SMT-Hybrid Packaging 2018: Live-Fertigungslinie Future Packaging

Gerade der Punkt, wie unsere Mobilität in Zukunft aussehen kann, ist eines der großen anstehenden Menschheitsprobleme. Hierbei ist es egal, ob es sich um den Personentransport, Warenbewegungen oder auch den Datenaustausch handelt. Unser derzeitiges Zusammenleben ist immer mehr auf allumfassende Verfügbarkeit ausgelegt. Die sofortige Bedarfsbefriedigung in den Bereichen Produktverfügbarkeit oder auch Inhalte – egal ob On- oder Offline – etabliert sich als ein Grundverständnis der kommenden Generationen.

Besonderes Augenmerk der Live-Fertigung in Halle 5, Stand 434, gilt der Verkettung und Verknüpfung der Maschinenlinie und die dazugehörigen Softwarekomponenten. Mesago/Thomas Klerx

Viele Neugründungen von Unternehmen arbeiten zielgerichtet an Entwicklungen in diesen Bereichen. Schon deren Arbeitsweise, meist unzureichend unter Agilität zusammengefasst, lässt manch etabliertes Unternehmen, staunend in Schockstarre verharren.

IOT, Industrie 4.0 und wie sie alle heißen

Verkaufsfördernde Buzzwords sind allgegenwärtig. Was aber ist die Hardware dahinter, die alles antreibt? Was unterscheidet die verschiedenen Bereiche und welche Komponenten beziehungsweise Strukturen sind im Grunde überall gleich und müssen nur den Gegebenheiten angepasst werden? Diese Fragen werden meist nur unzureichend geklärt, da sich so leichter Probleme heraufbeschwören lassen, deren Lösung dann verkauft werden kann.

Es bestehen bei all den skizzierten Einsatzfeldern und Einsatzszenarien aber immer auch Gemeinsamkeiten in den Anforderungen an die aktuelle Baugruppenfertigung. Signale und Messgrößen müssen aufgenommen, umgewandelt und verarbeitet werden. Die daraus resultierenden Aktionen müssen dann als Steuerungsdaten an die ausführenden Komponenten weitergegeben werden. Natürlich sind dies insgesamt immer gemischte Systeme, da sie sowohl Sensorik, die Intelligenz der verarbeitenden Logik und auch die Steuerung der Powermodule übernehmen müssen.

Eine Baugruppen-Fertigungslinie, die sich flexibel allen daraus resultierenden Aufgabenstellungen widmet, ist nicht von der Stange erhältlich und bedarf einer detaillierten Konzeption. Jeder einzelne Prozessschritt muss dabei so gewählt werden, dass durch weit geöffnete Prozessfenster schon eine Fehlervermeidung ermöglicht wird. Alle Prozesse entlang der Wertschöpfungskette müssen trotzdem nach Möglichkeit inline inspiziert werden, um ein Höchstmaß an Ausbeute bei gleichbleibend hoher Qualität der gefertigten Baugruppen sicherzustellen.

Hierzu werden in der Future Packaging Linie in diesem Jahr alle derzeitig marktverfügbaren Analysesysteme demonstriert. Von der SPI über AOI, AXI, Ultraschallmikroskopie bis hin zu End-of-Line-Testern und elektrischen Funktionstestern ist alles vorhanden und wird ausführlich vorgestellt. Doch nicht nur die einzelnen Inspektionsschritte sind hier immens wichtig, sondern auch die Möglichkeit, dynamisch auf jedwede Produktänderungen zu reagieren. Da aber jede Baugruppe auch einem anderen Einsatzszenario unterliegt, muss die Möglichkeit vom Komponenten- bis zum Baugruppenschutz durch geeignete Materialdisposition vorgehalten werden. Vom Flip-Chip Underfill bis zum Komponenten und Drahtbond-Schutzlack ist daher alles in der Future Packaging Linie vertreten. Es kann während der Fertigungsruns alles besichtigt werden, was den aktuellen Anforderungen entspricht. Unser Motto: Wenn wir es nicht haben, brauchen Sie es nicht!

