Rückverfolgbarkeit beim EMS-Anbieter Siemens EDM Traceability in der Fertigung von Industrieelektronik

Der EMS-Anbieter Siemens EDM hat eine Lösung zur Gesamtrückverfolgbarkeit implementiert. Alle Baugruppen und die darauf befindlichen Bauteile lassen ohne Einschränkung rückverfolgen. Jeder Fertigungsschritt ist umfassend dokumentiert und ebenfalls rückverfolgbar.

Anbieter zum Thema

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

N & H Technology GmbH

Eurocircuits GmbH

Die Vorteile von Traceability für Siemens EDM sind immens. Alle Produkte, alle verwendeten Leiterplatten und die darauf befindlichen Bauteile sind ohne Einschränkung umfassend rückverfolgbar. Jeder Fertigungsschritt der während der Herstellung oder Montage von Baugruppe oder Endgerät durchlaufen wurde, ist umfassend dokumentiert und rückverfolgbar. Für die Unternehmensführung sind alle auf Produktionsebene durchgeführten Fertigungsschritte und Prozesse transparent.

Die Lösung zur Gesamtrückverfolgbarkeit wurde im Rahmen einer engen Zusammenarbeit mit dem Anbieter für Manufacturing-Process-Management-(MPM-)Lösungen, Siemens UGS, implementiert. Mit dem Einsatz der bei Siemens EDM verwendeten Systemlösung zur Rückverfolgbarkeit ist es möglich mangelhafte Komponenten, die für Ausfälle während der Nutzung verantwortlich sind oder Platinen, die einen Ausfall aufgrund eines unvorhergesehenen Mangels innerhalb eines bestimmten Fertigungsschritts verursachen, zu identifizieren.

Ohne Sicherstellung der Rückverfolgbarkeit wäre es möglicherweise erforderlich, die gesamte Produktion, d.h. bis zu 50.000 Produkte zurückzurufen. Mit der Rückverfolgbarkeitsoption ausgestattet, müssen vielleicht nur 500, vielleicht gar noch weniger Produkte zurückgerufen werden. Das ergibt für Hersteller und Lieferanten sowie nicht zuletzt auch für den Endverbraucher wesentliche Kosteneinsparungen.

Die Rückverfolgbarkeit ist eine Komponente der MES-Lösung

Die Rückverfolgbarkeitslösung ist eine Komponente einer weitaus umfassenderen MES-(Manufacturing-Executive-System-)Lösung. Zusätzlich zur Rückverfolgbarkeit enthält die MES-Lösung:

• Module für Planung,
• Materialmanagement,
• Produktverfolgung (WIP),
• Endmontage mit rückverfolgbarer Erfassung der Einzelteile,
• Qualitätssicherung,
• die papierlose Reparatur und
• das Reporting in einer WEB-Umgebung.

Die MES-Lösung wiederum nutzt die Daten, die von einer eingesetzten New Product Introduction (NPI)-Lösung erzeugt wurden. Die NPI-Lösung importiert CAD-Daten, Materiallisten, verwaltet die Teilebibliothek und die Liste freigegebener Lieferanten. Erzeugt optimierte Programme für die Bestücklinien, Nadelpläne, Programme für In-circuit- und Flying-Probe-Tester und erstellt die Fertigungsdokumentation. NPI- und MES-Systeme verwalten eine gemeinsame Datenbank, die sich auf dem gleichen Manufacturing Server befindet.

Siemens EDM nutzt die Siemens UGS NPI-Lösung seit mehreren Jahren. Diese Systemlösung zur Programm- und Fertigungsdokumentationserstellung aus unterschiedlichsten CAD-Daten ist seit langem erfolgreich im Einsatz. Die Lösung

• verkürzt und optimiert die Umsetzung konstruktionsspezifischer Daten in die Fertigung;
• sie reduziert die Fehler durch Verwendung der zentral verwalteten Daten in neutralem Format und
• hilft dabei, kürzere Vorlaufzeiten und Kostenreduzierungen verwirklichen zu können.

Merkmale der eM-Traceability-Lösung

Rückverfolgbarkeit mit der eM-Traceability-Lösung bedeutet Nutzung einer umfassenden Datenbank für jedes Bauteil, jede Platine, jede Charge und jede wichtige Operation und Aktivität, die innerhalb des gesamten Fertigungsprozesses an jedem der Siemens EDM-Standorte stattfindet. Jeder Lagerort, jede Rolle, jeder Feeder, jeder Montagewagen und jede Station, jedes Montageband und jeder Bediener, einschließlich der Eingangs- und Ausgangspunkte, verfügen über einen einzigartigen Barcode, anhand dessen die Rückverfolgbarkeit lückenlos garantiert ist.

Bestellinformationen sowie Informationen über alle Bauteile auf allen Rollen, die in den Werken eingehen, werden im SAP ERP-System gespeichert, darunter auch die Lieferanteninformationen und Komponenteneigenschaften. Daten über Materialien und Maschinenleistungen, werden vom eM-Traceability-Modul übernommen.

