Die Kostal-Gruppe mit Stammsitz in Lüdenscheid beschäftigt mehr als 18.500 Mitarbeiter an 46 weltweiten Standorten zur Entwicklung sowie Produktion elektronischer und mechatronischer Produkte. Der Geschäftsbereich Industrie Elektrik in Hagen entwickelt und produziert unter anderem Leistungselektronik wie Wechselrichter oder Antriebstechnik, aber auch industrielle Steuerungen und Charging-Lösungen für Elektromobilität. In der hauseigenen Elektronikfertigung werden mitunter sehr kleine überwiegend aber große Baugruppen gefertigt – 95 Prozent davon mit THT-Komponenten, die parallel zu den zwei SMD-Linien in zwei Wellenlötanlagen fertiggestellt werden.
Gestiegene Anforderungen an die THT-Fertigung
Mit steigender Nachfrage und höherem Durchsatz bestand im Bereich der THT-Fertigung Optimierungsbedarf. Einzelne Transportsysteme, aufwändige händische Arbeiten und manuelle Auswahl der bis zu 150 Lötprogramme wiesen eine hohe Fehleranfälligkeit auf. Mit dem Wunsch nach einem intelligenteren Transportsystem und einer höheren Qualitätssicherung der Baugruppen wurde Pacha Automation mit der Umsetzung beauftragt. Göpel electronic als erfahrener THT-AOI-Anbieter komplettierte das Dreiergespann.
Ein Transportsystem wird intelligent
In der Umsetzung spielte die Vernetzung der beteiligten Systeme auf horizontaler wie auch vertikaler Ebene eine wichtige Rolle. RFID-Kennungen am Trägermedium beinhalten alle relevanten Informationen zum Auftrag und Produkt. Von den einzelnen, vollautomatisierten Bestückplätzen werden die Baugruppen zu beiden miteinander verketteten Wellenlötsystemen geleitet. Ein Antennensystem erfasst die RFID-Daten, woraufhin das System selbst entscheidet, zu welchem Ofen die Baugruppe geleitet wird. Auch die Auswahl des passenden Prüfprogramms findet automatisch statt. Basis dieses flexiblen Produktionsmanagements ist das Pacha eigene Softwaretool PaVis. Das Zentrale-Leitsystem (ZLS) wird nicht nur bei großen Anlagen, sondern auch immer mehr bei kleineren Automatisierungen eingesetzt. Es dient nicht nur zur Steuerung, Überwachung oder Visualisierung – auch Analysedaten zur Rückverfolgung und Optimierung eines Fertigungsprozesses werden durch den Einsatz eines ZLS dem Anwender zur Verfügung gestellt.
Durch die langjährige Erfahrung und optimal abgestimmten Schnittstellen zu/von integrierten Fremdanlagen oder übergeordneten MES-Systemen, ist Pacha Automation in der Lage, Daten zu übergeben, zu übernehmen und in Echtzeit als visuellen Anlagenstatus anzuzeigen.
Besondere Aufgabe für THT-AOI
Mehr Qualitätssicherheit für die THT-Baugruppen – dieses Ziel war langfristig nur mit einem AOI-System (Automatische Optische Inspektion) zu erreichen. „AOI-Anbieter gibt es viele, doch nur Göpel electronic konnte unseren speziellen Wunsch erfüllen“, sagt Salvatore Russotto, Produktionsplaner bei Kostal in Hagen. Dieser spezielle Wunsch lag in dem Fall darin, dass die Baugruppe durch ein oberes Transportmodul in Richtung Lötofen geleitet wird, und erst im unteren Rücktransport von der unteren Lötseite ohne Wenden geprüft werden sollte. Das THT Line · 3D erwies sich für diese Aufgabe als prädestiniert. Das 3D-Kameramodul inspiziert die verlöteten Pins der Baugruppe, bestimmt Lotanfluss sowie Lotvolumen und detektiert Brücken und Lotperlen verlässlich. Durch das MES-Plugin war eine Integration in das Prozessleitsystem, bzw. MES-System problemlos umsetzbar.
Umsetzung und Fazit
Rückblickend auf die umfangreichen Änderungen zeigt sich Salvatore Russotto zufrieden: „Die Zusammenarbeit mit den beiden Systemlieferanten war hervorragend. Auch die direkte Abstimmung bezüglich Zeitmanagement und Schnittstellenabstimmung zwischen den Unternehmen während der Projektierung verlief vorbildlich. Die Anlage konnte zügig umgesetzt werden, die Downtime wurde minimiert.“ Von der Planung bis zur Inbetriebnahme verging etwa ein Jahr, wobei die direkte Umsetzung der Anlage ein halbes Jahr angedauert hat. Der Produktionsstillstand während der Installation betrug dabei nur wenige Tage. Heute liegt die Auslastung bei circa 95 Prozent. Das AOI-System THT Line · 3D hat sich im Zuge dessen perfekt integriert und leistet heute wertvolle Arbeit bei der Überprüfung der zahlreichen THT-Baugruppen auf korrekte Lötung.
electronica, Stand A3.351
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