3D-Inspektionssysteme prüfen qualitätskontrolle von komplexe Getriebesteuerungen

Qualitätskontrolle

3D-Inspektionssysteme prüfen komplexe Getriebesteuerungen

Von links nach rechts: leitender Prozessingenieur Rüdiger Borges, Prozesstechniker Andreas Sommerfeld und Prüfmethodiker Lars Schulze von Wabco neben der S3088 SPI von Viscom. Foto: Viscom
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Die Firma Wabco hat auf einer Musterlinie mit der S3088 SPI und der S3088 ultra von Viscom mit großem Erfolg die Fertigungsqualität optimiert. Für die Verknüpfung der Daten sorgt der Viscom Quality Uplink.

Im Rahmen einer Entwicklungspartnerschaft ist am Standort von Wabco am Lindener Hafen in Hannover seit 2014 in mehreren Schritten eine Musterlinie mit den Systemen S3088 SPI und S3088 ultra von Viscom realisiert worden. Die Bilanz heute: Die Pseudofehlerrate konnte konsequent verringert und der First Pass Yield (FPY) wesentlich erhöht werden. Wabco ist u. a. bekannt für seine ABS-Lösungen. „Elektronische Bremssysteme, Getriebesteuerungen, Luftfedersysteme mit der dazugehörigen Peripherie, wie etwa Kompressoren und Lufttrocknung – das sind so die Dinge, die bei uns in der Elektronik angesagt sind“, erklärt Lars Schulze, Prüfmethodiker im Unternehmen. Zu den Kunden zählen Unternehmen wie DAF Trucks, Daimler, MAN, Scania, Volvo oder auch ZF Friedrichshafen. Ein aktuell sehr wichtiges Produkt, das in der Musterlinie gefertigt wird, ist eine neue, hoch komplexe Getriebe-Elektronikmit rund 450 Bauteilen, die in Nutzfahrzeugen als Herzstück der Getriebesteuerung dient.
Für die Lotpasteninspektion (SPI) in der Musterlinie hatte Wabco u. a. zum Ziel, den dort gebundenen Mitarbeiter mit anderen Aufgaben betrauen zu können. Das ließ sich mit einer S3088 SPI sehr gut realisieren. Sie überzeugt insbesondere durch die Möglichkeiten der automatisierten Datenverknüpfung über den Quality Uplink und den Verifikationsplatz Haran von Viscom. Ein weiteres Plus ist die 3D-Funktion der S3088 SPI: „Wenn man nur von oben auf die Paste schaut, sieht man nur eine Fläche. Ich weiß aber nicht: Ist dieses Pastenvolumen auch hoch genug und habe ich damit definitiv mein Minimalvolumen erreicht? Das fängt man mit einer 3D-Prüfung besser ab als mit 2D“, erklärt Prozesstechniker Andreas Sommerfeld. Zum Viscom Quality Uplink gehört auch der Closed Loop zwischen der Lotpasteninspektion und dem vorgeschalteten Schablonendrucker. Das SPI-System z. B. ermittelt und sendet zyklisch bestimmte Werte an den Druckprozess. „Damit kann man den X-Y-Offset automatisch korrigieren lassen“, so Sommerfeld. Er und seine Kollegen konnten den Reinigungszyklus des Druckers auf diese Weise weit nach oben schrauben. Das spart Zeit und Material.
Für die S3088 ultra wurde eine Anforderung von mindestens 80 Prozent FPY vereinbart. Lars Schulze zu den Vorteilen der automatischen optischen Inspektion (AOI) mit 3D: „Für die Anwesenheitsprüfung benötigt man keine spezielle Kamera, keine angepasste Beleuchtung und auch keine auf die verschiedenen Bauteile und Leiterplattenfarben abgestimmten Feineinstellungen.“ Mit dem 3D-Raster könne man ganz einfach erkennen, ob das Bauteil da sei oder nicht. „Jetzt haben wir direkte Messungen, können Häufigkeiten erfassen und statistisch die Stabilität ausrechnen. Der Bediener kann zum Beispiel anhand der letzten 50 Leiterplatten direkt sehen, wo Toleranzbereiche überschritten werden und auf Basis dieser Indizien Änderungen im Prozess vornehmen lassen“, sagt Schulze. Die 3D-Analyse des AOI-Systems sorgt so z. B. bei Bauteilschwankungen oder Koplanarität für schnelle und zuverlässige Ergebnisse. Viele Prüfmuster werden grundsätzlich vereinfacht, indem aufwendige verlinkte Analyseschritte entfallen können und durch die 3D-Analyse sind die Bauteilkörper viel besser zu detektieren, sodass z. B. Bauteil-Auflieger besser zu finden sind.
Die 80 Prozent FPY sind längst erreicht. Auch 90 Prozent FPY sind inzwischen zum großen Teil möglich. Das hat, ähnlich wie am SPI-Prüftor, dazu geführt, dass der Mitarbeiter, der früher am AOI-System stand, heute hauptsächlich das ICT-System (In-Circuit-Test) bedient.
Auch individuelle Wünsche für eine Optimierung der Musterlinie setzt Viscom schnell und effizient um. So können die Leiterplatten an der S3088 SPI jetzt im Fehlerfall relativ schnell nur durch Öffnen der Haube rausgenommen werden. Zuvor musste man die Maschine dafür erst herunter- und dann wieder hochfahren. Außerdem ist die im Rahmen der Lotpastenkontrolle mögliche Markierung für die Notwendigkeit einer Röntgenprüfung automatisiert worden. Ein weiteres Beispiel für eine individuelle Lösung ist die bei WABCO umgesetzte manuelle Barcode-Eingabe an dem SPI-System.
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