Jede Platine jeder Charge erhält eine eindeutige Seriennummer. Auch Anforderungen und Bedingungen für nicht aufeinander folgende Seriennummern können vom Label Management-Modul der eM-Traceability-Komponente verwaltet werden. Die Platinen werden mittels Asys-Laserstationen gekennzeichnet, wobei der Einbrennprozess exakt überwacht und mangelhaft gekennzeichnete Leiterplatten sofort registriert werden. Das Kennzeichnungsmodul erzeugt eine XML-Datei mit Seriennummer und Datencode von der Platine, die für die Rückverfolgbarkeit auch mit dem Produkt und der Charge assoziiert wird. Auch die Panel-Informationen werden aufgenommen, so dass die XML-Datei die Seriennummern aller Platinen auf einem Panel enthält.

Die eM-Traceability-Komponente Planning enthält Informationen über alle Unterbereiche innerhalb des Fertigungsprozesses in einem Werk sowie über Anlagen und Stationen, die dort zur Prozessausführung eingesetzt werden. Planning wird dazu verwendet, um online die Fertigungs-Route zu definieren, dem die Platinen einer jeden Charge durch das Werk folgen müssen.

Echtzeitalarm, wenn Baugruppen den definierten Weg verlassen

Danach stehen noch Endmontage, Verpackung und Versand an. Die Funktion eM-Traceability Work In Process (WIP) scannt jede Platine, wenn sie ins Montageband gelangt mit Datum- und Zeitstempel sowie jeder Station oder Maschine auf dem vordefinierten Weg der Platine. Eine weitere Komponente prüft darüber hinaus auch die Inhaltsmenge jeder Charge und reagiert online, bei festgestellten mangelhaften Platinen. Das Modul ist damit die Online- und Echtzeit-Lösung, mit der jederzeit der exakte Aufenthaltsort einer jeden Platine feststellbar ist. Der Route-Checker erzeugt Echtzeitalarm, wenn Platinen von den vorbestimmten Wegen abweichen. Damit wird verhindert, dass Platinen den vordefinierten und korrekten Fertigungspfad verlassen.

Jeder Prozess innerhalb des Fertigungspfads fällt zu jeder Zeit in den Verantwortungsbereich eines bestimmten Users oder Controllers. Die Zuständigkeiten sind im Planungsteil der Fertigungsdatenbank definiert und erleichtern somit die Problemlösung im Falle von Störungen.

Während der Endmontage werden Haupt- und Nebenplatinen, mechanische Komponenten und Software dokumentiert und damit rückverfolgbar. Das Modul Packaging Manager gewährleistet die komplette Nachverfolgbarkeit für alle Sendungen. Umfassende, Web-basierte Berichte und Protokolle über die Rückverfolgbarkeit sind für jeden Berechtigten, überall und jederzeit verfügbar. Sie enthalten Informationen über die Bauteile auf jeder Einzelplatine, über den exakten Fertigungsprozess, den die Platine durchlaufen hat, die Zeit zur Vollendung eines jeden einzelnen Fertigungsschritts und die Endgeräteinformation.

Qualitätsmanagement und papierlose Reparatur

Das Modul Qualitätsmanagement der Siemens UGS MES-Systemlösung mit dem Namen eM-Quality, kümmert sich um Fehlerdiagnose und Reparatur. Es ermöglicht die Korrektur von auftretenden Problemen noch während des Fertigungsprozesses. Das Modul Quality Manager enthält Funktionen für das automatische Erfassen von störungs-/ausfallspezifischen Daten aus Test- und Prüfsystemen. Mit ihm wird eine Datenbank erzeugt, mit der zukünftige Reparaturmaßnahmen an ähnlichen Platinen optimiert und vereinfacht werden können. Die grafische Darstellung der Fehlerorte (Hot Spots) auf dem Platinen-Layout und die schaltkreisspezifischen Daten, vereinfachen die papierlosen Fehleranalyse erheblich.

Frei konfigurierbare Echtzeit-Alarmfunktionen machen es möglich, dass die verantwortlichen Personen z.B. über e-Mail alarmiert werden, wenn bestimmte (Fehler-)Ereignisse eintreten. Somit können die Verantwortlichen unmittelbar in die Fertigung eingreifen und den betroffenen Fertigungsschritt unterbrechen.

Die Möglichkeit, nun bis zur Wurzel der Fehlerursachen vordringen und die erfolgversprechenden Korrekturmaßnahmen ergreifen zu können, führt

• zu einer allgemeinen Verbesserung aller betroffenen Prozesse,
• zur Reduzierung des Ausschussanteils und
• einer Verbesserung der allgemeinen Produktqualität.

Darüber hinaus steigern reduzierter Inspektions-, Wartungs- und Reparaturaufwand die allgemeine Produktivität des Werks.

Die Vorteile von Traceability für Siemens EDM und seine Kunden sowie für den Endverbraucher der OEM-Produkte sind immens. Alle Produkte, alle verwendeten Platinen und die darauf befindlichen Bauteile sind ohne Einschränkung umfassend rückverfolgbar. Jeder Fertigungsschritt der während der Herstellung oder Montage von Baugruppe oder Endgerät durchlaufen wurde, ist umfassend dokumentiert und rückverfolgbar. Für die Unternehmensführung sind alle auf Produktionsebene durchgeführten Fertigungsschritte und Prozesse transparent.

Die Anzahl der Produktrückläufe und Produktrückrufe wird reduziert. Der Fertigungsprozess wird einer fortgesetzten Echtzeit-Verbesserung unterworfen, mit der es gelingt, auch den Versand von Produkten mit möglichen Mängeln, zu minimieren. Alle Fertigungsschritte erfüllen die Bedingung der Rückverfolgbarkeit - einem bedeutenden neuen Merkmal in der Industrieelektonik.

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