DE102015212327B4 - Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie - Google Patents

Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie Download PDF

Info

Publication number
DE102015212327B4
DE102015212327B4 DE102015212327.8A DE102015212327A DE102015212327B4 DE 102015212327 B4 DE102015212327 B4 DE 102015212327B4 DE 102015212327 A DE102015212327 A DE 102015212327A DE 102015212327 B4 DE102015212327 B4 DE 102015212327B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lpt
btt
amount
types
term planning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102015212327.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015212327A1 (de
Inventor
Alexander Pfaffinger
Christian Royer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102015212327.8A priority Critical patent/DE102015212327B4/de
Publication of DE102015212327A1 publication Critical patent/DE102015212327A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015212327B4 publication Critical patent/DE102015212327B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04Manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

Verfahren (300) für eine Bestückungslinie (100), die dazu eingerichtet ist, Leiterplatten (120) mit Bauteilen (130) zu bestücken, – wobei einer Menge BTT von Bauteiltypen (135) eine Menge LPT von Leiterplattentypen (125) zugeordnet ist, – sodass Leiterplatten (120) von Leiterplattentypen (125) der Menge LPT mittels Bauteilen (130) der Bauteiltypen (135) der Menge BTT vollständig bestückt werden können; – wobei der Menge BTT ein Kapazitätsbedarf zugeordnet ist, den die Bauteiltypen (135) der Menge BTT zusammen aufweisen; – wobei Magazine (140) mit Vorräten von Bauteilen (130) der Bauteiltypen (135) einer Menge BTT gleichzeitig an der Bestückungslinie (100) angebracht werden können, falls der Kapazitätsbedarf der Menge BTT die Linienkapazität nicht übersteigt; – wobei jedes Magazin (140) eine bestimmte Breite hat, die in Spuren angegeben werden kann, – der Kapazitätsbedarf von Bauteiltypen (135) einer Menge von Leiterplattentypen (125) durch die Summe der Breiten der Magazine (140) bestimmt ist, und – die Linienkapazität die Anzahl der an der Bestückungslinie (100) verfügbaren Spuren angibt; wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst: a) Erfassen (310) eines Schwellenwerts und eines Grenzwerts; b) Erfassen (310) von Dauern eines langfristigen Planungszeitraums (225) und eines kurzfristigen Planungszeitraums (230), wobei der kurzfristige Planungszeitraum ein Teil des langfristigen Planungszeitraums ist; c) Erfassen von Aufträgen (215), die innerhalb des langfristigen Planungszeitraums (225) auf der Bestückungslinie (100) gefertigt werden sollen, wobei jedem Auftrag (215) ein Leiterplattentyp (125) zugeordnet ist; d) Bestimmen (335) einer Menge LPT von Leiterplattentypen (125) mehrerer Aufträge (215), e) wobei der Kapazitätsbedarf der Menge BTT, die der Menge LPT zugeordnet ist, die Linienkapazität der Bestückungslinie (100) übersteigt und gleichzeitig unter dem Schwellenwert liegt; f) Bestimmen (320) einer Wahrscheinlichkeit, mit der Aufträge (215), die zur Fertigung innerhalb eines kurzfristigen Planungszeitraums auf der Bestückungslinie (100) aus den innerhalb des langfristigen Planungshorizonts (230) zu fertigenden Aufträgen ausgewählt sind und die ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Technik für eine Bestückungslinie gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Sortierung von Aufträgen, die auf der Bestückungsanlage produziert werden sollen.
  • Eine Anzahl Leiterplatten kann auf einer Bestückungslinie automatisiert mit Bauteilen bestückt werden. Dazu umfasst die Bestückungslinie Vorräte von Bauteilen, die auf den Leiterplatten angebracht werden können. Diese Vorräte werden zusammen eine Rüstung genannt. Die Zahl der in einer Rüstung anbringbaren Bauteiltypen ist üblicherweise begrenzt und wird Linienkapazität genannt. Das Bereitstellen einer Rüstung an der Bestückungslinie kann aufwändig sein, weshalb angestrebt wird, Rüstungswechsel möglichst selten durchzuführen.
