Fuji Innovation Days - All about Smart Factory

Innovation auf breiter Ebene

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Den Umzug in das neue, unternehmenseigene Gebäude in Kelsterbach nutzte Fuji Europe Corporation für die Innovation Days. Während der zwei Tage konnte unter dem Motto „All about smart factory“ die Fuji Smart Factory erlebt werden, welche von den Partnern des neuen SMT-Subcommittees aufgebaut wurde. Daneben gab es interessante Vorträge von Unternehmen und Institutionen aus dem Bereich der Elektronikfertigung, auch konnte das neue Gebäude begutachtet werden.

Nicht nur das Gebäude ist neu, sondern auch der Name wurde anlässlich des 60. Jubiläums des japanischen Mutterhauses in Fuji Corporation umgewandelt. Damit wird nicht nur die Stärkung des Markennamens verfolgt, sondern auch die Vision, dass das Unternehmen nicht auf einem Geschäftszweig festgelegt ist, sondern Innovation auf breiter Ebene betreibt. Klaus Gross, Geschäftsführer des Unternehmens in Kelsterbach, erläuterte in seiner Einführung mehr zum neuen Gebäude, welches mit einem Wachstumsfaktor von 1,5 ausgelegt wurde. Nach Begrüßungsworte durch den Präsident Nobuyuki Soga starteten die Vorträge.

Ulf Oestermann, Fraunhofer IZM

Wohin geht die Forschung für das digitalisierte Fertigungsparkett

Das digitalisierte Fertigungsparket…oder der Traum von der autonomen Fertigung mit dem Ziel, selbstorganisierend von der Funktionsbeschreibung bis zur Auslieferung zu sein. Der wichtigste Teil, wie Schaltungsentwicklung, Gehäusedesign sowie Maschinenkonstruktion, ist bereits digitalisiert. Änderungen von Arbeitsschritten, räumliche Umstrukturierungen oder Produktwechsel werden zunächst vor ihrer Umsetzung digital analysiert, um eventuell auftretende Schwierigkeiten im Vorfeld zu erkennen und zu eliminieren. Das spart Geld und Zeit. Smarte, digitale Helfer unterstützen die User zur Arbeitserleichterung und Prozessoptimierung. Künftig wird jeder einzelne Verarbeitungsschritt eindeutig rückverfolgbar sein – bis hin zum kleinsten Teil für eine komplett transparente Traceability

Stefan Lau, Wilo

From digital transformation to smart factory

Mit der Wilo Smart Factory wird die Fertigung mit einem neuen Produktionskonzept ausgestattet. Dabei geht es in erster Linie um die durchgängige Planung und Steuerung der Kundenaufträge im digitalen Zeitalter, in Verbindung mit dynamischer Verkettung der Produktions- und Logistikprozesse. Dies realisiert eine 5+1 Fertigung d.h. das Rohmaterial darf nicht mehr als fünf Tage in der Produktion sein, um an maximal einem Tag zwischen den verschiedenen Produktionsschritten gefertigt zu werden. So kann der Kunde schnellstmöglich trotz individualisierter Produkte beliefert werden. Alle Prozesse werden digital unterstützt, die Vernetzung ermöglicht eine Echtzeitprüfung der Prozessdaten und durch den ständigen Datenaustausch lässt sich flexibel und bedarfsgerecht auf kurzfristige Änderungen der Nachfrage reagieren.

Jonas Ernst & Abderazzak Essanhaji, Fuji

All about Nexim

Der Vortrag ging auf neue Features und Umstellungen zu Nexim (Nexus Integrated Manufacturing System) ein. Mit den drei Tools Plan, Do und See ist es dem Bediener möglich, auf einfache Weise neue Bauteile anzulegen, Programme zu erstellen und Optimierungstools zu verwenden. Unterstützt werden auch die Anbindung an MES-Systeme, die Handhabung von Leuchtklassenprodukten sowie die Kontrolle von MSL-Bauteilen, die Möglichkeit zur Anbindung von Lagersystemen besteht. Mit der übersichtlichen Oberfläche findet sich der Bediener schnell und unkompliziert zurecht. Heute erhält ein Kunde beim Kauf bereits viele Tools standardmäßig mit, eine Limitierung zur Installation in der Produktion ist nicht vorhanden. Es wurde näher auf die Standardfunktionen Fuji Flexa und Fujitrax sowie mögliche Optionen eingegangen, welche ständig weiterentwickelt und ergänzt werden.

