Asys entwickelt smarte Lösungen für die Elektronikfertigung von morgen

Im Fokus der Gespräche steht neben der Vernetzung des Shopfloors die Frage: Was tun, wenn die Linie optimiert ist, aber das Material an der Linie fehlt? Das breitgefächerte Produktportfolio der Asys Group bietet Lösungen für unterschiedlichste Anwendungsfälle. Von der Vernetzung des Wareneingangs, über mehrstufige Lagerkonzepte, der Linienversorgung mit Leiterplattenmagazinen oder der Entkopplung von Front-End und Back-End mittels flexibler Lagersysteme. Das Unternehmen gliedert seine Material-Logistics-Lösungen in drei übergeordnete Use Cases:

Der erste Anwendungsfall liegt im Material-Transport. Ziel ist dabei,  die Mitarbeiter zu entlasten und dem Fachkräftemangel entgegenzutreten. Transportaufgaben können mithilfe von autonomen mobilen Robotern, sogenannten AMRs, vollautonom realisiert werden – egal, um welche Art von Material es sich handelt.

Der zweite Use Case liegt im Component Reel Handling. Hier liegt der Fokus darauf, dass Bauteilrollen ab Wareneingang ins System eingepflegt werden. So haben Kunden immer eine klare Übersicht über ihre Bestandsmaterialien. Asys begleitet mit seinen Lösungen den gesamten Lebenszyklus der Bauteilrolle: von der Erfassung in der Scan & Label-Anlage, über die Lagerung im DryTower, den Transport über die flexiblen Rollenstrecken bis zum Replenishment (Liniennachversorgung) in der neuen Pick-by-Light-mobile-Anlage, die live auf der productronica gezeigt wird.

Der dritte Use Case widmet sich dem Magazine Handling. Hier wird das komplette Handling der Magazine von Front-End- bis Back-End-Prozess gemanaged. Zum Einsatz kommen die Lagerlösungen Magazine Warehouse oder der Smart Buffer, dazu später mehr. Asys kümmert sich darum, dass die richtigen Materialien an den Linienbeladern ankommen, schleusen die verarbeiteten Leiterplatten wieder aus und führen sie einem Zwischenlager, einem weiteren Fertigungsschritt oder dem Warenausgang zu.

In allen Material-Logistics-Szenarien arbeiten die Systeme in Verbindung mit dem Smart Factory Manager Pulse Pro.

Lücke Shopfloor – MES/ERP schließen

Im Smart Factory Manager Pulse Pro fasst Asys seine gesamte Palette an Softwarelösungen für den Shopfloor zusammen. Pulse Pro ist die Leitzentrale der Smart Factory und bietet mit zahlreichen Funktionen Lösungen auf allen Ebenen an. Das System bietet sechs Software-Module. Diese helfen, automatisierte Materialflüsse im Shopfloor zu steuern, eine dynamische Just-in-time-Versorgung für jeden Fertigungsschritt zu erreichen und alle Datenflüsse nachzuverfolgen.

Durch die kontinuierliche Erfassung der Materialbewegungen sowie der Bestandsveränderungen ist stets der korrekte Überblick über Material, Transportmittel und Produkte gegeben. Auf dieser Basis wird das benötigte Material bedarfsgerecht und just-in-time den Prozessen zugeführt. Dadurch können enorme Einsparungen und Optimierungen hinsichtlich des Lagerbestands auf dem Shopfloor erzielt und somit Lagerflächen reduziert und Produktivfläche geschaffen werden.

Linienumstellung über Hermes offline erledigen

Als ein Highlight der produc-tronica wird der neue Asys Hermes Assistant vorgestellt, der auch in Pulse Pro integriert ist. Dieser bündelt alle linienbetreffenden Aufgaben zentral an einem PC-Arbeitsplatz. Bedeutete die Vorbereitung zur Linienumstellung über Hermes bisher einen gewissen zeitlichen Aufwand, erfolgt diese jetzt zentral und mit wenigen Mausklicks. Der langwierige Programmieraufwand an jeder einzelnen Maschine entfällt. Dank der Schnittstellen der Hermes-Maschinenkommunikation können viele Aufgaben effizienter gestaltet und Programme übersichtlich verwaltet werden.  

Auf wenig Fläche viel Material lagern

Mit dem Smart Buffer ergänzt Asys sein Lagerportfolio um ein modulares und skalierbares Puffersystem für Leiterplattenmagazine, KLT-Boxen und Traystapel. Der Puffer besteht aus drei bis fünf Pufferebenen sowie vor- und nachgestellten Vertikalliften. Aufgrund der modularen Bauweise kann der Puffer mit unterschiedlichen Pufferkapazitäten ausgeführt werden. Je nach verfügbarer Raumhöhe, ist diese Kapazität über eine Konfiguration in Höhe und Länge erreichbar. Das interne Umlagerkonzept erlaubt den direkten Zugriff auf jede Transporteinheit.
Durch die linienähnlichen Dimensionen kann der Puffer flexibel und optimiert innerhalb von Produktionsumgebungen platziert werden und fügt sich optimal zwischen die Fertigungslinien ein. Die Fähigkeit, den Puffer direkt an einer Wand oder auch back-to-back zu stellen, erlaubt zudem die ideale Flächenausnutzung des Puffers. Bei vollautomatischer Ausführung erreichen Kunden bis zu 200% mehr automatisierte Kapazität im Puffer. Der Übergabe- und Übernahmeprozess kann manuell durch einen Bediener, per Trolley oder durch einen autonomen mobilen Roboter erfolgen. Somit lässt sich der Puffer, je nach Automatisierungsgrad, an den aktuellen Fertigungsprozess anpassen.