  • Üblicherweise werden mehrere Leiterplattentypen in einer Rüstfamilie zusammengefasst. Alle Leiterplatten der Rüstfamilie können mittels einer der Rüstfamilie zugeordneten Rüstung auf der Bestückungslinie verarbeitet werden. Die Rüstung kann also an der Bestückungslinie angebracht werden und danach können beliebig viele Leiterplatten von Leiterplattentypen der Rüstfamilie bestückt werden.
  • Ein Auftrag umfasst eine Anzahl Leiterplatten eines Leiterplattentyps, wobei die Leiterplatten auf der Bestückungslinie mit Bauteilen bestückt werden sollen. Es ist oft schwierig, auf der Basis einer vorgegebenen Menge von Aufträgen günstige Rüstfamilien zu bilden.
  • DE 10 2012 220 904 A1 schlägt vor, eine Zuordnung von Leiterplattentypen zu Rüstfamilien bezüglich eines vorbestimmten Kriteriums zu optimieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Rüstfamilien zu bilden um die Bestückungslinie verbessert zu steuern. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
  • Eine Bestückungslinie ist dazu eingerichtet, Leiterplatten mit Bauteilen zu bestücken. Dabei ist einer Menge BTT von Bauteiltypen eine Menge LPT von Leiterplattentypen zugeordnet, sodass Leiterplatten von Leiterplattenypen der Menge LPT mittels Bauteilen der Bauteiltypen der Menge BTT vollständig bestückt werden können. Der Menge BTT ist ein Kapazitätsbedarf zugeordnet, den die Bauteiltypen der Menge BTT zusammen aufweisen. Vorräte von Bauteilen der Bauteiltypen einer Menge BTT können gleichzeitig an der Bestückungslinie angebracht werden, falls der Kapazitätsbedarf der Menge BTT die Linienkapazität nicht übersteigt.
  • Ein Verfahren zum Steuern einer Bestückungslinie umfasst folgende Schritte:
    • a) Erfassen eines Schwellenwerts und eines Grenzwerts;
    • b) Erfassen von Dauern eines langfristigen Planungszeitraums und eines kurzfristigen Planungszeitraums, wobei der kurzfristige Planungszeitraum ein Teil des langfristigen Planungszeitraums ist;
    • c) Erfassen von Aufträgen, die innerhalb des langfristigen Planungszeitraums auf der Bestückungslinie gefertigt werden sollen, wobei jedem Auftrag ein Leiterplattentyp zugeordnet ist;
    • d) Bestimmen einer Menge LPT von Leiterplattentypen mehrerer Aufträge,
    • e) wobei der Kapazitätsbedarf der Menge BTT, die der Menge LPT zugeordnet ist, die Linienkapazität der Bestückungslinie übersteigt und gleichzeitig unter dem Schwellenwert liegt;
    • f) Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit, mit der Aufträge, die zur Fertigung innerhalb eines kurzfristigen Planungszeitraums auf der Bestückungslinie aus den innerhalb des langfristigen Planungshorizonts (230) zu fertigenden Aufträgen ausgewählt sind und die der gleichen Menge LPT zugeordnet sind, zusammen nur eine Teilmenge der Bauteiltypen der Menge BTT erfordern, sodass ein Kapazitätsbedarf der Teilmenge die Linienkapazität einhält;
    • g) Wiederholen der Schritte d) bis f) mit einem erhöhten Schwellenwert, falls die bestimmte Wahrscheinlichkeit über dem vorbestimmten Grenzwert liegt; und
    • h) Ausgeben der Menge LPT mit dem höchsten Schwellenwert, deren Wahrscheinlichkeit über dem Grenzwert liegt; und
    • i) physisches Bilden einer Rüstung mit Magazinen mit Bauteilen von Bauteiltypen der Menge BTT, wobei die Menge BTT der bestimmten Menge LPT zugeordnet ist.
  • Von den Aufträgen des langfristigen Planungszeitraums ist zum Zeitpunkt des Ausführens des Verfahrens üblicherweise nicht bekannt, welche innerhalb des kurzfristigen Planungszeitraums ausgeführt werden sollen. Üblicherweise besteht jedoch eine gewisse statistische Streuung der Aufträge, sodass die Aufträge eines beliebigen kurzfristigen Planungszeitraums im Wesentlichen voneinander unabhängig sind.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, die Leiterplattentypen des langfristigen Planungszeitraums derart zusammenzufassen, dass bei Bekanntwerden der Aufträge eines kurzfristigen Planungszeitraums eine einfache Bildung von Rüstfamilien und Rüstungen möglich ist.
