cas du circuit double face, CMS des deux cots sans traversant :
- on effectue une double refusion, c'est dire que l'on commence par la face supportant les
composants les moins "lourds", srigraphie, pose cms et refusion, puis l'on retourne le circuit
et l'on procde de mme pour la seconde face. Le circuit n'a plus qu' passer au test...
Cas du circuit double face, cms des deux cots avec traversant :
- premier choix, l'ancienne, on effectue une srigraphie, pose cms puis refusion du cot des
composants traversant et ensuite on retourne la carte on fait un encollage, pose cms
puis polymrisation de la colle, les traversant sont insrs et la carte passe en vague...
- deuxime choix, "plus moderne", on fait comme pour le (c) une double refusion, on insre
les traversant et on effectue une vague partielle ou slective (juste les endroits ou sortent les
pattes), pour ce faire il faut une zone autour videment sans CMS.
Voici donc cette fameuse chane de machines :
A l'arrive du circuit imprime nu, celui-ci est dball et insr dans un rack antistatique,
automatisation oblige.
1/ - Le rack, rempli, est dpos sur un dsempileur qui va sortir automatiquement les circuits
un un et les envoyer dans la premire machine, la srigraphieuse, le circuit passe ensuite
dans la machine poser les CMS puis dans le four de refusion.
A ce stade une premire face du circuit est complte au niveau CMS. Il s'agit souvent de la face
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
dite lments. C'est ce moment que la chane se rompt les circuits sont envoys dans un
empileur qui l'inverse du dsempileur remet automatiquement les circuits imprimes dans un
rack.
Pour certaines cartes entirement CMS (c ou d ci-dessus), c'est dire ne
comportant aucun composant traversant, il existe la possibilit d'effectuer une double
refusion, c'est dire qu'aprs une premire face faite en refusion (1) on retourne le circuit
imprim et l'on recommence cette mme opration pour la deuxime face de la on passe
directement la finition et au test (5).
2/ - Les racks remplis de cartes quipes de la premire face sont rintroduit au dbut de la
chane que l'on reprogramme pour monter la deuxime face.
A ce moment le circuit entre dans la machine encoller, puis retourne de nouveau dans la
machine poser les CMS et passe nouveau dans four qui est cette fois ci Programme en
polymrisation.
3/ - Il est temps alors d'insrer les composants discrets, ceux qui ont encore des Queues ou fils
(rsistances, condensateurs, diodes, selfs, connecteurs) l'aide de la machine insertion.
4/ - Nous avons donc un circuit quip sur les deux faces de CMS et de quelques
composants "discrets". Il est temps d'insrer les derniers composants, soit les circuits intgrs
(DIL avec la machine insertion les autres plus exotiques la main), transistors, connecteurs,
renforts, blindages etc... Il ne reste plus qu' passer le circuit la vague.
5/ - Les circuits une fois refroidis et nettoys passent la finition et enfin au test. Il ne reste
plus qu'a emballer et expdier au client...
Srigraphie : Cette premire machine sert dposer de la pte braser sur le circuit imprim l'aide d'un pochoir, mais pourquoi dposer une pte ?
Cette pte est tout simplement de la "soudure" (mlange de plomb/tain) molle
la temprature ambiante. Cette apparence molle s'explique trs bien vue au microscope, car la
pte est compose de microbilles (le mlange tain/plomb) amalgams avec une "graisse"
(Flux). Comme les brasures, il existe diffrentes qualits/mlanges de pte.
Et le pochoir ? C'est l'quivalent d'une passoire qui permet de dposer la pte uniquement aux
endroits voulus, c'est dire sur les plages devant accueillir les pattes des composants souder.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Il est a noter que l'paisseur du pochoir est faible (100 300 microns environs), vous pouvez
imaginer le peu de soudure ncessaire la ralisation de la liaison.
Il suffira de chauffer convenablement la pte pour qu'elle "fonde" rellement,
c'est a dire que le flux dcape les contacts puis s'vapore et que les billes fondent effectuant la
brasure conventionnelle entre patte du composant et plage de circuit imprim. Ce sera le rle
du tunnel de refusion.
Un peu de technique quand mme, avez vous dj observ certains circuits (du style carte
mre PC) comportant de magnifiques pavs plusieurs centaines de pattes avec un pas faible
(de l'ordre du demi millimtre) ???
Comment russir tous les coups centrer rapidement le pochoir pour que le trou
correspondant soit pile en face et non pas cheval engendrant des courts-circuits lors de la
fusion ? (la largeur d'une plage de pas "fin" fait de 200 320 micron de large!)
