Fertigungslinie Future Packaging erstmals mit täglicher Software-Demo

Das diesjährige Thema „… And Hardware For All“ der Live-Fertigungslinie Future Packaging greift die aktuellen Strömungen in der Hardware-Szene auf. Während die klassischen Impulsgeber, wie etwa große Consumer-Electronics-Hersteller, sich Jahr für Jahr eher in mehr oder minder innovativer Modellpflege üben, kommen aus der Maker- und Crowdfunding-Szene fast täglich neue Ideen. Befeuert durch vielfältige Finanzierungsmöglichkeiten, sind die großen Themen wie Industrie 4.0 und IoT äußerst attraktive Betätigungsfelder für kleine flexible Entwicklerteams. Bedingt durch die Entwicklungen, basierend auf Anwenderbedürfnissen, sind viele dieser Produkte nicht fertigungsoptimiert. Daraus resultieren für die komplette Job-Chain stark voneinander abweichende Anforderungen.

Erstmals mit täglicher Software-Demo

Starre Strukturen in den Projektierungs- und Fertigungsabläufen stellen hier ein großes Hemmnis dar. Dies erfordert die Auseinandersetzung mit einer anderen Denkweise. Es sollte ebenso flexibel mit Produktideen umgegangen werden, die nicht aus den klassischen Entwicklungsstrukturen stammen, sondern quasi direkt von der Straße in die Produktion getragen werden müssen. Unkonventionelle Ansätze der Produktumsetzung sind die Stärken modern aufgestellter Unternehmen.

Es zählt dabei auch ein tieferes Verständnis aller Abläufe und Prozesse in der Fertigung sowie eine Sichtbarmachung der Verkettungen und der gegenseitigen Beeinflussungen. Machine-to-Machine-Kommunikation wird zwar immer wieder inflationär ins Feld geführt, aber von den Wenigsten sinnvoll und zielführend eingesetzt. Mentor Graphics demonstriert daher auf dem vom Fraunhofer IZM organisierten Gemeinschaftsstand die Möglichkeiten ihrer offenen Maschinengemeinschaftssprache OML (Open Manufacturing Language). OML schafft eine operative Hierarchie, durch die sich neutralisierte Informationen zwischen Fertigungsprozessen austauschen lassen. Dazu gehören Details über alle Ereignisse in der Produktion in den Bereichen Prozessleistung, Materialversorgung und -verbrauch, Rückverfolgbarkeit, Prozessergebnisse und -parameter, Prozesssteuerung (Poka-Yoke) sowie Informationen über die Qualität der Test-, Inspektions- und Reparaturprozesse, sowohl automatisiert als auch manuell. Das linienübergreifende Tool will zahlreiche Probleme in automatisierten und manuellen Prozessen lösen, die vorher nicht behandelt werden konnten. Der von Mentor Graphics eingeführte OML-Standard basiert auf mehr als fünfzehnjähriger Erfahrung in der Entwicklung von Shop-Floor-Schnittstellen.

Mannigfaltige Interaktion zwischen Mensch und Maschine: Die von 18 Maschinen- und Anlagenbauern sowie Softwareanbietern unterstützte Live-Fertigungslinie Future Packaging will Expertenwissen aus erster Hand direkt an der Maschine vermitteln. Fraunhofer

Parallel dazu zeigt Ifm Datalink, wie sich mit dem Linerecorder sämtliche der von Anlagen und Systemen generierten Daten anwenderspezfisch kanalisieren lassen. So ist es möglich, web-basiert alle Informationen und Funktionalitäten aus dem Fertigungsumfeld zugriffssicher, weltweit abzurufen und zu bedienen. Alarme und Eskalationsstrategien bei Grenzwertüberschreitungen können hinterlegt werden. Der Benutzer hat die Möglichkeit, jederzeit online, auch mit Tablet-PCs, auf die Daten zuzugreifen, bzw. wird per SMS oder E-Mail umgehend informiert. Ifm bietet Hard-und Software-Lösungen, die die Durchgängigkeit der Daten vom Sensor bis in die Welt der ERP-Systeme, sowie der Cloud-Lösungen, einfach realisieren können.