Der Linienbelader AES 03 Speed ermöglicht eine vollständig autonome Zuführung von Leiterplatten zur SMD-Linie und vereint zwei Funktionen in einer Maschine. Nicht nur das Vereinzeln der Leiterplatten vom Stapel gelingt mühelos, sondern auch das Entladen bereits bestückter Baugruppen aus dem Magazin. Bei Doppelspur-Maschinen können im Wechsel bestückte Leiterplatten und Leiterplatten vom Stapel zugeführt werden. Die AES 03 Speed erledigt somit den Job von zwei Anlagen. Der Platzbedarf reduziert sich um 30%.

Mit einem mobilen Transportroboter (AMR) werden die Magazine mit den Leiterplattenstapeln dem Linienbelader automatisiert zugeführt. Die Anlage vereinzelt die Leiterplatten zuverlässig vom Stapel. Zuvor wird der gesamte Stapel – mit Hilfe eines praktischen Ausziehers – aus dem Magazin in die Anlage gezogen. Anschließend trennt die Maschine die Leiterplatten seitlich voneinander und führt sie der nachfolgenden Anlage einzeln zu. Die Leiterplattenbreite sowie -dicke wird dabei ebenfalls automatisch eingestellt.

Im Vergleich zu herkömmlichen Stapelbeladern macht die AES 03 Speed die Verpackungseinheiten der Leiterplattenstapel (auch als Batches bezeichnet) rückverfolgbar. Die Batches werden im Magazin getrennt gelagert und vermischen sich untereinander nicht. Vor dem Einlegen eines Stapels in das Stapelmagazin erfolgt ein Scan des Codes der Verpackungseinheit (Batchcode), der dann einem bestimmten Magazin-Slot zugeordnet wird. Wenn das Leiterplattenpaket aus dem Magazin-Slot entnommen und vereinzelt wird, wird der Batchcode an die nachfolgende Laserbeschriftungsanlage übermittelt. An dieser Stelle wird der Batchcode mit dem Produktcode „verheiratet“. So ist eine Rückverfolgbarkeit der Baugruppe bis zum Leiterplattenhersteller möglich.

Auf der productronica 2021 stellte Ekra, ein Unternehmen der Asys Group, den ersten vollautonomen Drucker vor: die Serio 6000. Der Drucker kann autark über Schichten hinweg arbeiten, ohne dass er von Mitarbeitern der Produktion bedient werden muss. Die Automatisierung des Drucksystems kann dabei in Stufen erfolgen. Mit der neuesten Entwicklung für die Serio 6000, dem elektrischen Druckkopf „Sphere“, erzielt Ekra ein großes Plus in Sachen Nachhaltigkeit: „Sphere“ ermöglicht es, Paste vom Sieb aufzunehmen und zu einem neuen Auftrag zu transferieren. Das spart Ressourcen und Kosten. Der Druckkopf wird elektrisch angesteuert. Zwei Rakelklingen fungieren als eine Art Baggerschaufel, die beim Zusammenziehen die Paste von der Schablone in die Rakel aufnimmt. Die Paste kann auf eine andere Schablone transferiert oder in der Rakelkassette gekapselt aus dem Drucker entnommen werden. So wird unnötiger Verschnitt von Materialien vermieden.

Seitliche Pastenbegrenzer reduzieren den Pastenverbrauch im Drucker. Die bestehenden Produkte von Ekra sind mit dem Druckkopf kompatibel: Sie passen sich den unterschiedlichen Rakelwinkeln an und können werkzeuglos montiert und entnommen werden. Ein weiterer Vorteil des elektrischen Druckkopfes ist, dass jetzt sichergestellt werden kann, dass die richtige Kraft und der richtige Winkel für den anstehenden Druckauftrag eingestellt sind. Die integrierte Kraftmessung ist für die permanente Druckkraftregelung konzipiert. Der Rakelwinkel kann vollautomatisch an das Produkt angepasst werden, ob Fine-Pitch- oder Pin-in-Paste-Technologie.

Vom Smart Factory Manager über den vollautomatischen Drucker mit neu entwickelter Pasten-Aufnahme hin zu Material Logistics-Komponenten, die den Bediener unterstützen – die Asys Maschinen- und Linienlösungen sind in ein umfangreiches Portfolio eingebettet. Der Maschinenbauer hat sich aber für die Zukunft vorgenommen „sehr viel Zeit beim Kunden zu verbringen“, um über dessen Schichten hinweg zu analysieren, welche Verbesserungen noch gebraucht werden, um aus diesen Informationen neue Produkte zu entwickeln.

productronica 2023: Halle A3, Stand 277