Das Beste für die flexible Elektronik-Fertigung
Der Markt für flexible Bestückungsmaschinen für die Klein- und Mittelserienfertigung in der Elektronik ist hart umkämpft. Langsame Kleinautomaten und abgespeckte High-Speed-Bestücker versuchen gleichermassen die Elektronikhersteller mit Tiefpreisen oder extrem hohen Bestückraten zu verführen. Doch der Praxistest zeigt bald, dass es nur wenige wirklich flexible Bestückungsautomaten gibt. Ein besonders herausragendes Beispiel ist die FLX2021 vom Schweizer Hersteller Essemtec.
Es ist kein Zufall, dass der Bestückungsautomat FLX2021 in Österreich 2008 der am meisten verkaufte flexible Bestücker war. „Die Anwender lieben die Flexibilität und die Einfachheit der Bedienung“, fasst Christian Thonhauser, Verkaufsleiter aus Wien, die Erfahrungen seiner Kunden zusammen. „Die FLX2021 ermöglicht eine aussergewöhnlich schnelle Reaktion auf Kundenwünsche“. In Zentraleuropa ist genau dies der Schlüssel zum Erfolg. Wer kurzfristig auf sich verändernde Bedingungen reagieren kann, hat im Wettbewerb die besseren Karten.
Das Geheimnis
Worin unterscheiden sich flexible Bestückungsmaschinen von Anderen? Welche Eigenschaften ermöglichen es ihnen, Kleinserien genau so effizient zu produzieren wie grössere Chargen? Zu den den wichtigsten Spezifikationen zählen die Folgenden:
1. Eine grosse Aufnahmekapazität für Zuführungen, damit viele Bauteile ständig auf der Maschine verbleiben können respektive damit genügend Platz für die Bauteile des aktuellen und des Nachfolgeauftrages verfügbar ist.
2. Die Maschine und die Zuführungen müssen offline programmierbar sein, damit die Nachfolgeproduktion schon während dem aktuellen Auftrag vorbereitet werden kann.
3. Die Zuführungen für Bauteile müssen intelligent, sie müssen von der Maschine automatisch erkannt werden können und im Vorschub programmierbar sein.
4. Zuführungen müssen ausgetauscht werden können, ohne die laufende Produktion zu unterbrechen. Dadurch entstehen keine Wartezeiten zwischen Aufträgen.
5. Der Automat muss alle möglichen Bauteile und Leiterplatten verarbeiten können, damit flexibel auf Kundenwünsche und Spezialitäten reagiert werden kann.
6. Der flexible Bestückungsautomat muss eine hohe Bestückgeschwindigkeit bieten, damit die Produktionszeiten kurz bleiben.
7. Eine einwandfreie Bestückungsqualität von der ersten Leiterplatte an ist erforderlich, um Nacharbeiten auszuschliessen.
Der Bestückungsautomat FLX2021 wurde von Grund auf für die flexible Fertigung entwickelt. Deshalb bietet dieser Automat für die variantenreiche Fertigung einzigartige Eigenschaften. Beispielsweise passen bis zu 190 Zuführungen auf die FLX2021-V (310 bei der Large-Version) und die Programmierung der Zuführungen kann schnell und sicher mit dem Barcodeleser erfolgen. Eine spezielle Programmierstation ist dafür nicht erforderlich.
Der Bauteilbereich erstreckt sich von den kleinsten Chips (01005) bis zu grossflächigen QFPs (50x50 mm) oder Steckern. Leiterplattenformate können so klein sein wie eine Briefmarke, wie ein A3-Blatt (400x300 mm, Standard-Version) oder so gross wie ein Küchentisch (780x600 mm, Large-Version). Der Automat FLX2021 arbeitet parallel mit zwei unabhängigen Modulen, die Bestückleistung erreicht deshalb 12'000 Bauteile/Stunde.
Auch für Sonderbauteile geeignet
Der hochflexible Bestückungsautomat von Essemtec wartet aber auch noch mit weiteren, sehr interessanten Features auf:
? Platzsparend: Essemtec baut die kompaktesten Zuführungen der Welt, dadurch ist die Maschinen-Standfläche sehr klein.
? Redundanz: Die zwei parallel arbeitenden Module können auch einzeln verwendet werden, falls eines zum Beispiel für Wartungszwecke stillsteht.
? Grafische Benutzer-Software (Abb. 3): Wysiwyg-Prinzip (What-you-see-is-what-you-get), dadurch ist die Bedienung für jedermann einfach verständlich und schnell erlernbar.