  • Dazu werden die Mengen LPT auf der Basis der Leiterplattentypen der Aufträge des langfristigen Planungszeitraums „zu groß” bestimmt, sodass eine zugeordnete Menge BTT physisch gar nicht vollständig an der Bestückungslinie angebracht werden könnte. Denn in der Praxis müssen meistens gar nicht alle Leiterplattentypen einer Menge LPT innerhalb des gleichen kurzfristigen Planungszeitraums bearbeitet werden, sodass einige überflüssige Bauteiltypen aus der Mengen BTT entfernt werden können. Das Verfahren bildet die Menge LPT so, dass nach Entfernen der überflüssigen Bauteiltypen die Menge BTT mindestens mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit an der Bestückungslinie gerüstet werden kann. Die Wahrscheinlichkeit kann beispielsweise bei 99,5% oder darüber liegen.
  • Die gebildete Menge LPT kann auch „übervoll” oder eine „mit Wahrscheinlichkeit p rüstbare Familie” genannt werden.
  • Auf diese Weise kann eine praxisnahe Bestimmung von Mengen LPT erfolgen, sodass Aufträge eines kurzfristigen Planungszeitraums einfach und effizient auf der Bestückungslinie bearbeitet werden können.
  • Verbleibende Leiterplattentypen von Aufträgen des langfristigen Planungszeitraums können in weiteren Mengen LPT gruppiert werden. Dabei können eine oder mehrere weitere übervolle und eine oder mehrere normale Rüstfamilien gebildet werden. Es kann auch nur eine Teilmenge der Aufträge des langfristigen Planungszeitraums in Mengen LPT geordnet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren noch Schritte des Bestimmens von Aufträgen, die innerhalb des kurzfristigen Planungszeitraums auf der Bestückungslinie gefertigt werden sollen, des Zuordnens der Aufträge zu bestimmten Mengen LPT auf der Basis der Leiterplattentypen, des Reduzierens der Mengen BTT, die den Mengen LPT zugeordnet sind, jeweils um Bauteiltypen, die von keinem Leiterplattentyp verwendet wird, für den ein Auftrag vorliegt, und des Bestückens der Leiterplatten mittels der reduzierten Mengen BTT auf der Bestückungslinie.
  • Die Bildung von Mengen LPT in Schritt d) kann bezüglich unterschiedlicher Zielkriterien erfolgen, die auch miteinander kombiniert werden können, beispielsweise mittels einer Gewichtung.
  • In einer ersten Variante wird die Menge LPT derart bestimmt, dass die Zahl der Leiterplattentypen in der Menge LPT möglichst maximiert ist.
  • In einer zweiten Variante umfasst jeder Auftrag eine Stückzahl von zu produzierenden Leiterplatten des Leiterplattentyps und die Menge LPT wird derart bestimmt, dass eine Summe von Stückzahlen von Leiterplattentypen der Menge LPT möglichst maximiert ist.
  • In einer dritten Variante wird die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt, dass eine Anzahl Aufträge, deren Leiterplattentypen in der Menge LPT liegen, möglichst minimiert ist.
  • In einer vierten Variante ist jedem Leiterplattentyp eine geschätzte Produktionszeit innerhalb des langfristigen Planungshorizonts zugeordnet, wobei die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt wird, dass die Summe der geschätzten Produktionszeiten von Leiterplattentypen der Menge LPT möglichst maximiert ist. Die Produktionszeit gibt an, wie lange die Bestückungslinie für die Bearbeitung aller Leiterplatten des Leiterplattentyps innerhalb des langfristigen Planungshorizonts voraussichtlich benötigt.
  • In einer fünften Variante wird die Menge LPT derart bestimmt, dass die Summe von log(1 – pr) über die bestimmte Wahrscheinlichkeit für die einzelnen Leiterplattentypen r der Menge LPT möglichst maximiert ist. Dadurch kann der Effekt der zweiten Variante noch verstärkt sein.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass die Menge LPT mittels MIP (Mixed Integer (Linear) Programming) bestimmt wird. MIP ist ein bekanntes Instrument für Optimierungsaufgaben. Das Verfahren kann beispielsweise unter Einsatz eines im Handel erhältlichen Standardprogramms (z. B. Ilog) durchgeführt werden.
