Prozessoptimierung auf der ganzen SMT-Linie Schnellere Produkteinführung dank Prozessoptimierung

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ASMPT GmbH & Co. KG

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Intelligente Hard- und Softwarelösungen von ASMPT identifizieren fehlerhafte Produkte in der SMT-Fertigung. Durch Überwachung der gesamten Produktionslinie werden Zusammenhänge deutlich, die zum Ausschuss führen – Grundlage für eine kontinuierliche und integrative Prozessoptimierung. Das Ergebnis: Ertragssteigerung, Entlastung der Mitarbeiter und Beschleunigung von Produkteinführungen.

«Null DPMO ist und bleibt unser oberstes Ziel», bekräftigt Jérôme Rousval, Product Manager Process Solutions bei ASMPT. «Sorgfältige Qualitätssicherung darf allerdings nicht zu Lasten der Produktivität gehen. Wir präsentieren ein Inspektionssystem, das extrem schnell arbeitet, ohne jegliche Abstriche bei der Messgenauigkeit zu machen. Aber auch auswertende Software, die produkt- und linienübergreifend Prozesse stabilisiert und optimiert.»

Die Hardware: SPI-System Process Lens

Process Lens von ASMPT setzt dort an, wo statistisch gesehen die meisten Fehler auftreten: beim Lotpastendruck. Dabei erkennt das System selbst minimale Abweichungen und Trends. Ein DLP-Chip mit bis zu 20 Millionen einzeln ansteuerbaren Mikrospiegeln prüft jedes Lotpastendepot auf Volumen, Höhe, Grundfläche, Form und Position. Die Maschine erkennt relevante Bereiche auf der Leiterplatte zunächst in einem 2D-Scan und vermisst sie anschliessend in 3D. So arbeitet Process Lens HD bis zu 70 Prozent schneller als bisher übliche Geräte. Dabei wird eine Auflösung von bis zu 10 µm erreicht, bei bis zu 80 Prozent weniger Pseudofehlern im Vergleich zu herkömmlichen SPIs.

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Wegen der hohen Performance bleibt noch Zeit für weitere Messungen, ohne dass dabei die Stückzeit ansteigt, zum Beispiel Fremdkörperdetektion oder die Kontrolle von Klebepunkten. Praktisch: Process Lens HD ist eines der wenigen SPI-Systeme auf dem Markt, bei denen die Messauflösung per Software gesteuert werden kann.

Die Software: Works Process Expert

Während viele Inspektionssysteme heute immer noch das einzelne Produkt, die einzelne Fertigungsstation im Visier haben, betrachtet das intelligente Inline-Expertensystem Works Process Expert das operative Ganze. So beziehen die Printing- und Placement-Module der Applikation mit Hilfe von SPI- und AOI-Systemen über die standardisierte IPC-2591-CFX-Schnittstelle herstellerunabhängig alle Druck- und Bestücksysteme der Linie in die Fehleranalyse mit ein. Diese integrative produkt- und linienübergreifende Analyse und Visualisierung der von SPI- und AOI-Systemen generierten Daten sowie die Prozessdaten der Drucker und Bestücker helfen, Fehlerursachen sowohl an einzelnen Prozessen als auch im Gesamtzusammenhang schneller zu erkennen und proaktiv zu beheben. Damit lassen sich auch sporadisch auftretende Abweichungen, die sonst oft unerkannt bleiben, eingrenzen.

Das Quality-Viewer-Modul von Works Process Expert veranschaulicht auf Basis der AOI-Daten detaillierte Fehlerstatistiken, in Form von Performance-Kennzahlen und frei wählbaren Grafiken und unterstützt damit das Bedienpersonal an der Linie bei der Ursachenanalyse von Prozessfehlern. Darüber hinaus können Meldungen von Works Process Expert über die Personal-Management-Applikation Works Command Center qualifikationsorientiert an einen Experten-​Pool übergeben werden.

Autonome Druckprozessoptimierung

Ist Process Lens von ASMPT oder ein SPI-System eines Drittanbieters in der Linie, übernimmt Works Process Expert die Optimierung des Lotpastendrucks völlig autonom und ohne Bedienereingriff. Zudem kann das System bei Bedarf eine automatische Offsetkorrektur oder einen Reinigungszyklus einleiten. Mit virtuellen Drucken auf Basis der Schablonendaten und ASMPTs umfangreicher Prozessdatenbank ermittelt das Printing-Modul alle relevanten Druck- und Prozessparameter, markiert kritische Bereiche im Schablonenlayout und empfiehlt Optimierungslösungen noch bevor die erste Leiterplatte bedruckt wird. Mit Hilfe von «Fractional Experiments» lässt sich die Produktneueinführung deutlich beschleunigen, da die Software mit nur wenigen gezielten Testdrucken in Minuten alle Druckparameter für einen optimierten Schablonendruck berechnet und so die Prozesse stabilisiert.

Neu: Optimierung des Bestückprozess

Sind Siplace-Bestückautomaten auf dem Shopfloor im Einsatz, lenkt Works Process Expert die Aufmerksamkeit des Bedienpersonals auf die Quellen der grössten Prozess­abweichungen und priorisiert die Lösungsvorschläge. Indem diese auf dem Display der betroffenen Maschine erscheinen, erkennen Operator auf einen Blick, an welcher Stelle eine Intervention erforderlich ist. Dies entlastet die knappen Fachkräfte und ermöglicht dennoch ihren hocheffektiven Einsatz.

Mehr Produktivität durch integrative Datennutzung

«Immer mehr Automation ist nicht das Allheilmittel für mehr Produktivität», stellt Rousval klar. «Viel Luft nach oben gibt es bei der Datennutzung. Sie geschieht heute in vielen Fällen immer noch zu isoliert. Daher ist Datenintegration, wie wir sie mit Works Process Expert verwirklicht haben, der logische nächste Schritt in intelligenten Fertigungen für mehr Geschwindigkeit, mehr Ertrag, weniger Ausschuss und höhere Produktivität.»

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