Eine moderne Elektronikfertigung basiert auf einer effizienten Materialwirtschaft
Faktoren wie die zunehmende Digitalisierung, Automatisierung und die allgegenwärtige Bauteilknappheit machen es erforderlich, etablierte materialwirtschaftliche Prozesse anzupassen. Schließlich basieren eine effizient ausgelastete Elektronikfertigung sowie mannigfache unternehmerische Entscheidungen auf umfangreichem Datenmaterial. Es werden daher vielfältige Software- und Hardwarekomponenten angeboten, um beispielsweise Materialbestände, Liefertermine, Produktionsprozesse, Stückzahlen, Versandtermine und mögliche Engpässe wirksam zu erfassen.
„Wurden digitalisierte materialwirtschaftliche Vorgänge noch bis vor einigen Jahren überwiegend mit großen EMS-Dienstleistern und OEMs in Verbindung gebracht, sind heute auch kleine und mittelgroße Fertigungsbetriebe an einem hohen Automatisierungsgrad interessiert“, sagt Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare Service GmbH & Co. KG. Als Partner für Test und Prüfaufgaben bietet ATEcare seinen Kunden daher unter der Marke „Materialwirtschaft by ATEcare“ neben umfangreicher Service- und Beratungsdienstleistungen auch Hardware-Komponenten für ein effizientes Materialmanagement in der Elektronikfertigung an. Hinzu kommen Schnittstellen und Software-Lösungen, um die erfassten Daten in Fertigungsmanagementsysteme, sogenannte Manufacturing Execution Systemen (MES) zu transportieren und damit den Nutzern zur Verfügung zu stellen.
Abgestimmte Technologien
So befinden sich im Portfolio von ATEcare Lösungen für die Wareneingangskontrolle. Der in Zusammenarbeit mit der abp Automationssysteme GmbH entwickelte Wareneingangstisch Gigaflex Flyscan WE 12P ist für die schnelle und effiziente Erfassung aller Wareneingänge und Gebindeinformationen ausgelegt. Die Technologie erfasst und verknüpft anhand einer Matrix-Kamera mit Multi-Code-Leser und integrierter LED-Beleuchtung in einem einzigen Scan-Prozess die Produkt-ID mit den Gebindeinformationen. Störendes Fremdlicht wird dabei durch weißes Konstantlicht eliminiert. Der Wareneingangstisch erlaubt die Date-Code-Konvertierung und lässt sich optional mit einer Klartext-Erfassung per OCR-Schrifterkennung ausstatten. Ein Etiketten-Einlernprozess seitens des Bedieners ist nicht erforderlich. Vielmehr kann das System dank KI die erfassten Daten schnell und fehlerfrei zuordnen und unbekannte Barcodes selbstlernend erkennen. Zusätzlich erstellt das System farbige Verknüpfungen von Barcode und Informationen, um dem Bediener ein visuelles Erfassen und Zuordnen zu ermöglichen.
Außerdem ist der Scan-Vorgang sehr vereinfacht, da die Gebinde lediglich einmal frei Hand oder über ein Fördersystem durch den Lesebereich des Scanners bewegt werden müssen. „Andere Scantische basieren oftmals auf beweglicher Mechanik. Weil die Gebinde dabei auf einen Glastisch aufgelegt werden, zerkratzt die Glasplatte irgendwann. Überdies ist es hier erforderlich, die Ware zweimal zu scannen – einmal, um die Informationen auf den gelieferten Labels erfassen und ein zweites Mal, um die Daten mit dem eignen neuen Label verknüpfen zu können“, meint Römer.
Das Etikett kann sowohl vor als auch nach dem FlyScan-Prozess erstellt werden. Die direkt vor dem Scan-Prozess gedruckten Etiketten werden nachfolgenden Gebinden automatisch zugeordnet. Anhand von gängigen Standardschnittstellen lässt sich der Wareneingangstisch in ERP- und Lagersysteme einbinden. Zudem ist es möglich, einen Handscanner für große Verpackungseinheiten und einen Etikettendrucker zu integrieren. „Da sich die Etiketten bereits im Vorfeld mit der Ware verknüpfen lassen und durch die einfache Handhabung, verkürzt sich die Bearbeitungszeit im Wareneingang“, hebt Römer hervor.
Das skalierbaren Materialmanagementsystem „Materialwirtschaft by ATEcare“ ermöglicht es, zentral und herstellerunabhängig die Lagerung, Bereitstellung, Überwachung von Alterungs- und Trocknungsgrad, Kommissionierung und der Materialtransport elektronischer Bauteile zu verwalten. So umfasst das skalierbare Materialmanagementsystem Gigaflex MMS von abp verschiedene manuelle und vollautomatische Lagersysteme wie etwa Klimaschränke für die MSD-Behandlung, Kühlsysteme für Kleber- und Patenlagerung als auch Werkzeuglager. Es bietet Schnittstellen zur Anbindung von Fremdsystemen und erlaubt eine umfassende Traceability aller Komponenten.
Ein weiteres Element der Marke „Materialwirtschaft by ATEcare“ ist der Neotel Smart Counter X400. Der kontaktlose Bauteilzähler nutzt eine Röntgentechnologie und KI-basierte Algorithmen, um den Bestand von auf Rollen, in Stangen oder lose angelieferter Bauteile sekundenschnell zu verarbeiten und zu aktualisieren. Die Zählgenauigkeit des als eigenständiges Gerät und mit dem Smart Counter X800 als vollautomatisches INLINE-System angebotenen Bauteilzähler liegt bei >99,9 %. Der Smart Counter eignet sich für einen Zählbereich von 427 mm x 427 mm und kann bis zu vier 7“-Rollen gleichzeitig erfassen.
