Septembre 2004 Journal d information externe - n 1 Septembre 2004 Aéronautique Et si on parlait métrologie? Sommaire Innovation MEL Nos domaines de compétence et moyens de production Intérêt du contrôle visuel automatique. Page 2 Page 3 Page 4 Page 4 Page 5 Matra Electronique C I R C U I T EXTERNE Bulletin d'information externe de Matra Electronique, édité par la direction Business Développement. Rédaction en Chef : Alain Pérreard Direction de la Publication : Yvon Patissier M A T R A E L E C T R O N I Q U E R u e F e r d i n a n d M e u n i e r 6 0 6 1 0 L a C r o i x S a i n t O u e n T é l é p h o n e : 0 3 4 4 9 1 4 5 0 0 T é l é c o p i e : 0 3 4 4 9 1 4 5 4 5 Un journal externe? Lorsqu une entreprise crée un journal, il s agit généralement d une publication à usage interne ; il y aura bientôt quatorze ans que nous avons franchi cette étape avec le lancement de «CIRCUITS» et aujourd hui nous estimons nécessaire de prolonger cette action par un journal à vocation externe. Pourquoi? Tout simplement pour ajouter un vecteur d informations entre nos clients et nous ; vous éclairer deux ou trois fois par an sur nos avancées techniques et nos principaux investissements nous semble être un des basiques du fonctionnement en partenariat qui existe entre nos sociétés. Vous le savez, nous sommes très attachés à cette notion de partenaire et cherchons en permanence des moyens pour développer les services que nous vous apportons, nous sommes convaincus que la mise de place de ce «CIRCUIT EXTERNE» contribuera efficacement au succès de cet objectif. Le cœur de notre métier est la production d équipements électroniques destinés à des systèmes de défense ; ce domaine d activité est certes spécifique, mais nous y rencontrons des problèmes que beaucoup d autres industriels producteurs et utilisateurs d équipements électroniques rencontrent. Le traitement des obsolescences, le stockage longue durée des composants électroniques, le remplacement du plomb dans les brasures, l amélioration de la fiabilité des cartes électroniques, les investissements industriels,, la réduction des coûts de production sont autant de sujets communs à l ensemble de notre profession et ce quel que soit son domaine d activité. C est là que nous irons régulièrement chercher les thèmes des articles qui alimenteront les colonnes de notre journal. Alain Perréard Directeur du Business Développement D perreard@matra-electronique.fr E D I T O R I A L
2 AERONAUTIQUE Développement, industrialisation et production à Matra Electronique Notre expérience et expertise de l industrialisation, ainsi que la fabrication d équipements électroniques des domaines militaire, aéronautique et spatial, nous ont amenés depuis quelques années à nous concentrer et évoluer vers le développement d équipements électroniques embarqués. Matra Electronique a su au cours du temps capitaliser les expériences d industrialisation et de fabrication des équipements MBDA (optimisation des coûts et planning, gestion des obsolescences, nouvelles technologies, ) pour en faire bénéficier le secteur Aéronautique. Les besoins en innovation de nos clients majeurs (puissance de calcul et nombre d E/S croissants, faible consommation, architecture modulaire, réduction de l encombrement, augmentation des tailles mémoires de déchargement, ) sont pris en compte et intégrés dans l élaboration de nos architectures. Les domaines couverts par nos développements sont axés principalement sur : Les équipements d interface type ARINC, 1553, RS, Les concentrateurs de données, acquisitions d informations de vol Les équipements de servitudes à d avions et d hélicoptères bord Les calculateurs plus généralement en niveau DOxxx C, D et E. Les recommandations et directives DO 254 et D0178 font parties intégrantes de nos processus de développement. Les architectures de nos équipements sont élaborées pour respecter les objectifs de Sûreté de Fonctionnement génériques et spécifiques de nos Clients. L assurance qualité de conception des équipements, du logiciel et du matériel est donnée à nos clients par le respect des directives ARP 4754, DO178 et DO-254. Nos processus de