Hard- und Softwaretools für linienübergreifende Fertigungsfeinplanung

Material Manager und SiCluster MultiLine heißen die aktuellen Zauberwörter mit denen ASM Assembly Systems für durchgängige Toolketten hinsichtlich Materialfluss und Rüstprozessen sorgen will. Schließlich gilt es, den Workflow in der Fertigung zu optimieren – und zwar beginnend bei der Planung über intelligente Rüstkonzepte bis hin zur effizienten Bestückstrategie. Der Bestückautomatenhersteller ging daran, entsprechende Softwarepakete zu entwickeln, welche die reibungslose Kommunikation zwischen ERP und der Fertigungsebene ermöglichen. Die Motivation hierzu erklärt Hubert Egger so: „Viele ERP-Systeme können die SMT-spezifischen Eigenheiten einer funktionierenden Materiallogistik in der Elektronikfertigung nicht abdecken. Hier muss man nicht einmal bis zu MSD-Offenzeiten gehen, schon bei der Materialverfügbarkeitsprüfung gibt es in vielen ERP-Systemen wenig Unterstützung, wenn man die Prüfung auf Basis von konkreten Rüstplänen der SMT-Bestücklinien durchführen möchte.“ Der Leiter Produktmarketing Software bei ASM Assembly Systems sieht Vorteile in der proprietären Softwarelösung: „Der Siplace-Material-Manager schließt diese Lücken, weil unsere Software Materialien auf Gebindeebene erfasst. Es macht in der Elektronikfertigung eben einen Unterschied, ob ich 10.000 Stück eines Bauteils auf einer Rolle oder auf fünf Rollen verteilt vorrätig habe.“

Materialbestände transparent verwalten

Demnach vermag das neuartige Softwareprogramm mit gängigen ERP-Systemen zu kommunizieren und ergänzt diese um weitreichende Funktionen für eine SMT-spezifische Materiallogistik. Auf der Fertigungsseite integriert sich der Siplace-Material-Manager in Softwaremodule wie Siplace-Setup-Center und optimiert das Materialmanagement in der Elektronikfertigung. So werden die SMT-Materialien auf Gebindeebene und über mehrere Lagerorte hinweg transparent verwaltet, Picklisten generiert, Lagersysteme gesteuert, MSD-Offenzeiten überwacht und Verbrauchsdaten direkt aus den Siplace-Bestückautomaten übernommen. Modular aufgebaut lässt sich die Software zügig mit Grundfunktionen installieren und dann über weitere Module mit speziellen Funktionen erweitern.

Im Detail bedeutet dies, dass sich mit der Suite die Bestände im Bauteilehauptlager und allen anderen Lagerorten inklusive Vorrüstung oder SMT-Linien transparent verwalten lassen. Die Materialien werden dafür über UIDs (Unique IDs) eindeutig auf Gebindeebene erfasst. Aus Fertigungs- und Planungssicht stellt dies einen großen Vorteil gegenüber ERPs dar, die meist nur Gesamtbestände zeigen und deren Verteilung auf Rollen oder andere Gebinde nicht berücksichtigen. Während die Vereinnahmung im Materialeingang beispielsweise mittels Import von Daten aus dem ERP-System, UID-Vergabe und Labeldruck unterstützt wird, lassen sich beim Ausfassen von Materialien wegeoptimierte Picklisten erstellen und Entnahmen per Scan verifizieren. Die Stärken des Siplace-Material-Managers sind die Steuerung automatischer Bauteillagersysteme sowie das Management von MSD-Bauteilen, weshalb der Experte anmerkt: „Mit unserer Software schaffen wir echte Transparenz und erlauben Elektronikfertigern, durchgängige Workflows für alle Aufgaben der Materiallogistik zu etablieren.“

Kampf dem Teiletourismus in der SMT-Fertigung

Mit neuen Hardware- und Softwarelösungen bietet der Bestückautomatenhersteller erstmals durchgängige Toolketten für Materialfluss und Rüstprozesse in der SMT-Fertigung. „Ziel ist es, kosten- und zeitintensive Materialbewegungen zwischen SMT-Fertigungslinien und SMT-Bauteilelager auf das wirklich erforderliche Maß zu reduzieren“, erläutert Hubert Egger die Strategie von AMS Assembly Systems. Auf der Productronica 2013 wurden mit der Software Siplace-Material-Setup-Assistent und dem Siplace-Active-Feeder-Rack zwei weitere Lösungen für den Vorrüstbereich vorgestellt.

Im Active-Feeder-Rack lassen sich die im Vorrüstbereich vorhandenen Förderer und Bauteile zwischenlagern. Anders als im klassischen Regal werden die Feeder weiter mit Strom versorgt und bleiben mit den Siplace-Softwaresystemen verbunden. Das eröffnet Elektronikfertigern völlig neue Möglichkeiten, um über eine verbesserte Softwareunterstützung zu schnelleren und zuverlässigeren Rüstprozessen zu kommen. Anwendern im Vorrüstbereich wird auf Mausklick über LED-Signale angezeigt, welche der von der Linie kommenden Förderer und Bauteile in nachfolgenden Rüstungen benötigt werden und welche komplett abgerüstet werden können. So lassen sich Vorrüstbereiche als transparente Pufferlager nutzen und unnötige Materialbewegungen wirksam reduzieren.