Nicola Fritze

Einfach machen

An der Umsetzung von Wissen zu scheitern liegt daran, dass der Mut zur Veränderung fehlt. Woran das liegen könnte und wie sich das ändern lässt erklärte die Autorin und Keynote-Speakerin Nicola Fritze in ihrem aktivierenden Vortrag. Denn Motivation ist der Schlüsselfaktor dazu. Mit außergewöhnlichen Experimenten zeigte sie, wie sich Denken und Wahrnehmung in Bewegung bringen lassen. Dabei ging es darum, die eigene Komfortzone zu verlassen und Routinen künftig zu vermeiden, denn 80 bis 90 % unserer Gedanken sind tagtäglich dieselben. Durch Mitmachen wurden die Zuhörer in die Lage versetzt, Herausforderungen wieder selbstbestimmt und vertrauensvoll anzunehmen, um aus ungünstigen Denk- und Verhaltensroutinen auszubrechen. Denn nur wer sich selbst in der Lage ist zu motivieren, ist tatsächlich motiviert und kann sein Potenzial entfalten.

Helge Schimanski, Fraunhofer ISIT

Verarbeitung von diskreten Komponenten

Miniaturisierte Bauteilgeometrien in Verbindung mit erhöhter Packungsdichte stellen den Fertigungsprozess vor neue Herausforderungen. Eine systematische Evaluierung der Prozessparameter führt zu prozesssicheren Anwendungsempfehlungen. Die erarbeitete Empfehlung für das Leiterplatten-Layout und Druckprozess basiert auf dem damaligen Stand der Technik und Endanwendervorgaben, wie beispielsweise optisch prüfbare Lötstellen. Hochwertige Schablonen können die Pasten-Transfereffizienz erhöhen und das erforderliche Area Ratio herabsetzen. Die Gefahr eines Überdrucks entsteht durch Padreduzierung. Doch ermöglicht die 3D-Lotpastenisnpektion eine notwendige quantitative Kontrolle. Komponenten der metrischen Baugruppengröße 0402 benötigen für einen sicheren Lötprozess Stickstoffatmosphäre. Grundsätzlich ist das Prozessfenster für eine beherrschbare und sichere Baugruppenfertigung das Ziel zur Herstellung zuverlässiger Elektronik.

Frank Breer, Christian Koenen

Smarter Service für einen fehlerfreien Druck

Mit dem Ansatz von Barcode, Datamatrix-Code und RFID auf der Schablone wird Traceability in einer vernetzten Fertigung realisiert. Nachdem eine hochwertige Schablone nicht mehr nur ein lasergeschnittenes Blech bedeutet, sondern veredelt sein muss, beeinflusst das Präzisionsdruckwerkzeug Schablone bzw. Sieb in einem sehr hohen Maß die Qualität der SMT-Fertigung. Dabei sollte auf hochwertige und spezifizierte Basismaterialien, abgestimmte sowie durchgängige Qualitätskontrolle, Präzision und Knowhow in der Fertigung in Verbindung mit einem optimalen, produktspezifischen Layout, einer zuverlässigen und schnellen Lieferung sowie einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit geachtet werden. Trotz kleinerer Bauteile für eine verbesserte Funktionalität bietet die Plasma 2.0-Lösung einen stabilen Druckprozess speziell dann, wenn die Empfehlungen der IPC nicht eingehalten werden können. Für weitere herausfordernde Applikationen kamen Plasma 3.0, Laser Fotoplotter oder spezielle Stufenschablonen für Pin-in-Paste-Technologie ohne Preforms zur Sprache.