? Virtual-View-Funktion: Dieses Feature ermöglicht die Qualitätskontrolle noch vor dem Bestücken und macht Korrekturen am Bestückungsprogramm sehr einfach.
? Feederkassetten: Durch den Einsatz von Kassetten anstelle von Einzel-Zuführungen können Bauteile bis zu 10 Mal schneller gewechselt werden.
? Ausbaubar: Für noch mehr Kapazität kann ein weiteres Bestückungsmodul angehängt werden. Aus einem FLX2021 wird dann ein FLX2031.
? Integrierte Planungs- und Qualitätssicherungssoftware: Das Softwarepaket MIS (Management Information System) ist verantwortlich für die Lagerverwaltung der Bauteile, die gleichmässige Verteilung der Bestückungsarbeit auf die zwei parallelen Module, die Rüstkontrolle, die Sicherung der Produktionsdaten und vieles mehr.
Eine weitere Besonderheit des FLX2021-Automaten ist die Möglichkeit, auch Bandabschnitte und Sonderbauteile verarbeiten zu können. Im Prototypenbau oder beim Lohnbestücken sind oft nur genau die Menge von Bauteilen verfügbar, die für die geforderte Menge von Leiterplatten benötigt werden. Mit dem universellen Restband-Feedersystem von Essemtec lassen sich auch kleinste Schnipsel problemlos zuführen und verarbeiten.
Die Software des Bestückungsautomaten ist so offen, dass sogar Fremd-Fördersysteme ohne elektrische Verbindung zum Automaten mit verwendet werden können. Immer mehr werden damit auch Nicht-SMD-Bauteile, zum Beispiel Abschirmungen oder ähnliches, im selben Arbeitsgang mit bestückt.
Immer mehr Batchbetrieb
Ein hochflexibler Bestückungsautomat lässt sich für die qualitativ einwandfreie Herstellung eines einzelnen Prototyps oder die Fertigung von kleinen oder mittleren Serien einsetzen. Für viele Produzenten ist es bei dieser Bandbreite schwer, sich zu entscheiden zwischen Standalond- und Inline-Fertigung. Einerseits will man möglichst viel automatisieren, eine voll integrierte Inline-Produktionslinie kann jedoch nur beschränkt flexibel sein. Andererseits möchte man aber auch nicht Personal nur dafür einstellen, die Maschinen mit einzelnen Leiterplatten zu füttern.
Der Weg aus dem Dilemma, und eindeutig ein Trend in der Industrie, ist die Batch- oder Insellösungen. Beispielsweise bildet der Drucker mit einem automatischen Lade/Entladesystem eine für sich stehende Produktionszelle, eine Insel. Oder der Bestückungsautomat ist am Eingang und Ausgang mit einem Magazin-Lader ausgestattet. Mit solchen Lösungen reduziert sich der Handlingaufwand auf den Magazinwechsel und die Vorteile der Automatisierung können trotzdem voll ausgeschöpft werden.
Ein Zusatznutzen dieses Systems ist die Möglichkeit, parallel die Einzelsysteme vorzubereiten oder umzurüsten, während dem die anderen Inseln noch mit den „alten“ Aufträgen beschäftigt sind. Das Batch-Prinzip macht auch prozesstechnisch Sinn. Lotpaste zum Beispiel sollte, einmal in Bewegung, kontinuierlich verarbeitet werden. Ein Reflowofen im Batchbetrieb spart Energie: Er muss nur für kurze Zeit auf die volle Leistung gefahren werden und arbeitet den Rest des Tages im Standbybetrieb oder wird ausgeschaltet.
Ein Bestückungsautomat des Typs FLX2021 unterstützt dieses Konzept ebenfalls und geht sogar noch einen Schritt weiter: Die beiden Module des Automaten können wenn gewünscht unabhängig voneinander von links und rechts beladen werden und gleichzeitig zwei völlig unterschiedliche Produkte bearbeiten.
Ein flexibles Konzept
Ein FLX2021-Bestücker eignet sich für sehr viele Anwender, vom Kleinunternehmer bis zum grossen Lohnbestücker. Wer viel umrüstet, schnell und flexibel auf Kundenwünsche reagieren muss, profitiert am meisten von den herausragenden Eigenschaften dieser Maschine. Durch seine Kompaktheit passt sie auch in kleine Fertigungen, durch schmale Türen oder auch mal durch ein Fenster im 4. Stock. Ein Kunde fasste die Eigenschaften so zusammen: „Die FLX2021 bietet genau die Bestückleistung, Aufnahmekapazität und Flexibilität, die im Europäischen Markt gebraucht wird.“
Der Markt für flexible Bestückungsmaschinen für die Klein- und Mittelserienfertigung in der Elektronik ist hart umkämpft. Langsame Kleinautomaten und abgespeckte High-Speed-Bestücker versuchen gleichermassen die Elektronikhersteller mit Tiefpreisen oder extrem hohen Bestückraten zu verführen. Doch der Praxistest zeigt bald, dass es nur wenige wirklich flexible Bestückungsautomaten gibt. Ein besonders herausragendes Beispiel ist die FLX2021 vom Schweizer Hersteller Essemtec.