Une rponse simple : un centrage "optique" l'aide d'une camra, on compare
l'emplacement de mires disposes sur le circuit-imprim celles disposes sur le pochoir, il
suffit alors de corriger le dcalage soit manuellement soit l'aide d'asservissement
lectronique. Cette mme camra peut "juger" de la quantit de pte dpose sur les plages et
ainsi prvenir lorsque qu'un dfaut se produit (court-circuit par la pte, manque de pte,
dcentrage, etc...).
Bref le circuit entre dans la machine srigraphie, la camra scrute les mires et le
recale. C'est alors que l'on plaque le pochoir contre le circuit et l'aide d'une raclette on "tire"
la pte sur le pochoir. Il ne restera que ce qui est pass dans les trous...
Circuit imprim. Pochoir. La pte est dpose. Puis le composant. Et aprs la refusion.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Encollage : Cette machine sert dposer des points de colle sur le circuit imprim afin de coller
les composants CMS leur place en gnral du ct "soudures", pour un passage la vague ou
un brasage manuel.
On peu aussi encoller certains composants localiss prs de traversant pour effectuer une
vague partielle du circuit.
Le circuit entre donc dans l'encolleuse, une camra vient visiter la carte pour la centrer et c'est
le ballet de seringues qui vont dposer des points de colle, de diffrentes tailles, aux futurs
emplacements des composants.
Pourquoi coller les composants alors qu'ils vont tre souds me direz vous ? Essayez de poser
des cms sur une plaque de la retourner pour la passer dans une machine vaguer sans que les
composants ne tombent !
De mme avez vous dj essay de braser manuellement un CMS sans le tenir, vous aurez
immdiatement l'effet "mannathan", c'est dire que lorsque vous chauffez un bout pour
souder, le composant se relve l'autre bout...
Bref l'encollage sert tout simplement coller le composant pour qu'il ne bouge pas le
temps d'effectuer la brasure par elle mme.
N'oubliez pas cette tape, car lorsque vous essayez parfois de rparer un circuit et qu'un
composant ne veux pas se dbraser facilement, ce n'est pas forcement parce que le fer ne
chauffe pas assez. Petite note, comme pour la srigraphie le systme de camra scrute la carte
pour Reprer la position des mires et recale ainsi les points de colle par rapport la carte.
Certaines machines mme, peuvent vrifier sur quelques points de colle, la prsence et la
bonne quantit de cette colle.
Une nouvelle technique va sans doute relguer les encolleuses la ferraille, si unemachine
srigraphie peut dposer de la pte sur des plages d'accueils, elle peut certainement aussi
dposer par le mme systme de la colle sous les composants.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Cette technique assez pointue lorsqu'on dmarre de zro est fiable, elle permet notamment
une bonne rptitivit et un gain de temps...
Les Actigramme (A-0) :
Circuit imprim nu. Dpt de la colle Pose cms polymrisation.
Machine srigraphie
Pate non dpos sur le circuit
OdeurCircuits imprim +pate de brasage
Pate non dpos sur le circuit
Operateur nergie lectrique Rglage
Dposer de la pate braser
sur Les circuits lectronique
A-0
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Pose composants CMS :
Nous voici au gros morceau de la chane, c'est peut tre la machine la plus "intelligente" de
l'ensemble, car elle doit prendre un grand nombre de dcisions dans un temps trs court.
Plusieurs types existent, cela va de la machine universelle, qui va dposer toutes sortes de
composants, celles plus spcifiques qui ne poseront par exemple que les chips (rsistances/
capacits/ transistors/ voir petits circuits SO8) mais qui seront plus rapides.
Certaines ne sauront effectuer que des centrages de composant optiquement alors que
d'autres auront le choix optique/mcanique. De mme le cheminement d'un composant ne
sera pas le mme d'une machine l'autre, il pourra mme tre
Test avant la pose.
Essayons de suivre le cheminement. Le circuit imprim arrive, il est immobilis sur la table de la
machine, une camra vrifie la position des mires, toujours dans le but de centrer la carte. A
partir de ce moment cela va tre la recherche des composants pour leurs poses sur le circuit.
La table de la machine se dplaant suivant les X ou Y voir X et Y pour que la tte tenant le
composant arrive la bonne place.
La au moins deux coles, soit c'est un magasin qui contient les composants qui se dplace
devant la tte les posant, pour lui donner le bon, soit c'est la tte qui va chercher dans le bon
magasin le bon composant placer.