  • Eine Vorrichtung ist zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Die Vorrichtung kann auch zur Steuerung der Bestückungslinie eingerichtet sein.
  • Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
  • 1 eine Bestückungslinie zur Bestückung von Leiterplatten mit Bauteilen;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Menge LPT und einer zugeordneten Menge BTT; und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens
    darstellt.
  • 1 zeigt eine Bestückungslinie 100, die Teil eines Bestückungssystems mit mehreren Bestückungslinien 100 sein kann. Die Bestückungslinie 100 umfasst einen oder mehrere Bestückungsautomaten 105, die an einer Fördereinrichtung 110 angebracht sein können. Bevorzugterweise ist eine Steuereinrichtung 115 zur Steuerung der Bestückungslinie 100 vorgesehen.
  • Eine Leiterplatte 120 eines Leiterplattentyps 125 durchläuft die Bestückungslinie 100 und wird dabei durch den oder die Bestückungsautomaten 105 mit Bauteilen 130 eines Bauteiltyps 135 bestückt, wobei die Bauteile 130 üblicherweise auf der Oberfläche der Leiterplatte 120 abgelegt werden. Nach dem Durchlaufen der Bestückungslinie 100 werden die Leiterplatten 120 mit den Bauteilen 130 meist in einem Ofen erhitzt, um die Bauteile 130 an den Leiterplatten 120 zu verlöten.
  • Ein Vorrat von Bauteilen 130 des gleichen Bauteiltyps 135 ist in einem Magazin 140 aufgenommen. Die Kapazität des Magazins 140 wird vorliegend als unendlich groß angenommen. Es können jedoch nicht beliebig viele Magazine 140 an einem Bestückungsautomaten 105 angebracht werden, vielmehr besteht üblicherweise eine Beschränkung in Form einer Linienkapazität der Bestückungslinie 100. Jedes Magazin 140 hat eine bestimmte Breite, die in Spuren angegeben werden kann, und die Linienkapazität der Bestückungslinie 100 kann die Anzahl der an der Bestückungslinie verfügbaren Spuren angeben. Dabei kann berücksichtigt werden, dass ein Magazin 140 auch mehrere aneinander angrenzende Spuren belegen kann. Ferner kann auch berücksichtigt werden, dass ein Magazin 140, das mehrere Spuren belegt, üblicherweise nur an einem der Bestückungsautomaten 105 angebracht werden und nicht mehrere Bestückungsautomaten 105 überdecken kann.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung von verwendeten Begriffen und ihren Zusammenhängen.
  • Einer oder mehrere Leiterplattentypen 140 sind in einer Menge LPT 205 zusammengefasst. Der Menge LPT 205 ist eine Menge BTT 210 zugeordnet, die die Gesamtheit der Bauteiltypen 135 umfasst, von denen Bauteile 130 zur vollständigen Bestückung von Leiterplatten 120 aller Leiterplattentypen 125 der zugeordneten Menge LPT 205 erforderlich sind.
  • An der Bestückungslinie 100 korrespondiert die Menge LPT 205 zu einer Rüstfamilie und die Menge BTT 210 zu einer Rüstung. Die Rüstung umfasst Magazine 140 mit Bauteilen 130 jeweils eines Bauteiltyps 135 einer Menge BTT 210 und die Rüstfamilie gibt an, welche Typen 125 von Leiterplatten 120 mittels der Rüstung auf der Bestückungslinie verarbeitet werden können.
  • Damit die Rüstung physisch gebildet und an der Bestückungslinie 100 angebracht werden kann, muss der Kapazitätsbedarf der Menge BTT 210 die Linienkapazität der Bestückungslinie 100 einhalten. Die hier vorgestellte Technik basiert darauf, eine Menge LPT 205 zu bilden, deren zugeordnete Menge BTT 210 einen Kapazitätsbedarf aufweist, der die Linienkapazität der Bestückungslinie 105 übersteigt. Aus diesem Grund wird hier statt von Rüstfamilien und Rüstungen allgemeiner von Mengen LPT und Mengen BTT gesprochen.
