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Ausgabeband mit Arbeitsplatz.
Die Einbindung in die Unternehmens-IT.
Bernd Birkholz trainiert sein frisch installiertes System.
Der Roboterarm sucht die gewünschten Komponenten.
Typische feuchtigkeitsempfindliche Materialien auf Rollen.
Das Gehäusekonzept Quattro in schickem Design.

Totech EU entwickelt seit Langem Lager- und Trocknungskonzepte für feuchtigkeitsempfindliche Bauteile. Konkret seit 1974, als Totech in Japan gegründet wurde. „Die Idee damals war, bereits verwendetes und mit Wasserdampf gesättigtes Trockenmittel nicht wegzuwerfen, sondern durch einen automatischen Regenerierungsprozess immer wieder verwenden zu können. So entstanden die ersten automatischen Trockenschränke“, erinnert sich Gerhard Kurpiela. Der Geschäftsführer von Totech EU weiß auch von den veränderten Anforderungen an Trockenschränke: „Die Anzahl empfindlicher Materialien hat in den vergangenen Jahren exorbitant zugenommen“, berichtet er und merkt an: „Da sind wir bei einigen Kunden an die Grenzen der Lagerkapazität in den klassischen Schranksystemen gestoßen. Wurden vor einigen Jahren die feuchtigkeitsempfindlichen Materialien noch von den klassischen Bauteilen getrennt gelagert, besteht heute der Anspruch, ein zentrales Lager zu entwickeln, das beide Kategorien gemeinsam verwalten kann.“

Der begehbare Dry Tower erlaubt Bewegungsfreiheit.

Der begehbare Dry Tower erlaubt Bewegungsfreiheit.Totech

Um diesen Bedürfnissen nachzukommen, griffen die Experten auf ihre langjährige Erfahrung mit der Produktion von Trocknungstechnik und Trockenschränken zurück. Besonders die Entfeuchtung mit ultraniedrigen Taupunkten bei Raumtemperatur steht im Fokus der aktuellen Entwicklung: dem Dry Tower. „Viele unserer Kunden haben mit einem stetigen Kostendruck zu kämpfen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an den Verarbeiter von Bauteilen. Themen wie Endbevorratung, Traceability von feuchtigkeitsempfindlichen Materialien und Kommissionierung komplexer Aufträge bei minimaler Personalbindung rücken immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses“, erläutert Gerhard Kurpiela, die Motivation für die Entwicklung von Dry Tower.

Trockentechnik mit SAP

Für die Automatisierung von Lagerungsprozessen arbeitet Totech mit KLS Systems zusammen. Die Adaptierung eines bewährten Lagersystems in Verbindung mit ausgereifter Trockentechnik bei gleichzeitiger Integration in bestehende SAP-Systeme stellt einen ganz neuen Ansatz in der Bauteilelagerung dar. Auf diese Weise entsteht eine All-in-One-Lösung für aktuelle Anforderungen. Das erste speziell für die Elektronikindustrie zugeschnittene Lagersystem wurde jetzt im Februar 2013 bei Birkholz installiert, einem Dienstleister für größere Firmen.

Der Familienbetrieb Birkholz beschäftigt im Ein- oder Zweischichtbetrieb bis zu 60 Mitarbeiter. Durch eine moderne Ausstattung entlang der SMT-Fertigungslinie erzielt das Unternehmen trotz kleiner und mittelgroßer Losgrößen und den damit verbundenen Umrüstzeiten Bestückungsleistungen von bis zu 1,5 Millionen Bauteilen und Komponenten pro Woche. Um keine unnötige Zeit mit der Bauteilsuche und Rücklagerung zu verlieren entschied man sich für das All-in-One-System. Für Bernd Birkholz, Geschäftsführer von Birkholz Elektronische Geräte ist der Dry Tower die Lösung zur rechten Zeit: „Wir suchten schon seit einigen Jahren nach einer Komplettlösung für unser Bauteillager. Ziel war es an einer zentralen Stelle ein bedienerfreundliches System zu installieren, das den Großteil unserer Bauteilkategorien lagert, verwaltet und nach den FIFO-Regeln bereitstellt.“ Die modulare Bauweise des Systems bietet die Möglichkeit, das Lager an der gewünschten Stelle zu platzieren. In der verwendeten Ausbaustufe kann Birkholz bis zu 5700 Rollen mit einem Durchmesser von 180 mm, 440 Rollen mit einem 330 mm und etwa 230 Traystapel einlagern. Durch die Erweiterung der Trockenzelle entstand zusätzlich ein Regallager für Leiterplatten und Stangenware. Dieses ist durch eine elektrische Schiebetür auch mit beladenen Händen begehbar.