A titre d'information ces machines peuvent poser de 4000 100000 composants l'heure...
Essayez de suivre avec votre fer souder ! A titre d'information ces machines peuvent poser de
4000 100000 composants l'heure... Essayez de suivre avec votre fer souder ! A titre
d'information ces machines peuvent poser de 4000 100000 composants l'heure... Essayez
de suivre avec votre fer souder !
Four (Refusion/Polymrisation) :
Le four est un tunnel assez long compos de plusieurs zones de chauffe que l'on peut rgler
indpendamment, en gnral la carte commence tre prchauffe (env 100) ce qui permet
aussi l'vaporation des solvants, puis passe dans une zone plus chaude, permettant l'action des
"flux" nettoyant les plages (100 170), puis arrive le pic de temprature pour permettre la
refusion de l'tain (230 env.), enfin la temprature redescend rapidement pour revenir la
temprature ambiante.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Son travail est d'effectuer la refusion (faire fusionner la pte dpose sur le circuit imprim) oude polymriser ("scher" la colle sous les composants).
Dans le cas de la polymrisation la temprature est quasiment constante d'un bout l'autre dutunnel (environ 100C), pas besoin de pic !
Il est vident que pour une refusion les tempratures ne seront pas les mmes que pour une
polymrisation. D'ailleurs les tempratures sont modifies suivant le
type de carte. Il existe diffrent processus de refusion et donc diffrent types de tunnels (A air,
Azote, atmosphre neutre, phase vapeur...) de mme ils peuvent tre convectif, radiants, ...
PS : les tempratures sont donnes titre d'info et ne sont pas exactement celles utilises...
Pose composants traversants : Trois grands types de composants traversant :
- les axiaux, ceux qui ont leurs connexions sur le mme axe (rsistances, condensateurs
chimiques, ...)
- les radiaux, ceux qui ont leurs connexions l'une cot de l'autre (capa mkh, cramique, VDR,
quartz, transistors, ...)
- les DIL, ceux qui ont deux rangs de pattes (circuit intgrs, rseaux,...)
Le principe de pose est toujours le mme, le circuit imprim est centr
mcaniquement par des pions de locating , le composant arrive via une bande ou un stick, est
mis en forme pour le cas de l'axial, puis est insr sur la carte son emplacement, des pinces
situes sous la carte coupe les queues la bonne longueur puis plient ces mmes queues pour
que le composant ne puisse se retirer.
Il existe diverses machines pour chaque type, certaines peuvent mme insrer deux types
diffrents de composant.
Dposer les composantes
Sur les circuits
Composantes
Composante non dpos sur les
circuits imprims
Composante dpos sur circuits
imprims
Bruit
Machine de pose des
composantes CMS
Operateur nergie lectrique Rglage
A-0
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
La Vague : Le but est de braser les composants "traversant" et CMS sous la carte.
Les cartes se dplacent plat sur un convoyeur et passent tout d'abord sur un rideau de flux
qui va nettoyer les plages et les connexions (rle normalement de la rsine contenue dans le fil
d'tain) puis la carte est prchauffe, cela active le flux et met la carte temprature, et enfin
la carte passe au dessus de la vague d'tain, seul l'tain ncessaire reste "accroch" aux plages
de brasures. Les brasures sont faites. Parfois quelques courts-circuits se dposent, mais ceux-ci
sont limins lors de la finition.
La finition : Sont rle est de finir la carte, c'est dire monter manuellement les composants
ou accessoires non monts par machine automatique ou ceux qui ne peuvent ni passer la
vague ou dans le tunnel de polymrisation/refusion (style afficheur LCD). C'est aussi cette
tape que l'on peut vrifier s'il n'y a pas de problmes de brasage ou de composants sur la
carte..
Le test : Plusieurs test sont possibles, "In-situ" on vrifie la valeur des composants de faon
plus ou moins passive (vrification de la valeur des rsistances, capacits, fonctions logiques ou
analogique des circuit-intgrs, ...), "fonctionnel" la carte est sous tension et on vrifie qu'elle
assure correctement la fonction pour laquelle elle est prvue...
Lexique
Axial : Un composant axial, est un composant dont les connexionssortent par les axes.
Circuit Imprim : Plaque en baklite, poxy, Tflon sur laquelle on pose ouimplante les composants.
CMS : Composant Mont en Surface, il n'a aucune connexion quitraverse le circuit imprim, il est donc mont en surface.
Om : Terme radio amateur "Old Man" : une personne
Rack : Casier de rangement des circuits imprims nus ou quips
Radial : Un composant radial, est un composant dont les connexionssortent d'un mme cot.
