L’industria aerospaziale impone standard severi ai propri fornitori. I motivi sono facilmente immaginabili. Nessun altro settore ha una posta in gioco così alta, né un potenziale di successi o di disastri altrettanto elevato.
Le attrezzature necessarie per le missioni aerospaziali richiedono una straordinaria sofisticazione e affidabilità, che comprende in primis l’affidabilità dei PCB per l’aerospace.
Il design e le prestazioni dei circuiti stampati (PCB), fondamentali per tutti i sistemi aerospaziali, devono essere impeccabili. Per garantire la qualità necessaria, i fornitori del settore aerospaziale devono soddisfare gli standard AS9100, che impongono misure aggiuntive rispetto ai requisiti internazionali ISO9000 per i sistemi di qualità. Ciò fornisce un ulteriore livello di protezione per tutti i soggetti coinvolti.
Cosa è la AS9100?
Lo standard AS9100 è stato istituito nel 1999 dalla Society of Automotive Engineers and the European Association of Aerospace Industries. Include gli standard ISO9000 e ha incrementato il numero di audit, e introdotto nuovi requisiti di qualità e sicurezza pensati specificamente per l’industria aerospaziale. Questi requisiti includono:
- Gestione del rischio operativo
- Sicurezza dei prodotti
- Requisiti speciali
- Elementi critici
- Gestione della configurazione
- Consegna puntuale
- Parti contraffatte
- Requisiti ampliati per la produzione e i subfornitori
Le principali aziende operanti nel settore aerospaziale richiedono che i loro fornitori siano conformi o ottengano la certificazione per gli standard AS9100. In questo modo, assicurano prodotti di qualità e proteggono sia le persone in volo sia la reputazione di eccellenza delle loro aziende.
Qual è l’impatto dello standard AS9100 sulla catena di fornitura?
Oltre a garantire la qualità e la sicurezza, AS9100 migliora l’efficienza, a vantaggio delle aziende coinvolte nella catena di fornitura. Questi standard aumentano l’efficienza garantendo la conformità alle normative, la certezza della qualità e la riduzione dei rischi. I prodotti sono in grado di passare senza problemi dai produttori ai fornitori, ai magazzini e ai trasporti, poiché ogni fase lavora per mantenere standard elevati.
Le aziende che soddisfano gli standard AS9100 e sono certificate hanno un vantaggio competitivo nel settore, poiché molte aziende lavorano solo con fornitori certificati. AS9100 aiuta a mantenere l’integrità della catena di fornitura, eliminando materiali di scarsa qualità, pratiche inefficienti e fornitori al di sotto degli standard.
Come influisce AS9100 sulla produzione di PCB?
AS9100 rende la produzione di PCB più complessa. Gli standard sono più elevati e richiedono una pianificazione impeccabile, un monitoraggio costante e misure di controllo della qualità rigide. Non può essere tollerato alcun livello di contaminazione o di problemi di configurazione. La produzione di PCB per il settore aerospaziale richiede a produttori e fornitori più tempo e denaro poiché la progettazione dei PCB deve essere sofisticata e soddisfare tutte le normative del settore. Le aziende che eccellono in questa produzione devono mantenere operatori altamente qualificati e attrezzature avanzate. Il maggiore controllo dei processi e dei prodotti comporta la necessità di reportistica dettagliata, normata nel Aerospace First Article Inspection Requirement AS9102, regolamentato da AS9102 7.5.1.1, Verifica del Processo di Produzione. Questo rapporto deve fornire prove oggettive che tutti i requisiti di progettazione e di specifica siano stati compresi, considerati, verificati e documentati. In caso di interruzione della produzione per più di 2 anni, di modifiche alla progettazione o di cambiamenti significativi nei metodi di produzione, è necessario un nuovo report. Lo stesso si applica inoltre a tutti i subappaltatori.
Quali sono i requisiti generali per la produzione di PCB per il settore aerospaziale civile?
Nella maggior parte dei casi, i circuiti stampati aerospaziali civili devono soddisfare gli standard IPC Classe 3 e ISO/AS9100.
I progettisti e i produttori di PCB devono soddisfare anche altri standard, in particolare l’IPC 6012ES, un emendamento che stabilisce i requisiti di prestazione e certificazione per i circuiti stampati rigidi aerospaziali. Inoltre, AS/EN9100 fornisce linee guida per la qualità e la gestione del rischio per i PCB aerospaziali, molto più rigorose degli standard ISO9000.
Quando si producono PCB per applicazioni aerospaziali civili, ci sono alcuni requisiti e standard stabiliti dalle agenzie di regolamentazione per garantire sicurezza e affidabilità. Le due principali agenzie di regolamentazione che supervisionano il settore aerospaziale in diverse regioni sono la Federal Aviation Administration (FAA) negli Stati Uniti e l’Agenzia dell’Unione Europea per la Sicurezza Aerea (EASA) in Europa. Ciascuna di queste autorità locali è membro dell’Organizzazione Internazionale dell’Aviazione Civile (ICAO). Finanziata dalle Nazioni Unite (ONU), la missione dell’ICAO è: “Servire come forum globale degli Stati per l’aviazione civile internazionale”. L’ICAO sviluppa politiche e standard, intraprende verifiche di conformità, compresi gli enti regolatori delle autorità locali, esegue studi e analisi, fornisce assistenza e costruisce capacità aeronautiche attraverso molte altre attività e la cooperazione dei suoi Stati membri e delle parti interessate. Lo Stato ha giurisdizione sugli aeromobili, compresa la produzione di parti.
