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Die Shopfloor-Lenker in der smarten Fabrik

Dynamische Fertigungsprozesse für maximalen Output
Die Shopfloor-Lenker von Asys in der smarten Fabrik

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In Sachen smarte Fabrik hat die ASYS Group mit ihrem breiten Produktportfolio die Nase vorn. Die Unternehmensgruppe deckt mit ihrem Produktspektrum über zwei Drittel des Equipments einer SMT-Fertigungslinie ab und ist starker Partner in Prozess- und Handlingsfragen. Abgerundet wird das Portfolio durch Softwarelösungen, die Material- und Datenflüsse in der Fertigung steuern. Außerdem hat sich das Unternehmen in Sachen Materiallogistik in den letzten zwei Jahren ein starkes Standbein aufgebaut. Komprimiert wird dieses umfassende Unternehmensbild in der kommunizierten Mission „Automate, Digitalize & Connect“. Der Kern des Unternehmens – die Automatisierung – wird um zwei weitere Dimensionen ergänzt.

Angefangen bei der Automatisierung von Einzelprozessen, ging es über zur Gestaltung von Gesamtlinienprozessen und reicht heute bis zur kompletten Planung von Fabrikprozessen.

Fabrik heute und morgen

Inzwischen hat ASYS die Lücke zur Materiallogistik geschlossen und somit seinen Aktionsrahmen über die Produktionslinie hinaus erweitert. Mithilfe von autonomen Transportrobotern, maßgeschneiderten Lagersystemen für alle Materialien auf dem Shopfloor und abgestimmten Softwaremodulen zeichnet das Unternehmen ein Gesamtbild in der Fertigung, das Industrie 4.0 als zentrales Element etabliert. Heutige Fabriken sind flexibel, klar strukturiert und kosteneffizient aufgebaut. Schlüsselanforderungen sind neben geringen Taktzeiten auch Traceability und Flexibilität an der Linie. Die Fertigung von Losgröße 1 und Wandelbarkeit steht immer mehr im Fokus. Das hat Materialpuffer für WIP (Work in Process) zwischen den Fertigungs-Schritten zur Folge, um dynamisch auf Produktumstellungen reagieren zu können.

Aufgrund steigender Traceability- und Verifikationsanforderungen kommen neue Elemente hinzu, die Shopfloor-Layouts werden komplexer und somit auch die Anforderungen an die Bediener. Das wiederum bedingt WIP-Zonen, um die Linienversorgung auf kürzestem Weg umzusetzen. Eine sinkende Leistung pro Quadratmeter in der Produktion ist dabei ein unerwünschter Nebeneffekt, sollten keine neuen Lösungen berücksichtigt werden. Das Unternehmen setzt hier mit seiner Gesamt-Shopfloor-Lösung an, die im Bereich Material Logistics verankert ist.

Ganzheitliche Factory Konzepte

Die Stärke des Unternehmens im Bereich Material Logistics liegt in der ganzheitlichen Herangehensweise an den Produktionsprozess. In den ersten Beratungsterminen betrachten die Automatisierungsexperten jegliche Prozessverkettungen in der Fabrik, um diese abgestimmt und autonom gestalten zu können. Individuelle, skalierbare Konzepte stehen auf der Tagesordnung. Der Automatisierungsexperte setzt auf ein modulares Konzept, um Materiallogistik-Lösungen in verschiedenen Automatisierungsgraden zu realisieren. So können bestehende Fabriken Schritt für Schritt an die gewünschten Anforderungen angepasst werden.

Die Produktion ab Wareneingang im Blick

Das Unternehmen bietet eine Wareneingangslösung an, die dank einer integrierten, vollautomatischen Scan&Label Station eine Rückverfolgung von allen Materialien, wie z. B. Verbrauchsmaterial, Rohleiterplatten oder Bauteilrollen von Anfang an ermöglicht. Das Wareneingangs-Szenario für Bauteilrollen des Unternehmens schließt eine Counting Station ein, die die vorhandenen Bauteile auf einer Rolle zählt und exakte Werte in jegliche Bestandsdatenbank einspeist.