  • Ein Auftrag 215 umfasst wenigstens einen Leiterplattentyp 125 und eine Stückzahl 220 zu bearbeitender Leiterplatten 120 des Leiterplattentyps 125. Für einen langfristigen Planungszeitraum 225 ist eine Vielzahl Aufträge 215 bereits bekannt. Der langfristige Planungszeitraum 225 kann beispielsweise mehrere Monate oder ein ganzes Jahr betragen. Es ist allerdings allgemein nicht bekannt, zu welchem genauen Zeitpunkt ein Auftrag 215 des langfristigen Planungszeitraums 225 abgeschlossen sein muss.
  • Zu üblicherweise vorbestimmten Zeitpunkten werden aus den Aufträgen 215 des langfristigen Planungszeitraums 225 einer oder mehrere zur Bearbeitung innerhalb eines konkreten kurzfristigen Planungszeitraums 230 ausgewählt, wobei der kurzfristige Planungszeitraum 230 üblicherweise vom langfristigen Planungszeitraum 225 umfasst ist. Der kurzfristige Planungszeitraum 230 kann beispielsweise mehrere Stunden oder Tage umfassen.
  • Werden zu Beginn eines konkreten kurzfristigen Planungszeitraums 230 die aktuell zu fertigenden Aufträge 215 bekannt, so müssen üblicherweise Mengen LPT 205 und Mengen BTT 210 bestimmt werden, um korrespondierende Rüstungen und Rüstfamilien zu bilden und die Aufträge möglichst effizient auf der Bestückungslinie 100 bearbeiten zu können.
  • Es wird vorgeschlagen, bereits vor dem Bestimmen von Aufträgen 215 eines kurzfristigen Planungszeitraums 230 eine Zuordnung von Leiterplattentypen 125 von Aufträgen des langfristigen Planungszeitraums 225 in Mengen LPT 205 durchzuführen, sodass später für die Aufträge 215 eines kurzfristigen Planungszeitraums 230 möglichst rasch und ohne großen Optimierungsaufwand Mengen BTT 210 bestimmt und als Rüstungen an der Bestückungslinie 100 realisiert werden können. Dabei soll der Kapazitätsbedarf einer oder mehrerer Mengen BTT jeweils die Linienkapazität der Bestückungslinie 100 übersteigen, um auszugleichen, dass wahrscheinlich nicht für alle Leiterplattentypen 125 einer Menge LPT 205 im gleichen kurzfristigen Planungszeitraum 230 ein Auftrag 215 vorliegt.
  • Mathematischer Hintergrund
  • Nomenklatur
    • R
      Menge der Leiterplattentypen 125
      Orderr
      Anzahl der Aufträge 215 für die Leiterplattentypen r 125 im langfristigen Planungszeitraum 225
      TL
      Dauer des langfristigen Planungszeitraums
      TK
      Dauer des kurzfristigen Planungszeitraums
      Cap
      Linienkapazität, darstellbar beispielsweise als Anzahl der Spuren der Bauteiltypen 135, die in einer Menge BTT 210 der Bestücklinie 100 Platz haben
      width(c)
      Spurbreite eines Bauteiltyps c 135
  • Es gelte, dass Orderr ≤ TL/TK. Falls dies nicht der Fall sein sollte, so setzt man Orderr := TL/TK.
  • pr := Wahrscheinlichkeit, dass ein Leiterplattentyp r 125 im kurzfristigen Planungszeitraum 230 gefertigt wird.
  • Es wird angenommen, dass sich die Aufträge 215 gleichmäßig auf die kurzfristigen Planungszeiträume 230 verteilen.
  • Figure DE102015212327B4_0002
  • Es wird ferner angenommen, dass die Aufträge 215 unabhängig voneinander sind und dass in einem kurzfristigen Planungszeitraum 230 eine Rüstung, die der Menge BTT 210 einer Menge LPT 205 zugeordnet ist, nur einmal aufgerüstet wird und dass damit alle in diesem Zeitraum 230 zu fertigenden Leiterplattentypen 125 dieser Menge LPT 205 produziert werden.
  • Die Wahrscheinlichkeit p, dass die im kurzfristigen Planungszeitraum 225 zu produzierenden Leiterplattentypen cl' 125 einer Menge von Leiterplattentypen cl 125 in einer Menge BTT 210 produzierbar sind, soll im Folgenden bestimmt werden.
  • Es sei cl eine Menge von Leiterplatten 120.
