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Inline-Programmiersystem Roadrunner3.
Die Roadrunner3-Features im Vergleich zum Vorgänger Roadrunner.

 

 

Unabhängig davon, welche SMT-Maschinen ein Unternehmen in seiner Fertigungslinie nutzt, ermöglichen spezielle Adapter die problemlose Einbindung des Programmiersystems Roadrunner3 in die SMT-Fertigungsumgebung. Damit ist den Entwicklungsexperten bei Data I/O gelungen, was der Markt von den Herstellern immer fordert: die Ausrichtung an den Anforderungen aus der Praxis der Elektronikfertigung. Im Ergebnis zeigen sich eine Verkürzung der Vorlaufzeit, Fehlerminimierung und Kostenersparnis, also die Kernpunkte einer modernen Lean-Management-Produktion.

Wer im globalen Markt bestehen will, ist gezwungen schneller zu entwickeln als andere, um als Erster mit seinem Produkt auf dem Markt zu sein. Man muss aber auch eine immer breitere Produktvielfalt anbieten, um den wachsenden Kundenwünschen gerecht zu werden. Und natürlich soll man auch günstiger anbieten als der Mitbewerb. All diese Anforderungen müssen ganz selbstverständlich in der Fertigung umgesetzt werden.

Um Entwicklungszeiten zu verkürzen, arbeiten oft mehrere Teams an unterschiedlichen internationalen Standorten an einem Problem und entwickeln gemeinsam. Dabei müssen Barrieren unterschiedlichster Systeme und Programmplattformen überwunden werden. Design und Prototyping werden mit einbezogen. Dann endlich geht es in die Fertigung. Hier gilt es die Daten, oft über Fernübertragung, zu übernehmen und entsprechend umzusetzen. Dass die Umsetzung dieser Daten und Codes fehlerfrei erfolgen soll, versteht sich von selbst.

Während Produktionen anlaufen wird kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert. Notwendige Änderungen und abgewandelte Aufträge verlangen nach Möglichkeiten, selbst in der laufenden Produktion Modifikationen der Firmware vorzunehmen. Der beschriebene Ablauf ist längst keine Ausnahme mehr, sondern Business as usual wie z. B. in der Mobilkommunikationsbranche.

Potenzial der Inline-Programmierung nutzen

Dank der Inline-Programmierung ist eine schnelle Time-to-Market möglich. Die Übertragung der Firmware auf Halbleiter und Flash-Speicherbausteine unmittelbar vor der Montage auf die Platine trägt dazu bei, die Fertigung zu beschleunigen und Änderungen sogar noch in letzter Sekunde einzubringen. Was sich einfach anhört, verlangt technologische Kompetenz und Erfahrung.

Das System entnimmt leere Bausteine aus einem Tape, programmiert mehrere davon gleichzeitig und stellt diese dann direkt am Pick-and-Place-Kopf des SMT-Automaten zur Verfügung. Dieser einfach anmutende Vorgang realisiert entscheidende Vorteile der Just-in-Time-Programmierung: Eine teure Lagerhaltung vorprogrammierter Bausteine – immer noch ein gängiges und weit verbreitetes Verfahren – ist nicht mehr notwendig. Damit entfällt auch der logistische und kostspielige Aufwand, die Bausteine jeweils rechtzeitig in der Fertigung anzuliefern.

Da direkt in der Fertigung programmiert wird, können Code-Änderungen jederzeit umgesetzt werden, indem die entsprechende Firmware in die laufende Produktion eingespielt wird. Durch die direkte Einbindung in die Produktion werden die Quellen, an denen Fehler entstehen können, reduziert. Hinzu kommt die Kosteneinsparung durch reduzierte Personal- und Dienstleisterkosten in Sachen Programmierung.

Ebenso rechnet sich die erreichte Qualitätssteigerung, die nicht nur vorgeschriebene gesetzliche Regelungen sicherstellt, sondern auch Nacharbeit oder gar Rückholaktionen verhindert.

