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ASM auf der productronica 2019

Neue Hard- und Software-Lösungen auf der productronica 2019
Offene Schnittstellen beschleunigen die smarte Integration auf allen Ebenen

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Elektronikfertiger, die den ASM Stand auf der productronica 2019 besuchen, werden sehen: Das Tempo, in dem der Technologieführer neue Hard- und Software-Lösungen für die Integrated Smart Factory vorstellt, nimmt zu. Der Grund: Als erster Equipment-Hersteller bietet ASM offene und standardisierte Schnittstellen für einen ungehinderten Datenfluss – von der einzelnen Maschine über Linien und ganze Fertigungen bis in die weltumspannende Cloud. Auf dieser Basis kommen jetzt eine ganze Reihe extrem innovativer Lösungen für integrierte Workflows auf den Markt.

Fehlende Schnittstellen und Standards galten lange Zeit als Hindernis auf dem Weg zu smarten, integrierten Fertigungsprozessen. Wer Linien vernetzen, Echtzeit-Daten aus der Fertigung gewinnen und Maschinen flexibel steuern wollte, musste großen Aufwand treiben.

„Das zentrale Element der Elektronikfertigung werden nach wie vor unsere höchst leistungsfähigen Maschinen bleiben. Aber nicht nur unsere Kunden, sondern auch uns als Hersteller von SMT Fertigungslösungen hat das Fehlen von Standards bei der Entwicklung von Lösungen für die Smart Integrated SMT Factory behindert. Denn die Wahl für eine der Lösungen hat leider immer auch gleich eine andere ausgeschlossen. Ein Durchbruch waren sicherlich die Arbeiten am HERMES-Standard. Hier hat die Branche nach dem Vorbild von Open Source Projekten in der IT neue Wege beschritten. Für die Entwicklung dieses Standards kooperierten Hersteller verschiedenster Linienkomponenten, teilweise sogar direkte Konkurrenten. Gemeinsam wurde in erstaunlich kurzer Zeit ein auf modernen IT-Technologien basierendes Protokoll entwickelt. Dieses hat SMEMA binnen kürzester Zeit ersetzt und ist inzwischen auch offiziell als IPC-HERMES-9852 anerkannt“, erläutert Alexander Hagenfeldt, Factory Solutions Marketing Manager bei ASM Assembly Systems.

Schnittstellen-Lösungen für alle Ebenen einer Elektronikfertigung

Doch ein einziges Protokoll reicht nicht, um die Anforderungen auf den unterschiedlichen Ebenen einer Elektronikfertigung zu erfüllen. Als erster der großen Equipment-Hersteller verfügt ASM jetzt über alle Schnittstellen für eine durchgängige Integration. Das Konzept basiert auf einem pyramidenförmigen Modell mit insgesamt fünf Ebenen:

Ebene 1 ist die Maschinenebene mit dem lückenlosen Tracking & Tracing von Leiterplatteninformationen beim Durchlaufen der SMT-Linien. Hierfür hat das Unternehmen gemeinsam mit anderen Herstellern erfolgreich IPC-HERMES-9852 als offenen, herstellerübergreifenden SMEMA-Nachfolgestandard etabliert. Der neue Standard nutzt mit TCP/IP ein modernes, leistungsstarkes Dateninterface für die M2M-Kommunikation in der Linie, funktioniert kabelgebunden oder kabellos. Leiterplatten lassen sich nach einem einzigen UID-Scan verfolgen, zusätzliche Scan-Vorgänge und Scanner vor den einzelnen Maschinen entfallen. Zu jeder Zeit können auf Board-Level Status- und Prozessinformationen ergänzt und nachverfolgt werden.

Ebene 2 ist die Ebene für ‚Connectivity‘. Hier nutzt das Unternehmen sein bewährtes, bidirektionales OIB-Hochleistungs-Interface, um die eigenen Maschinen und die von ihnen produzierten Daten in Prozesse und Lösungen einbinden zu können. Elektronikfertiger und Integratoren erhalten über OIB Zugriff auf alle relevanten Informationen der ASM Maschinen, der Standard ist insofern offen.