  • Die Wahrscheinlichkeit, dass genau die Leiterplattentypen 125 einer Teilmenge cl' von cl im kurzfristigen Planungszeitraum 230 produziert werden müssen, beträgt:
    Figure DE102015212327B4_0003
  • Der Kapazitätsbedarf der Bauteiltypen 135 der Leiterplattentypen 125 aus cl' ist:
    Figure DE102015212327B4_0004
  • Eine Menge BTT 210 von Leiterplattentypen cl' lässt sich in einer Rüstung produzieren, wenn der Kapazitätsbedarf width(cl') der Menge BTT 210 nicht größer als die Linienkapazität Cap ist.
  • Damit ist die Wahrscheinlichkeit pcl, dass die im kurzfristigen Planungszeitraum 230 zu produzierenden Leiterplattentypen 125 einer Menge LPT 205 von Leiterplattentypen cl 125 mit einer Rüstung produzierbar sind:
    Figure DE102015212327B4_0005
  • Mit diesen Zwischenergebnissen kann ein Verfahren angegeben werden, um eine „übervolle” Menge LPT 205 zu bilden, deren zugeordnete Menge BTT 210 die Linienkapazität der Bestückungsanlage 100 übersteigt. Üblicherweise liegen in einem beliebigen kurzfristigen Planungszeitraum 230 jedoch nicht für alle Leiterplatten 120 der Menge LPT 205 Aufträge 215 vor, sodass nicht alle Bauteile 130 der zugeordneten Menge BTT 210 auch tatsächlich gerüstet werden müssen. Die übervolle Menge LPT 205 soll derart bestimmt werden, dass die ihr zugeordnete Menge BTT 210 in einem kurzfristigen Planungszeitraum 230 mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit an der Bestückungslinie 100 gerüstet werden kann.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bestimmen von Mengen LPT 205. Das Verfahren 300 kann insbesondere auf einer Verarbeitungseinrichtung wie der Steuereinrichtung 115 für die Bestückungslinie 100 ausgeführt werden.
  • In einem Schritt 305 werden die Leiterplattentypen 120 der im langfristigen Planungszeitraum 225 vorliegenden Aufträge 215 bestimmt.
  • Zur Bestimmung einer Menge LPT 205 werden in einem Schritt 310 ein Schwellenwert cap' und ein Grenzwert p festgelegt. Der Schwellenwert cap' wird bevorzugterweise zunächst auf die Linienkapazität cap der Bestückungslinie 100 oder um 1 höher gesetzt, der Grenzwert p betrifft eine Wahrscheinlichkeit und kann individuell vorgegeben werden, beispielsweise mit 99,5%.
  • In einem Schritt 315 wird, bevorzugterweise mittels MIP, eine Menge LPT 205 von Leiterplattentypen 125 der Aufträge 215 des langfristigen Planungszeitraums 225 gebildet, für die der Kapazitätsbedarf der zugehörigen Menge BTT den Schwellenwert cap' nicht übersteigt. Unterschiedliche mögliche Zielkriterien, die auch miteinander kombiniert werden können, sind weiter oben beschrieben.
  • In einem Schritt 320 wird eine Wahrscheinlichkeit pr bestimmt, dass in einem kurzfristigen Planungszeitraum 230 nicht alle Leiterplattentypen 125 der Menge LPT 205 gefertigt werden müssen und dass somit aus der zugeordneten Menge BTT 210 so viele Bauteiltypen 135 überflüssig sind und entfernt werden können, dass die verkleinerte Menge BTT 210 die Linienkapazität der Bestückungslinie 100 nicht übersteigt und daher als Rüstung realisiert werden kann.
  • Wird in einem nachfolgenden Schritt 325 bestimmt, dass diese Wahrscheinlichkeit pr kleiner als der Grenzwert p ist, so kann die Bestimmung der Menge LPT 205 abgebrochen werden. Ein Abbruch kann auch erfolgen, falls alle Leiterplattentypen 125, die von Aufträgen 215 im langfristigen Planungshorizont 225 umfasst sind, bereits einer Menge LPT 205 zugeordnet sind.
  • Andernfalls kann in einem Schritt 325 der Schwellenwert cap' erhöht – insbesondere um Eins – und das Verfahren kehrt zum Schritt 315 zurück.