développement logiciel et matériel sont totalement imbriqués et interdépendants et la consolidation respective des activités dans les différents cycles de vie est traitée par une approche structurée. Par une utilisation judicieuse des techniques de développement du matériel et du logiciel, nous optimisons une association qui assure la sûreté et l opérabilité des équipements. Notre rigueur de la conduite des développements permet de donner à nos clients la confiance en l élimination des erreurs qui affectent la sûreté. Cette confiance est renforcée par la rigueur des processus transverses (vérifications, gestion de configuration, assurance des processus, ) et la recherche et la passivation des comportements anormaux. Dès la phase de réponse aux appels d offres et tout le long du processus nos ingénieurs d industrialisation sont intégrés aux projets pour optimiser le produit en phase prototype et assurer ainsi une mise en série sans faille. La qualification de nos équipements est menée conformément aux conditions d environnement et de tests de qualification de la DO160 et des exigences électriques, thermiques, vibratoires et d installations associées. Toute l équipe Projet Aéronautique Matra Electronique est à votre service pour tout renseignement et appel d offre. Dany Beauchamp Chef de Projets Aéronautiques A beaucham@matra-electronique.fr
3 ET SI ON PARLAIT METROLOGIE? MEL s est doté depuis 1991 d un laboratoire de métrologie électrique afin d avoir la maîtrise de l ensemble de son parc d instruments de mesures ; depuis de nombreuses années les services de ce laboratoire et en particulier la gestion de parc, sont accessibles à tous nos clients. Cette capacité à gérer et réaliser les interventions de vérification nous permet de disposer de données factuelles sur l état d un parc d instruments. Ces données qualité nous renseignent sur la fiabilité de nos équipements de mesures et d essais, elles nous permettent d ajuster, d optimiser les prestations effectuées lors des vérifications ainsi que les périodicités de ces dernières. En terme d assurance qualité, chaque moyen est suivi, les relevés de mesures archivés pour assurer une traçabilité des interventions et de la vie de l instrument ; c est à partir de là que nous garantissons la validité des mesures effectuées avec des instruments du parc que nous gérons. Nous intervenons actuellement sur un parc d environ 16 000 instruments répartis sur différents sites. Chaque année, ce sont plus de 10 000 interventions de vérifications, étalonnages, ajustages et réparations ; elles sont en général réalisées dans nos locaux, mais peuvent être effectuées sur site s il y a impossibilité de déplacer le matériel. La base de données ainsi constituée nous permet de fournir un conseil à l achat, et une connaissance de la famille à laquelle sera rattaché le produit. Ainsi, la connaissance du parc nous permet en cas de panne, d avoir une vision nous permettant le cas échéant de proposer un prêt temporaire d un instrument identique. Eric TIMBERT Responsable METROLOGIE timbert@matra-electronique.fr INNOVATION MATRA ELECTRONIQUE Le début d une success story L histoire commence en 2001 où Matra Electronique, répondant à un appel d offre MBDA pour des postes de tir, construit en quelques mois un prototype de PC portable durci. Petit, compact (format A5) et très robuste, précurseur de la gamme µtact, le prototype est présenté au salon du Bourget 2001 où il remporte un vif succès et suscite l engouement des clients potentiels. Matra Electronique, fidèle à son cœur de métier de fabricant d électronique pour environnement sévère décide d innover et de poursuivre le développement de ce type de produit sur un créneau porteur. En 2002, l étude marketing est achevée et le cahier des charges du produit est établi sur la base des exigences de Matra Electronique et des résultats de l enquête marketing. Une gamme de quatre produits est lancée, deux pour le domaine militaire et deux pour le segment industriel. L équipe projet est constituée afin de dérouler les différentes phases du projet dans le respect des processus de développement ISO 9001 version 2000.
