Automatisierte und digitalisierte Logistikprozesse in der Elektronikfertigung

Produktivität gesteigert

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Unternehmen sind heutzutage zunehmend auf der Suche nach einer flexiblen Automatisierung und Digitalisierung ihrer Prozesse. Die Verfolgung und Rückverfolgung (Track-and-Trace) wird zu einem wesentlichen Bestandteil jedes Automatisierungsprozesses. Industrie 4.0 ist ein gutes Beispiel für eine Initiative, die Unternehmen dabei unterstützt, sich für die nächste industrielle Revolution zu wappnen.

Der Schwerpunkt liegt dabei auf flexibler Automatisierung, Digitalisierung sowie Verfolgung und Rückverfolgung entlang der gesamten Lieferkette. Die fertigende Industrie in Europa bleibt so wettbewerbsfähig. Zugleich wird manuelle Arbeit aus den Prozessen verdrängt. Im Artikel erfahren Sie, wie ein Logistikprozess für eine Elektronikfabrik vollständig automatisiert und digitalisiert wird. Alle Prozesse innerhalb der Fabrik wurden in ein Track-and-Trace-System eingebunden und die Produktivität ist immens gestiegen.

Der Bauteil-Gebinde-Prozess
Jeder Elektronikhersteller muss mit einer unglaublichen Vielzahl von Bauteilen fertig werden, die im Produktionsprozess zu leisten sind. Diese Bauteile werden auf Blistergurten platziert (so genannte Gebinde), die von den Bestückungsautomaten zur Bestückung von Leiterplatten genutzt werden können. Die derzeitige Technologie ist so fortgeschritten, dass der Durchlauf der Gebinde voll automatisiert abläuft, vom Wareneingang bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Gurte auf den Bestückungsautomaten positioniert werden können. Und was noch wichtiger ist: Die Prozesse sind so eingerichtet, dass jederzeit die durchgängige Verfolgung und Rückverfolgung des Gebindes gewährleistet ist, wodurch manuelle Arbeit verdrängt und die Fehlerrate verringert wird.
Dieser automatisierte Prozess sieht folgendermaßen aus: Sämtliche eingehenden Gebinde werden einem Roboter übergeben, der in der Lage ist, die Gurte mithilfe optischer Technologie automatisch zu erkennen. Dank 3D-Vision erkennt er spezifische Merkmale der Gebinde und scannt den eindeutigen Strichcode. Das Gebinde erhält eine einmalige Seriennummer und die Bauteildaten werden automatisch im Warenwirtschaftssystem erfasst. Sobald die Gebinde in einem standardisierten Träger platziert wurden, sind sie für den Transport an ihre Lagerorte bereit. Um den Prozess so effizient wie möglich zu gestalten, werden mehrere Trays von einer Roboterzelle gestapelt. Zur Beförderung werden autonome, fahrerlose Transportsysteme (FTS) eingesetzt, die den Transport von Materialien und Produkten voll automatisiert und selbstständig abwickeln.
Jos Brehler von Totech erläutert: Die Gebinde werden mithilfe des FTS-Systems in den Dry Tower gebracht, wo sie in einer klimatisierten Umgebung gelagert werden. Dank des Dry Tower können die Gebinde in der Fabrik automatisiert gelagert und über das fabrikeigene Warenwirtschaftssystem gesteuert werden. Der Dry Tower besteht aus drei Robotern: Einer entnimmt die Gebinde aus den Kisten und führt sie dem Lager zu. Dort lagern zwei weitere Roboter diese in Schubladen ein. Werden die Gebinde von der Fertigung benötigt, erfolgt die Auslagerung an die entsprechende Stelle.
Sobald in der Produktion ein Gebinde benötigt wird, wird es automatisch entnommen und an den Bediener übergeben, der ihn wiederum in einen Feeder einsetzt. Dieser Feeder wird dazu verwendet, die Gebinde in Feederwagen zu platzieren. Feederwagen wurden speziell dafür entwickelt, die Verfolgung und Rückverfolgung von Bauteilen im Logistikprozess zu verstärken. Jeder Einschub des Feederwagens verfügt über eine eigene Kennung und ist mit dem Manufacturing Execution System (MES) verbunden. Durch die intelligente Nutzung der Positionsdaten zur klugen Planung und Zuweisung der Einschübe wird sowohl die Bearbeitungszeit des Bedieners als auch die Fehlerspanne in Bezug auf die Gebinde und Feeder deutlich verringert. Darüber hinaus verhindern Tragsysteme wie der Feederwagen den Verlust von Gebinden, wodurch die ansonsten für die Suche benötigte Zeit eingespart und Fehlern, wie etwa der Platzierung des falschen Gebindes auf den Automaten, vorgebeugt wird.
