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Der Traum von der lückenlosen, fehlerbereinigenden Toolkette

Früher und intensiver als andere Hersteller haben sich die SIPLACE-Ingenieure mit den Herausforderungen im Bereich NPI auseinandergesetzt. Ein Grund dafür ist sicherlich, dass SIPLACE-Bestückautomaten überproportional häufig in flexiblen Fertigungsszenarien eingesetzt werden.

Der Lösungsansatz: Statt von idealen Daten auszugehen, entwickelten die Entwickler Tools, um mit lücken- und fehlerhaften Daten umzugehen. So gibt es zahlreiche Wizards, also Software-Tools für eng begrenzte Spezialaufgaben. Beispiele hierfür sind Wizards für den Import von Stücklisten (BOM), CAD-, Gerber- oder TXT-Daten oder ein Wizard, mit dem sich BOM und Positionsdaten einer Einzelschaltung (aus der Entwicklung) mit wenigen Klicks auf einen Mehrfachnutzen (für die Fertigung) kopieren lassen. Der Clou ist hier: Wird später ein Bauteil oder eine Position auf dem ersten Nutzen korrigiert, werden diese Änderungen automatisch auf die vorher kopierten Nutzen übertragen. Das senkt die Fehlerquote gegenüber der manuellen Anlage von Mehrfachnutzen und spart Zeit.

Schafft Sicherheit: Produkte virtuell bestücken

Sind die Daten importiert, werden diese verifiziert und optimiert. Hier setzt heute die Software SIPLACE Virtual Product Build den technischen Maßstab. Die Anwender scannen eine bestückte oder unbestückte Prototypen-Leiterplatte und bestücken sie dann offline, virtuell und visuell am Bildschirm. Schnell wird sichtbar, wo zum Beispiel die Winkel und Polaritäten der Bauteile nicht passen. Da die Bauteile transparent über dem Leiterplattenbild dargestellt werden, ist auch ersichtlich, ob bei BGAs oder unter Shields Ball oder Pins exakt auf den Pads positioniert sind. Entdeckte Fehler lassen sich sofort korrigieren, Bauelemente-Positionen verändern oder fehlende Bauteile ergänzen.

Sind Bauteile unbekannt, können deren Daten über Online-Bauteilkataloge unter www.siplace.com importiert beziehungsweise offline oder online über das Digital Vision System optisch erfasst und dann beschrieben (Teaching) werden – ohne dass dabei mühsam Werte ausgemessen oder manuell eingegeben werden müssen.

Ist es damit getan? Weit gefehlt, denn in der modernen Fertigung müssen weitere Festlegungen getroffen werden. Ein weiterer Wizard – der SIPLACE Precedence Finder – überprüft die Reihenfolge der Bestückung, also beispielsweise, ob erst das Bauelement und dann der Shield bestückt wird oder umgekehrt. Wichtig bei der LED-Bestückung: Über das SIPLACE LED Pairing lassen sich zulässige LED-/Widerstandskombinationen für das Leuchtklassenmanagement definieren.

Ist das Produkt verifiziert, werden die Rüstung und die Fertigung geplant. Dafür bietet SIPLACE mit dem wahlfreien Rüsten (Random Setup/Feeder anywhere), Differenzrüstungen oder mit geteilten Wechseltischen (Split Table) weitere Rüstkonzepte, die ein schnelleres Rüsten im Rahmen von NPI-Prozessen und im Idealfall sogar ein Vorrüsten der Linie während der laufenden Fertigung erlauben.

Von Gurtschnipseln und Sondergreifern

Auch die Rüstung neuer Produkte weist Herausforderungen auf. Legendär sind die kurzen Gurtabschnitte (Gurtschnipsel), in denen Hersteller eine abgezählte Bauteilmenge beistellen. Moderne Zuführmodule wie die SIPLACE X-Feeder können damit umgehen.

Neue Bauteile erfordern oft neue Greifer. Damit der Fertiger nicht erst auf Sonderentwicklungen warten muss, bietet SIPLACE ein Multi-Gripper-Kit. Hiermit lassen sich vom Fertiger bei Bedarf speziellen Greifer aufbauen – die Bestückung kann ohne Wartezeiten sofort beginnen.

Auch bei der anschließenden Erstbestückung kommt es oft anders, als man denkt. So werden Bauteile für die Serienfertigung häufig in abweichenden Verpackungsformen beigestellt. Moderne Maschinen von SIPLACE zeigen sich hier flexibel: Beim Kitting muss das Bauteil lediglich mit dem (anderen) passenden X-Förderer verkoppelt werden. Wird dieser gerüstet, erkennen die SIPLACE-Bestückautomaten dies und bestücken die Bauteile aus diesem Förderer. Zeitraubende Änderungen an den Bestückprogrammen sind überflüssig, Linienstillstände werden minimiert.

Ähnliches gilt beim Einsatz baugleicher Bauteile (Second Source). Diese lassen sich im Bestückprogramm pro Position als alternative Komponenten beschreiben. Erkennt die Maschine, dass die alternativen Bauteile gerüstet sind, bestückt sie unterbrechungsfrei weiter. Und: Bauteile, die bei der Erstellung der Bestückprogrammen noch nicht vorlagen, können jederzeit unmittelbar vor der Produktion und direkt an der Maschine nachge-„teacht“ werden.

Je mehr Produktneueinführungen anfallen, desto eher rentieren sich Investitionen in stabile, durchgängig toolgestützte NPI-Prozesse. Die Elektronikfertiger sollten deshalb darauf achten, dass die NPI-Werkzeuge ihrer Hersteller nicht nur im Idealfall, sondern auch unter den Bedingungen des harten Alltags funktionieren.

* * Thomas Hüttl ist SIPLACE Product Marketing Manager bei ASM Assembly Systems in München.

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