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Open Automation in the Integrated Smart Factory

Interview mit Alexander Hagenfeldt, Leiter SMT Solutions Management, bei ASM

Effizienz, Produktivität und Resilienz sind die Treiber der Automatisierung in der SMT-Fertigung. ASM präsentiert zu diesem Thema auf der productronica unter dem Motto „Open Automation in the Integrated Smart Factory“ ein umfassendes, offenes, modular gestaltetes Konzept. SMT hat dazu mit Alexander Hagenfeldt, Leiter SMT Solutions Management, gesprochen.

SMT: „Open Automation“ von ASM feiert auf der productronica Premiere. Was kann sich der Messebesucher konkret darunter vorstellen und wie wird ihm dieses Konzept vermittelt?

Alexander Hagenfeldt: „Open Automation vereint nahtlose M2M-Kommunikation, die Einbindung von Drittanbieterlösungen, die Integration bestehender Systeme und liefert tiefgreifendes Wissen und alle Tools, die für die Einführung von Open Automation benötigt werden. Das neue Konzept unterstützt Elektronikfertiger dabei, den für sie optimalen Grad der Automatisierung für sich selbst zu definieren und auch das Tempo der Umsetzung selbst zu bestimmen. Auf unserem Productronica Stand 2021 machen wir das Konzept erlebbar mit der „Open Automation Line“, an der 5 Equipment Partner inklusive autonomen Transportrobotern (AIV) für Materialtransport und Bestückung sowie vollautomatischem Abtransport der Bestückungsabfälle – beteiligt sind.  Wer sich über unsere flexiblen Lösungen im Detail informieren möchte, dem empfehle ich dringend unsere Experience-Areas, aber auch unseren „On Demand“ -virtuellen Messestand mit vielen live Interviews und Präsentationen sowie  und unser OnAir-Streaming, wo wir täglich live die News aus unserem Messestudio senden.

Open Automation Line zum Anfassen auf der productronica

Diese Linie besteht aus dem neuesten DEK Drucker, dem 5D-Inline-SPI-System ASM ProcessLens, den neuesten SIPLACE Bestückautomaten, einem AOI-System der Firma Viscom, Handling-Systemen von Nutek und den entsprechenden Softwarelösungen von ASM. Wir demonstrieren am Stand verschiedene modulare Automatisierungsanwendungen. Zum Beispiel werden zum Wechsel kompletter Linienrüstungen Wechseltische an der Linie über zentral softwaregesteuerte AIVs getauscht. Diese beweglichen Roboter sind in der Lage, ohne manuelle Eingriffe von Bedienern Tische zu wechseln und abgerüstete Tische wieder an den Rüstplatz zu fahren.

Durchgängige, nahtlose Kommunikation, sowohl horizontal als auch vertikal, ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Automatisierung.
Durchgängige, nahtlose Kommunikation, sowohl horizontal als auch vertikal, ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Automatisierung.
Ab einem bestimmten Punkt macht eine weitere Automatisierung wirtschaftlich keinen Sinn
mehr. Die Maschinenkosten treiben dann die Gesamtstückkosten trotz sinkender Lohnstückkosten wieder in die Höhe. (Quelle: wiwiweb.de)
Ab einem bestimmten Punkt macht eine weitere Automatisierung wirtschaftlich keinen Sinn
mehr. Die Maschinenkosten treiben dann die Gesamtstückkosten trotz sinkender Lohnstückkosten wieder in die Höhe. (Quelle: wiwiweb.de)

Abbildung der Materialflussprozesse

Sehr sehenswert sind auch die Materialflussprozesse an der Productronica-Linie. Dabei melden die SIPLACE Bestückmaschinen Nachfüllbedarf an ASM Material Manager, bevor ein AIV, gesteuert von unser brandneues werksübergreifendes Softwaremodul ASM Factory Automation, Bauteile aus der automatisierten Lagerlösung ASM Material Tower entnimmt, die dort in rüstoptimierter Reihenfolge vorliegen. Das AIV bewegt sich zusammen mit dem Material an die Linie und trifft dort auf einen Bediener, der bereits von ASM Command Center, unsere Software für Smart Operator Pools, über die anstehenden Nachfüllprozesse in Kenntnis gesetzt wurde.
Die Besonderheit dieser Vorgehensweise: Sie ist nicht an Bauteilrollen gebunden, sondern eignet sich beispielsweise auch für Leiterplattenmagazine, Schablonen oder Pastenbedarf. Selbst Aufgaben wie die Entsorgung von Abfällen lassen sich über AIVs automatisieren. Ebenso ließe sich der Transport zwischen Hauptlager und anderen Lagersystemen von autonomen Transportrobotern übernehmen, um eine kontinuierliche Versorgung der Linien zu gewährleisten.

