Bildergalerie
Mit dem hauseigenen Adapterbau liefert Baumann nicht nur die Testanlage, sondern auch individuelle Problemlösungen für kundenspezifische Applikationen.
Durch Warenträger, die nach dem Paternoster-Prinzip verfahren werden, kommen thermische Prüfverfahren mit wesentlich weniger Energie aus.
Das Bild zeigt eine Klimatester-Anlage mit zwei integrierten Klimakammern, den so genannten Cubes, für das Testen von Bauteilen in heißem und kaltem Zustand.

Neue Produkte werden mechanisch und elektronisch immer anspruchsvoller. Ohne Automation wäre dies bei den geforderten höchsten Qualitätsansprüchen nicht möglich. Seit 30 Jahren widmet sich Baumann der Industrieautomation. Die verschiedenen Produktlinien basieren auf Baukastensystemen für die Automatisierung von Produktionsprozessen, die sich jederzeit an wechselnde Anforderungen anpassen lassen. Einen Schwerpunkt bilden dabei das Handling und Montage mit Robotersystemen. Mit dem Geschäftsbereich „Testsolutions“ bietet der Automatisierer modulare Testsysteme an, die auf der Automationsplattform te|box aufbauen. Eine schnelle Umrüstung und die Wandlungsfähigkeit von der Stand-Alone-Anlage bis hin zur Einbindung in eine Fertigungslinie machen diese Plattformen attraktiv.

Flexibilität in der Produktion

Die te|box ist das Basismodul für die Automatisierung von Testaufgaben beim Klimatester.

Die te|box ist das Basismodul für die Automatisierung von Testaufgaben beim Klimatester.Baumann

Gerade weil Produkte heute von der Idee bis zur Marktreife in einem noch nie dagewesenen Tempo auf den Markt kommen, sind Fertigungslinien gefragt, die Produktionsprozesse gemäß „lean production“ ermöglichen – im Sinne einer schlanken Organisation heißt dies für automatisierte Plattformen: so viel wie nötig und so wenig wie möglich. Gefragt sind einerseits standardisierte Fertigungslösungen, die aber andererseits flexibel genug sein sollen, um mehrere Produktlebenszyklen zu bedienen. Immer weniger gefragt sind indes hochkomplexe und vollautomatisierte Fertigungsanlagen: Wirtschaftlichkeit lässt sich oft eher durch kleinere, einfachere und flexiblere Produktionseinheiten und Testsysteme erreichen. Mit einer auf die spezifischen Anforderungen zugeschnittenen Vorgehensweise lassen sich Stückzahlen unkompliziert vergrößern oder verkleinern, je nach Angebot und Nachfrage. Unternehmen können damit schnell auf neue Markttrends reagieren. Sie vermeiden ebenso Überproduktion wie Lieferengpässe und können die vorhandenen Fertigungsanlagen unkompliziert auf neue Anforderungen anpassen.

Montage- und Testanlagen, U-förmig angeordnet, erlauben eine effizientere Auslastung der Maschinenbediener. Mitarbeiter haben einen besseren Überblick über den gesamten Fertigungsprozess und können schneller und effizienter auf Variablen in der Produktion reagieren. Die Produktlinien „Kombitester“ und „Multitester“ können in unterschiedlichen Konfigurationen alle mechanischen, optischen und sensorischen Kontrollmöglichkeiten enthalten.

Optimale Raumausnutzung

Ein Alleinstellungsmerkmal der te|box ist, dass Testeinheiten stapelbar sind und eine Skalierbarkeit in der Höhe stattfinden kann. Für größere Stückzahlen ist deshalb nicht zwingend mehr Stellfläche notwendig. Bestehende Anlagen lassen sich dank des Baukastenprinzips schnell an neue Produktparameter anpassen, etwa die Beladearten der Testeinheiten, die sich jederzeit von manuell über teilautomatisiert bis hin zur vollautomatischen Be- und Entladung umrüsten lassen. Ein gutes Beispiel für die Verbesserung der Qualitätssicherung bei Produktionsprozessen stellt der „Klimatester“ dar, der in Kooperation mit dem Hersteller für Anlagen zur Optimierung thermischer Prozesse SMT-Wertheim konzipiert wurde. Vor allem in der Autoindustrie sind Steuergeräte gefragt, die bei Hitze ebenso wie bei Kälte einwandfrei funktionieren müssen. Mit dem Klimatester lässt sich jedes produzierte Teil, wie etwa Leiterplatten und Steuergeräte, auf einwandfreie Funktionsfähigkeit bei Hitze und Kälte testen. Die Systeme sind für verschiedene Testverfahren wie dem EOL, Funktionstest oder HF-Test ausgelegt. Bauteile, die dem Funktionstest nicht standhalten, werden aussortiert. Die daraus resultierenden niedrigen PPM-Raten (parts per million) vermeiden kostenintensive Rückrufaktionen.

Das Paternoster-Prinzip

Eine verbesserte Energieeffizienz ist, neben der bereits erwähnten Einsparung an Produktionsfläche, ein gewisser Vorzug einer Testlösung. Sobald Steuergeräte komplexer in ihrer Form werden, werden diese in der Regel mit einem Warenträger (WT) transportiert, die dann während des Testdurchlaufs der Steuergeräte ebenfalls mit aufgeheizt und abgekühlt werden. Derartige Systeme sind platzintensiv und benötigen sehr viel Energie, bis die Gesamtmasse aus Bauteil und WT die gewünschte Temperatur erreicht. Der Klimatester von Baumann und SMT-Wertheim funktioniert dagegen anders. Hier sind die Warenträger bereits fest in der Heiß- oder Kühlkammer integriert. Wie bei einem Paternoster laufen sie ständig im Kreis und verbrauchen für das Aufheizen oder Abkühlen bedeutend weniger Energie.

Zugleich ist dies eine platzsparende Methode. So kommt die Gesamtanlage – ausgestattet mit zwei „Cubes“, je einer fürs Heizen und Abkühlen mit integriertem Warenträger, sowie mit zwei Teststationen – insgesamt mit 2,5 m Platzbedarf in der Breite aus. In der Hitzekammer (Cube HTT) muss lediglich das Werkstück auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt werden. Im Anschluss wird das aufgeheizte Bauteil vom Warenträger entnommen und in der Teststation geprüft. Von da aus gelangt das geprüfte Produkt auf einen bereits gekühlten Warenträger. In der Abkühlkammer (Cube RTT) muss ebenfalls nur das Bauteil auf Raumtemperatur gebracht werden. Die daraus resultierenden Energieeinsparungen tragen wesentlich zur Verbesserung der Nachhaltigkeit bei und sparen Produktionskosten. Der Klimatester prüft Werkstücke in einem Temperaturbereich von -45 °C bis hin zu +155 °C.

Dezentral prüfen

In der Natur hat sich gezeigt, dass dezentrale Systeme in der Regel stabiler und resistenter sind. Dieses Prinzip hält zunehmend Einzug in die industrielle Fertigung. In der Phase von der Idee bis zum Produktionsstart von Bauteilen realisiert Baumann kurzfristig Handlings-, Montage- und Testanlagen, die den drei Grundpfeilern der Lean Automation gerecht werden: hohe Flexibilität der Anlage durch ein Baukastenprinzip, hohe Anpassungsfähigkeit an Stückzahlen durch Skalierbarkeit sowie Reaktionsmöglichkeiten auf kurzfristig wechselnde Marktverhältnisse durch einfache Umrüstbarkeit bei mittelfristig relativ niedrigen Investitionskosten.

SMT Hybrid Packaging 2015: Halle 7A Stand 119 und Halle 7, Stand 159