Ein Einschleusen abgerüsteter Bauteilrollen ist hierbei ebenso möglich. Somit wird ein valider und abgestimmter Prozess sichergestellt, der die händische Inventur der Bauteilrollen erübrigt. In den Lagerlösungen von ASYS/Totech werden die Bauteilrollen bei unter 5 % relativer Feuchte vollautomatisch eingelagert – optimale Bedingungen für sensible MSL-Bauteile.

Um autonome Prozessabläufe zu realisieren werden fahrerlose Transportsysteme eingesetzt. Mit diesen AIVs (Autonomous Intelligent Vehicles) werden die einzelnen Stationen in der Fertigung untereinander und mit den Lagersystemen vernetzt. Sie transportieren neben Bauteilrollencontainer auch Magazine, KLT (Kleinlastträger) oder Trays. Die Fahrzeuge erzeugen ihre Routen selbstständig und abgestimmt, und erzielen somit eine just-in-time Versorgung.

Hier kommen die Softwarelösungen des Unternehmens ins Spiel. Zu den Technologie-Tagen des Unternehmens im November wird ein neues Softwarepaket vorgestellt, das alle bisherigen, neue und weiterentwickelten Softwarelösungen der Unternehmensgruppe in einer Suite vereint: „Pulse Pro“. Alle Anwendungen im gleichem Look and Feel, um Orientierung zu geben – alle Applikationen zusammengefasst, um es für den Produktionsverantwortlichen von seinem Cockpit aus, maximal benutzerfreundlich zu gestalten.

Die Fabrik autonom lenken

Bildet das Assistenzsystem Pulse die Mensch-Maschine-Kommunikation ab, so wird die neue Software Suite „Pulse Pro“ einen Überblick über das gesamte Geschehen in der Fertigung geben.

Es geht darum, automatisierte Materialflüsse im gesamten Shopfloor zu steuern und zu visualisieren, um eine Just-in-time Versorgung für jeden Fertigungsschritt zu erreichen.

Das Unternehmen setzt hier auf „Dynamic Routing“. Das bedeutet, Materialflüsse werden dynamisch, auf Basis einer Matrix gesteuert. Die Software steuert nicht mehr anhand einer erstellten Planung, sondern reagiert situativ. Orientierung bietet allein der Arbeitsplan, alles Weitere wird so koordiniert, dass monetäre, zeitliche, operative Ressourcen optimal ausgelastet und genutzt werden. Der nächste Prozessschritt der zu bearbeiten ist, wird sofort mit den vorhandenen Kapazitäten besetzt. Also: Best Performance in der smarten Fabrik.

Durch die vollständige Vernetzung und die Echtzeit-Kalkulation wird der Materialnachbezug an die Produktionslinien bedarfsgerecht, in kontinuierlicher Abstimmung mit dem Fertigungstakt, angeliefert. Durch die erhöhte Umschlagshäufigkeit werden Materialbestände an der Linie drastisch reduziert. Gleichzeitig erhöht sich die Materialverfügbarkeit in der Produktion, Kosten werden effektiv reduziert.

Das Monitoring ist ein weiterer Aspekt der neuen Software Suite. Wurden bisher Zustände einzelner Maschinen betrachtet, werden diese Daten zukünftig in Relation gesetzt. Nach standardisierten Vorgaben werden die Informationen verdichtet zusammengefasst. Das Tool bildet die Performance des gesamten Shopfloors ab. Zusammenhänge werden klarer, Bottlenecks und Ausfälle werden übersichtlich visualisiert und können so effektiv angegangen oder sogar vorausschauend vermieden werden. Weitere Punkte, wie die Harmonisierung der Offline-Programming Tools für alle Prozessanlagen, sind in der Umsetzung, um das Maschinennetzwerk in der Fertigung noch weniger mit NPI-Zeiten (New Product Introduction) zu belegen.

Smarte Fabrik? Smarte Maschine!