ASM Open Automation berücksichtigt alle Prozesse über die gesamte Linie hinweg – Maschine für Maschine und Vorgang für Vorgang, den Return on Investment immer fest im Blick.
ASM Open Automation berücksichtigt alle Prozesse über die gesamte Linie hinweg – Maschine für Maschine und Vorgang für Vorgang, den Return on Investment immer fest im Blick.

Der Druckprozess an der Linie wird vom selbstlernenden Expertensystem ASM ProcessExpert kontrolliert und auf Wunsch autonom optimiert. Die während des fortlaufenden Bestückprozesses erzeugten Prozessdaten werden kontinuierlich überwacht und verarbeitet, um Trendanalysen zu fahren, womit Abholraten von Bauteilen einen neuen Höchststand erreichen können. Weiterhin können AOI-Daten von jeglichen Drittherstellern über IPC-CFX in die Expertenlösung mit eingebunden werden. Dies ermöglicht eine schnelle und ausführliche Datenkorrelation sämtlicher Prozessschritte der gesamten Linie, bis auf ein einzelnes Pad heruntergebrochen, zur umfassenden Unterstützung bei der Ursachenanalyse.

SMT: Wie sind Sie bei der Entwicklung von Open Automation vorgegangen?

Alexander Hagenfeldt: „Wir beschäftigen uns unter dem Motto Integrated Smart Factory schon seit geraumer Zeit mit den Themen Smart Automation, Maschinenkommunikation und Prozessverbesserungen über die ganze Fertigungslinie hinweg. Für Open Automation sind wir Maschine für Maschine und Vorgang für Vorgang entlang der SMT-Linie durchgegangen – angefangen beim Starten einer Maschine über die Bestückung bis hin zum Waste Management – immer im Hinblick auf die Fragestellung, wie hoch ist der manuelle Arbeitsaufwand, ist eine Automatisierung möglich und vor allem, stellt der Nutzen in Relation zu den Kosten eine deutliche Verbesserung dar. Schließlich ist Automatisierung kein Selbstzweck. Das Ergebnis einer Transformation sollte im Vergleich zum vorherigen Zustand eine kostengünstigere, effizientere, flexiblere und qualitativ hochwertigere Produktion abbilden. Wichtig bei allen Optimierungen war, dass sich bestehende Linien und Komponenten problemlos in das Gesamtkonzept der Fertigung integrieren lassen müssen und sich eben nicht nur auf das ASM Equipment beschränkt. Deshalb kommen bei Open Automation offene Schnittstellen wie der Hermes-Standard oder IPC-CFX zur nahtlosen M2M-Kommunikation über die gesamte SMT-Linie hinweg zum Einsatz. Wir verstehen unter „Open“ modulare, herstellerunabhängige, flexible Lösungen, die sich wirklich rechnen.

SMT: Besteht die Zukunft der SMT-Fertigung in der vollautomatisierten Fertigung?

Ein AIV übernimmt Bauteilrollen, rüstoptimiert in einem Magazin vorbereitet, vom Automatiklagersystem ASM Material Tower.

Alexander Hagenfeldt: „Aus unserer Sicht nicht, ganz im Gegenteil. Betrachtet man den Grad einer Automatisierung unter der Maxime eines optimalen Return on Investment, lässt sich nach dem „Pareto-Prinzip“ darlegen, dass bereits 20 Prozent der eingesetzten Ressourcen 80 Prozent der Ergebnisse erzeugen. Jeder zusätzliche Prozentpunkt an Verbesserungen geht mit einem überproportionalen Mehraufwand an Ressourcen einher. Die vielfach angepriesenen bedienerlosen Fabrikhallen zwängen den Elektronikfertiger in ein starres Konzept, bei dem in der Regel nur eine geschlossene 100-Prozent-Lösung existiert. Diese „All or nothing“-Angebote sind teuer, bereiten oft Probleme bei der Nachrüstung und sind für einen Großteil unserer Kunden in der Realität schlichtweg nicht umsetzbar.

Mit Open Automation stellen wir den Gegenentwurf vor: Einzelne Komponenten der Automatisierung lassen sich modular nachrüsten und umbauen. Bestehende Linien und Elemente können integriert, Prozesse schrittweise automatisiert werden, um einen nachhaltigen Investitionsschutz zu erzielen. Offene Schnittstellen erlauben es, Maschinen, Komponenten und IT-Systeme auch anderer Hersteller zu integrieren. Überdies ermöglicht das Open-Automation-Konzept von ASM, Zukunftstechnologien wie die autonome Prozesssteuerung über KI-Systeme ohne großen Aufwand in die Abläufe einzubauen. Wir freuen uns darauf, auf der productronica den Besuchern mit Open Automation diese Vision einer effizienten, wirtschaftlichen und flexiblen Automatisierungslösung zu präsentieren.“

Alexander Hagenfeldt, Leiter SMT Solutions Management, bei ASM
Alexander Hagenfeldt, Leiter SMT Solutions Management, bei ASM

www.asm-smt.com

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