Sebbene l’EASA e la FAA condividano l’obiettivo di garantire la sicurezza dell’aviazione, possono esserci alcune differenze nei requisiti e nei processi relativi ai PCB aerospaziali:
Processo di certificazione:
- FAA: La FAA utilizza un processo di certificazione basato sulla Parte 21 delle FAR (Federal Aviation Regulations). La FAA può richiedere documentazione specifica, test e conformità a standard aggiuntivi.
- EASA: L’EASA segue i regolamenti dell’Unione Europea sulla sicurezza aerea (EASA Part 21, Subpart G; Production Organisation Approval (POA)).
Per esempio, NCAB è certificata come POA Auditor per conto di SAAB, il che significa che il Gruppo NCAB è certificato per l’audit e la qualificazione delle fabbriche di PCB per conto di SAAB. Solo le fabbriche certificate possono fornire prodotti per il programma EASA. Analogamente alla FAA, l’EASA può richiedere la conformità a standard aggiuntivi. Le norme EASA di cui alla Parte 21, Sottoparte G, riguardano anche i requisiti del sistema di qualità. Non esistono regole rigide per la progettazione di pcb o l’indicazione di utilizzare uno standard specifico per i circuiti stampati, ma nella maggior parte dei casi gli standard devono essere conformi a quelli della Classe 3 IPC o IPC-6012ES, un addendum che stabilisce i requisiti di prestazione per i circuiti stampati rigidi aerospaziali. Le specifiche esatte sono ovviamente decise dall’organizzazione che progetta e possiede il prodotto.
Test ambientali:
- Entrambe le agenzie richiedono test ambientali per garantire che i circuiti stampati possano resistere alle condizioni difficili degli ambienti aerospaziali, tra cui temperature estreme, umidità, vibrazioni e interferenze elettromagnetiche. Tuttavia, le procedure e i criteri di prova specifici possono variare.
Sicurezza e affidabilità:
- Entrambe le agenzie danno priorità alla sicurezza e all’affidabilità, ma possono avere approcci diversi per valutare e garantire queste qualità nei PCB. In genere è richiesta la conformità a specifici standard di sicurezza e la dimostrazione dell’affidabilità attraverso i test.
Qualificazione dei fornitori:
- I fornitori e i produttori di PCB aerospaziali potrebbero dover soddisfare ulteriori requisiti di qualità e tracciabilità, come la certificazione AS9100 per l’industria aerospaziale.
Documentazione:
- Sia la FAA che l’EASA sottolineano l’importanza di una documentazione completa per dimostrare la conformità alle loro normative. La documentazione può includere le specifiche di progetto, i rapporti di prova, i registri di controllo qualità e la tracciabilità dei componenti.
Cooperazione internazionale:
- L’EASA e la FAA spesso collaborano per armonizzare gli standard e i processi di certificazione, soprattutto per i prodotti e i componenti destinati all’uso in entrambe le regioni. Ciò contribuisce a snellire il processo di certificazione per i produttori.
Differenze regionali:
- Tenete presente che le norme FAA si applicano principalmente ai prodotti destinati all’uso negli Stati Uniti, mentre le norme EASA si applicano ai prodotti destinati all’uso nell’Unione Europea. Se i vostri PCB saranno utilizzati a livello internazionale, potrebbe essere necessario rispettare entrambe le normative.
È fondamentale che i produttori e i fornitori dell’industria aerospaziale si tengano aggiornati sui requisiti più recenti della FAA e dell’EASA, poiché queste normative possono cambiare nel tempo. Inoltre, la collaborazione con professionisti esperti in ingegneria aerospaziale e conformità è essenziale per muoversi all’interno di processi complessi di certificazione e garantire che i PCB soddisfino tutti i requisiti necessari per un funzionamento sicuro e affidabile negli aerei.
Requisiti e Design: PCB Settore Aerospaziale
- Accertatevi che il vostro fornitore abbia le proprie specifiche per i PCB. Per esempio, nella nostra specifica PCB affrontiamo una serie di regole e requisiti IPC AABUS (As Agreed Upon Between User and Supplier) che devono essere concordati tra acquirente e fornitore. Copriamo vari requisiti tipicamente dimenticati dal progettista e, in alcuni casi, superiamo i requisiti IPC di classe 2 per garantire un’elevata affidabilità al miglior prezzo possibile.
- Scegliete materiali di alta qualità. Questa fase è essenziale per creare l’affidabilità e la durata richieste dai PCB aerospaziali.
- Il Conformal coating del circuiti stampato assemblato è spesso presente nei processi aerospaziali. I Conformal coating vengono utilizzati per proteggere i componenti elettronici dai fattori ambientali a cui sono esposti. Un Conformal coating di successo impedisce la corrosione della scheda. L’uso di Conformal coating richiede un’eccellente adesione al soldermask. NCAB Group ha testato e certificato una serie di combinazioni di soldermask e Conformal coating che garantiscono un’adesione sufficiente.
Con gli enti normativi locali e globali e le linee guida federali e internazionali, la progettazione e l’approvvigionamento di PCB per il settore aerospaziale sono caratterizzati da un’immensa quantità di requisiti e normative. Raccomandiamo sempre di collaborare con un fornitore di circuiti stampati di fiducia fin dall’inizio della fase di progettazione per rimanere aggiornati sui requisiti necessari e sul supporto alla progettazione basato sull’esperienza pratica, ma questo è particolarmente cruciale per le applicazioni aerospaziali.
Linee guida per la progettazione di PCB
Le nostre linee guida per la progettazione dei circuiti stampati vi permettono di fare le cose per bene fin dall’inizio. Per evitare di sbagliare fin dall’inizio, abbiamo raccolto le nostre linee guida per la progettazione, da utilizzare come lista di controllo.