Srigraphie Systme qui permet de dposer travers un masque de lacolle, de la pte braser ou de l'encre.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
III. Quelques conseils d'utilisation - en manuel (CMS).
Stockage des composants : conservez vos composants dans les bandes, sticks ou plateauxcorrectement reprs, car ds qu'ils sont dballs leurs reprages deviennent problmatiques! Essayez de savoir de quelle valeur est une capa !? De plus le fait de toucher les connexions lesoxydes et le brasage devient de plus en plus difficile.
Brasage : (Manuel je rpte): il faut prchauffer les composants et viter d'appliquer des
efforts mcaniques dessus, sinon ils peuvent casser... Vue leurs tailles il est souvent ncessaire
de les coller avant, attention la colle pour qu'elle ne pollue pas les parties braser, plages ou
pattes.
Dbrasage d'un composant : Sil s'agit d'un chip genre rsistance ou capa, avec un peu
d'habilet et d'habitude il est possible de le dbraser avec un seul fer en allant successivement
d'une plage l'autre, sinon utiliser deux fer, un chaque bout !
Si par hasard il est coll, le mieux est d'liminer toute brasure avec de la tresse dessouder
fine, puis de "casser" le point de colle...
Pour un gros composant, plus de deux plages, si vous ne souhaitez pas le rcuprer, le mieux
est de couper toutes les pattes avec une pince coupante "fine", d'liminer le botier et de
dessouder ensuite une une chaque patte... L'autre solution est d'avoir un thermo-soufflant,
genre de sche cheveux mais qui monte 500C, et de dbraser d'un coup toutes les pattes,
attention quand mme aux composants proches... n'hsitez pas prchauffer le circuit avant,
un choc thermique peut faire dcoller les couches internes.
Les plages d'accueils : Attention c'est tout de mme fragile, il ne faut pas les
surchauffer lors des oprations de brasage.
Les botiers : Contrairement ce que l'on pourrait croire les composants CMS ne sont pas
obligatoirement petit, on retrouve la mme gamme peut de chose prt qu'en composants
dits discrets.
Rsistances, potentiomtres, condensateurs, diodes, transistors, circuits intgrs, inductances,
transformateurs, connecteurs, lments de puissance, afficheurs...
En gros on doit pouvoir dire que cela tient dans les gabarits de taille de 0,5x 0,2 mm (chip
0201) 80x80mm (QFP408) !
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Tous les jours, ou presque, de nouveaux moutons cinq pattes apparaissent, Permettant une
plus grande intgration.
Voici une liste non exhaustive de ce que l'on peut trouver avec les dimensions.
Operateur nergie lectrique Rglage
Four de polymrisation
Carte lectroniques bras
Odeur
Bruit
Carte lectroniques braserBraser Les composantes
traversant sous les cartes
A-0
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
IV. DESCRIPTION FONCTIONNELLE DU PROCESSUS PAR LA METHODE SADT
Dfinition :
Ce type danalyse permet de modliser et de dcrire graphiquement des systmes
notamment des systmes des flux de matire duvre (produit, nergie, information ).
On procde par lanalyse successive descendante, cest--dire en allant du plus gnrale au
plus dtaill en fonction des besoins.
Mthode PARETO
Dposer de la pate
braser sur Les circuits
lectronique
Braser Les
composantes
traversant
Sous les cartes
Machine de pose des
composantes CMS
Four de polymrisation
Machine srigraphie
Pate non dpos
sur le circuit
Pate de
brasage
Cartes lectroniques
Bras
Dposer les
composantes
Sur les circuits
Odeur
+
Bruit
Composantes
lectroniques
Rglag
e
Operateurnergie lectrique
Zone
dtude
Carte lectroniques
bras
Composante dpos
Sur circuits imprims
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Problmatique du sujet :
Les composants lectronique sont trs sensibles ce qui fait que le moindre accident pendant
linsertion ou le transport aurait tendance les endommager et par consquent primer la
carte.
Parmi les dfauts rencontrs pendant le processus CMS, on cite :
Dfauts de composants : composants dtriors, Composants absents, composant
invers, composant dcal
Dfaut de crme de brasage : pate releve, patte dcale...
Dfaut du CIU : non planit
Et certainement dautres dfauts ?
En effet, au cours de la production, le processus de brassage peut tre interrompu par les
accidents de chute des cartes. Ceci ncessite lintervention du service maintenance qui doit
retirer les cartes de lintrieur du four, celles-ci sont automatiquement rejetes.