Ein ganz anderer Bereich, in dem Trockentechnik von immenser Bedeutung ist, ist die Arzneimittelbranche. KLS System aus Weiskirchen beschäftigt derzeit 35 Ingenieure, Techniker und Mechatroniker und ist in dieser Branche beheimatet. Mit insgesamt mehr als 200 verkauften Systemen verfügt man dort über einen großen Erfahrungsschatz in der vollautomatischen, chaotischen und volumenoptimierten Lagerung von Verpackungen. Totech kombinierte die dort gewonnenen Erfahrungen mit seiner ausgereiften Trockentechnik, was zu neuartigen Möglichkeiten der Bauteillagerung führte. Dabei besteht der Dry Tower aus einem fünfachsigen Automaten, der bis zu vier Schranksysteme bedienen kann. Die Schranksysteme sind mit einer maximalen Anzahl an Schubladen ausgestattet, deren Höhe sich individuell dem Lagergut anpassen lässt. Die so geschaffene Lagerverdichtung stellt eine größtmögliche Lagerkapazität auf minimalem Raum sicher.

Kontrollierter Klimawandel

Im Dry Tower lagern MSL-Bauteile bei einer permanenten Trockenlagerung von < 5 % rF, so dass sie vor Feuchtigkeitsaufnahme geschützt sind. Die Verarbeitungszeit wird mit der Einlagerung gestoppt und über einen schonenden Rücktrocknungsprozess wieder aufgebaut. Die Floorlife-Zeiten der einzelnen Gebinde vom Wareneingang über die Lagerung bis zum Verbrauch am Bestückautomaten werden mitgeschrieben und überwacht. Mit speziellen Reset-Bereichen können abgelaufene Verarbeitungszeiten gezielt wieder aufgebaut und so die Verarbeitungsqualität sichergestellt werden.

Alle relevanten Daten der verarbeiteten Bauelemente, beginnend mit der ersten Einlagerung bis zum endgültigen Verbrauch, erfasst das System lückenlos und speichert die Daten in einer Datenbank. Diese hält neben den Aus- und Einlagerungsdaten auch kritische Zustände, Warnmeldungen und Quittierung mit Userangabe darin fest. Standardschnittstellen erlauben es, das Lagersystem mit verschiedenen Warenwirtschaftssystemen zu koppeln. Der Warenbestand wird aktuell erfasst und dargestellt. Zusätzliche externe Lagerorte, wie zum Beispiel ein Trockenlagerschrank für Stangenmaterial, lassen sich ebenfalls über die Software überwachen und verwalten. Durch diese Einbindung in den Produktionsablauf sorgt das System so für die strikte Einhaltung des FiFo-Prinzips bis hin zur automatischen Nachlieferung verbrauchter Gebinde direkt an den Bestückautomaten.

Kein zeitintensives Kommissionieren

Die automatische Ein- und Auslagerung reduziert die Personalbindungszeiten, da das System Laufwege und Wartezeiten minimiert. Zeitintensives Kommissionieren entfällt daher. Ein Auslagerungsauftrag wird nach etwa 15 Sekunden nach der Anforderung abgeschlossen und bietet mit dieser Zugriffszeit eine perfekte Unterstützung des Personals im Stoßbetrieb. Darüber hinaus, lassen sich einzulagernde Gebinde über eine Bildverarbeitung vollautomatisch vermessen. Das System errechnet auf Grundlage dieser Werte den kleinstmöglichen Lagerort in der entsprechenden Höhenklasse der Anlage. Anschließend wird die Spule mit einer Genauigkeit von 0,2 mm an diesem Ort abgelegt, so dass das zur Verfügung stehende Lagervolumen optimal ausgenutzt wird.

Diese Entwicklungen freuen Gerhard Kurpiela: „Wir glauben, mit diesem System den Nerv der Zeit getroffen zu haben. Ohne große Vertriebsaktivitäten haben wir innerhalb kürzester Zeit die ersten Systeme platzieren können. Besonders gefreut hat uns, dass wir nach den ersten Installationen auf zufriedene Kunden blicken dürfen. Das motiviert uns für die Zukunft und zeigt, dass unser enger Kontakt zu dem Kunden der richtige Ansatz ist.“

Nichts dem Zufall überlassen

Mit dem All-in-One-Lagerkonzept Dry Tower begegnet Totech dem Trend zur gemeinsamen Lagerung feuchtigkeitsempfindlicher Bauelenente mit Standardkomponenten. Die Einbindung in Automatisierungskonzepte sichert den Schranksystemen ihren Platz in der Fertigungsstrecke.

SMT Hybrid Packaging 2013, Halle 7, Stand 547