Geschlossene Regelkreis-Düsenverwaltung für die SMT-Fertigung

ASMPT SMT Solutions hat ein Closed-Loop-Düsenmanagementsystem für die Surface-Mount-Technology-(SMT)-Fertigung vorgestellt, das Bestückungsmaschinen, automatisierte Reinigungs- und Inspektionssysteme sowie Wartungssoftware in einem integrierten Produktionsnetzwerk verbindet. Das System wurde entwickelt, um die Bestückungszuverlässigkeit zu erhöhen, Wartungsabläufe für Düsen zu automatisieren und eine kontinuierliche Lebenszyklusverfolgung in Elektronikfertigungen mit hohem Durchsatz zu ermöglichen.

Die Technologie richtet sich an Elektronikfertigungsumgebungen, in denen der Zustand der Düsen direkten Einfluss auf Bestückungsgenauigkeit, Prozessstabilität und Produktqualität hat. In Hochgeschwindigkeits-Bestückungssystemen sind Düsen die einzigen Komponenten, die während des Platzierungsprozesses direkten Kontakt mit elektronischen Bauteilen haben. Ihr Zustand beeinflusst daher messbar die Aufnahmeleistung, Ausrichtungsgenauigkeit und Fehlerraten innerhalb der digitalen Lieferkette.

RFID-basierte Rückverfolgbarkeit von Düsen
ASMPT stattet seine „Smart Nozzles“ mit RFID-Tags und individuellen Identifikationsnummern aus, um eine kontinuierliche Rückverfolgbarkeit über den gesamten Lebenszyklus jeder Düse hinweg zu ermöglichen. Wenn ein SIPLACE-Bestückungskopf eine Düse aufnimmt, liest das System automatisch die Düsen-ID aus und überträgt die Daten an die Asset- und Wartungsmanagementsoftware Factory Equipment Center.

Die Software erstellt für jede Düse einen digitalen Datensatz und aktualisiert die Betriebsdaten kontinuierlich während der gesamten Einsatzdauer. Laut ASMPT liegt die Lebensdauer der Düsen je nach Anwendung und Produktionsintensität zwischen mehreren Monaten und einem Jahr. In großen SMT-Fabriken können gleichzeitig mehr als 10.000 Düsen im Einsatz sein, wodurch eine manuelle Wartungsverfolgung zunehmend komplex wird.

Während des Betriebs überwachen SIPLACE-Bestückungsmaschinen kontinuierlich die Anzahl der Bestückungsvorgänge und führen optische Inspektionen durch, um Verschmutzungen, Verschleiß oder physische Schäden zu erkennen. Werden definierte Grenzwerte überschritten oder Defekte festgestellt, wird die betroffene Düse im gesamten Werksnetzwerk für die Produktion gesperrt. Die zugehörigen Betriebs- und Wartungsdaten werden in der Softwareplattform Factory Equipment Center dokumentiert.

Geschlossener Wartungskreislauf
Die Wartungsarchitektur nutzt Produktionsdaten, um Reinigungs- und Austauschprozesse bedarfsgerecht auszulösen. Auf Grundlage der von den Maschinen generierten Statusinformationen weist die Software Factory Equipment Center die Bediener an, wartungsbedürftige Düsenmagazine zu entnehmen und durch produktionsbereite Magazine zu ersetzen.

Die entnommenen Magazine werden anschließend zur Smart Nozzle Station transportiert, dem automatisierten Reinigungs- und Inspektionssystem von ASMPT. Dort werden die Düsen ausschließlich mit Wasser und Ultraschall gereinigt und danach automatisiert geprüft, um ihre weitere Produktionstauglichkeit zu bewerten.

Besteht eine Düse die Inspektion, wird sie wieder für den Produktionseinsatz freigegeben. Beschädigte oder verschlissene Düsen ersetzt das System automatisch aus einem integrierten Depot, sodass jedes Magazin die Station erneut in vollständig einsatzfähigem Zustand verlässt. Die aktualisierten Statusdaten werden anschließend an die Software Factory Equipment Center zurückgemeldet, die die Düsen je nach Prüfergebnis freigibt oder weiterhin sperrt. Damit wird der geschlossene Wartungskreislauf abgeschlossen.

Leistungsdaten und Systemkompatibilität
ASMPT zufolge kann die Smart Nozzle Station bis zu 20 Düsenmagazine mit Smart Nozzles sowie konventionellen Düsen der Serien 4xxx, 6xxx und 20xx verarbeiten. Der Reinigungs- und Inspektionszyklus dauert durchschnittlich etwa 20 Sekunden pro Düse.

Das integrierte Austauschdepot bietet Platz für bis zu 120 neue Düsen zur automatisierten Ersatzversorgung. Da der Reinigungsprozess ausschließlich Wasser und Ultraschall verwendet, sind keine speziellen Maßnahmen zur Entsorgung lösungsmittelhaltiger Abwässer erforderlich.

Die Düsenmanagementplattform unterstützt zudem Reinigungs- und Inspektionssysteme anderer Hersteller, sofern deren Zustandsdaten an die Software Factory Equipment Center übertragen werden können. ASMPT positioniert diese Interoperabilität als Bestandteil seiner umfassenderen Strategie für intelligente Fabriken und vernetzte Fertigungsumgebungen, in denen Produktionsanlagen unterschiedlicher Anbieter innerhalb eines gemeinsamen Fertigungsnetzwerks Daten austauschen können.

Bearbeitet von der Industriejournalistin Sucithra Mani mit Unterstützung von KI.

www.asmpt.com