4 INNOVATION MATRA ELECTRONIQUE (suite) Suivront ensuite les phases de qualification, d industrialisation et de mise en série pour un démarrage en production début 2005. Quatre versions différentes aux caractéristiques remarquables et munies de nombreuses interfaces seront proposées et mises sur le marché des tablettes PC durcies des secteurs militaire et industriel. Les deux versions actuellement disponibles sont la 10 pouces militaire (10-M) et la 10 pouces industrielle (10-I). Deux autres versions 8 pouces militaire et 6 pouces industrielle seront disponibles à partir de mi-2005. Freddy BOUVIER Chef de Projet bouvier@matra-electronique.fr NOS DOMAINES DE COMPETENCE ET MOYENS DE PRODUCTION MATRA ELECTRONIQUE se positionne comme un équipementier capable à partir d un cahier des charges de concevoir, fabriquer, intégrer et accepter des équipements électroniques complets. Historiquement notre métier regroupe toutes les compétences nécessaires à la production de câbles, cartes et équipements électroniques. Nous avons en effet la capacité d assurer une prestation complète depuis les approvisionnements jusqu au test d acceptation dans toutes les phases de vie du produit (du prototype jusqu au maintien en conditions opérationnelles). Afin d illustrer ces capacités, nous vous proposons de vous présenter nos principaux domaines de compétences en production électronique : Approvisionnements et gestion de production : nous sommes dotés d un système de gestion de l information de type MRP2 (MFGPRO) Câblage et blindage EMC: câblage, sertissage, testeur automatique d isolement et continuité SEFELEC Microélectronique (hybrides, MCM) : salle blanche, outillages de câblages manuels et automatiques, de burn in. Assemblage de cartes avec composants traversants et CMS : vague, robots de placements, programmation de mémoires et FPGA Test de cartes : boundary scan, Test flying probe, contrôle vision OMRON, test in-situ, test fonctionnel (SPECTRUM). Intégration et test équipement : moyens de tests spécifiques dédiés au produit associés à des enceintes climatiques pour simuler les cycles thermiques rencontrés par les équipements en conditions opérationnelles. 4 pots vibrants permettant de simuler les environnements mécaniques. 2 enceintes VRT pour le déverminage des équipements. MATRA ELECTRONIQUE investit continuellement pour répondre aux besoins de ses clients. Didier HABERMANN Chef de projet haberman@matra-electronique.fr
5 INTERET DU CONTRÔLE VISUEL AUTOMATIQUE Dans le domaine de la production de cartes électroniques, toute entreprise quelque peu soucieuse de la qualité des produits qu elle vend, a constaté depuis longtemps qu il ne suffisait pas de tester une carte pour être complètement assuré de sa conformité et totale fonctionnalité : Une simple mise sous tension sans autre forme de précaution peut-être très destructrice. Les fonctions sécuritaires intégrées dans le circuit ne peuvent pas toujours être vérifiées lors du test fonctionnel. L environnement en laboratoire, souvent moins générateur de bruit ou de parasites, ne permet pas toujours de mettre en évidence des défauts de filtrage. Enfin, le test fonctionnel est là pour vérifier les performances d une carte par rapport à ses spécifiques techniques et non pas pour trier les éventuels défauts de fabrication. Il doit les arrêter mais ce n est pas sa fonction première. Manque de soudure Dans le cas d un atelier CMS, ce contrôle visuel peut être placé en différents points : Juste après sérigraphie de la crème à braser. Pratiquement toutes les machines de sérigraphie automatiques actuelles sont équipées de dispositifs de contrôle de la qualité du dépôt. Ces moyens se suffisent à eu mêmes. Après la pose des composants. Après refusion. A ce niveau, il est possible de garantir déjà la conformité de report : présence, absence, centrage, intégrité et polarité des composants. Mais cette conformité est très fragile puisque les composants sont, à ce stade, simplement posés sur la pâte. Ici, la carte est physiquement terminée. En plus de la conformité décrite précédemment, il est alors possible de vérifier la qualité des joints de brasure, la mouillabilité, la présence d éventuels courts-circuits, de billes de soudure, d effets menhirs Si on ne doit retenir qu une étape de contrôle, c est donc cette dernière. En