Seminar: Smart Factory und Digitalisierung auf der Spur

12. Seminar für aktuelle Trends in der AVT

Smart Factory und Digitalisierung auf der Spur

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Innovative Technik und Anwendungs-Know-how in der Aufbau- und Verbindungstechnologie unterstützen Elektronikfertiger dabei, die Qualität ihrer Produkte zu sichern sowie Prozesse zu optimieren. Einem roten Faden gleich durchzogen die Begriffe Smart Factory und Digitalisierung in diesem Jahr während des Events „Wir gehen in die Tiefe“ die elf unterschiedlichen Fachvorträge.
Auch in diesem Jahr fand das Seminar zur Aufbau- und Verbindungstechnologie mit den Veranstaltern ASM Assembly Systems, Asys Group, Christian Koenen, Heraeus, Rehm Thermal Systems, Vliesstoff Kasper und Zevac statt. Neben einer Table-Top Ausstellung gaben Produkt- und Anwendungsspezialisten ihr Wissen sowie langjährige Erfahrung in ihren Fachvorträgen weiter. Das besondere Referenten-Highlight bestritt Steve Pscheid, DataArt GmbH, in seinem Vortrag „Digital Disruption – Stay alive or die / Industry 4.0 – IoT erobert die Märkte“. Katinka Eberl, Asys Group Smart Factory Vision Modernen Fertigungsbetrieben steht ein neues Zeitalter der Vernetzung mit größerer Produktivität, besserer Ressourcennutzung und intensiverer Entscheidungsfindung bevor. Das Ziel des Smart-Factory-Unternehmens ist eine höhere Produktivität innerhalb eines Betriebsablaufs und letztlich in der gesamten Wertschöpfungskette. Dies erfordert eine höhere Transparenz und den Zugang zu Kontextdaten für die Prozesse und Produkte, sodass die richtigen Personen die richtigen Informationen zur richtigen Zeit erhalten. Der Vortrag zeigte praktische Umsetzungsbeispiele für die Smart Factory auf. Themenfelder waren neben der roboterunterstützten Materiallogistik die Mensch-Maschine-Interaktion in Verbindung mit einer autonom gesteuerten Fertigung. Stefan Lau, Wilo SE Über die digitale Transformation zur Smart Factory Am Wilo-Stammsitz in Dortmund werden zukunftsweisende Produktionsprozesse und -technologien neue Maßstäbe in der Pumpenindustrie setzen. So soll bis zum Jahr 2020 auf einer Fläche von 120.000 m² ein neuer Produktionskomplex sowie moderne Gebäude für Forschung und Entwicklung, Vertrieb und Verwaltung entstehen. Dabei setzt das Unternehmen auf intensivierte Globalisierung und treibt die digitale Transformation weiter voran. Mit dem Neubau wird eine Smart Factory von Grund auf neu und nach modernsten Gesichtspunkten mit neuesten Technologien geplant. Entstehen wird eine intelligente Fabrik mit transparenten Prozessen, mit den Maschinen vernetzt, um sich selbständig regulieren sowie optimieren zu können. So soll neben höherer Individualisierung mit flexibleren Lieferungen auch Prozessverbesserung garantiert werden, immer unter dem Gesichtspunkt, dass ohne die Mitarbeiter nichts funktionieren würde. Michael Kasper, Vliesstoff Kasper GmbH Reinigungsprozesse in der Elektronikfertigung in Zeiten von Industrie 4.0 Der Wandel der Industrie zur vierten industriellen Revolution ging auch an den Reinigungsprozessen in der Fertigung nicht unbeachtet vorbei und stellt neue Anforderungen nicht nur an die Reinigungsmedien selbst, sondern auch an den Lieferanten und die Prozesse. Denn auch hier muss ein gewisser Automatismus einkehren, um mithalten zu können. So erhalten beispielsweise Reinigungsvlies einen RFID-Chip, um rechtzeitig mitteilen zu können, dass diese gewechselt werden sollten, bevor sie zu Ende sind. So sollte auch der Lieferant bereits Smart Factory fertig sein und auf Smart Sourcing umgestellt haben, wie am Beispiel der Belieferung von Reinigungsmaterial an Wilo aufgezeigt wurde. Dabei spielt das PIP(Partner-Integrationsprogramm) eine bedeutende Rolle. Um das Reinigungsvlies Industrie 4.0 tauglich zu machen, werden verschiedene Mess- und Kontrollverfahren nach DIN hinzugezogen. Hartwig Jäger, Unimicron Germany GmbH Smart Solutions – Wärmemanagement Der Vortrag diskutierte Lösungsvorschläge für das Wärmemanagement auf Leiterplatten, denn hohe Temperaturen entstehen nicht nur durch hohe Umgebungstemperaturen, sondern