Bereits letztes Jahr auf der productronica stellte das Unternehmen sein neuartiges Konzept der smarten Maschine vor. Unter den Begriffen Access 360°, 24/7/365 und Care0 (=Care „Zero“) werden Funktionen eingeordnet, die zusammengefasst das Bild der neuen Maschinengeneration ergeben: die Generation Smart. Im ersten Schritt wurde der Nutzentrenner Divisio 5100 als smarte Maschine der neuen Generation vorgestellt. Sie punktet mit Funktionen wie Closed-Loop für die Schnittkontrolle. Die Abweichung von Schnitt zur Vorfräsung wird laufend kontrolliert und mit vorgegebenen Grenzwerten abgeglichen. Die Anlage prüft selbst, ob die Toleranzen überschritten wurden und steuert, wenn erforderlich, aktiv entgegen. Eine weitere smarte Funktion: die Predictive Setup Control. Eine Kamera prüft, welche Greifer gerüstet sind und gleicht sie mit dem laufenden Auftrag ab. Passen die eingesetzten Komponenten nicht, beziehungsweise sind diese nicht vollständig, ist die Maschine in der Lage, ihr Equipment selbstständig zu bestellen. Sukzessive wird das gesamte Portfolio der Unternehmensgruppe den drei Leitgedanken folgend auf smart umgestellt. Bereits auf den Technologie-Tagen im November wird das nächste Mitglied der Generation Smart aus dem Bereich Drucken gezeigt.

Komplettlösungen aus einer Hand

Kundenspezifische Automatisierung von Endmontageprojekten realisiert das Unternehmen in dem Produktbereich „Inventus“. Aktuelle Trends in der Automobilbranche, wie beispielsweise autonomes Fahren, E-Mobility oder Connected Cars fordern flexible, intelligente und zugleich hocheffiziente Fertigungslösungen. Das Unternehmen ist Gesamtlösungsanbieter und blickt auf über 25-jährige Erfahrung im Maschinenbau zurück. Die Montageexperten des Unternehmens unterstützen bei der Prozessentwicklung und dem Produktdesign komplexer Fertigungsverfahren. Modulare, standardisierte Montageplattformen sind hier der Schlüssel zu individuellen Prozesslösungen. Dabei stehen höchste Produktqualität und eine sichere und störungsfreie Produktion im Vordergrund. Die Montagelösungen zeichnen sich durch ihr platzsparendes Design aus: komplexe Prozessschritte werden verknüpft und parallelisiert. Dabei wird stets Flexibilität gewahrt, sodass nachträglich weitere Prozesse ergänzt werden können. Das Unternehmen fungiert auch als Prozessintegrator, bei Bedarf werden Lösungen von Drittanbietern in die Montagelinie eingebunden – Komplettlösungen aus einer Hand.

Chancen neuer Technologien nutzen

Flexibel, intelligent, hocheffizient – auf diese Punkte kommt es bei Maschinen-, Linien- und Fabriklösungen der Zukunft an. Dafür müssen neue Technologien, wie beispielsweise der neue Mobilfunkstandard 5G, einbezogen und genutzt werden. Das Potenzial, das diese Technologie für den Shopfloor verspricht, ist sehr hoch. Datenverbindungen innerhalb der Fertigung können vollständig durch 5G Technologie abgebildet werden. Damit bekommt das Thema „Big Data“ noch einmal ein anderes Gewicht. Alle Komponenten können untereinander in Echtzeit kommunizieren, von Maschinen, über Verbrauchsmaterialien zu Sensoren in einer Anlage.

Neue Technologien verhelfen zu unternehmerischer Stabilität. Die Unternehmensgruppe setzt schon immer auf mehrere Standbeine in ihrer strategischen Ausrichtung. Neben dem Hauptgeschäftsfeld Electronics werden auch Lösungen für Life Science und Energy angeboten.

So erfährt die Gruppe beispielsweise im Bereich Medical Electronics gerade einen starken Aufschwung. Auch Technologien im Energiebereich, wie Brennstoffzellen- oder Solaranwendungen, werden verstärkt fokussiert. In beiden Industrien profitiert das Unternehmen von Synergien und kann umfassende Lösungen anbieten.

www.asys-group.com


Technologie-Tage

Vom 11. –12. November 2020 finden die ASYS Group Technology Days am Standort Dornstadt statt. Jetzt anmelden unter:
www.asys-group.com/de-de/landingpages/event/anmeldung/



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