Es ist kein Zufall, dass der Bestückungsautomat FLX2021 in Österreich 2008 der am meisten verkaufte flexible Bestücker war. „Die Anwender lieben die Flexibilität und die Einfachheit der Bedienung“, fasst Christian Thonhauser, Verkaufsleiter aus Wien, die Erfahrungen seiner Kunden zusammen. „Die FLX2021 ermöglicht eine aussergewöhnlich schnelle Reaktion auf Kundenwünsche“. In Zentraleuropa ist genau dies der Schlüssel zum Erfolg. Wer kurzfristig auf sich verändernde Bedingungen reagieren kann, hat im Wettbewerb die besseren Karten.
Das Geheimnis
Worin unterscheiden sich flexible Bestückungsmaschinen von Anderen? Welche Eigenschaften ermöglichen es ihnen, Kleinserien genau so effizient zu produzieren wie grössere Chargen? Zu den den wichtigsten Spezifikationen zählen die Folgenden:
1. Eine grosse Aufnahmekapazität für Zuführungen, damit viele Bauteile ständig auf der Maschine verbleiben können respektive damit genügend Platz für die Bauteile des aktuellen und des Nachfolgeauftrages verfügbar ist.
2. Die Maschine und die Zuführungen müssen offline programmierbar sein, damit die Nachfolgeproduktion schon während dem aktuellen Auftrag vorbereitet werden kann.
3. Die Zuführungen für Bauteile müssen intelligent, sie müssen von der Maschine automatisch erkannt werden können und im Vorschub programmierbar sein.
4. Zuführungen müssen ausgetauscht werden können, ohne die laufende Produktion zu unterbrechen. Dadurch entstehen keine Wartezeiten zwischen Aufträgen.
5. Der Automat muss alle möglichen Bauteile und Leiterplatten verarbeiten können, damit flexibel auf Kundenwünsche und Spezialitäten reagiert werden kann.
6. Der flexible Bestückungsautomat muss eine hohe Bestückgeschwindigkeit bieten, damit die Produktionszeiten kurz bleiben.
7. Eine einwandfreie Bestückungsqualität von der ersten Leiterplatte an ist erforderlich, um Nacharbeiten auszuschliessen.
Der Bestückungsautomat FLX2021 wurde von Grund auf für die flexible Fertigung entwickelt. Deshalb bietet dieser Automat für die variantenreiche Fertigung einzigartige Eigenschaften. Beispielsweise passen bis zu 190 Zuführungen auf die FLX2021-V (310 bei der Large-Version) und die Programmierung der Zuführungen kann schnell und sicher mit dem Barcodeleser erfolgen. Eine spezielle Programmierstation ist dafür nicht erforderlich.
Der Bauteilbereich erstreckt sich von den kleinsten Chips (01005) bis zu grossflächigen QFPs (50x50 mm) oder Steckern. Leiterplattenformate können so klein sein wie eine Briefmarke, wie ein A3-Blatt (400x300 mm, Standard-Version) oder so gross wie ein Küchentisch (780x600 mm, Large-Version). Der Automat FLX2021 arbeitet parallel mit zwei unabhängigen Modulen, die Bestückleistung erreicht deshalb 12'000 Bauteile/Stunde.
Auch für Sonderbauteile geeignet
Der hochflexible Bestückungsautomat von Essemtec wartet aber auch noch mit weiteren, sehr interessanten Features auf:
? Platzsparend: Essemtec baut die kompaktesten Zuführungen der Welt, dadurch ist die Maschinen-Standfläche sehr klein.
? Redundanz: Die zwei parallel arbeitenden Module können auch einzeln verwendet werden, falls eines zum Beispiel für Wartungszwecke stillsteht.
? Grafische Benutzer-Software (Abb. 3): Wysiwyg-Prinzip (What-you-see-is-what-you-get), dadurch ist die Bedienung für jedermann einfach verständlich und schnell erlernbar.