Ebene 3 ist die M2M-Kommunikation über den IPC CFX Standard (Connected Factory Exchange). Zu den Unterstützern dieser Industrie 4.0-Initiative gehören alle großen Equipment-Lieferanten. Der Vorteil für Elektronikfertiger: Zukunftssicherheit und eine vergleichsweise kostengünstige Integration, weil IT-Lösungen mit diesem Standard eine breite Maschinenbasis adressieren. Über IPC CFX können Maschinen verschiedener Hersteller Statusinformationen an übergeordnete Systeme übertragen und zugleich Steuerungsinformationen empfangen.

Jetzt auch ASM-eigene MES-Lösungen

Ebene 4 des Modells umfasst die fabrikweite Steuerung mit modernen, auf die Elektronikfertigung spezialisierten MES-Lösungen. Um Know-how dafür aufzubauen und eigene, auf die Elektronikindustrie zugeschnittene Lösungen anbieten zu können, investierte das Unternehmen 2018 in die portugiesische Critical Manufacturing. Der MES-Spezialist verfügt über anerkannt moderne Softwaretechnologien und viel Branchenerfahrung: Zu den Kunden von Critical Manufacturing gehören viele große Chip- und Elektronikhersteller. Erstmals kann das Unternehmen damit eigene MES-Lösungen und Hilfe bei Integrationsprojekten auf Fabrikebene anbieten. Elektronikfertiger sind an die ASM-eigene MES-Lösung aber nicht gebunden, sondern können ASM Equipment über die offenen Interfaces an beliebige MES-, ERP- oder andere Systeme andocken.

Sichere Industrie-Cloud

Die fünfte und letzte Ebene ist die fabrik- und standortübergreifende Integration. Hier setzt das Unternehmen auf Cloud-Lösungen. Gemeinsam mit großen Industrieunternehmen wie DMG Mori Seiki, Dürr, Zeiss und den IT-Experten der Software AG hat ASM ADAMOS ins Leben gerufen. Von der Industrie, für die Industrie – anders als Amazon & Co. adressiert die IIoT-Plattform ADAMOS die spezifischen Anforderungen von produzierenden Unternehmen. Elektronikfertiger können auf dieser Basis und gemeinsam mit dem Unternehmen die standortübergreifende Integration vorantreiben. Wie bei App-Stores von Apple & Co. werden auf ADAMOS industrielle Apps von Herstellern aber auch von externen IT-Entwicklern zu finden sein.

Ab jetzt geht es immer schneller

„Unsere Schnittstellen gewährleisten einen durchgängigen, ungehinderten Echtzeit-Datenfluss. Auf diesem Fundament können wir nun Lösungen anbieten, die verschiedene Systeme integrieren und Fertigungsprozesse teilweise hochautomatisiert unterstützen. Einer der Vorteile: Workflow-Lösungen, die wir für Highend-Kunden entwickeln, können praktisch direkt und ohne Abstriche mit allen unseren Drucker- und Bestücklösungen bis zu den E Solutions des Unternehmens im Midspeed-Segment genutzt werden. Und Daten, die eine einmal vernetzte Maschine generiert und abgibt, lassen sich in den verschiedensten Anwendungen nutzen. Das macht die Entwicklung neuer Lösungen und die Implementierung bei Kunden vor Ort deutlich einfacher als dies vorher war“, beschreibt Alexander Hagenfeldt den großen praktischen Nutzen der Integrationspyramide.

Der Blick auf das productronica-Programm bestätigt das. So stellt das Unternehmen eine neue Version von ASM Production Planner vor. Die Software importiert Auftragsdaten, Termine und Stückzahlen aus MES/ERP und die Bestück- und Druckprogramme aus Siplace Pro. In der Software hinterlegt sind Schicht- und Wartungspläne, Rüststrategien, Planzeiten für Rüstwechsel sowie die Konfigurationen und Restriktionen der verschiedenen Linien.