Möglichkeiten, auch Maschinen miteinander zu verknüpfen und in ein IT-Gesamtsystem zu integrieren, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Kommunikationsplattformen bisher nicht zusammenzufassen waren, werden vor Ort aufgezeigt. Dabei erschöpft sich die Thematik nicht bei M2M: ERP wird hierbei ebenso anschaulich erläutert wie auch die Bereiche der vollständigen Nachverfolgung gemäß IPC 1782 sowie schlankes Materialmanagement. Daher wird als Novum täglich eine umfangreiche Software-Demonstration stattfinden und um 09:30 Uhr den Fertigungsalltag an der Future-Packaging-Linie einläuten. Hierbei wird gesondert auf Themen wie etwa die reibungslose Software-Integration, die erweiterte Maschineninteraktion und das intelligente Data-Mining eingegangen. Produktions-, Verfolgungs- und Reportingsysteme lassen sich dabei in aller Ruhe testen und begutachten.

SMT-Fertigung: Brücke zur IoT-Welt

Die Live-Fertigungslinie in Halle 5, Stand 434 auf der Messe SMT Hybrid Packaging 2017 setzt weiterhin den technischen Schwerpunkt auf die schnellst mögliche Anpassungsfähigkeit der Produktionsanlagen an die zu fertigenden Produkte. Es wird live gezeigt, welche Möglichkeiten der adaptiven Anpassung an das Produkt die einzelnen Maschinen und Geräte haben. Zusätzlich wird verstärkt die Kommunikation der einzelnen Maschinen untereinander thematisiert. Im Zusammenspiel der Maschinen und Anlagen mit den unterschiedlichen, eingesetzten Softwarelösungen kann im realen Umfeld demonstriert werden, welche Möglichkeiten sowie Vor- und Nachteile einer tiefen Integration von verschiedensten Hard- und Softwarelösungen für eine Produktion generiert werden. Es werden Trends aufgezeigt und Varianten veranschaulicht, in welche Richtung sich die einzelnen Vernetzungen treiben lassen.

Alles, was die derzeitige elektronische Baugruppenfertigung zu bieten hat,... Fraunhofer

Neuheiten sind unter anderem die Vorstellung von Maschinen, die den Markteintritt wagen, aber auch die Demonstration der neuen Evolutionserfolge etablierter Maschinenhersteller. Neben den bereits genannten zwei Softwarepartnern Mentor Graphics und Ifm Datalink werden insgesamt 18 Maschinenpartner die diesjährige Live-Demo-Linie bestreiten: Laser Micronics, Mimot, Factronix, PM Professional Maintenance-Service und Wartung, Elantas Europe, F&S Bondtec Semiconductor, Sonoscan, F&K Delvotec Bondtechnik, IPTE Factory Automation, Tower-Factory, Werner Wirth, Nordson Asymtek, Mycronic, LX Instruments, LPKF Laser & Electronics, Ersa, IBL-Löttechnik, Fuji Machine MFG (Europe), Engmatec, Brady, ATEcare Service, ASM Back End Systems (ehemals DEK), ASM Assembly Systems, Wagenbrett, Pac Tech – Packaging Technologies, Kumaident, Solder Chemistry, Murata Electronics Europe, Beta Layout, Zierick Manufacturing. Darüber hinaus werden die Fraunhofer Institute IZM, IFAM und ISIT vertreten sein.

...offenbart sich in dem diesjährigen Demoboard der Future-Packaging-Linie: Prunkstück ist das nur 7 mm x 6 mm kleine Curie-Modul von Intel, das neben dem 32-Bit-Prozessor auch einen Batteriecontroller, einen 6-Achsen-Sensor, Gyroskope und Bluetooth LE enthält, wodurch nicht nur die digitale Wasserwaage, sondern auch ein OLED-Display betrieben wird. Fraunhofer