? Virtual-View-Funktion: Dieses Feature ermöglicht die Qualitätskontrolle noch vor dem Bestücken und macht Korrekturen am Bestückungsprogramm sehr einfach.
? Feederkassetten: Durch den Einsatz von Kassetten anstelle von Einzel-Zuführungen können Bauteile bis zu 10 Mal schneller gewechselt werden.
? Ausbaubar: Für noch mehr Kapazität kann ein weiteres Bestückungsmodul angehängt werden. Aus einem FLX2021 wird dann ein FLX2031.
? Integrierte Planungs- und Qualitätssicherungssoftware: Das Softwarepaket MIS (Management Information System) ist verantwortlich für die Lagerverwaltung der Bauteile, die gleichmässige Verteilung der Bestückungsarbeit auf die zwei parallelen Module, die Rüstkontrolle, die Sicherung der Produktionsdaten und vieles mehr.
Eine weitere Besonderheit des FLX2021-Automaten ist die Möglichkeit, auch Bandabschnitte und Sonderbauteile verarbeiten zu können. Im Prototypenbau oder beim Lohnbestücken sind oft nur genau die Menge von Bauteilen verfügbar, die für die geforderte Menge von Leiterplatten benötigt werden. Mit dem universellen Restband-Feedersystem von Essemtec lassen sich auch kleinste Schnipsel problemlos zuführen und verarbeiten.
Die Software des Bestückungsautomaten ist so offen, dass sogar Fremd-Fördersysteme ohne elektrische Verbindung zum Automaten mit verwendet werden können. Immer mehr werden damit auch Nicht-SMD-Bauteile, zum Beispiel Abschirmungen oder ähnliches, im selben Arbeitsgang mit bestückt.
Immer mehr Batchbetrieb
Ein hochflexibler Bestückungsautomat lässt sich für die qualitativ einwandfreie Herstellung eines einzelnen Prototyps oder die Fertigung von kleinen oder mittleren Serien einsetzen. Für viele Produzenten ist es bei dieser Bandbreite schwer, sich zu entscheiden zwischen Standalond- und Inline-Fertigung. Einerseits will man möglichst viel automatisieren, eine voll integrierte Inline-Produktionslinie kann jedoch nur beschränkt flexibel sein. Andererseits möchte man aber auch nicht Personal nur dafür einstellen, die Maschinen mit einzelnen Leiterplatten zu füttern.
Der Weg aus dem Dilemma, und eindeutig ein Trend in der Industrie, ist die Batch- oder Insellösungen. Beispielsweise bildet der Drucker mit einem automatischen Lade/Entladesystem eine für sich stehende Produktionszelle, eine Insel. Oder der Bestückungsautomat ist am Eingang und Ausgang mit einem Magazin-Lader ausgestattet. Mit solchen Lösungen reduziert sich der Handlingaufwand auf den Magazinwechsel und die Vorteile der Automatisierung können trotzdem voll ausgeschöpft werden.
Ein Zusatznutzen dieses Systems ist die Möglichkeit, parallel die Einzelsysteme vorzubereiten oder umzurüsten, während dem die anderen Inseln noch mit den „alten“ Aufträgen beschäftigt sind. Das Batch-Prinzip macht auch prozesstechnisch Sinn. Lotpaste zum Beispiel sollte, einmal in Bewegung, kontinuierlich verarbeitet werden. Ein Reflowofen im Batchbetrieb spart Energie: Er muss nur für kurze Zeit auf die volle Leistung gefahren werden und arbeitet den Rest des Tages im Standbybetrieb oder wird ausgeschaltet.
Ein Bestückungsautomat des Typs FLX2021 unterstützt dieses Konzept ebenfalls und geht sogar noch einen Schritt weiter: Die beiden Module des Automaten können wenn gewünscht unabhängig voneinander von links und rechts beladen werden und gleichzeitig zwei völlig unterschiedliche Produkte bearbeiten.
Ein flexibles Konzept
Ein FLX2021-Bestücker eignet sich für sehr viele Anwender, vom Kleinunternehmer bis zum grossen Lohnbestücker. Wer viel umrüstet, schnell und flexibel auf Kundenwünsche reagieren muss, profitiert am meisten von den herausragenden Eigenschaften dieser Maschine. Durch seine Kompaktheit passt sie auch in kleine Fertigungen, durch schmale Türen oder auch mal durch ein Fenster im 4. Stock. Ein Kunde fasste die Eigenschaften so zusammen: „Die FLX2021 bietet genau die Bestückleistung, Aufnahmekapazität und Flexibilität, die im Europäischen Markt gebraucht wird.“