Il faut donc limiter dune part, le taux de cartes rebutes la sortie du four et dautre part les
interruptions de la production.
En effet, il sagit dune identification des dfaillances et proposer une amlioration
conceptuelle du four de brasage de cartes lectroniques relatives au problme de la chute des
cartes.
Ainsi, on est appel amliorer le processus de cette machine et ceci aprs avoir identifi les
zones critiques de dfaillance relatives aux chutes des cartes.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Chapitre 2 : Analyse des dfaillances du four
1. Technologie du four :
2. constitution :
Operateur nergie lectrique Rglage
Four de polymrisation
Carte lectroniques bras
Odeur
Bruit
Carte lectroniques braserBraser Les composantes
traversant sous les cartes
A-0
Systme de convoyage
Systme de chauffe
Systme de refroidissement
Systme Pneumatique
Systme de commande
Le Four THERMATECH LCV4
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
3. Cycle de Refusion :
Lorganigramme ci-dessous explicite les quatre phases de refusion
Carte quipe des CMS dposs sur la crme braser
Charger le CIE
Scher le CIE
Dcharger le CIE
Mettre le CIE sur leconvoyeur dentre
Prchauffer la CIEChouffer partiellement leCIE (entre 30 et 50 c)
Chouffer entirement lacrme a braser et les SMS
Amener la temprature point suprieure desoudure
Refuser le CIE
Refroidir le CIEBaisser la tempraturepour le joint solide finalde soudure se forme
Mettre le CIE sur leconvoyeur de sortie
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
V. Choix dune mthode danalyse : Mthode PARETO
But : Cest un Graphique barres verticales en ordre dcroissant de frquence. (ou en ordre
dcroissant des cots prfrablement) le graphique qui rsulte sappelle diagramme de Pareto.
Cest un outil de visualisation de la frquence (cot) des causes, des sources de variation, des
problmes de qualit, etc.
Le diagramme de Pareto permet de hirarchiser les problmes en fonction du nombre
d'occurrences et ainsi de dfinir des priorits dans le traitement des problmes.
Principe : Loi de Pareto aussi appele rgle du 80 / 20
80% de la variabilit est explique par 20% des causes Formulation de Juran Vital few and
trivial many.
Mthode :
1. Choisir la variable catgorique (X axe horizontal) pour classer les donnes :
type de non-conformit (dfauts), type de produits, machines, oprateurs, causes, etc.
2. Choisir une unit de mesure (Y axe vertical) pour faire le tableau des donnes : effectif (ou
frquence), cots.
3. Faire la collecte des donnes ou employer des donnes historiques disponibles.
Prciser la priode de rfrence o les donnes furent collectes.
4. Produire le tableau et tracer le graphique en ordre dcroissant de frquence ou cot. Lajout
de la courbe frquence cumulative est optionnel mais utile.
5. Identifier les catgories les plus frquentes.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Problme Nombre de panne Frquence rel (%) Frquence cumul (%)
Convoyeur:(Convoyage +Chute carte +bourrage)
18 69.23 69.23
Cble anti-flambage 3 11.54 80.77
Systme de chauffe+ventilation
5 19.23 100
TOTALE 26 100
VI. Conclusion :
- Les causes majeures (80%) des pannes sont causes par le convoyeur.
Il faut donc agir sur le convoyeur en premier lieu pour rduire le nombre de cartes non
conformes causes par la chute
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
A B C
diagramme PARETO
frquence relle frquence cumule
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
Chapitre3 : Analyse des Modes de Dfaillances du convoyeur par la
mthode AMDEC
VII. Introduction
LAssociation Franaise de normalisation (AFNOR) dfinit lAMDEC comme tant :
"Une mthode inductive qui permet de raliser une analyse qualitative et quantitative de la
fiabilit ou de la scurit dun systme".
La mthode consiste examiner mthodiquement les dfaillances potentielles des systmes
(analyse de mode de dfaillance) leurs causes et leurs consquences sur le fonctionnement de
lensemble (les effets). Aprs une hirarchisation des dfaillances potentielles, base sur
lestimation du niveau de risque de dfaillance, soit la criticit, des actions prioritaires sont
dclenches et suivies.
VIII. But de lAMDEC : Analyse des Modes de Dfaillances, de leurs Effets et de leur Criticit
La mthode AMDEC a pour objectif :
Didentifier les causes et les effets de l'chec potentiel d'un procd ou d'un moyen de
production
Didentifier les actions pouvant liminer (ou du moins rduire) l'chec potentiel
Potentiel
La mthode consiste imaginer les dysfonctionnements menant l'chec avant mme que
ceux-ci ne se produisent. C'est donc essentiellement une mthode prdictive.