Ein großer Teil des durchschnittlichen SMT-Bauelementespektrums wird auf dem Demonstrator-Board gezeigt. Die Verarbeitung von ungehäusten Bauelementen und ihr notwendiger Schutz durch Underfill wird genauso vorgeführt wie der allgemeine Bauelementeschutz durch eine Schutzverlackung der Oberfläche. Es werden sowohl die kleinsten marktverfügbaren passiven Bauelemente in der Größe 008004 (03015 metrisch) von Murata prozessiert als auch kompakte Rechenmodule wie das Curie von Intel. Dieses Modul stellt in einem Bauelement alles zur Verfügung, was im Bereich des IoT oder der Industrie 4.0 für Sensoren, Aktoren oder auch Verarbeitungseinheiten an Rechenintelligenz benötigt wird. Es enthält nicht nur Batteriecontroller, sondern auch schon grundsätzliche Funktionen wie 32-Bit-CPU, 6-Achsen-Kombi-Sensoren, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Bluetooth Low Energy und vieles mehr. So wird mit dem gefertigten Demonstrator-Board die Brücke zwischen der tiefgreifenden M2M-Kommunikation der Fertigungslinie hin zur Welt des IoT geschlagen.

Lückenlose Traceability und intelligente Fehlerdetektion

Dreimal täglich wird das Demonstrationsboard auf der Fertigungslinie in Halle 5, Stand 434 gefertigt. Den täglichen Auftakt bildet die umfangreiche Software-Demo. Im Anschluss an die Linienführungen stehen erfahrene Technologieexperten an den Maschinen, um Fragen und Problemstellungen zu erörtern und Lösungsansätze zu bieten.

Um die benötigte Flexibilität sicherzustellen, werden schon am Eingang der Linie die verschiedensten Möglichkeiten der Baugruppenkennzeichnung vorgeführt. Die Transportaufgaben zwischen den einzelnen Prozessschritten übernimmt 2017 erstmals IPTE Factory Automation, der als neuer Partner gewonnen werden konnte. Auch beim Pastenauftrag sind maximale Flexibilität gepaart mit höchster Präzision und Wiederholgenauigkeit gefragt. Um dies zu realisieren, wird seriell mit einem Drucker und einem Pastenjetter gearbeitet. Drahtbondverbindungen werden genauso demonstriert wie auch moderne flexible Bestückkonzepte. Um die gesamte Baugruppe möglichst schonend zu prozessieren, werden die Lotverbindungen in einer Dampfphase realisiert. Diese wird natürlich Inline betrieben, um aufzuzeigen, dass Dampfphase und Inline-Betrieb sehr wohl stressfrei funktionieren können.

Zu jeder Fertigung gehören ebenfalls mechanische Bearbeitungen wie etwa das Nutzentrennen, der Baugruppenfunktionstest, Repair oder aber die Analyse durch AOI, AXI, Röntgen- und/oder Ultraschallmikroskopie. All diese Aufgaben sind entweder in die Fertigungslinie integriert oder können auf der insgesamt 1020 m² großen Standfläche erkundet und mit den jeweiligen Experten direkt an den Maschinen und Geräten diskutiert werden.

Erstmals mit Logo: Die eingeschworene Gemeinschaft der Future-Packaging-Fertigungslinie will künftig mit einem eigens konzipierten Logo als eigene Marke auftreten und damit für eine höhere Wahrnehmung auf der SMT-Messe sorgen. Fraunhofer

Eine Sattelitenlinie für die Fertigung komplexer Subsysteme wird durch Panel Level Packaging ebenfalls vorgeführt. Denn „Eingebettet“ ist im Grunde das Schlagwort, in dem sich viele Trends der Baugruppenfertigung widerspiegeln. Die Elektronik wird immer stärker und fast unsichtbar in den Alltag integriert und, um dies zu ermöglichen, wird zunehmend smarte Elektronik in die verschiedensten Produkte eingebunden. Viele smarte Produkte, egal ob IoT, Industrie 4.0 oder AAL, sind dann eingepasst in ein digitales Ökosystem, damit maximale Flexibilität im Alltag gewährleistet wird.

SMT Hybrid Packaging 2017: Halle 5, Stand 434

(mrc)