A Siemens e a Nvidia trabalham no desenvolvimento de recursos de manufatura adaptativa com inteligência artificial (IA) para automatizar a inspeção de placas de circuito impresso (PCBs). A colaboração combina software industrial, tecnologia de gêmeos digitais da Siemens e a plataforma NVIDIA Cosmos para acelerar o planejamento da produção e a preparação da inspeção óptica automatizada (AOI).
A solução tem como campo de testes a Fábrica de Eletrônicos da Siemens em Erlangen, na Alemanha, e busca reduzir em até 85% o esforço manual de engenharia na geração de programas de inspeção, diminuir em 40% as falsas detecções e melhorar em mais de 5% o rendimento de primeira passagem.
A iniciativa procura solucionar um gargalo da indústria eletrônica: a dependência de protótipos físicos para configurar e treinar sistemas de inspeção responsáveis pelo controle de qualidade.
Leia também: Apple perde US$ 170 bi após custo de chips corroer margem
Preparação virtual antes da produção
A abordagem permite antecipar parte da preparação da inspeção para o ambiente virtual. O Teamcenter, software de gerenciamento do ciclo de vida do produto (PLM) da Siemens, e o Process Preparation X reúnem o projeto da placa, a lista de materiais e os dados dos componentes para criar um gêmeo digital do conjunto eletrônico.
A partir dessas informações, o NVIDIA Cosmos gera uma placa de referência virtual fotorrealista, conhecida como golden board, além de imagens sintéticas que representam tanto componentes em condições adequadas quanto possíveis defeitos.
Com o NVIDIA Cosmos Data Factory, a Siemens produz imagens sintéticas de falhas em placas eletrônicas para calibrar as máquinas de inspeção antes da fabricação das primeiras unidades físicas.
Quando a produção começa, um segundo sistema de inspeção apoiado por IA analisa os alertas emitidos pela inspeção óptica automatizada para diferenciar defeitos reais de falsas detecções.
“Os fabricantes não deveriam precisar esperar pela primeira placa de circuito físico para começar a preparar a inspeção”, afirma Rev Lebaredian, vice-presidente de Simulação de IA Física da Nvidia.
“Ao combinar o software industrial e a experiência em manufatura da Siemens com o NVIDIA Cosmos, podemos gerar imagens sintéticas de placas boas e defeituosas para preparar a inspeção virtualmente, ajudando os fabricantes a colocar novos produtos em produção mais rapidamente”, acrescenta.
Testes na Alemanha
A Fábrica de Eletrônicos da Siemens em Erlangen atua como Customer Zero da iniciativa, funcionando como ambiente de validação da tecnologia antes de sua aplicação em maior escala.
A unidade trabalha com alta variabilidade de produtos e realiza mudanças na produção de três a cinco vezes por semana. Esse cenário permite avaliar a capacidade da solução de adaptar os processos de inspeção a diferentes configurações de placas eletrônicas.
Para Mark Hindsbo, vice-presidente executivo de Software de Operações da Siemens, a integração entre engenharia digital e produção física pode contribuir para ganhos de produtividade.
“Ao conectar o gêmeo digital abrangente ao chão de fábrica e à IA, estamos melhorando tanto a produtividade da linha quanto a qualidade dos produtos”, afirma.
Segundo o executivo, a placa de referência virtual permite que fabricantes de eletrônicos modifiquem a produção “de maneira significativamente mais rápida, sem precisar interromper a operação da linha”.
Impactos esperados na manufatura
A Siemens e a Nvidia esperam que a tecnologia reduza a dependência de amostras físicas e permita preparar os sistemas de inspeção antes da chegada das primeiras placas à linha de produção.
A proposta também prevê diminuir a necessidade de verificações manuais, melhorar a identificação de defeitos e acelerar a preparação das fábricas para novos produtos.
A colaboração integra uma estratégia de aproximar as etapas de engenharia e manufatura por meio de simulações digitais e inteligência artificial. O objetivo é permitir que informações do projeto sejam utilizadas diretamente na configuração dos sistemas de inspeção, reduzindo o tempo necessário para adaptar as linhas de produção.
Siga o IT Forum no LinkedIn e fique por dentro de todas as notícias!