Der finale Schritt vor der Bestückung der Leiterplatten besteht darin, die Feeder mit den Gebinden in den Bestückungsautomaten zu platzieren. Im Rahmen dieses Prozesses wurde die manuelle Bearbeitung auf nur zwei Schritte reduziert; der übrige Prozess erfolgt vollkommen automatisch.
Die Vorteile
Während des gesamten Prozesses ist die Echtzeitverfolgung der Bauteilpositionen sowie die Überwachung des Produktionsprozesses möglich. Die Nutzung von Echtzeitinformationen zur Vorbereitung zukünftiger Fertigungslose führt nicht nur zu einer enormen Produktivitätssteigerung, sondern trägt auch zur Verkürzung von Produktlieferzeiten und zu erhöhter Flexibilität bei. Fehler werden aufgrund einer Echtzeitsteuerung des MES und Warenwirtschaftssystems ausgeschlossen. Durch die kontinuierliche Investition in intelligente Automation und Produktivität ist die Einrichtung dieses Prozesses ein ideales Beispiel dafür, wie die Fabrik der Zukunft auszusehen hat.
Das Unternehmen
Prodrive Technologies ist ein führender internationaler Anbieter erstklassiger technischer Produkte, Systeme und Lösungen. Die Entwicklung der „Fabrik der Zukunft“ hat entscheidend zum Erfolg des Unternehmens beigetragen. Die Leidenschaft für Technik spornt das Unternehmen an, seine Produkte und Prozesse kontinuierlich zu verbessern und den Status quo voranzutreiben. Seit dem Moment, in dem das Unternehmen die firmeninterne Produktion aufnahm, wurde die Thematik Automation aus einem anderen Blickwinkel betrachtet. Vor dem Hintergrund einer dynamischen Branche und in Anbetracht der Tatsache, dass das Unternehmen jedes Jahr über tausend verschiedene Produkte herstellt, ist man auf eine flexible Automatisierung angewiesen. Im Bereich Automation ist es wichtig, den Schwerpunkt auf die Prozesse und nicht auf die Produkte zu legen. Dieser Philosophie folgend können mehr als 1.000 unterschiedliche Produkte im Rahmen derselben automatisierten Prozesse bearbeitet werden. In diesem Artikel haben Sie einen der automatisierten Prozesse kennengelernt, die zum Erfolg des Unternehmens beitragen.
Die Entwicklung eigener Systeme zur Unterstützung oder Verbesserung der Produktionsprozesse ist eine der Schlüsselkompetenzen des Unternehmens. Die FTS sind ein gutes Beispiel für firmenintern entwickelte automatische Transportsysteme, die für die intelligente Beförderung von Bauteilen und Produkten sorgen. Die fahrerlosen Transportsysteme dienen nicht nur der Optimierung eigener interner Prozesse, sondern stehen nun auch anderen Unternehmen zur Verfügung. Prodrive Technologies ist ein schnell wachsendes Unternehmen mit einer großen Produktvielfalt. Darum ist Flexibilität beim Transport notwendige Voraussetzung. Nach einer umfangreichen Marktstudie entschied sich das Unternehmen für die Entwicklung eigener fahrerloser Transportsysteme, die auch wirklich die flexible und intelligente Beförderung bieten, die benötigt wird. Da sie sich um den Transport kümmern, steigern die FTS die Produktivität und ermöglichen eine Rund-um-die-Uhr-Produktion ohne menschliche Eingriffe. Sie navigieren ohne unterstützende Infrastruktur durch die Fabrik und finden den Weg von Abhol- zu Abladestellen eigenständig. Während Sie noch diesen Artikel lesen, werden neben den fahrerlosen Transportsystemen zahlreiche weitere Innovationen entwickelt, die definitiv eine nähere Betrachtung wert sind.
productronica, A2.170
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