Das universelle Lagersystem Gigaflex Storage Center ist hingegen ein vollautomatisches Material-, Logistik- und Kommissionier-Center, das sich flexibel konfigurieren und erweitern lässt. Die Anlage ermöglicht das Einlagern von SMT-Bauteilgebinden und THT-Gebinden, wobei jedes Gebinde einzeln überwacht werden kann. Das Storage System verfügt über Funktionen wie Rücktrocknen, Trockenlagern und Dry-Pack-Verpacken und erlaubt es, Klimazonen zur Pastenlagerung und Langzeitlagerung von Bauteilen einzurichten. Auf einer Stellfläche von gut 20 m² bietet es Platz für über 65.000 7″-Rollen. Das Lagersystem kann direkt an ein Warenwirtschaftssystem, an SMT-Linien oder weitere Systeme angebunden werden. Anhand einer intelligenten Kommissionierung stellt es außerdem automatisch die an einer Maschine, am Arbeitsplatz oder an der Fertigungslinie benötigten Materialien bereit.
Ist es erforderlich, durch manuell platzierte/gestapelte PCB-Magazine belegte Fertigungsflächen signifikant zu reduzieren, bietet sich der Einsatz des vollautomatischen Magazin-Lagersystems Smart In-Production Warehouse von cts an. Bei dem modular aufgebauten intelligenten Warehouse sorgt ein im Kern verbautes raumsparendes Greifsystem für das effektive Ein- und Auslagern von PCB-Magazinen. Das Lagersystem lässt sich individuell anpassen und erlaubt beispielsweise auch die Lagerung von KLT-Boxen für zusätzliches Material wie Bauteilrollen oder Verbrauchsmaterial.
Geht es um die Materialerkennung und das Lesen von Barcodes, bieten sich die mit Servomotoren und einem Kamerasystem ausgestatteten Lagersysteme SMD BOX SISO, MIMO und HYBRID von Neotel Technologie an. Während sich die SMD BOX SISO und MIMO vor allem für die Lagerung und Verwaltung elektronischer Komponenten in verschiedenen Gebinden eignen, erlaubt die SMD BOX HYBRID das Einlagern von Lotpasten, Leiterplatten und Feeder. Die XL-Version stellt dabei auch Kapazitäten für sehr große Behälter zur Verfügung.
Eine wirtschaftliche Materialverwaltung ermöglichen außerdem die Pick-to-Light-Lagersysteme SMD LIGHT (SLR), SMD LIGHT MOBILE (SLRM) und SMD LIGHT STENCIL (SLS) von Neotel Technologie. Diese Systeme leuchten anhand eines LED-Systems den Lagerplatz eines Gebindes aus und unterstützen somit bei der Auswahl der Lagerstellen. Wird ein Gebinde entnommen, aktualisieren die mit dem kundenseitigen MES verbundenen Lagersysteme automatisch den Bestand. Das SLR bietet Kapazitäten, um bis zu 1.400 7“ Rollen einzulagern. Das mit Batterie, Industrie-PC und Internetverbindung ausgestattete SLRM sorgt hingegen für einen nahtlosen Materialnachschub direkt an den Fertigungslinien. Das speziell für die Schablonenverwaltung von Druckern entwickelte Lagersystem SLS wiederum kann die Barcodes der Schablonen lesen, Teilenummer und Standortinformationen erkennen und mit dem die Produktion steuernden MES kommunizieren. Zudem erlaubt das modular aufgebaute System eine schnelle Montage.
Die menschliche Arbeitskraft sinnvoll nutzen
Wird die menschliche Arbeitskraft für den Transport und die Zustellung von Gütern eingesetzt, kann der Aufwand hierfür auf bis zu zwei Drittel der Produktionskosten belaufen. Dank intelligenter Fahrzeuge wie dem fahrerlosen Transportsystem Omron LD ist es hingegen möglich, die Produktivität und Effizienz einer Fertigung zu verbessern. Das autonom agierende Transportsystem ist in unterschiedlichen Aufbauvarianten als cts AIV von der cts GmbH verfügbar und lässt sich in nahezu allen Industriezweigen einsetzen. Baulichen Maßnahmen zur Orientierung sind nicht erforderlich. Das fahrerlose System versorgt SMT-Linien aus einem zentralen oder verteiltem Lagersystem mit Bauteilen und transportiert Leiterplattenmagazine. Zudem besteht die Möglichkeit, einen Flottenbetrieb mit bis zu 100 mobilen Robotern aufzubauen.
Nur gemeinsam zu stemmen
„Eine effiziente Materialwirtschaft umfasst natürlich vielfältige Themen. Ein einzelnes Unternehmen kann das nicht abbilden. Schließlich lassen sich Hardware-Lösungen ohne die passende Software kaum sinnvoll einbinden und nutzen. Damit kommt der Software eine entscheidende Rolle zu. Auch bekannte Marktbegleiter setzen daher auf Partnerfirmen, um den enormen Leistungsumfang handhaben zu können“, erläutert Römer den Fakt, warum ATEcare kundenspezifische Lösungen aktuell mit fünf Partnerunternehmen erarbeitet. Dabei treten die Unternehmen je nach Projekt auch gemeinsam auf, wobei ein Generalunternehmen die federführende Kundenbetreuung übernimmt.