Il existe plusieurs types d'AMDEC dont les trois suivantes :
LAMDEC produit
LAMDEC peut tre ralis diffrents stades de la conception du produit, en ne perdantpas de vue quelle sera Dautant plus efficace quelle interviendra plutt dans le processusde conception.
Lorsque les plans dtaills sont termins et que lon a entam la phase dindustrialisation,
il est trop tard ! Une AMDEC ralise ce moment qui ferait apparatre des points critiques
et donc la ncessit de procder des modifications, a fort peu de chances dtre suivi
deffet, sous peine de drive des dlais et des cots, et le nouveau produit risque de ne pas
totalement satisfaire lutilisateur ou de client.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
AMDEC procd : on identifie les dfaillances du procd de fabrication dont les effets
Agissent directement sur la qualit du produit fabriqu (les pannes ne sont pas prises en
Compte).
AMDEC moyen : on identifie les dfaillances du moyen de production dont les effets
Agissent directement sur la productivit de l'entreprise. Il s'agit donc de l'analyse des
Pannes et de l'optimisation de la maintenance.
Citons galement l'AMDEC scurit dont le but est de rduire les risques lis l'utilisation
d'un moyen de production, l'AMDEC conception qu'on ralise au cours de la conception d'un
outil de production, et l'AMDEC produit qui analyse l'impact des dfaillances d'un produit
sur l'utilisation qu'en fait un client.
IX. METHODOLOGIE :
La ralisation d'une AMDEC suppose le droulement de la mthode comme suit :
La constitution d'un groupe de travail
L'analyse fonctionnelle du procd (ou de la -machine) L'analyse des dfaillances
potentielles
L'valuation de ces dfaillances et la dtermination de leur criticit
La dfinition et la planification des actions
La mthode est identique pour l'AMDEC procd et l'AMDEC moyen de production.
Les diffrences, lorsqu'elles sont significatives, seront mises en vidence dans la suite de ce
document.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
X. LEGROUPEDETRAVAIL
L'AMDEC tant une mthode prdictive, elle repose fortement sur l'exprience. Il est donc ncessaire
de faire appel des expriences d'horizons divers afin de neutraliser l'aspect subjectif des
analyses.
Un groupe de travail doit ncessairement tre constitu.
Ce groupe, est compos de 4 8 individus issus de divers services de l'entreprise : pour impliquer etresponsabiliser les diffrents acteurs de lentreprise.
Service production
Service maintenance
Service qualit
Service mthodes
Ces personnes ont toutes un rapport avec l'objet de l'analyse (machine, procd) et en ont
Une exprience significative qui leur permet d'argumenter au cours des runions.
De plus, l'une des personnes du groupe occupe la fonction d'animateur. Elle a pour rle
de conduire et d'orienter les dbats, de veiller au respect des limites du sujet, de dsigner la
personne qui doit trancher en cas de litige, de rdiger l'AMDEC et de planifier les
runions. Cette personne ne connat pas forcment l'objet de l'analyse et il est mme
prfrable qu'elle ne le connaisse pas pour introduire une certaine objectivit dans le
droulement et elle est souvent extrieure l'entreprise (consultant).
Les runions durent au maximum une demi-journe et sont planifies au rythme d'environ
une tous les 15 jours. Comme il n'est pas ais de runir toutes les personnes, l'effort de
prsence consenti par chacun doit se concrtiser par de la discipline et de l'efficacit.
Mme si d'apparence l'AMDEC ressemble une discussion o s'opposent des points de vue
diffrents, elle n'en reste pas moins une mthode empreinte d'une certaine rigueur et devant
dboucher sur des actions trs concrtes.
On propose :
- Animateur : chef de production
- Membres : chef de maintenance
- Le concepteur : Naoufel +Chaiima+ Ingnieure lectromcanique
- Technicien : operateur
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
XI. L'ANALYSE FONCTIONNELLE :
Dfinition
Le systme dont on tudie les dfaillances doit d'abord tre "dcortiqu", en rpondant aux
questions :
- A quoi sert-il ?
- Quelles fonctions doit-il remplir ?
- Comment fonctionne-t-il ?
L'analyse fonctionnelle doit rpondre ces questions, de faon rigoureuse. Le systme est
analys sous ses aspects :
Externes : relations avec le milieu extrieur (qu'est ce qui rentre, qu'est ce qui sort, )
Internes : analyse des flux et des activits au sein du procd ou de la machine
Les diffrentes techniques d'analyse fonctionnelle sont cites mais non dveloppes dans la suite
de ce document.
