Automatisierung in der Elektronikfertigung Für die Zukunft vorbereitet - EPP

Automatisierung in der Elektronikfertigung

Für die Zukunft vorbereitet

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Mit den Fuji Technology Days 2014 unter dem Motto „Future Automation Today“ präsentierte Fuji Machine Mfg. (Europe) mit Sitz in Mainz-Kastel nicht nur ausgesuchte Vorträge von Experten aus der Branche, sondern zeigte erneut die innovative Kompetenz als Maschinen-Lieferant. Mehr als 40 Jahre Know-how im Maschinenbau und über 20 Jahre im Bereich der Elektronik-Bestückungsautomaten sprechen dabei für sich: Die vorgestellten Lösungen sind für künftige Anforderungen bereits gerüstet.

Während seiner Begrüßung zeigte der Geschäftsführer Klaus Groß die erfolgreiche Entwicklung der Technology Days auf: Initiiert im Jahre 1993 mit anfänglichen 41 Teilnehmern hat sich die Anzahl auf beachtliche 219 Interessierten gesteigert. Ein Index für eine informative Plattform zur Präsentation innovativer Produkte sowie Prozesse und Erfahrungsaustausch, die auf zunehmendes Interesse in der Branche stößt.

Passend im Hinblick auf den Fokus des Events zu den künftigen Anforderungen an die Elektronikproduktion referierte Uwe Pape von der Volkswagen AG über die Automobile der Zukunft. Der Redner sieht weiter zunehmende Elektronik im Fahrzeug, der aktuelle Stand liegt derzeit bei einem Wertanteil von ca. 30%. Parallel dazu steigt die Vernetzung der Elektronik in Verbindung mit einer zunehmenden Komplexität des Steuergeräteverbundes, aufgezeigt am Vernetzungskonzept des Phaeton. Dabei muss sowohl die fortschreitende Miniaturisierung als auch das Gegenteil, in Form von Bauelementen für große Leistungen, prozessierbar sein. Insofern besteht die Notwendigkeit, die Pastendruckprozesse anzupassen und beim Bestücken müssen sowohl winzige als auch sehr große Bauelemente zielgenau positionierbar sein. Dazu benötigen die Verbindungsprozesse noch höhere Flexibilität hinsichtlich Temperatur- und Zeitführung. In punkto Elektromobilität sind höhere Spannungen, Ströme, Leistung sowie Temperatur erforderlich, wozu die Beständigkeit der Werkstoffe verbessert werden muss. Die dazu neuen bzw. alternativen Prozesse benötigen geänderte Parameter und Bewertungskriterien.
Ulf Oestermann vom Fraunhofer IZM zeigte seinen Zuhörern den Weg zur Losgröße 1. Seine Reise ging von der Idee bis zum Package, von der Industrie 1.0 zur Industrie 4.0, um so eine kosteneffiziente Produktion auch bis Losgröße 1 zu demonstrieren. Durch Industrie 4.0 mit neuen Technologien ist eine Rückverfolgbarkeit, Produktionsüberwachung vom Wareneingang bis zum Endtest, gesichert. Für umfassende Qualitätssicherung sorgt die Kombination von elektrischen Test mit optischer und Röntgeninspektion. Generische werkzeugfreie Fertigungsverfahren wie das Jetten von Lotpaste oder das Nutzentrennen mittels Lasern ermöglichen auch kleinste Losgrößen. Moderne Bestücker müssen in der Lage sein, sehr variable Komponenten hochpräzise zu verarbeiten. Gefragt sind noch höhere Leistung bei noch mehr Präzision, verbunden mit intuitiver Bedienung mittels Touchscreen. Eine Globtop-Verkapselung oder Schutzbelackung sollte auch bei kleinsten Losgrößen erfolgen. So müssen entsprechend der Materialkombinationen variable Fertigungsverfahren eingesetzt werden.
„Intrafactory und Logistik – Automatisierte Materialwirtschaft im SMD-Bereich“ war die Head zum Vortrag über automatisierte Lagerlogistik in produktionsnaher Umgebung von Matthias Wittmann, Tower Factory. Er zeigte die Vorteile des Produktions-Versorgungs-Bereich (PVB) auf, welcher neben einem zyklischen Materialtransport, proaktiver Anpassung entsprechend Auftragseingang sowie produktionssynchronen Abrufen auch kontrollierte Lagerbestände aufweist. Anschließend ging es zur Umsetzung eines PVB mit all seinen Herausforderungen. Logistik ist die Fähigkeit, komplexe Produktionsabläufe zu managen, um Kunden zufrieden, und Unternehmen damit erfolgreich zu machen.
