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Systemeinsatz in der Bestückung

Sichere Prozesse für die Elektronikfertigung

Die Elektronikindustrie hat besondere Anforderungen an die Fertigungs-IT. Dazu gehört neben der Integration hochtechnisierter Anlagen ein hohes Informationsaufkommen. Um der Elektronikfertigung bestmöglich Rechnung zu tragen, sollte ein Manufacturing Execution-System zudem die Leiterplattenbestückung unterstützen.

Bild: Hekatron Technik GmbH

Manufacturing Execution-Systeme (MES) unterstützen als zentrale Datenbasis Produktionsbetriebe durch das Erfassen und Auswerten fertigungsrelevanter Daten. Sie dienen als Brücke zwischen der zeitkritischen Fertigung und dem langfristig planenden Enterprise Resource Planning-System (ERP). Der Austausch zwischen Produktionsebene und MES sollte in Echtzeit erfolgen, um sowohl das Material als auch den Maschinenstatus oder Ressourcen wie Werkzeuge und Hilfsmittel aktuell im Blick zu behalten. Die horizontale Integration sorgt dabei für eine schnittstellenfreie Verbindung aller IT-Anwendungen in der Fertigung. Grundsätzlich können entsprechende Systeme in nahezu jeder Branche eingesetzt werden. Dies ist insbesondere in der Elektronikbranche von Vorteil, da etwa die Leiterplattenbestückung oft nicht ohne Zusammenspiel mit Verfahren wie Spritzguss oder Metallverarbeitung betrachtet werden kann.

Elektronikfertigung mit Fokus auf Bestückung

In der Elektronikfertigung muss produktionsnahe IT mit spezifischen Herausforderungen umgehen können. Die Leiterplattenbestückung ist dadurch charakterisiert, dass viele Bauteile unterschiedlicher Hersteller automatisiert in hoher Geschwindigkeit von oft mehr als 100.000 Bauteilen je Stunde auf einer Leiterplatte bestückt werden. Dabei ist mit einem hohen Datenaufkommen zu rechnen, da für jedes Bauteil der Einbauplatz und weitere für die Rückverfolgbarkeit relevante Daten erfasst werden. Zudem ist die Materialbestandsführung aufwändig, da elektronische Bauteile aufgrund des ‚Moisture Sensitive Levels‘ (MSL) teilweise dynamischen Verfallzeiten unterliegen: Durch die diffusionsoffene Bauweise der Bauelemente reagieren sie empfindlich auf Feuchtigkeit, was beim Verarbeiten berücksichtigt werden muss. Der MSL gibt an, in welchem Zeitraum das Bauteil nach Öffnung der luftdichten Verpackung verbaut werden muss. Dies ist mit enormem Planungs- und Überwachungsaufwand verbunden – schließlich sollen die Verwurfskosten möglichst niedrig sein.

Ohne softwareseitige Unterstützung ist eine effiziente Leiterplattenbestückung somit nur schwerlich möglich. Sowohl für die Abbildung der dynamischen Verfallzeiten als auch in Hinblick auf die Bestückung der Kommissionierwägen bis hin zur Rückverfolgbarkeit oder ‚Traceability‘ ist die Identifikation, Verwaltung und Auswertung von Material in der Elektronikindustrie ein entscheidender Faktor. Eine integrierte Lösung kombiniert dazu im besten Fall übergreifende Standardfunktionen mit Branchenprozessen der Elektronikbranche, um Leiterplattenbestückung zu unterstützen. Ein Beispiel: Zur Optimierung von Rüstzeiten kommen in der Elektronikfertigung sogenannte Kommissionierwägen zum Einsatz. Für deren Nutzung ist zum einen die Bestandsverwaltung mit MSL und zum anderen die Korrelation zu den Aufträgen wichtig. Je nach Auftragsvorrat wird unterschiedliches Einsatzmaterial benötigt. Ein MES ermöglicht, die Verfügbarkeit des benötigten Materials über die Bestandsverwaltung zu prüfen, um Material für die Kommissionierung freizugeben.

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Sichere Prozesse für die Elektronikfertigung
Bild: Hekatron Technik GmbH



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