Outils:
Lanalyse descendante :
Tout problme peut tre dcompos en sous-problmes plus simples : on rsout plusieurs petits
Problmes plutt qu'un gros.
PB. Convoyeur
Mcanisme detransmission
Mcanisme de guidage
Mcanisme de cble
Anti flambage
Cartes zone dentreDe four
Carte zone desortie de fourDe four
Carte zone dentreDe four
Cartes zone desortie de fourDe four
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
26
La mthode de la pieuvre :
Elle est utilise principalement pour dcrire les relations du systme avec le milieu extrieur
:
- Formulation des fonctions de service
- FP : Dplacer les CEI.
- FC1 : Assurer la scurit de loprateur
- FC2 : Sadapter lnergie disponible.
- FC3 : Rsister aux agressions du milieu extrieur
- FC4 : Limiter les fuites externes.
- FC5: Respecter les normes en vigueur
- FC6 : Etre maintenable (pices standards, facile accder)
- FC7 : Rsister aux contraintes thermiques (fatigue thermique)
- FC8 : Sauvegarder les caractristiques des CEI (stabilit des proprits)
- FC9 : Sauvegarder les caractristiques des rails
FC1
FP : fonction principale
FC : fonction complmentaire
Convoyeur
Systmede chauffe
C.I.E non
soudes
FP1
FC2FC6
FC5
FC8 FC4FC3
FC9
Milieu
extrieu
r
Normes
Oprateur
EnergieAgent de
maintenance
FC7
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
27
Les diagrammes de flux :Mthode plus approprie pour l'analyse interne
Convoyeur
Mcanisme de transport Mcanisme de guidage Mcanisme de cble anti-flambage
Antiflambage
Systme du cble anti flambage
Pignon dentre
De la chaine
ChaineCourroiecrant
Pignon de sortie de la chaine
Moto rducteur
Variateur de vitesse
Systme chaine rouleaux
Arbre cannel
Accouplements rigides
Coulisseau Mcanisme cble
Tube de transmission
Translation De larbre a lentre
Entrainement De lcartement
Courroie crant
Translation De larbre a lentre
Elvations cbles
Perche
Guide Perche
Rails
Rails fixe
Rails mobile
Rducteur engrenages
Manivelle
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
28
XII. L'ANALYSEDESDEFAILLANCES
Il s'agit d'identifier les schmas du type :
Lemodededfaillance :
Il concerne la fonction et exprime de quelle manire cette fonction ne fait plus ce
qu'elle est sense faire. L'analyse fonctionnelle recense les fonctions, l'AMDEC envisage
pour chacune d'entre-elles sa faon (ou ses faons car il peut y en avoir plusieurs) de ne
plus se comporter correctement.
La cause C'est l'anomalie qui conduit au mode de dfaillance. La dfaillance est un cart par
rapport la norme de fonctionnement. Les causes trouvent leurs sources dans cinq grandes
familles. On en fait l'inventaire dans des diagrammes dits "diagrammes de causes effets"
Chaque famille peut son tour tre dcompose en sous-famille
Un mode de dfaillance peut rsulter de la combinaison de plusieurs causes
Une cause peut tre l'origine de plusieurs modes de dfaillances
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
29
Milieu
Matriel
Main duvre
Matiere
Methode
Temprature
Bruit
Pertes lectromcanique
USURE
Sensibilit Rglage
Exploitation
Formation MaintenanceContrle
Le taille de CEPerturbations
Lubrifiant
Elment de guidageFlexion, Dilatation
FLAMBEMENT
CABLE
Problme
Convoyeur
Le poids de CEUsure
ComptenceMouvais Entretien
CORPS trangers
Dtrioration
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
30
XIII. L'EVALUATION
L'valuation se fait selon 3 critres principaux :
la gravit la frquence la non-dtection
Ces critres ne sont pas limitatifs, le groupe de travail peut en dfinir d'autres plus
judicieux par rapport au problme trait.
Chaque critre est valu dans une plage de notes. Cette plage est dtermine par le groupe de
travail.
Exemple :De 1 4De 1 10
Plus la note est leve, plus sa svrit est grande.
Une plage d'valuation large oblige plus de finesse dans l'analyse, ce qui peut donner
lieu des controverses au sein du groupe.
