Im Regelkreis der Effizienz

Wie lässt sich die gesamte SMT-Fertigung sinnvoll optimieren? Das Manufacturing Logistics System (MLS) ist eine Antwort auf diese brennende Frage, handelt es sich dabei doch um ein hochflexible Produktionssystem für die gesamte SMT-Linie: Es minimiert den zeitlichen Aufwand für die Bereitstellung und Kommissionierung aller benötigten Bauteile, Materialien und Werkzeuge für die gesamte SMT-Linie. Als linienübergeordnetes System ist das MLS direkt an das ERP-System angebunden und skalier- und erweiterbar konzipiert. Das MLS als herstellerunabhängiges und linienübergreifendes Soft- und Hardware-System ermöglicht ein vorausschauendes Produzieren elektronischer Baugruppen. Es besteht aus einzelnen, aufeinander abgestimmten Komponenten wie etwa dem Wareneingangs- und Identifikations-Modul (WI-Modul), dem Manufacturing Logistics Terminal (MLT) mit Pick2Light-Regalen, LP-Handlings-Modulen und verschiedenen Bestücksystemen. Das dazu erforderliche Wissen, die notwendigen Daten und Abläufe sind in den zugehörigen Softwarebausteinen abgebildet.

Bedingt durch diese aufeinander abgestimmten Module ergibt sich eine qualitative Verbesserung und eine signifikant spürbare Steigerung des Durchsatzes in der SMT-Linie. Darüber hinaus wird die Reaktionszeit der Linie deutlich verkürzt – schon allein deshalb, weil das Tool die Fehlerraten und den Zeitbedarf minimieren hilft. Mit MLS adressiert Mimot vor allem Elektronikfertiger von kleinsten bis mittleren Losgrößen. Es stellt beispielsweise wichtige Produktionskennzahlen wie OEE, Qualitätskennzahlen wie SPC, cmk, Auftragsstatus, Auftragszeiten, Prozessdaten, und Maschinenstatus per Knopfdruck bereit. Dadurch wird sowohl Transparenz im Materialfluss vom Wareneingang bis zum Warenausgang, als auch im eigentlichen Produktionsprozess geschaffen; dies stellt die Basis für eine kontinuierliche Prozessverbesserung und Steigerung der Effizienz des gesamten Produktionsprozesses dar.

Step 1: Der Wareneingang

Der Wareneingang mit dem WI-Modul (Wareneingangs- und Identifikations-Modul) ermöglicht eine einfache, automatische und transparente Wareneingangserfassung von Gebinden. Per Scanner erfolgt die automatische Identifikation des Gebindes auf dem Wareneingangsbeleg oder Lieferschein. Die identifizierten Daten, wozu Hersteller, Typ und auch die Menge zählen, werden an ein übergeordnetes System wie das Lagerverwaltungssystem, ERP oder MES als Wareneingangsbuchung weiter gegeben.

Mittels Bildverarbeitung wird der auf dem Gebinde vorhandene Herstellerbarcode gelesen und ein so genannter Unique-Code erzeugt. Im WI-Modul ist eine Bibliothek mit etwa 300 Barcodes vorhanden. Ist das Label des neuen Barcodes aufgeklebt, wird ein abschließendes Referenzbild generiert. Dieses Bild wird in einer Datei abgelegt und dient sowohl der Verbesserung und Absicherung der Datenqualität des Wareneingangs (nochmaliger Vergleich mit dem Herstellerbarcode) als auch der Datensicherheit in Bezug auf Traceability. Das Wareneingangs- und Identifikations-Modul schafft so eine optimale Verbindung zum ML-Terminal und im Speziellen zum Auto-E/A-Modul.

Step 2: Lagern und Kommissionieren

Das Manufacturing Logistic Terminal (MLT) ist Teil des MLS und kann auch als Stand-Alone-Gerät bestellt werden. Zudem lässt es sich jederzeit modular erweitern. Ausgerüstet mit einer offenen Schnittstelle, ist das Lager- und Kommissioniersystem in der Lage, mit allen gängigen Bestückmaschinen zu kommunizieren. Es vereint eine integrierte Ein- und Ausgabestation, die ergonomisch übereinander angeordnet sind, mit einem Rotations-Modul. Dies maximiert die Lagerkapazität auf kleinster Stellfläche. Das Terminal kann auf einer Standfläche von lediglich 2 m² bis zu 1500 Rollen aufnehmen.