Auf dieser Basis erstellt Production Planner eine Fein- und Rüstplanung, die die Einhaltung aller Liefertermine gewährleistet. Ein Monitor mit bei Planern gut bekannten Gant-Charts stellt Soll- und Ist-Daten aus der Produktion gegenüber, warnt bei Abweichungen und eskaliert über automatische Benachrichtigungen bei größeren Problemen. Die Charts sind überall, jederzeit und auf unterschiedlichsten Geräten einsehbar. Die Ist-Daten werden direkt von den Maschinen geliefert – Papier oder „Boten“ aus der Fertigung braucht es nicht.

Der Vorteil für Elektronikfertiger liegt auf der Hand: Auch komplexere Fertigungen mit mehreren Linien und häufig wechselnden Aufträgen können zuverlässiger, termintreuer und deutlich zügiger planen. Die valide Planung eliminiert unnötige Arbeiten in Lager, Rüstbereichen und Linien, minimiert die Zahl der Linienstopps und führt so zu einer deutlich höheren Produktivität in der gesamten Fertigung.

Innovatives Konzept: Smart Operator Pools

Wie sehr ein ungehinderter Datenfluss die Elektronikfertigung verändert, lässt sich an der Software ASM Command Center zeigen. Diese Software wird die bisher übliche Organisation für Anwender an den Linien völlig verändern.

Klassisch arbeiten Anwender liniengebunden und reagieren auf die ganze Bandbreite von Assist-Aufforderungen der verschiedenen Maschinen – von Materialnachschub, über Rüstwechsel bis hin zu Störungsmeldungen. Schon um die Übersicht nicht zu verlieren und um keine teuren Linienstopps zu riskieren, wird in den meisten Fertigungen mit mindestens einem Anwender pro Linie gearbeitet – häufig sind es mehr.

Im Unternehmen übernimmt künftig Command Center die Unterstützung und Anleitung von „smarten Anwendern“ (Smart Operator Guidance). Smart deshalb, weil die Anwender mit Datenbrillen, Tablets oder anderen tragbaren Geräten ausgestattet sind. Über diese Geräte werden die Smart Operator ganz individuell über Zeit, Ort und Art der von ihnen zu übernehmenden Einsätze informiert. Die Einsätze werden von der Software in einer optimierten Reihenfolge priorisiert, erfolgen bei Standard-Einsätzen (Nachfüllen, Spleißen, geplante Rüstwechsel etc.) zudem mit ausreichend Vorlauf. Dazu kann die Software auf Daten von Maschinen, auf die Produktionsplanung, das Materialmanagement und andere Systeme zugreifen. So angeleitet kann der Smart Operator zu verschiedenen Linien gerufen werden. Zudem können zu jedem Einsatz weitere Informationen – beispielsweise Manuals, Tipps oder Videos zur Fehlerbehebungen der spezifischen Störung – mitgegeben werden.

Aber das ist noch nicht alles: In der Software lassen sich die spezifischen Fähigkeiten der einzelnen Anwender hinterlegen. Die Software ruft dann die Anwender zum Einsatz, die für diesen ausgebildet sind. Der Zeitbedarf für Fehlversuche und Eskalationen durch die Anwender an der Linie entfällt. Das Unternehmen spricht daher von Smart Operator Pools, die über ASM Command Center effizient koordiniert werden. Und die Integration dieser Software mit den Linien, Maschinen und Systemen auf dem Shopfloor hat noch einen weiteren Vorteil: Anpassungen bei Software-Einstellungen der Maschinen können remote vorgenommen werden – den Anwendern spart dies weitere Zeiten und Wege. Smart ausgerüstet und im Pool Fähigkeiten-basiert koordiniert, erfolgt die Betreuung der Linien deutlich effizienter und zuverlässiger. Der Ressourcenbedarf sinkt, die Verfügbarkeit der Linien steigt.