auch die zunehmende Leistungsverdichtung bei der Elektronik führt häufig durch die Verlustwärme von Hochleistungsbauteilen oder die Eigenerwärmung der Leiterbahnen durch Übertragung von hohen Strömen zu steigendem Wärmeaufkommen auf der Platine. Moderne Wärmemanagement-Lösungen helfen dabei, die hohen Temperaturen gleichmäßiger in der Fläche zu verteilen, sie an die Oberfläche oder aber ans Gehäuse abzuleiten, um sie so von empfindlichen Bauteilen fernzuhalten. Das Unternehmen bietet dazu HiCu Profile-Technologie als kostengünstige Alternative zur herkömmlichen Dickkupfer-Technik, Metal Inlay-Technologie zur verbesserten thermischen Leitfähigkeit, die Metal Plate PCB bzw. Heatsink-Technologie sowie Wirelaid-Technologie als Alternative für partielle Ströme bis 100 A. Helge Schimanski, Fraunhofer ISIT Rework elektronischer Baugruppen qualifiziert, prozesssicher und dokumentiert Rework, also die Nacharbeit, ist zwar in der Einbindung in Industrie 4.0 noch nicht ganz so weit, kann jedoch bereits einiges erleichtern und ist strategisch in Design und Fertigung einzuplanen. So ist die Kenntnis von aktuellen Normen und Richtlinien sowie Prozessbeschränkungen durch Materialien und Komponenten hilfreich bei der Prozessqualifizierung. Dabei muss das Handling von Bauteil und Baugruppe auf den Lötprozess abgestimmt sein. Das Erarbeiten von qualifizierten Lötprofilen im jeweiligen Prozessfenster ist für einen sicheren Nacharbeitsprozess unerlässlich. Zur Verringerung der Gefahr durch elektrochemische Migration sollten die vorgeschriebenen Löttemperaturen für den jeweiligen Prozess erreicht werden. Grundsätzlich gilt, dass Reworksysteme eine Prozesssicherung sowie Dokumentation erleichtern. Jedoch sollte für eine Qualitätssicherung nach der qualifizierten Reflowprofilierung die Inspektion zwingend notwendig sein. Das Arbeitsziel zur Herstellung zuverlässiger Elektronik ist das Prozessfenster für qualifizierte Reworkprozesse. Michael Dill + Hubert Ruf, Rohde & Schwarz Messgerätebau GmbH TPM in der SMD Fertigung TPM(Total Productive Management) ist ein Konzept aus dem Instandhaltungsmanagement von Anlagen und hat seinen Ursprung im Total Productive Maintenance. Das Ziel ist durch die Beseitigung von Verschwendung die Produktion effektiver zu gestalten. Die übergeordneten Ziele sind dabei die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit durch Eliminierung von Verlusten, Integration von Mitarbeitern sowie Vermeidung von doppelter Arbeit. Der Vortrag präsentierte das im Unternehmen bereits weit verbreitete Konzept im Maschinenbau: 100 % technische Verfügbarkeit bei 100 % Leistung mit 0 % Fehler. So hat sich durch Einführung des Konzepts in 2013 mit einem eigenem Team zur Instandhaltung mit Start im Bereich der SMD-Bestückung doch einiges getan: Der Laufzeitverlust durch die geplante Instandhaltung konnte bis heute von 165 Stunden auf 68 Stunden reduziert werden beim Vergleich des MTBF(Mean Time Between Failures) je SMD-Linie. Keynote: Steve Pscheid, DataArt GmbH Digital Disruption – Stay alive or die: Industry 4.0 – IoT erobert die Märkte Disruption ist kreative Zerstörung, Altes wird zerstört und Neues, Besseres oder Anderes entsteht. Die digitale Transformation verändert Märkte und Unternehmen radikal und umfassend. Viele dieser Veränderungen sind disruptiv und zerstören Bestehendes und Funktionierendes. Jedoch entsteht auch Neues. Die Möglichkeiten heutzutage erlauben es, mit wenig Aufwand schnelle Lösungen zu erstellen, ein Unternehmen zu gründen und gleich die ganze Welt als potenziellen Markt zu erobern. Kapital wird über Plattformen eingesammelt und dank Google, Instagram, Facebook & Co. erreichen Lösungen sofort einen Markt. Noch nie waren aber auch die Gefahren so groß, von neuen disruptiven Geschäftsmodellen und Konkurrenten vom Markt gedrängt zu werden. Im Vortrag wurden die beeindruckenden Entwicklungen der letzten 20 Jahre aufgezeigt. Digitalisierung als Bestandteil der industriellen Evolution ist bei weitem nicht neu und lässt sich als Mehrwertdienste für Unternehmen gewinnbringend einsetzen. Wer da nicht mitgeht wird den Anschluss verlieren. In vielen Bereichen sind disruptive Ansätze notwendig und tragen entscheidend zum Unternehmenserfolg bei. Dr.