Gerd Ohl von der Limtronik GmbH hatte „Industrie 4.0 – beim Mittelstand“ zum Thema. Als EMS-Dienstleister produziert das Unternehmen auf modernen Produktionsmitteln in höchster Qualität. Aufgrund der zunehmenden Komplexität benötigen die Mitarbeiter eine unterstützende Infrastruktur. Mittels Industrie 4.0 sollen die Maschinen aus Fehlern lernen, sich selbst zu optimieren sowie nahezu eigenständig mittels intelligenter Algorithmen produzieren. Die Systeme der Zukunft sollen Fehler nicht nur erfassen und über Qualitätsberichte dokumentieren, sondern vollautomatisch die Fehlerursachen finden und optimieren. So kann ein Alert Management System aufgebaut werden, das auf potenzielle Fehlerquellen hinweist und so die Fehlleistungskosten gegen Null minimiert. Insofern profitiert das Unternehmen von einer garantierten Qualität der gesamten Produktion und einer beachtlichen Zeitersparnis. Dem Kunden kann eine lückenlose Traceability gewährleistet werden. Der Redner ist davon überzeugt, dass sich das Prinzip der Smart Electronic Factory nicht ausschließlich auf die Fertigungslinie beschränken wird.
Wie die Zukunft der 3D-MID Technologie am FAPS konsequent im globalen Umfeld mitgestaltet wird, zeigte Robert Süß-Wolf, TU Erlangen, mit seiner Präsentation „Mechatronische Systeme auf der Basis der 3D-MID-Technologie“ seinen Zuhörern auf. Die MID-Herstellungsverfahren sind serienreif entwickelt und die Technologie 3D-MID wird beherrscht. Verschiedenen Marktsegmente, bspw. die Automobilindustrie für sicherheitsrelevante Funktionen, nutzen diese Technologie. Doch muss noch intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit in Bezug auf die Materialien, hocheffiziente Fertigungsanlagen, die angepasste Aufbau- und Verbindungstechnik für 3D-MID, erweiterte Fertigungskompetenzen in Europa sowie der Standardisierung/Normen für 3D-MID, geleistet werden.
Fuji Technology
Der Veranstalter präsentierte seine Entwicklungen und zeigte mit seinen Innovationen, dass er für künftige Anforderungen bereits gewappnet ist. Ein Schritt dazu stellt die von Hartmut Eger präsentierte „Fuji’s Future Software Tool Nexim-Produktionsplanung“ dar. Die Lösung optimiert nicht nur den Datenfluss, sondern in gleichem Maße die Bewegung von Mensch und Material. Die zukunftsorientierte Software verknüpft Informationen mit Mensch und Material. Sie ist einfach zu handeln und ermöglicht Multitasking unabhängig von der Manpower. Durch Optimierung der Logistikprozesse verbessert sich die Qualität mittels einer Kontrolle, so dass keine Fehlbestückung bzw. Bestückung fehlerhafter Bauteile statt findet. Die Standardisierung ermöglicht arbeitseffiziente Prozesse. Weitere Vorteile ergeben sich durch die wesentlich vereinfachte und intuitive Bedienung. Jeder sieht dieselbe Information, was sich in einer weltweiten Nutzung niederschlägt. Es können viele übergeordnete Systeme dank der Schnittstelle angebunden werden, die Wartung ist denkbar einfach, effizient und automatisiert.
Im Praxisteil konnten die Produkte des Veranstalters dann live und zum Anfassen betrachtet werden. Die SMT-Bestückungslinie startete mit einem Vego Linienbelader vom Stapel von Asys, gefolgt durch einen Nutek Laser. Mittels Transportmodul von Asys geht es zum Fuji NXTP-25, dem Schablonendrucker mit höchster Genauigkeit für 03015-Bauteile sowie maximalem Durchsatz bei kleinster Stellfläche. Die nachfolgenden vier Module der NXTIII inklusive Auto Loading Feeder, Auto Splicing Unit sorgen für die Bestückung der 03015-Bauteile mit höchstem Durchsatz, um anschließend im Reflowofen von SMT gelötet zu werden. Eine weitere Station war zur Demonstration der Bestückung von Odd-Form Bauteilen ohne Grenzen. Hierzu erfolgt die SMD-Bestückung mittels Hexa-Feeder im NXTIII-Modul mit anschließender sFAB. Eine weitere Demoboard-Bestückung wurde mit der AimexIIs durch die Kopfkombination mit zwei Dynaheads präsentiert. Die automatisierte Wartung stellte der Veranstalter mit dem Smart Nozzle Cleaner, Auto Feeder Maintenance Tool sowie dem Auto Head Cleaner vor. Gut gerüstet mit innovativen Produkten blickt Fuji Machine so zuversichtlich in die Zukunft und hat sich bestens für die künftigen Herausforderungen aufgestellt. (dj)
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