Chats und Cloud – alles Unsinn?

Im Mittelpunkt des Messestandes werden eine High-Flex und eine High-Speed Linie mit Siplace SX bzw. Siplace TX Bestückplattformen arbeiten. Auf der Messe ist es wie in der Fertigung: Smart Operator wechseln sich an den Linien ab, in Live-Shows werden Rüstwechsel etc. vorgenommen, die Maschinen fordern Einsätze an.

Für die gesamte Kommunikation wird die cloudbasierende App ASM FactoryChat genutzt. Chat? Apps? Cloud? Bei vielen Elektronikfertigern bestehen Vorbehalte gegen solche Lösungen. FactoryChat könnte das ändern. Im Kern arbeitet die Software so einfach wie die von Mobiltelefonen bekannten Chat-Apps. Zum Werkzeug für die Fertigung wird FactoryChat, weil in der Software die Fertigung nach ISA-95 strukturiert hinterlegt wird. So lassen sich Chat-Verläufe nach Maschinen, Linien oder Standorten sortieren. Und der Clou: Nicht nur Mitarbeiter, auch Maschinen schreiben Chat-Nachrichten – beispielsweise Störungsmeldungen. Neben Maschinen des Unternehmens lassen sich hierfür auch Maschinen anderer Hersteller oder andere Fertigungsbereiche wie Test, Montage etc. einbinden.

Die Software bildet damit die gesamte fertigungsbezogene Kommunikation ab. Ein Klick und es wird sichtbar, was in der letzten Schicht an einer spezifischen Maschine vorgefallen ist. Komplette Schichtreports lassen sich mit wenigen Klicks erstellen. Eine Datenbank listet bei Störungsnummern nicht nur Erläuterungen auf, sondern zeigt auch, welche Mitarbeiter mit welchen Maßnahmen die Störung zuletzt beheben konnten. Auch Manuals, Videos etc. zu den Maschinen lassen sich hinterlegen.

ASM FactoryChat läuft auf der ADAMOS Cloud und ist von Kunden einfach über die vom Unternehmen betriebene Business-Plattform ASEMO abrufbar. Elektronikfertiger können darüber die gesamte linienbezogene Kommunikation organisieren – auch über mehrere Standorte hinweg.

Jetzt sind die Elektronikfertiger gefordert

Wie steht es um die Integrated Smart Factory zur productronica 2019? Das Unternehmen hat mit der Entwicklung von Schnittstellen und Protokolle wichtige Grundlagen erarbeitet. Es wird zunehmend einfacher, weitere Maschinen und Systeme zu integrieren – auch von anderen Herstellern. Auf der Messe will das Unternehmen etwa zeigen, wie sich Lagersysteme und moderne AIVs für eine hochautomatisierte Materiallogistik und Rüstwechsel einsetzen und in die Softwareprodukte der ASM Factory Solutions integrieren lassen.

Das zentrale Element der Elektronikfertigung werden leistungsfähige Maschinen bleiben. Diese werden aber künftig neben Produkten auch Daten liefern. Daten sind das Gold der Digital Factory. Mit Echtzeit-Daten lassen sich über Softwarelösungen wie sie das Unternehmen auf der productronica 2019 vorstellt, enorme Potenziale heben. Prozesse werden agiler, die Produktion flexibler und effizienter, die Yields besser, die Fertigung transparenter. Viele dieser Lösungen erfordern ein Umdenken, neue Kommunikations- und Organisationsformen – hier sind jetzt die Fertiger gefordert.

productronica, Stand A3-377

www.asm-smt.com

Vom Shopfloor bis in die Cloud: ASM bietet offene Schnittstellen für alle Ebenen der Elektronikfertigung an.
Foto: ASM

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