Hochgeschwindigkeits-Inline-Programmierung

Mit dem Roadrunner3 ist es nun gelungen, den Anforderungen einer hoch automatisierten Hochgeschwindigkeits-Inline-Programmierung umfassend gerecht zu werden. Die Montage des Tools erfolgt direkt in der Zuführeinheit des SMD-Bestückungsautomaten, ohne Veränderungen in der Produktionslinie bzw. im SMT-Prozess.

Das Programmiersystem entnimmt unprogrammierte Flash-Speicherbausteine vom Tape, programmiert vier Halbleiter parallel und übergibt die fertigen Komponenten an den Aufnahmepunkt der Bestückmaschine. Für alle bisher unterstützten SMT-Automaten wie Siplace, Fuji, Panasonic und Mydata gibt es genau passende Adapter-Kits. Das einstellbare Tape-in-Modul unterstützt Tape-Breiten zwischen 16 und 44 mm. Kostenintensive Umrüstzeiten durch lange Produktionsstopps werden auf diese Weise vermieden.

Um Zuverlässigkeit und Qualität in der Bausteinprogrammierung weiter zu erhöhen, ermöglicht die aktuelle Factory-Integration-Software FIS nun das, was Fertigungs- und Produktionsleiter bei der Industrie immer verlangt hatten: eine zuverlässige und sicherere Steuerung des Programmierprozesses in der Fertigung. Dies bewirken die beiden neuen Softwaremodule FIS Remote und FIS Track.

Clevere Softwaremodule

FIS Remote übernimmt die automatische Jobauswahl sowie das anschließende Laden des Jobs in das Programmiersystem und eliminiert dadurch potenziell folgenschwere Bedienfehler. Möglich wird dies durch die lückenlose Anbindung an ein beliebiges, unternehmenseigenes Produktionsleitsystem (MES) oder eine andere Produktionssteuerung. Dieser Umstand sichert die Integration in das Warenwirtschaftssystem (ERP-System) des Unternehmens.

Den Vorteil für die Praxis verdeutlicht ein Beispiel eines Elektronikproduzenten. Dort wurde die falsche Software für die Bauelementeprogrammierung geladen. Dieser Fehler wurde bei dem Funktionstest nicht erkannt, sodass einige Tausend Geräte das Werk verließen. Als der Fehler erkannt wurde, mussten die Geräte zurückgerufen und reprogrammiert werden. Die Kosten für die Rückrufaktion und Neuprogrammierung lagen bei rund 10 Mio. US-$ – den immateriellen Schaden an Imageverlust und Markenbeschädigung nicht gerechnet.

Das zweite Softwaremodul FIS Remote erlaubt eine datengesteuerte Entscheidungsfindung zur Optimierung des Programmierprozesses. Alle relevanten Trace-Daten stehen zur Verfügung und können zur Weiterverarbeitung genutzt werden. Die gefürchteten kostenintensiven Ausschuss- und Nacharbeitskosten werden durch automatische Erfassung und nachfolgenden Export der Programmierergebnisse minimiert.

Um mögliche Problemfälle vorwegzunehmen und eine optimale Anlagennutzung sicherzustellen, versenden die Softwaremodule FIS Remote und Track E-Mail-Warnungen, sobald eine Wartung für das Programmiersystem ansteht oder die Ausbeute unter einen bestimmten Sollwert fällt.

Roadrunner3 programmiert Bausteine unmittelbar vor der Platzierung auf die Platine. Es arbeitet mit FlashCore III, einer schnellen Flash-Programmierarchitektur, die heute zur Programmierung von High-Density-Flash-Memories wie MMC, SD- und NAND-Flash üblich ist. FlashCore III gilt als bewährte Lösung zur Programmierung von Mikrokontrollern, EPROMs, EEPROMs, NOR-Flash- und vielen anderen Speichern.