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Reise durch die moderne Fertigungslandschaft

In diesem Jahr stehen mit Mentor a Siemens Company, Ifm Datalink und – erstmals dabei – MCP Management Consulting Partners kompetente Softwarepartner den Besuchern auf dem Gemeinschaftsstand Rede und Antwort. Eine komplette M2M-Verkettung und ein komplettes ERP-System versetzen uns in die Lage, wirklich ab der Anlieferung der Leiterplatten zum Einstapeln – was in diesem Jahr durch einen Roboter erfolgen wird – jegliche Zustandsänderungen zu verfolgen und den darauf aufsetzenden Reportingsystemen zuzuführen.

Doch auch der gesamte Future-Packaging-Stand unterliegt einer ständigen Veränderung. 2018 wird von uns eine Gesamtfläche von 1100 m² bespielt. Das ist schon im Aufbau und der Konzeption eine logistische Anforderung, da die immerhin 31 Partner koordiniert und in ein homogenes Auftreten integriert werden müssen. Auf einer Länge von über 30 m erstreckt sich die reine Future-Packaging-Maschinenlinie. 18 Maschinen- und drei Softwarepartner werden dreimal täglich bei den Führungen um 10, 13 und 15 Uhr den Besuchern der SMT-Messe während der Livefertigung zeigen, welche Möglichkeiten sich ihnen im Produktionsumfeld bieten.

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

Das sind die Highlights:

• Vorführungen und Diskussionen zum Thema „Shopfloor Management“
• drei Live-Demonstrationen täglich mit verschiedenen inhaltlichen Schwerpunkten
• Jeden Tag eine Führung in Englisch
• Roboter-Transportsystem für die gefertigten Baugruppen
• E-Bike Test-Fahrt-Bereich
• 16 Mitaussteller, die das technologische Spektrum der Fertigungslinie ergänzen, zum Beispiel in den Bereichen Bauelemente, Substrattechnologien, Wafer Level Packaging, QMS, Testability, Lotpasten, Hilfsstoffe, Lagerung oder Reparatur

Vorgestellt wird:

• Livefertigung eines IOT-Baukastens
• Kooperation mit dem Fraunhofer Leistungszentrum „Digitale Vernetzung“
• Smarte Industrie-4.0-IoT-Lösungen
• JIT-Materialmanagement
• Finite Produktionsplanung
• Vollständige Nachverfolgung gemäß IPC-1782
• Gläserne Datenstruktur durch komplette M2M-Verkettung aller Module
• ERP-System-Vorführung
• Alle derzeit marktverfügbaren Baugruppenbeschriftungsvarianten
• Inspektionskette: SPI, AOI, AXI, CT, Acoustic Microscopy, In-Circuit- und Funktionstest, End-Of-Line-Test

Dreimal täglich wird das Demonstrationsboard auf der Fertigungslinie gefertigt. Die Platine, die Basis einer digitalen Wasserwaage ist, dient als aktueller Technologiedemonstrator. Fraunhofer IZM

Mit Bedacht wurde das Motto „Smart Motion“ gewählt: Wie intelligente Automation auch außerhalb der Fertigungsprozesse aussehen kann, soll ein kleiner Parcours für E-Mobilität anschaulich darstellen. Vorgestellt werden verschiedene elektrische Antriebskonzepte, wie etwa die von TUMCreate vorgestellte Antriebslösung „ease“ für konventionelle Fahrräder. Messebesucher können sich überdies auf elektrisch betriebene Skateboards freuen und sich von einem mit einem Boschmotor ausgerüstetem „klassischen“ E-Bike und wahrscheinlich auch von den Vorzügen eines elektrisch betriebenen Lastenrades überzeugen lassen.

(mrc)