-Ing. habil. Heinz Wohlrabe, TU Dresden Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik Optimale Lötstellen im Spannungsfeld zwischen Qualität, Zuverlässigkeit und Kosten Der Kunde erwartet eine unendliche Lebensdauer unter recht weit gefassten variablen Umgebungsbedingungen. Im Vortrag wurden die Zusammenhänge zwischen Qualitätsmerkmalen, den Fertigungskriterien, verwendetem Material sowie Zuverlässigkeitsparametern betrachtet, um Möglichkeiten zur Optimierung aufzuzeigen. Die Baugruppenfertigung wird immer komplexer, wobei die inneren Zusammenhänge mit dieser Komplexität korrelieren. Das Ziel sollte sein, Wissen sowie Daten über die Zusammenhänge zu erlangen, sammeln und einfach und schnell zur Verfügung zu stellen. So können diese für eine smarte Umgebung genutzt, und die Voraussetzung geschaffen werden, zielgerichtet einzugreifen. Das Wissen ist u. a. zur Konstruktion der Produkte, zur Gestaltung der Fertigung oder zur Schaffung von Qualitätsregelkreisen einsetzbar, um eine bessere Qualität und Zuverlässigkeit mit akzeptablen Kosten zu erhalten. Claus Heller, Nokia Operations Fertigung der Zukunft – Nokia’s Ansatz Die Megatrends ändern nicht nur die Welt sondern auch die Produktion sowie Supply Chain. Da der Kunde sich ändert, werden sich auch Supply Chain sowie Fertigungswelt komplett mit verändern. So setzt das Unternehmen auf RFID als Schlüsseltechnologie in seiner Industrie 4.0 Transformationsstrategie. Die RFID-Technologie wird bereits seit Jahren in der Prozessautomatisierung eingesetzt und dient nicht nur zur Menschabholung, sondern auch Supply Chain und Produktanforderungen werden damit gelöst. Durch den Einsatz von RFID bereits bei Produktionsbeginn auf Leiterplattenebene wird eine End-to-End(E2E)-Traceability hergestellt. Der RFID-Transponder stellt Daten über die Produktionsprozessschritte, für Logistik und Kunden bis zum Ende des Produktlebenszyklus sicher. So kann stets bereits von der Lieferkette über den Fertigungsprozess auf ein intelligentes Produkt zurückgegriffen werden. Dipl.-Ing. (FH) Juergen Thurner, Thurner Suadicani & Partner Die Digitale Fabrik – Wo steht Deutschland heute? Die Digitalisierung der Fertigung ist für viele produzierende Unternehmen in Deutschland derzeit das Top-Thema. Doch nur wenige erkennen das volle Potenzial einer digitalen Fabrik, die sich mit smarten Maschinen, Materialien und Produkten selbst steuert und durch ihre Daten neue Geschäftsmodelle ermöglicht. So variieren die Ausbaustufen der Digitalisierung in deutschen Unternehmen noch stark. Nicht zu unterschätzen ist dabei die Bedeutung der Mitarbeiter, die auch in der digitalen Fabrik eine zentrale Rolle spielen. Die Interaktion zwischen Mensch und Maschine wird neu definiert, ein Prozess bei dem die Mitarbeiter eng eingebunden und mitgenommen werden müssen. Und nachdem Daten ein wichtiger Treiber der digitalen Fabrik sind ist es sehr wichtig darauf zu achten, welche Daten an wen übermittelt und von wem ausgewertet werden. Hier kann bei ungenügendem Datenschutz dem Missbrauch Tür und Tor geöffnet werden. Prof. Mathias Nowottnick, Universität Rostock, IEF/IGS Möglichkeiten und Grenzen von Bismut-Loten Bismut-Legierungen sind seit langer Zeit nicht nur als bleifrei Alternative, sondern auch als Lote für die Niedrigtemperatur-Montage bekannt, was zur umweltfreundlichen Baugruppenmontage beiträgt. Darüber hinaus besitzt Bismut einige spezielle Eigenschaften, die es auch für andere Anwendungen interessant macht. So können diese Legierungen zusätzlich auch als Hochtemperatur-Verbindung, thermisches Interface oder Diffusionsbarriere genutzt werden. Gerade Bismut-Zinn-Lötverbindungen sind thermisch relativ hoch belastbar und bis ca. 110 °C auch chemisch stabil. Flüssige BiSn-Lötverbindungen müssen durch Diffusionsbarrieren geschützt werden, da sonst die isotherme Erstarrung zur Erhöhung der Aufschmelztemperatur führen kann. (dj) www.wir-gehen-in-die-tiefe.eu
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