Der Fokus des Unternehmens liegt auf arbeitssparenden und qualitätssichernden Lösungen für Bestückprozesse in smarten Fabriken eines Triple Zero Prozesses: null Platzierungsfehler, null Bediener bei null Maschinenstopps.
Eines der präsentierten Highlights stellte die branchenweit erste Bestückungsplattform mit automatisiertem Feeder-Wechsel dar. Die NXTR dient der schrittweisen Automatisierung sowie Digitalisierung in der Elektronikfertigung und ist in verschiedenen Ausbaustufen erhältlich.
Bestückungstechnologie mit dem Triple Zero Konzept
So besticht die NXTR-A durch eine stabile, qualitativ hochwertige Bestückung, realisiert mittels neu entwickelter Sensortechnologie, welche den Zustand elektronischer Bauteile und Leiterplatten prüft und diese dann an die Maschine weiterleitet. Der ebenfalls neu entwickelte Smart Loader sorgt für eine vollständige Automatisierung der Teilebereitstellung inklusive eines Wechsels für die nächste Produktion entsprechend dem Produktionsplan. Dies verhindert eventuelle Stopps aufgrund fehlerhafter Teilebereitstellung oder ähnlicher Probleme, die durch Verzögerungen und Fehler während des Bereitstellungsprozess verursacht werden könnten. Die Kassettenfeeder bei Modell NXTR-A nimmt die Rollen auf, während der Smart Loader diese verteilt. Insofern müssen Maschinenbediener weder Teile austauschen noch nachliefern, so dass weder Fehler beim Spleißen entstehen noch auf fehlende Teile gewartet werden muss. Die Bestückungsplattform erkennt automatisch, wenn Teile knapp werden. Bevor diese ausgehen könnten, liefert der Smart Loader, basierend auf Berechnungen im integrierten Produktionssystem Nexim, die erforderliche Menge an Teilen nach.
„Mit dem Modell NXTR-A bringen wir eine Revolution auf den Markt. Denn es ist die erste Maschine ihrer Art in der Branche, die mit einem automatischen Feeder-Wechselsystem ausgestattet ist. Dieses befreit den Bediener von Setup-Änderungen und Nachschubarbeiten, was zu höherer Produktivität führt. Sie bietet außerdem erweiterte Funktionen zur Aufrechterhaltung einer hohen Qualität“, erklärt Stefan Janssen, Mitglied der Geschäftsführung der FUJI Europe Corporation GmbH.
Ob eine SMT-Linie vollständig automatisiert und die Zahl der Bediener auf Null reduziert werden kann, hängt nicht von den Fähigkeiten der Bediener ab. Die Automatisierung externer Umrüstbereiche und der Bereiche um die Bestückungsautomaten, um eine hocheffiziente Produktion zu unterstützen, ist maßgeblich. So werden reale SMT-Linien als Digital Twin in einer virtuellen Welt geschaffen, um Umgebungen zu simulieren und um vorauszuschauen und kontrollieren zu können, was in der realen Welt passieren könnte. Die Simulationen werden unter Verwendung von Parametern erstellt, die auf tatsächlichen Daten von SMT-Linien basieren.
Daneben setzt die neu entwickelte Bestückungsplattform das umfassende Modularitätskonzept der NXT fort. So sind Komponenten wie z. B. Bestückungsköpfe ohne Werkzeug austauschbar, so dass die Wartung offline durchgeführt werden kann. Die Selbstdiagnose realisiert eine vorausschauende Wartung und verhindert, dass plötzliche Maschinenstopps den Produktionsplan beeinträchtigen.
Neu ist im Zuge der zunehmenden Automatisierung auch der Drucker NXTR-PM, womit ermöglicht wird, das Reinigungspapier zu wechseln und das Lot zuzuführen, ohne die Produktion zu unterbrechen. Dies waren bisher eine der Hauptursachen für Produktionsunterbrechungen im Druckprozess.
Automatisierung und Flexibilisierung im Bestückprozess
Zusätzlich zeigte das Unternehmen auf der productronica die Vorteile der Produktions-Software Nexim hinsichtlich zuverlässiger Planungs- und Umstellungsprozesse, flexiblem Datenmanagement und Qualität. Abgerundet werden die Automatisierungsprozesse unter anderem durch autonome Wartungs-Tools.
Das Unternehmen bietet den Kunden somit durchgängige Lösungen aus einer Hand, inklusive Full-Service für den gesamten Materialfluss – vom Wareneingang über die Lagersysteme bis zum Bestückungsautomaten. Eine weitere wichtige Komponente ist dabei die „Intelligente Lagersysteme/sTower-Various-Serie“. Diese Lagerlogistiksysteme dienen der automatischen Versorgung einer SMT-Produktion und sorgen für kurze Wege.
Klaus Gross, Geschäftsführer der FUJI Europe Corporation GmbH, erklärt: „Effizienz und Qualität im Bestückprozess sind globale Herausforderungen, denen wir uns als FUJI in Europa seit mehr als 30 Jahren stellen. Zu unserem 30-jährigen Jubiläum 2021 standen die Anforderungen des Mittelstandes sowie der Konzerne zur Automatisierung, Digitalisierung und Flexibilisierung von Prozessen zu Gunsten der smarten Fabrik im Vordergrund. Dies zeigten wir exemplarisch auf der Messe.“
Das Unternehmen ist seit 1991 als direkte Niederlassung des japanischen Konzerns FUJI Corporation im europäischen Markt tätig und als Europazentrale verantwortlich für die Marktentwicklung in Zentral- und Osteuropa, Afrika, Russland und im Nahen Osten. Die Europazentrale am Standort Kelsterbach zählt heute bereits rund 90 Mitarbeiter und hat ihre Hauptkunden aus den folgenden Bereichen: Automotive, EMS, Industrie Elektronik, Automatisierungstechnik und Gebäudetechnologie.