  • Im Abbruchfall von Schritt 325 wird bevorzugterweise in einem Schritt 335 unter den bestimmten Mengen LPT 205 eine ausgewählt, deren Wahrscheinlichkeit pr größer als der Grenzwert p ist und für die das gewählte Zielkriterium aus Schritt 315 unter den gefundenen Lösungen optimal ist.
  • Auf diese Weise können auch nacheinander mehrere Mengen LPT 205 auf der Basis der Aufträge 215 des langfristigen Planungszeitraums 225 bestimmt werden, von denen eine oder mehrere übervoll sein können. Es können auch noch weitere, nicht übervolle Mengen LPT 205 auf eine andere Weise bestimmt werden. Nicht übervolle Mengen LPT 205 können unmittelbar auf Rüstfamilien, zugeordnete Mengen BTT auf korrespondierende Rüstungen umgesetzt werden.
  • Anschließend werden in einem optionalen Schritt 340 Aufträge 215 bestimmt, die innerhalb eines bestimmten kurzfristigen Planungszeitraums 230 bearbeitet werden sollen. Die bestimmten Aufträge 215 können in einem weiteren Schritt 345 zuvor bestimmten Mengen LPT 205, insbesondere einer übervollen Menge LPT 205, zugeordnet werden.
  • In einem weiteren optionalen Schritt 350 wird dann die Menge BTT 210, die der übervollen Menge LPT 205 zugeordnet ist, um diejenigen Bauteiltypen 135 verkleinert, die von keinem Leiterplattentyp 125 der bestimmten Aufträge 215 des kurzfristigen Planungszeitraums 230 verwendet wird. Dadurch entsteht mit einer Wahrscheinlichkeit, die mindestens so hoch wie der Grenzwert p ist, eine Menge BTT 210, deren Kapazitätsbedarf die Linienkapazität einhält und so als Rüstung an der Bestückungslinie 100 realisiert werden kann.
  • Die Verarbeitung der Aufträge 215 des kurzfristigen Planungszeitraums 230 kann dann in einem folgenden Schritt 355 erfolgen.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich nun sukzessiv statische, mit Wahrscheinlichkeit größer p rüstbare Menge LPT 205 bilden, die in der Auftragseinplanung für die Bestückungslinie 100 eingesetzt werden können. Maximiert man im MIP wie vorgeschlagen die Summe der Stückzahlen, so bilden sich Mengen LPT 205, deren Kapazitätsbedarf sukzessiv ansteigt. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Leiterplattentyp 125 einer Menge LPT 205 in einer kurzfristigen Planungsperiode 230 produziert werden muss, wird allerdings tendenziell in später gebildeten Mengen LPT 205 sinken.
  • Diesen Effekt kann man tendenziell noch steigern, wenn man als Zielfunktion im MIP alternativ eine Zielfunktion verwendet, die in der Patentanmeldung DE 10 2015 200 420 0 A zur Bildung von statischen Rüstfamilien vorgeschlagen ist: ”Minimiere die Summe von log(1 – pr) für die Leiterplattentypen r der zu bildenden Rüstfamilie”.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

  1. Verfahren (300) für eine Bestückungslinie (100), die dazu eingerichtet ist, Leiterplatten (120) mit Bauteilen (130) zu bestücken, – wobei einer Menge BTT von Bauteiltypen (135) eine Menge LPT von Leiterplattentypen (125) zugeordnet ist, – sodass Leiterplatten (120) von Leiterplattentypen (125) der Menge LPT mittels Bauteilen (130) der Bauteiltypen (135) der Menge BTT vollständig bestückt werden können; – wobei der Menge BTT ein Kapazitätsbedarf zugeordnet ist, den die Bauteiltypen (135) der Menge BTT zusammen aufweisen; – wobei Magazine (140) mit Vorräten von Bauteilen (130) der Bauteiltypen (135) einer Menge BTT gleichzeitig an der Bestückungslinie (100) angebracht werden können, falls der Kapazitätsbedarf der Menge BTT die Linienkapazität nicht übersteigt; – wobei jedes Magazin (140) eine bestimmte Breite hat, die in Spuren angegeben werden kann, – der Kapazitätsbedarf von Bauteiltypen (135) einer Menge von Leiterplattentypen (125) durch die Summe der Breiten der Magazine (140) bestimmt ist, und – die Linienkapazität die Anzahl der an der Bestückungslinie (100) verfügbaren Spuren angibt; wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst: a) Erfassen (310) eines Schwellenwerts und eines