LED-Signale der Förderer helfen bei der Vorrüstung

Von der Line zurückkommende Förderer signalisieren per LED-Signal, ob sie komplett abgerüstet oder für eine demnächst anstehende Rüstung im Active-Feeder-Rack zwischengelagert werden können. Diese Funktion vermeidet, dass Bauteile aufwändig abgerüstet und ins Bauteilehauptlager gebracht und verbucht werden, um dann unmittelbar danach wieder ausgebucht und aufgerüstet zu werden. Gleichzeitig wird das Vorrüsten der Bauelemente-Wagen via Softwareunterstützung schneller und zuverlässiger, weil sich die benötigten Förderer Stellplatz für Stellplatz im Siplace-Active-Feeder-Rack per LED-Signal ausweisen.

Dadurch vermeiden Anwender lange Suchwege, wodurch sich die Prozesse im Vorrüstbereich beschleunigen und die LED-Signale der X-Feeder verhindern Rüstfehler. „Heute verbergen sich in den Prozessen neben den SMT-Linien die größten Effizienzreserven“, ist Hubert Egger überzeugt. „Daher stellen wir integrierte Lösungen sowie durchgängige Prozess- und Toolketten in den Mittelpunkt. Die beiden Tools beschleunigen Rüstprozesse, sparen Geld und Zeit, weil sie unnötige Materialbewegungen und das wiederholte Ein- und Ausfassen im Bauteilehauptlager eliminieren.“

Effiziente Rüstkonzepte

Weitere Verbesserungen von Materialfluss und Rüstung lassen sich über Optionen wie die Siplace-Rüstkonzepte, beispielsweise Split Tables, Constant Tables oder Random Setup, erzielen. Alle diese Softwaremodule und -funktionen arbeiten nahtlos zusammen und stellen den Elektronikfertigern durchgängig optimierte Tool- und Prozessketten bereit.

Um Rüstaufwände und -zeiten weiter zu minimieren, können die Fertigungsfeinplaner auf die von ASM entwickelten Rüstkonzepte zurückgreifen. Werden beispielsweise Bauteile wiederkehrend in verschiedenen Familienrüstungen benötigt, so lassen sich diese gezielt auf ausgewählten Wechseltischen – so genannten Constant-Tables – gruppieren. Diese Wechseltische bleiben bei Rüstwechseln unbewegt. Das reduziert Rüstzeiten ebenso wie den Bedarf an Wechseltischen. Eine andere Variante, die Planer für fließende Rüstwechsel nutzen können, ist der Split-Table-Mode. Hier werden die an der Linie befindlichen Wechseltische virtuell aufgeteilt. Während das eine Produkt oder Cluster noch produziert wird, lässt sich auf den freien Stellplätzen bereits für die nachkommende Produktion rüsten. Die Siplace-Bestückautomaten fertigen dann beim Produktwechsel unterbrechungsfrei weiter.

Workflows in der Fertigungsplanung optimieren

„Als Planungsverantwortlicher für die SMT-Fertigung sucht man nach besserer Unterstützung für die Arbeit von Produktionsplanern, Rüstvorbereitern, Maschinenbedienern, Linienverantwortlichen und Produktionsleitern“, weiß Hubert Egger zu berichten und lenkt abermals die Aufmerksamkeit auf das um weitere Funktionen erweiterte Softwaretool Siplace-Pro und die ebenfalls auf der Productronica 2013 vorgestellten Siplace-SiCluster-MultiLine und Siplace-Material-Manager: „Bedarfsgerecht kombiniert schafft das Zusammenspiel dieser Module durchgängig softwaregestützte Workflows für SMT-spezifische Planungsprozesse“, führt er aus und merkt weiter an: „So lassen sich Planungszeiten und -aufwände deutlich reduzieren. Gleichzeitig steigt die Qualität der Planung: Fertigungskapazitäten werden effizienter genutzt, die Zahl der materialbedingten Produktionsstopps sinkt und Rüstwechselzeiten werden minimiert.“

Mit diesen Softwarelösungen lassen sich Aufträge in so genannte Auftragscluster gruppieren und mit minimalen Rüstzeiten an die Linie bringen. Freigegebene Fertigungsaufträge werden von den Verantwortlichen in der Fertigungssteuerung eingeplant. Um Rüstaufwände zu minimieren, lassen sich dazu verschiedene Produkte und Aufträge zu Rüstfamilien bündeln. SiCluster-MultiLine ermöglicht es dem Planer, Aufträge erstmals über mehrere Linien hinweg optimal zu planen. Dabei werden linienbezogene Restriktionen wie Konfigurationen (Bestückköpfe, Förderer, Lötprozesse, Testprozeduren, etc.) berücksichtigt. Auch Zusammenhänge zwischen den Produkten beachtet die Software, etwa bei beidseitigen Bestückungen, Submodulen oder Produkten, die nicht gemeinsam gefertigt werden sollen. Die verschiedenen Produkte werden über die Linien und die Siplace-Bestückplattformen verteilt und zu Rüstfamilien beziehungsweise Clustern gruppiert. Ob die Gruppierung dabei in Richtung maximale Ausbringung oder in Richtung minimaler Rüstaufwand optimiert werden soll, kann der Produktionsplaner bedarfsgerecht und mit einem einfachen Mausklick festlegen.

SMT Hybrid Packaging 2014: Halle 7, Stand 204

(mrc)