Schnelle und einfache Umrüstarbeiten
Individuelle Produkte zu ähnlich niedrigen Preisen, wie bei einer Massenproduktion fertigen, ist eine zentrale Anforderung an die Fabriken, um wettbewerbsfähig zu sein. Die schnelle Anpassung an neue Produkte und Produktvarianten sowie die stark variierenden Losgrößen und gleichzeitig die Anforderung an schnelle Lieferungen, führen zu einer Erhöhung der Umrüsthäufigkeit. Um dies nicht nur schnell sondern auch einfach automatisiert durchführen zu können, wurde die Smart Setup Station auf den Markt gebracht.
„Produktionsbetriebe sind im heutigen Wettbewerb gefordert, die Betriebsführung nach Qualität, Kosten und Ausführung auf einem ähnlichen Niveau zu halten wie bei einer Massenproduktion. Im Fall einer High-Mix-Produktion, in der ein häufiger Produktwechsel stattfindet, verringert sich durch die Umrüstungshäufigkeit jedoch die Produktionseffizienz“, erklärt Stefan Janssen.
Zur Verkürzung der Umrüstzeit werden in der SMD-Bestückung die Feeder-Rüstarbeiten offline durchgeführt, wobei sich eine Umrüstmethode mit Feeder-Paletten durchgesetzt hat.
Dazu Stefan Janssen: „Offline-Umrüstarbeiten sind in der Regel vom Auslagern der Teile bis zum Einrichten der Feeder aufwändig und zeitintensiv. Sie erfordern außerdem entsprechende Prüfungen. Darüber hinaus ist dies ein Prozess, der in hohem Maße von Menschen abhängig ist, was bedeutet, dass die Bearbeitungszeit je nach den Fähigkeiten der Arbeiter variiert.“
Beim Starten einer herkömmlichen Offline-Umrüstung sind die in der vorherigen Produktion verwendeten Teile ursprünglich noch auf der Feeder-Palette oder MFU vorhanden. Zunächst ist es notwendig, die nicht mehr benötigten Teile für die Anwendung zu entfernen. Es ist sehr zeitaufwändig, die Feeder einzeln nacheinander zu entfernen und dabei in der Umrüstungsliste nach den nicht benötigten Teilen zu suchen.
Die Smart Setup Station unterstützt Anwender in der Elektronikfertigung dabei, die Herausforderungen der Umrüstarbeiten durch automatisierte Prozesse besser zu bewältigen. So rüstet die Lösung automatisch nur die Feeder ab, die für das nächste Produktionslos nicht mehr benötigt werden. Außerdem zeigt sie die genaue Rüstposition des Feeders sowie die richtige Maschine und das entsprechende Modul für die gerüstete Feederpalette an.
„Mit Unterstützung der Smart Setup Station vereinfachen wir die Offline-Umstellung, indem wir die verwendenden Teile unverändert belassen und die nicht benötigten Teile automatisch abrüsten. Da manuelle Handgriffe wegfallen und keine Überprüfung der Umrüstungsliste wie ursprünglich mehr erforderlich ist, reduziert sich automatisch die Arbeitszeit. Die Folge sind effizientere Prozesse und Kosteneinsparungen“, erklärt Stefan Janssen.
Nichts ist so beständig wie der Wandel
Basierte das Geschäft früher eher auf Vertrauen, liegt heute der Fokus eher auf mehr Struktur und Digitalisierung. Klaus Gross wirft einen Blick zurück in die Zeit ohne Internet, E-Mail, Smartphone und Navigationssystem: „Im damaligen Arbeitsalltag war die Taktrate erheblich geringer als in einer von der Digitalisierung durchdrungenen Arbeitsumgebung, wie wir sie heute vorfinden. Sicherlich hat die Digitalisierung große Vorteile und bringt auch Effizienzsteigerungen etc. mit sich, aber im analogen Zeitalter war es teilweise kommunikativer, da eine andere Form des Austauschs erforderlich war.“
Klaus Gross begann 1992 seine Tätigkeit im Unternehmen als Vertriebsingenieur im Vertriebsgebiet Deutschland Nord und ist heute Geschäftsführer. Als „Mann der ersten Stunde“ hat er von Anbeginn Technologiesprünge mitgeprägt und gestaltet. „Meine Wurzeln liegen im Bereich der Technik, die mich schon immer fasziniert – auch jetzt noch als Geschäftsführer. In unserer Branche arbeitet man immer am Puls der Zeit. Das erfordert die stetige Anpassung an aktuelle Marktbedürfnisse und technologische Entwicklungen. So konnten wir stabil und kontinuierlich wachsen“, erklärt der Experte.
Zum Ende des aktuellen Geschäftsjahres wird Klaus Gross das Unternehmen verlassen und in den wohlverdienten Ruhestand treten. Stefan Janssen übernimmt dann ab dem 1. April 2022 die Position des Geschäftsführers. Auch Stefan Janssen begleitete den Weg des Unternehmens nahezu von Beginn an.
„Wir haben große Pläne, mit denen wir an die Erfolge aus den vergangenen Jahren anknüpfen und die Bestückungstechnologie revolutionieren wollen“, so abschließend Stefan Janssen. (dj)
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