effet, elle permet de filtrer l ensemble des défauts qu ils soient de conformité ou d ordre technologique. Composant non inséré Cette inspection visuelle réalisée par un opérateur ou un moyen automatique a deux fonctions : Corriger les défauts détectés. Classer ces écarts en famille de manière à définir et orienter les actions qui permettront d améliorer le process. Inspection par opérateur : Les moyens à mettre en œuvre sont relativement faibles : Une binoculaire disposant d un grossissement adapté. Un plan de la carte à vérifier. Un opérateur maîtrisant parfaitement le brasage au fer et connaissant l ensemble des critères régissant la technologie. Une binoculaire disposant d un grossissement adapté. Un plan de la carte à vérifier. Un opérateur maîtrisant parfaitement le brasage au fer et connaissant l ensemble des critères régissant la technologie Inspection Automatique : Investissement moyen généralement très lourd. «Apprentissage» aux critères et spécificités. Création de programme spécifique pour chaque carte. Court-circuit Si la vitesse d exécution du contrôle est sans commune mesure entre les deux modes (au profit du moyen automatique), ce n est pas le seul critère à prendre en compte :
6 INTERET DU CONTRÔLE VISUEL AUTOMATIQUE (suite) L inspection «manuelle» est soumise aux fluctuations de plusieurs paramètres : Une formation continue des opérateurs est indispensable pour éviter toute «usure» dans l interprétation des défauts. Lorsqu ils sont en limites, la lecture des défauts est différente d un opérateur à l autre : Soudure excessive Un écart jugé acceptable par une personne, pourra être retouché par une autre. La non conformité sera classée dans une famille de défauts par un contrôleur et dans une autre catégorie pour un autre. Certains opérateurs sont plus sensibles aux défauts purement cosmétiques que d autres. Faux défauts Ces remarques, souvent sans conséquence majeure sur l intégrité de la carte puisqu en limites, perturbent les bases qui alimentent les plans d amélioration du processus. Enfin, le contrôle visuel suppose une attention de tous les instants pour répondre à une question à priori simple : «Il y a peut-être un défaut sur cette carte mais où est-il?». Si le contrôle «automatique» est beaucoup moins sensible à ce type de perturbations (dérive, fatigue, ), il présente cependant quelques contraintes qu il est nécessaire de bien connaître : Le traitement d image par soft décuple le pouvoir de séparation de l œil et surligne les écarts par rapport à un standard mémorisé. Toute donnée différente du modèle constitue une interrogation. Pour apprécier la qualité d un joint de soudure, il est nécessaire d analyser le couple terminaison-plage d accueil. Exemple : des cartes conçues avec des règles différentes de routage peuvent offrir des plages d accueil de taille différente pour un même composant. Conséquence : là où l œil humain «gomme inconsciemment» l écart, la machine exige un modèle spécifique pour chaque circuit imprimé. Refusé Refusé Distribution des cartes hors critères Faux Défauts Accepté Distribution des cartes bonnes Si la grande «acuité visuelle» du moyen permet dans la majorité des cas de mieux distinguer les défauts sur les cartes, il y a également des configurations (d implantation, de couleurs, ) dans lesquelles le système pourra signaler des anomalies qui n en sont pas (faux défauts) parce qu en limite du modèle. Si ce phénomène rappelle ce qui est décrit plus haut dans le «contrôle manuel», il s en écarte rapidement par sa répétitivité et sa capacité à être ajusté. Ne pas avoir de faux défauts est la solution idéale si elle ne nous privait pas d une information importante : est-ce que le programme de contrôle est suffisamment ajusté pour filtrer tous les défauts présents sur une carte (s il y en a)? Une approche optimale consiste à mettre en production un programme avec des critères plutôt sévères qu il sera ensuite possible d élargir en fonction du taux de faux défauts mesuré. En conclusion, on peut dire que l inspection «automatique» répond à la question qu on se pose en contrôle traditionnel de la manière suivante: «Dans ce lot de fabrication, il y a certaines cartes qui présentent une anomalie sur tel ou tel composant, corrigez la». Jacques Simeon Responsable méthodes m simeon@matra-electronique.fr