Entdecken Sie die Fertigung der Zukunft

Wie können Sie Smart Manufacturing in Ihrer Baugruppenfertigung einführen und die fortschrittlichsten Kriterien von Industrie 4.0 übernehmen? Indem die verschiedenen Prozesse entlang der Produktionslinie durch die von Siemens entwickelten Tools für Manufacturing Operations Management (MOM) und der Partnerschaft mit einem spezialisierten Unternehmen wie Cadlog digitalisiert werden.

Ein konkretes Beispiel liefert die Fertigung von ROJ Electronics, ein besonders fortschrittlicher EMS-Anbieter in Biella, Piemont. Hier können wir den idealen Prozess der Baugruppenfertigung kennenlernen.

ROJ Electronics hat eine sehr fortschrittliche Fabrik für die Baugruppenfertigung mit einer begrenzten Anzahl von Mitarbeitern und einem sehr hohen Automatisierungsgrad aufgesetzt. Dies ist die Fabrik der Zukunft. Werfen wir einen Blick darauf.

Klicken Sie auf eine der Maschinen der Produktionslinie, um zu sehen, wie der Prozess abläuft:

Scrollen Sie und tippen Sie auf eine der Maschinen der Produktionslinie, um zu sehen, wie der Prozess abläuft:

Laser Marker

Screen Printer

Solder Paste Ispection

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Electrical Tests

X-Ray

Functional Tests

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Bare Boards & Laser Markings: Automatisches Lesen der Seriennummern der Leiterplatten

Bare Boards & Laser Markings

Die Leiterplatte tritt in die Laserbeschriftungsmaschine ein. Die Maschine stempelt eine Seriennummer, welche aus dem ERP stammt, in der Output-Datei gemeldet und dann von Valor IoT gelesen werden kann.

Die Seriennummer ermöglicht es uns, diese bestimmte Leiterplatte zu verfolgen und genau zu wissen, was passiert. In ROJ werden die Seriennummern vom ERP generiert und sind für jede Leiterplatte einzigartig.

Screen Printing: Modellplanung und Materialverifizierung

Screen Printing

Der Siebdrucker trägt die Paste durch die Schablone auf. Jeder Job hat eine eigene Schablone, die mit Valor Process Preparation erstellt werden kann und dem Job zugeordnet wird.

Bei diesem Prozessschritt können wir eine relativ hohe Fehlerrate erwarten, da dieser gegenüber Umgebungsbedingungen,

Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Zeit sehr empfindlich ist. Daher werden nach dieser Phase viele Tests und Inspektionen durchgeführt.

Mit Valor Material Management werden zwecks Dokumentation die Daten aufgezeichnet. Die eingescannten Barcodes ermöglichen die Zuordnung von verwendeter Schablone, Paste und Leiterplatte.

Solder Paste Inspection (SPI): Qualitätsprüfung und Datenerfassung

Solder Paste Inspection (SPI)

Die Lötpastenprüfmaschine (Solder Paste Inspection – SPI) überprüft die Qualität des Pastendrucks, um sicherzustellen, dass alles wie erwartet gedruckt wurde und nur dort Paste vorhanden ist, wo dies erforderlich ist.

Die SPI führt das Testprogramm aus und meldet die Ergebnisse in einer Datei, einschließlich Pass/Fail und Measurement. Diese Daten werden anschließend von Valor IoT gesammelt.

Pick & Place: Erstellung von Montageprogrammen, Datenerfassung und Materialmanagement

Pick & Place

ROJ verfügt über drei Arten von Pick & Place Maschinen: eine schnelle Pick & Place Maschine, eine Maschine mit einer Kamera für kleine und dünne Komponenten, wenn Genauigkeit äußerst wichtig ist, sowie eine sehr starke Hochdruckmaschine für Platinen, die zum Aufbringen der Komponenten Kraft benötigen. Verschiedene Pick & Place Maschinen zu haben ist typisch für viele Hersteller und ermöglicht hohe Präzision und Flexibilität.

Valor Process Preparation kann bei der Generierung der Montageprogramme helfen. Valor IoT Manufacturing stellt eine Verbindung zum Pick-and-Place her und kann Daten über Maschinenauslastung sammeln. Valor Material Management hilft bei der Verwaltung des Materials der Maschine und beim Ersatz des Materials, wenn es verbraucht ist.

