Pick-to-light systemen te optimaliseren PCB Assembly

SENSOREN

Details: Gepubliceerd: 01.04.2016; Laatst bijgewerkt: 06.01.2024; Hits: 6393

Meer ergonomie, snellere processen en lagere kosten – dat is het resultaat van procesoptimalisatie Turck op locatie Halver voor het handmatig assembleren van elektronische printplaten. In plaats van zoals voorheen één Royonic-tafel te gebruiken, monteren de medewerkers de printplaten nu op twee tafels Pick-to-light-werkstations. De nieuwe oplossing werd gepland en geïmplementeerd sensoren van de Turck-dochter Mechatec in nauwe samenwerking met productieplanners van Halver.

inhoud

SMT- of THT-printplaatmontage?
- Royonic tafels met THT-apparatuur
Houd de bedieningsknop 240 uur ingedrukt
- Praktische ervaring met werkvoorbereiding
- Ergonomisch ontwerp van de werkplek

SMT- of THT-printplaatmontage?

Bij het assembleren van printplaten vertrouwen fabrikanten hier in de meeste toepassingen op SMDtechnologie (Surface-mounting Technology), omdat dit proces volledig automatisch werkt. Zodra bekabelde elektronische componenten moeten worden geïnstalleerd, zijn dergelijke alternatieven beschikbaar THTproces (Through Hole-technologie) is vereist. De componenten worden via contactgaten in de printplaat geplaatst, wat vandaag de dag nog steeds handmatige montage vereist. Hiervoor plaatsen medewerkers de afzonderlijke elektronische componenten op de printplaten, die vervolgens met een soldeergolf worden gesoldeerd en zo stevig met de geleiderbaan van de printplaat worden verbonden.

Royonic tafels met THT-apparatuur

Afhankelijk van de grootte van een printplaat en het aantal te assembleren componenten kan dit Montageproces zeer complex worden. Voor proces- en kwaliteitsborging worden bij de THT-assemblage van printplaten vaak zogenaamde Royonic-tafels gebruikt. Dit gebeurde ook in de THT-assemblage bij Werner Turck GmbH in Halver. De Royonic-tafel maakt gebruik van een lichtaanwijzer om de medewerker de locatie op de printplaat te laten zien waar het betreffende onderdeel moet worden gemonteerd. In de regel zitten er 8 tot 15 soortgelijke printplaten in een transportframe. Telkens wanneer een component wordt geplaatst, drukt de medewerker op een bevestigingsknop op de tafel.

Houd de bedieningsknop 240 uur ingedrukt

In het kader van het geleefde CIP-proces Ook bij Turck worden de productieprocessen regelmatig gecontroleerd. Bij de THT-montage met Royonic-tafels kwam de werkvoorbereiding tot de conclusie dat deze vorm van montage kosten- en procesoptimalisatie vergt.

Dat berekenden de procesexperts van Halver alleen al bij medewerkers 240 uur per jaar besteden aan het indrukken van de bevestigingsknop. Wat ook niet efficiënt was, was dat de medewerkers de frames met de printplaten handmatig op een lopende band moesten tillen naar de soldeergolf. Over het geheel genomen is er veel potentieel om de efficiëntie van THT-assemblage te vergroten.

Schakelkasten | Nieuws, tips, vervoer

Für Alexander Kohlhaas, een expert op het gebied van productietechnologie in Halver, was duidelijk dat de Royonic-tafels niet optimaal zijn voor printplaten met maximaal 15 componenten. De eerste ideeën leidden tot de keuze voor een pick-to-light oplossing met systeemcomponenten van ons eigen bedrijf. Bovendien moet het frametransport worden geautomatiseerd. Hierdoor hoeven de medewerkers de frames niet meer te dragen en wordt de productie geoptimaliseerd. Het proces verloopt soepeler en de logistieke processen zoals het vullen van componenten mogen het assemblageproces niet meer onderbreken, maar worden uitgevoerd door de logistieke medewerkers.

Ergonomisch ontwerp van de werkplek

Kohlhaas ontwikkeld in samenwerking met Natalie Krumme, destijds stagiair mechatronica, kwam met het idee voor een THT-werkplek op basis van een pick-to-light-systeem. Nadat de productieplanners de functionaliteits- en ergonomische eisen van de applicatie hadden gedefinieerd, kwam er een dochteronderneming aan boord:

Turck Mechatec biedt complete elektrische systeemoplossingen volgens klantspecificaties, van planning tot turn-key oplevering. De specialisten van Mechatec ontwikkelden op basis van het eisenprofiel een systeemoplossing en implementeerden deze ergonomisch en kostengeoptimaliseerd.

