Contrôle et automatisation d'une chaîne de production de capteurs de pression avec LabWindows/CVI chez Fuji Electric
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Author(s):
Pierre Duriez - ACC
Industry:
ATE/Instrumentation, Semiconductor, Electronics
Products:
Data Acquisition, LabWindows/CVI, Instrument Connectivity, GPIB, Instrument Drivers/IVI, Serial
The Challenge:
Tester chaque capteur de pression issu de la chaîne de production.
The Solution:
Mettre en place des bancs de test réalisés avec LabWindows/CVI et le SQL Toolkit pour communiquer avec une base de données.
"Nous avons apprécié la souplesse et la variété des fonctions disponibles sous LabWindows/CVI. Ainsi, la facilité de création et d’utilisation des drivers d’instruments sous LabWindows/CVI nous a permis d’implémenter une méthodologie objet sur tous les bancs de test. "
L’usine de Fuji Electric France à Clermont-Ferrand produit des capteurs de pression principalement destinés aux industries lourdes du marché européen. ACC, société de services partenaire de National Instruments a développé une application permettant de tester chaque capteur de pression sur la chaîne de production.
Une chaîne de bancs de test a été mise en place pour assurer la conformité des capteurs à chaque étape critique de leur fabrication (soudure TIG et plasma en salle blanche, mise en place de la partie électronique...), la traçabilité de chaque produit, la qualité de fabrication dans le temps et la caractérisation des capteurs. L’application réalisée doit être fiable, robuste, facile d’utilisation ; elle doit aussi pouvoir évoluer facilement et être multilingue.
Le fonctionnement
Chaque capteur suit la même chaîne de fabrication et passe sur cinq bancs de test différents. Sur chaque banc, des opérations sont réalisées sur le capteur et les mesures effectuées sont enregistrées dans une base de données. En cas de non-conformité, le capteur est bloqué et repéré lors de la génération de rapports de production. Si le capteur est conforme, il suit la chaîne et est proposé automatiquement au banc suivant. Des traitements statistiques et des rapports permettent l’exploitation de cette base de données par le service Qualité de Fuji.
Une des difficultés de l’application consistait à réaliser le test de caractérisation, qui peut durer trois jours. Pendant ce test, le système doit pouvoir faire face aux pannes sans rien perdre des informations mesurées pour chaque capteur, et sans interrompre la modification de l’EEPROM des capteurs. Pour cela, nous avons intégré des modes de reprise en erreur et nous enregistrons aussi les informations dans une base locale du PC.
Mise en oeuvre du système
La chaîne est constituée de PC connectés en réseau sous Windows 3.11 et 95. Un poste est dédié à la base de données (Paradox 7.0) et permet de suivre, en temps réel, le travail de chaque poste. Chaque banc de test, ainsi que le module statistique, est développé avec LabWindows/CVI et le SQL Toolkit.
Afin de garantir la robustesse, nous avons particulièrement soigné les communications avec les appareils. Le banc de test Mesure de capacité utilise une carte National Instruments AT-GPIB qui permet de piloter un pont RLC via une communication IEEE. Les autres bancs de test pilotent du matériel par liaison RS-232 (générateur de pression, enceinte climatique, voltmètre...) et utilisent la bibliothèque série fournie en standard sous LabWindows/CVI.
Pour assurer la continuité de la production, en cas de panne du réseau par exemple, chaque banc peut fonctionner de façon autonome. Les données sont alors enregistrées localement, puis transférées sur la base générale après dépannage. L’application peut être utilisée en différentes langues : il nous a suffit de créer différents fichiers d’interfaces graphiques sous LabWindows/CVI que l’on charge dynamiquement selon la langue souhaitée.
L’application a demandé environ une année de développement. Elle fonctionne depuis trois ans 24 h/24 et permet de tester 100% des capteurs de pression fabriqués dans l'usine de Clermont-Ferrand. L’application s’avère très fiable et robuste et nous donne entière satisfaction. Les données stockées dans la base nous permettent d’avoir une bonne traçabilité et nous avons pu obtenir la certification ISO 9002. Pour faire face à une augmentation de la production, nous avons été amenés à dupliquer le banc de caractérisation, ce qui s’est fait sans aucun problème. Nous envisageons maintenant une nouvelle application avec LabWindows/CVI pour la phase de montage et calibration des transmetteurs de pression.
Novembre 1999
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