Automatisierungskonzept für die Smart Factory

Effizienz, Produktivität und Resilienz sind die Treiber der Automatisierung in der SMT-Fertigung. ASM präsentiert zu diesem unter dem Motto „Open Automation in the Integrated Smart Factory“ ein umfassendes, offenes, modulares Konzept zur nahtlosen M2M-Kommunikation, Einbindung von Drittanbieterlösungen und Integration bestehender Systeme. Bei der Umsetzung kommen offene Schnittstellen wie der Hermes-Standard oder IPC-CFX zum Einsatz. Beispielhaft wird die praktische Anwendung an einer „Open Automation Line“ inklusive autonomen Transportrobotern (AIV) für Materialtransport und Bestückung sowie vollautomatischem Abtransport der Bestückungsabfälle demonstriert.

Das Ergebnis einer Transformation sollte im Vergleich zum vorherigen Zustand immer eine kostengünstigere, effizientere, flexiblere und qualitativ hochwertigere Produktion abbilden. Betrachtet man den Grad einer Automatisierung unter der Maxime eines optimalen Returns on Investment (ROI), lässt sich nach dem „Pareto-Prinzip“ darlegen, dass bereits 20 Prozent der eingesetzten Ressourcen 80 Prozent der Ergebnisse erzeugen.

Jeder zusätzliche Prozentpunkt an Verbesserungen geht mit einem überproportionalen Mehraufwand an Ressourcen einher und gehört damit sorgfältig abgewogen. Ein vollautomatisierter Shopfloor führt aus ROI-Gesichtspunkten selten zu einem optimalen Ergebnis. Mit dem modularen Open Automation Konzept können Elektronikfertiger den für sie optimalen Grad der Automatisierung selbst herausfinden und auch das Tempo der Umsetzung selbst bestimmen.

Bestehende Linien und Elemente können herstellerübergreifend integriert, Prozesse schrittweise automatisiert werden, um einen nachhaltigen Investitionsschutz zu erzielen. Überdies ermöglicht das Open-Automation-Konzept, Zukunftstechnologien wie die autonome Prozesssteuerung über KI-Systeme ohne großen Aufwand in die Abläufe einzubauen.

(Bild: ASM)

Die auf der productronica vorgestellte Linie zur Verdeutlichung der praktischen Anwendung besteht aus dem neuesten DEK Drucker, dem 5D-Inline-SPI-System ASM ProcessLens, den SIPLACE Bestückautomaten, einem AOI-System der Firma Viscom, Handling-Systemen von Nutek und den entsprechenden Softwarelösungen von ASM und dem Schwesterunternehmen Critical Manufacturing. Am Stand demonstrierte ASM verschiedene modulare Automatisierungsanwendungen. Zum Wechsel kompletter Linienrüstungen werden zum Beispiel Wechseltische an der Linie über zentral softwaregesteuerte AIVs getauscht. Die Roboter sind in der Lage, ohne manuelle Eingriffe von Bedienern Tische zu wechseln und abgerüstete Tische wieder an den Rüstplatz zu fahren.

Auch Materialflussprozesse wurden abgebildet. Dazu zählt unter anderem die automatische Be- und Entladung der Linie mit Boards beziehungsweise den fertigen Produkten durch AIVs. Zum Beispiel melden die SIPLACE Bestückmaschinen Nachfüllbedarf an ASM Material Manager, bevor ein AIV Bauteile aus der automatisierten Lagerlösung ASM Material Tower entnimmt, die in rüstoptimierter Reihenfolge vorliegen. Der mobile Roboter mitsamt Material trifft an der Linie auf einen Bediener, der bereits vom ASM Command Center, eine Software für die smarte Bedieneraussteuerung, über die anstehenden Nachfüllprozesse in Kenntnis gesetzt wurde.

Die Besonderheit dieser Vorgehensweise: Sie ist nicht an Bauteilrollen gebunden, sondern eignet sich beispielsweise auch für Leiterplattenmagazine, Schablonen oder Pastenbedarf. Selbst Aufgaben wie die Entsorgung von Abfällen lassen sich über AIVs automatisieren. Ebenso ließe sich der Transport zwischen Hauptlager und anderen Lagersystemen von autonomen Transportrobotern übernehmen, um eine kontinuierliche Versorgung der Linien zu gewährleisten.

Der Druckprozess an der Linie wird vom selbstlernenden Expertensystem ASM ProcessExpert kontrolliert und auf Wunsch autonom optimiert. Die während des fortlaufenden Bestückprozesses erzeugten Prozessdaten werden kontinuierlich überwacht und verarbeitet, um Trendanalysen zu fahren, womit Abholraten von Bauteilen einen neuen Höchststand erreichen können. Weiterhin können AOI-Daten von jeglichen Drittherstellern über IPC-CFX in der Expertenlösung mit eingebunden werden. Dies ermöglicht eine schnelle und ausführliche Datenkorrelation sämtlicher Prozessschritte der gesamten Linie, bis auf ein einzelnes Pad heruntergebrochen, zur umfassenden Unterstützung bei der Ursachenanalyse.

asm-smt.de

 

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