Met zijn Kies voor lichtTurck heeft al talloze handmatige montage- en orderverzamelstations van klanten met oplossingen uitgerust. Mechatec kon daarom bij de planning van zijn systeem gebruik maken van de ruime ervaring van de automatiseringsspecialist en de optimale afzonderlijke componenten combineren met speciaal voor de THT-toepassing in Halver ontwikkelde software.

De software stuurt niet alleen het proces aan, maar kan ook de productiviteit van de THT-assemblage registreren en op een aparte monitor visualiseren. Door data te verzamelen kunnen in een latere analyse verdere aanknopingspunten voor optimalisatie worden geïdentificeerd.

Aan de hardwarekant zijn er twee nieuwe montagelocaties HMI / PLC-systemen gebruikt, een BL67 I/O station alsmede diverse sensoren en verlichte knoppen inclusief aansluitkabels. Tegenwoordig staan de medewerkers voor twee ergonomisch ontworpen pick-to-light stellingsystemen die kunnen worden uitgerust met maximaal 48 compartimenten voor de inbouwcomponenten.

Efficiënt assemblageproces met HMI

Een montageproces begint met het plaatsen van de lege printplaten in de framesteun. De afzonderlijke worden weergegeven op de grote HMI/PLC-schermen Werkstappen visueel weergegeven en het volgende te monteren onderdeel wordt weergegeven met de locatie en montagepositie op het bord. De weergave op de monitor dient tevens als werkinstructies. Hierdoor zijn er geen opleidingstijden meer nodig en zijn de inzetmogelijkheden voor productiemedewerkers flexibeler. Parallel aan de weergave op de monitor signaleert een geactiveerd licht de schapruimte waaruit de medewerker het onderdeel moet verwijderen dat momenteel wordt geïnstalleerd.

Nadat de medewerker het onderdeel op de printplaat heeft gemonteerd, activeert zij dit proces door de knop aan te raken capacitieve pick-to-light-sensor en de visualisatie op de monitor toont de volgende montagepositie. Op de schaplocaties licht de pick-to-light-sensor op bij het volgende onderdeel dat moet worden verwijderd.

Als de printplaten klaar zijn, schuift de medewerker het frame op de transportband. De frames met de gemonteerde printplaten worden automatisch via de transportbanden naar de soldeergolf getransporteerd en vervolgens weer terug naar de werkstations. Daar verwijderen de medewerkers de volledig gemonteerde en gesoldeerde printplaten en vullen het frame weer met lege printplaten voor de volgende ronde.

De vergasten zijn zo ontworpen dat ze van achteren kunnen worden gevuld met nieuwe componenten zonder het montageproces te onderbreken. De productiemedewerker wordt zo verlost van logistieke taken en kan zich concentreren op haar eigenlijke montagetaak. Ook vanuit ergonomisch oogpunt zijn de twee planken een stap voorwaarts. In plaats van het componentenframe, dat ongeveer 8 kg weegt, van de assemblagelijn te tillen voor montage, draagt een transportband nu de frames met de printplaten naar de medewerkers. Het enige wat u hoeft te doen is het frame kort aan te drukken totdat het door de transportband wordt opgevangen en naar de soldeergolf wordt getransporteerd.

Praktische ervaring met werkvoorbereiding

Alle noodzakelijke voorbereidende werkzaamheden voor de assemblage van nieuwe producten kunnen worden uitgevoerd werkvoorbereiding nu extern uitgevoerd. Met behulp van een CSV-bestand wordt het gehele proces beschreven en de procedure vastgelegd. Daarnaast kunnen de productieplanners bepalen of de werkplek door één of twee medewerkers wordt gebruikt om zo de doorlooptijd van de producten te verkorten.

Zodra het nieuwe product wordt gestart, hoeft u alleen nog maar het CSV-bestand inclusief afbeeldingen op te slaan IPC en het BL67-station kan worden geladen. In de toekomst kan de oplossing ook zonder veel moeite worden gekoppeld aan het nieuwe merchandise management systeem.

Uit de eerste ervaringen blijkt dat het montageproces met Pick-to-Light is geoptimaliseerd op volle capaciteit zorgt voor een aanzienlijke toename van de productie op de werkplek. Tegenwoordig wordt de soldeergolf continu en gelijkmatig gebruikt. Onderbrekingen in het proces, die voorheen optraden bij het bijvullen van componenten, zijn grotendeels geëlimineerd.

Dit maakte het ook mogelijk om het foutenpercentage te verlagen, omdat onderbrekingen in het assemblageproces altijd een bron van fouten zijn. Het komt erop neer dat de investering in het geoptimaliseerde systeem zichzelf snel terugverdient.