Le nombre de niveaux d'valuation doit tre pair pour viter le compromis moyen
systmatique sur une note centrale (exemple : viter les plages telles que 1 5 car la
note 3 aura tendance tre adopte trop souvent au titre du compromis)
Lagravit
Elle exprime l'importance de l'effet sur la qualit du produit (AMDEC procd) ou
sur la Productivit (AMDEC machine) ou sur la scurit (AMDEC scurit).
Le groupe doit dcider de la manire de mesurer l'effet.
La criticit Lorsque les 3 critres ont t valus dans une ligne de la synthse AMDEC, on fait
le produit des 3 notes obtenues pour calculer la criticit.
C = G * F * N
Criticit gravit frquence non-dtection Le groupe de travail doit alors dcider d'un seuil
de criticit. Au del de ce seuil, l'effet de la dfaillance n'est pas supportable. Une action est
ncessaire. Un histogramme permet de visualiser les rsultats.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
31
Les valeurs usuelles utilises sont :
Gravite des effets :
Valeurs de G Critre
2 Dfaillance mineure ne provoquant quun arrt de production faible et aucune dgradation
(arrt de production infrieur 1 heure)
4 Dfaillance moyenne ncessitant une remise en tat ou petite rparation et provoquant
(arrt de production de 1 8 heures)
6 Dfaillance critique ncessitant un changement du matriel dfectueux et provoquant (arrt
de production de 8 48 heures)
10 Dfaillance trs critique ncessitant une grande intervention et provoquant (arrt de
production de 8 48 heures)
Frquence dapparition :
Non Dtection :
Valeurs de
D
Critre
2 Signe avant-coureur de la dfaillance que loprateur pourra viter par une action prventive ou
alerte automatique dincident
4 Il existe un signe avant-coureur de la dfaillance mis il y a un risque que ce signe ne soit pas
peru par loprateur
6 Le signe avant-coureur de la d dfaillance nest pas facilement dcelable
10 Il nexiste aucun signe avant-coureur de la dfaillance
Valeur de F Probabilit dapparition de la dfaillance
2 Dfaillance inexistante sur matriel similaire (1 arrt max. tous les 2 ans)
4 Dfaillance occasionnelle dj apparue sur matriel similaire (1 arrt max. tous les ans)
6 Dfaillance occasionnelle posant plus souvent des problmes (1arret max. tous les 6 mois)
10 Dfaillance certaine sur ce type de matriel (1 arrt max. par mois)
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
32
XIV. La synthse (grille AMDEC)
La grille est le support de discussion du groupe ainsi que le document rdig par l'animateur.
Le seuil de criticit est fix 120
Fonction
Global
matriel fonction
sous
ensemble
Mode de
dfaillance
Cause Effet G F D C Dtection Action
Motorducteur Entrainer
les rails
Pas de
rotation
Pas
d'alimentation
arrt
machine
2 4 4 4
Absence de
commande
arrtmachine
2 4 4 4
Moteur HS arrtmachine
2 4 4 4
Rotation
invers
Erreur de
cblage
arrtmachine
2 4 4 4
Rail Supporter
les cartes
dilatation des
rails
Temprature
lev
Cycle
bloqu
2 10 10 200 Contrle
priodique
usure des
rails
Contact des
cartes avec les
rails
Cycle
bloqu
2 10 10 200 Contrle
priodique
Capteur Dtection
de position
Non
dtection de
position
mauvais
rglage
Cycle
bloqu
2 6 4 48 Alarme
mauvais
connexion
Cycle
bloqu
2 6 4 48 Alarme
Cble anti
flambage
viter
l'incurvation
des cartes
cble anti
flambage
non entrain
volant
d'entrainement
bloqu
Cycle
ralenti
2 6 10 120 Contrle
priodique
Action entreprise : La plus forte criticit 200, est associe la dilatation des rails .les service
maintenance entreprendre une action de maintenance corrective pour cette problme.
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
33
_http://electronique.rivalin.voila.net/fabrication/assemblage_cms.pdf
_https://attachment.fbsbx.com/messaging_attachment.php?aid=feefae81c5eb1aff8ba09
_http://www.cdumortier.fr/outils/diagramme_ishikawa.doc
_http://ultimaweb.free.fr/BIBLE%20IEG/bible%20%E9nergie/biblsissy_n1/Cours%20de%20Qualit%E9/
AMDEC-processus.pdf
_http://www.gecif.net/articles/genie_electrique/ressources/realisation_d_un_circuit_imprime.pdf
_http://geii2.free.fr/Echanges/cours-cms.pdf
-
Naoufel eljerii & Chaima lamouchi
34