Visual Inspection: Erstellung einer Dokumentation mit Valor Process Preparation

Visual Inspection

In der Sichtprüfstation können die Mitarbeiter überprüfen, ob die richtigen Bauteile auf die Leiterplatte gesetzt wurden, bevor sie mit dem Herstellungsprozess fortfahren.

Valor Process Preparation kann eine Prüfanweisung erstellen, die definiert, was in dieser Phase zu überprüfen ist.

Reflow-Oven: Sammeln von Informationen über die tatsächliche Temperatur und Geschwindigkeit

Reflow-Oven

Hier wird gelötet. Der Plan für den Ofen wird als Ofenprofil bezeichnet. Der Reflow-Ofen ist in mehrere Kammern unterteilt. Die Geschwindigkeit durch jede Kammer kann unterschiedlich sein und jede Kammer kann eine andere Temperatur haben.

Valor IoT Manufacturing stellt eine Verbindung zum Reflow-Ofen her und erhält Informationen über die aktuelle Temperatur und Geschwindigkeit des Ofens.

Automated Optical Inspection (AOI): Vorbereitung des Testprogramms

Automated Optical Inspection (AOI)

An dieser Station wird sichergestellt, dass jede Komponente im richtigen Winkel positioniert wurde und dass das Löten ordnungsgemäß verlaufen ist.

Valor Process Preparation kann uns bei der Vorbereitung eines Testprogramms helfen, mit dem wir die genaue Position untersuchen können, in der die Pins die Pads berühren.

Hiermit ist der SMT-Prozess abgeschlossen.

Through Hole & Manual Assembly

Through Hole & Manual Assembly

Nach dem SMT-Prozess folgen weitere Montagetechnologien, z. B. THT-Bestückung und manuelle Montage.

An der Through Hole Station bei ROJ können wir sehen, dass die Through-Hole-Bauteile manuell auf der Leiterplatte platziert, danach in einem selektiven Lötofen gelötet werden.

Electrical Testing: Testplanung und Datenerfassung

Electrical Testing

Zwei Methoden werden verwendet, um elektrische Tests an der Leiterplatte durchzuführen. Entweder ein Bed-Of-Nails-Test für hohe Volumen, was eine kürzere Testzeit ermöglicht, jedoch eine teure Entwicklung von Testvorrichtungen erfordert oder ein Flying-Probe-Test für highmix/small volume. Das Programmieren der Flying-Probes und das Ausführen des Tests dauert länger aber die Testdurchführung neuer Produkte ist viel einfacher.

Valor Process Preparation kann bei der Planung der Einrichtung des Bed-Of-Nails helfen aber auch ein Programm für Flying-Probe-Tests generieren. Darüber hinaus sammelt Valor IoT Manufacturing Daten von den verschiedenen Testern, einschließlich Pass/Fail Measurement.

Alle Valor Manufacturing-Lösungen für die Produktion sind in die Camstar Electronics Suite integriert. Die Daten werden an das MES gesendet, das nun den gesamten Prozess ausführt.

X-Ray

X-Ray

Bei großen BGA-Komponenten müssen wir sicherstellen, dass die Pins die richtige Schicht erreichen. Diese Pins befinden sich im Allgemeinen unter der Komponente und können daher nicht mit AOI-Maschinen (Automatische Optische Inspektion) getestet werden.

In diesem Fall verwenden wir Röntgenstrahlen, um ein Röntgenbild der Leiterplatte zu erhalten und sicherzustellen, dass die Lötverbindungen richtig sind.

Funktionsprüfung – Manuelle Endmontage – Verpackung und Lieferung

Functional Test – Final Manual Assembly – Packaging and Delivery

Jetzt können wir die Funktionalität des fertigen Produkts testen. Es wird immer bevorzugt, Probleme während den verschiedenen Prozessen zu finden und zu vermeiden, dass erst in der letzten Phase des Funktionstests Fehler gefunden werden.

An dieser Stelle werden die mechanischen Teile manuell oder von einem Roboter zusammengebaut. Die Montage des Produkts ist somit abgeschlossen.

Das Produkt ist lieferbereit. Es kann verpackt und an den Endkunden gesendet werden. Der Prozess ist abgeschlossen. Nachdem wir nun erfahren haben, wie elektrische Baugruppen hergestellt werden, können Sie mit uns in dieser Branche führend sein!

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Luca ValzaniaEntdecken Sie die Fertigung der Zukunft