Wolfgang Runte, Koh Young Europe

Smart Production by Smart Data

Der Vortrag behandelte die KSmart-Lösung des Unternehmens, die eine Prozessoptimierung der kompletten Linie realisiert und eine Vielfalt an nutzbringenden Tools bereithält. Das Analysewerkzeug sammelt sämtliche Informationen der Mess- und Inspektionsvorgänge jedes Systems, um jeden Prozessschritt innerhalb der Maschine kontrollieren zu können. So kommunizieren das 3D SPI (Drucksystem), das Pre-Reflow AOI (Bestücksystem) und das Post-Reflow AOI (Lötprozess) feedback und feedforward untereinander, um etwaige Prozessungereimtheiten in Echtzeit mitzuteilen. Durch sofortiges Eingreifen kann der Prozess optimiert werden und lässt erst gar keine Fehler entstehen. Die 3D-Echtzeit-Vermessung erstellt ein komplettes Rekonstruktionsobjekt zur Erkennung von beispielsweise der Bauteilhöhe oder gesamten Struktur einer Leiterplatte. Vorgestellt wurden noch die verschiedenen Tools wie der Library Manager, Statistical Process Control, Offline Programming Optimizer, Real-time Monitoring, Remote Monitoring und KSmart Process Optimization mit ihren Funktionsweisen, um der Smart Factory gerecht zu werden.

Werner Kreibl, Asys Group

Intelligent Factory – Next Steps

Für eine flexible Fertigung sind neben der vollständigen Transparenz und Rückverfolgbarkeit ganzheitliche Lösungen notwendig. Speziell der Materialfluss, d.h. dass die einzelnen Fertigungsstationen innerhalb und außerhalb einer Linie unterbrechungsfrei und automatisiert mit Material versorgt werden, ist ausschlaggebend zur Erreichung der geplanten Produktionsziele. So transportieren sich selbst organisierende, intelligente Transportsysteme autonom das Material von A nach B. Die sogenannten AIVs sind sehr flexibel und auf einzelne Anwendungen anpassbar. Eine übergeordnete Software, welche die Fertigungslinie virtuell abbildet, überwacht sowie analysiert die aktuellen Datenflüsse wie auch Maschinenzustände und sorgt für kontrollierte Prozesse aufgrund der gesammelten Daten. So nähert sich das Unternehmen Schritt für Schritt seiner Vision einer kaskadierbaren – von manuell bis vollautomatisch – Lösung der flexiblen Fertigung.

Dr. Helmut Schweigart, Zestron Europe

Unterseitenreinigung im Drucker

Der Reiniger für die Unterseitenreinigung sollte neben einer guten Reinigungskraft und geringem Medienverbrauch ebenso eine hohe Kompatibilität mit der Lotpaste aufweisen. Denn während der Unterseitenreinigung kann das Reinigungsmedium durch die Aperturen gelangen und mit der Lotpaste interagieren. Nicht kompatible Reiniger wie beispielsweise Isopropylalkohol (IPA) verändern die Viskosität der Lotpaste, wodurch im nächsten Druckvorgang ein negativer Einfluss auf das Druckergebnis entstehen kann. Das Unternehmen bietet speziell entwickelte wasser- als auch lösemittelbasierende Schablonenunterseitenreiniger an, welche für die Reinigung der typischen Stahlschablonen oder auch nanobeschichteten Schablonen im Drucker geeignet sind. Die Reinigung der Schablonenunterseite im Drucker ist neben der maschinellen Schablonenreinigung ein wichtiger Faktor für ein optimales sowie konstant gutes Druckergebnis.

Markus Ankenbrand, FAPS

Additive Fertigung mechatronisch integrierter Schaltungsträger

Durch Kombination klassischer additiver Fertigungsverfahren mit gedruckten Strukturen wird die Herstellung komplexer mechatronisch integrierter Baugruppen realisiert, wobei Fertigungsprozessketten sowie Lieferzeiten verkürzt, sowie eine kundenindividuelle Produktion und Gestaltungsfreiheit über alle relevanten Wirtschaftsbranchen hinweg umgesetzt werden können. Anstelle von Halbleiterprozessen werden bei der gedruckten Elektronik Druckverfahren zur additiven Verarbeitung von Funktionsmaterialien eingesetzt, im Vordergrund stehen dabei einfache und großflächige elektronische Systeme. Während additive Druckverfahren elektrische Funktion für vielfältige Anwendungen auf Basis unterschiedlicher Materialien und Technologien erzielen, können durch digitale Druckverfahren 3D-Funktionsstrukturen für Hochfrequenzanwendungen erzeugt werden. Die rasanten Entwicklungen im Bereich der gedruckten Elektronik eröffnen neue Potenziale zur Funktionalisierung räumlicher Bauteile. (dj)

www.fuji-euro.de



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