Die zum Lagern der Rollen beinhalteten Kassetten sind für Rollendurchmesser von 7 Zoll bis hin zu 15 Zoll und Gurtbreiten von 8 mm bis hin zu 56 mm frei konfigurierbar. Der Ein- und Auslagerprozess findet vollautomatisch, mitarbeiterunabhängig und parallel zum laufenden Betrieb statt. Durch einen stationären Barcodescanner in der Eingabestation  wird das Gebinde automatisch erkannt. Die Reihenfolge der Rollenausgabe entspricht dabei der Rüstliste. Das System enthält die Hard- und Software zur Steuerung der Funktionen des ML-Terminals sowie die Kinematik zum Ein- und Auslagern von Bauteilrollen oder Trays. Ein besonderes Erweiterungsmerkmal des MLT ist das Auto-E/A-Modul. Dabei handelt es sich um eine vollautomatische Mehrfach-Ein- und Ausgabestation für SMD-Rollen. Es vereint maximale Ein- und Auslagerkapazität auf kleinster Stellfläche. Zum Be- und Entladen dient ein Trolley mit integrierter Rollenaufnahme von bis zu 65 Rollen.

Zum Lagern der Bauteile und Materialien kommen Pick2Light-Regale zum Einsatz. Diese lassen sich direkt in das ML-Terminal integrieren oder separat aufstellen. Die farblich leuchtenden LEDs des Pick2Light-Regals unterstützen den Bediener und helfen, Fehler beim Kommissionieren zu vermeiden. Ebenfalls ist es möglich, die Pick2Light-Module an bereits vorhandenen, eigenen Regalen anzubringen, diese in die Lagerverwaltungssoftware einzubinden und mit zu verwalten. Diese Möglichkeit stellt auch ein günstiges Einstiegssystem für Kunden ohne ML-Terminal dar. Das intelligente Lagerverwaltungssystem (LVS) ermöglicht ein effizientes und fehlerfreies Kommissionieren. Zu einem beliebigen Zeitpunkt lässt sich die Inventurfunktion aufrufen und durchführen. Eine Ausstattung zur Lagerung in trockener Luft ist ebenfalls optional möglich.

Step 3: Rüsten und Optimieren

Das MLT eignet sich auch zum Lagern und der Verwaltung der für den gesamten SMT-Prozess benötigten Materialien. Eine Beaufsichtigung durch einen Operator ist nicht nötig. Durch die Vernetzung von verschiedenen Lagerorten ist es möglich, alle zur Produktion benötigten Materialien wie Lötpasten, Leiterplatten, Leiterplattenmagazine, Schablonen und andere Hilfsmittel zielsicher zu finden. Mit Hilfe von Pick2light werden Regale so zu definierten Lagerorten. Die Software erkennt alle zum Auftrag benötigten Teile und lässt deren Lagerort aufleuchten. Auf diese Weise unterstützt und leitet die Software den Bediener beim Kommissionieren und Rüsten ganzer Aufträge oder einzelner Bauteilrollen.

Intelligente, über W-LAN verbundene Rüstwagen führen zielsicher zu den einzelnen Lagerorten und geben optisch zu erkennen wenn sich alles Material auf ihnen befindet. Den Status aktueller Aufträge weist ein Display zur Visualisierung (Andon-Board) übersichtlich an den ML-Terminals aus. Auch die Restlaufzeit nachzufüllender Feeder lässt sich dort ablesen. Außerdem lassen sich Parameter wie das zu bearbeitende Auftragsvolumen und der aktuelle Lagerbestand und -wert über das System jederzeit einsehen.

Step 4: Bestücken

Die zentrale Einheit in jeder SMT-Fertigung bilden die Bestückungsautomaten. Hier werden mit den Maschinen des Typ MB200 und MB300 ohne jegliche Stillstandzeiten kleinste Losgrößen schnell und effizient abgearbeitet. „Built to order“ oder „one pice flow“ lassen sich mit den Bestückautomaten von Mimot umsetzen.

Dabei werden die Bediener mit intelligenten Softwarelösungen geführt. Die Optimierung der Maschinen übernimmt eine Software, die jederzeit den Status der einzelnen in der Linie befindlichen Maschinen erkennt und in Echtzeit darauf reagiert. Auch den benötigten Nachschub an Material fordert der Bestückautomat direkt beim ML-Terminal an und führt ihn so ohne Zeitverlust – also bedarfsgerecht – der laufenden Produktion zu. So lassen sich auf einer Linie bestehend aus MB200 und MB300 bis zu 540 flexible Stellplätze realisieren.

SMT Hybrid Packaging 2014: Halle 7, Stand 436

(mrc)