Grenzwerts; b) Erfassen (310) von Dauern eines langfristigen Planungszeitraums (225) und eines kurzfristigen Planungszeitraums (230), wobei der kurzfristige Planungszeitraum ein Teil des langfristigen Planungszeitraums ist; c) Erfassen von Aufträgen (215), die innerhalb des langfristigen Planungszeitraums (225) auf der Bestückungslinie (100) gefertigt werden sollen, wobei jedem Auftrag (215) ein Leiterplattentyp (125) zugeordnet ist; d) Bestimmen (335) einer Menge LPT von Leiterplattentypen (125) mehrerer Aufträge (215), e) wobei der Kapazitätsbedarf der Menge BTT, die der Menge LPT zugeordnet ist, die Linienkapazität der Bestückungslinie (100) übersteigt und gleichzeitig unter dem Schwellenwert liegt; f) Bestimmen (320) einer Wahrscheinlichkeit, mit der Aufträge (215), die zur Fertigung innerhalb eines kurzfristigen Planungszeitraums auf der Bestückungslinie (100) aus den innerhalb des langfristigen Planungshorizonts (230) zu fertigenden Aufträgen ausgewählt sind und die der gleichen Menge LPT zugeordnet sind, zusammen nur eine Teilmenge der Bauteiltypen (135) der Menge BTT erfordern, sodass ein Kapazitätsbedarf der Teilmenge die Linienkapazität einhält; g) Wiederholen der Schritte d) bis f) mit einem erhöhten Schwellenwert, falls die bestimmte Wahrscheinlichkeit über dem vorbestimmten Grenzwert liegt; h) Ausgeben (335) der Menge LPT mit dem höchsten Schwellenwert, deren Wahrscheinlichkeit über dem Grenzwert liegt; und i) physisches Bilden einer Rüstung mit Magazinen (140) mit Bauteilen (130) von Bauteiltypen (135) der Menge BTT, wobei die Menge BTT der bestimmten Menge LPT zugeordnet ist.
  2. Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei verbleibende Leiterplattentypen (125) von Aufträgen (215) des langfristigen Planungszeitraums in weiteren Mengen LPT gruppiert werden.
  3. Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend folgende Schritte: – Bestimmen (340) von Aufträgen (215), die innerhalb des kurzfristigen Planungszeitraums (230) auf der Bestückungslinie (100) gefertigt werden sollen; – Zuordnen (345) der Aufträge (215) zu bestimmten Mengen LPT auf der Basis der Leiterplattentypen (125); – Reduzieren (350) der Mengen BTT, die den Mengen LPT zugeordnet sind, jeweils um Bauteiltypen (135), die von keinem Leiterplattentyp (125) verwendet wird, für den ein Auftrag (215) vorliegt; und – Bestücken (355) der Leiterplatten (120) mittels der reduzierten Mengen BTT auf der Bestückungslinie (100).
  4. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt (335) wird, dass die Zahl der Leiterplattentypen (125) in der Menge LPT möglichst maximiert ist.
  5. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Auftrag eine Stückzahl von zu produzierenden Leiterplatten (120) des Leiterplattentyps (125) umfasst und die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt (335) wird, dass eine Summe von Stückzahlen von Leiterplattentypen (125) der Menge LPT möglichst maximiert ist.
  6. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedem Leiterplattentyp (125) eine geschätzte Produktionszeit innerhalb des langfristigen Planungshorizont (225) zugeordnet ist und die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt (335) wird, dass die Summe der geschätzten Produktionszeiten von Leiterplattentypen (125) der Menge LPT möglichst maximiert ist.
  7. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt (335) wird, dass eine Anzahl Aufträge (215), deren Leiterplattentypen (125) in der Menge LPT liegen, möglichst maximiert ist.
  8. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge LPT in Schritt d) derart bestimmt (335) wird, dass die Summe von log(1 – pr) über die in Schritt f) bestimmte Wahrscheinlichkeit für die einzelnen Leiterplattentypen (125) r der Menge LPT möglichst minimiert ist.
  9. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge LPT in Schritt d) mittels MIP bestimmt (335) wird.
  10. Vorrichtung (115) zur Durchführung eines Verfahrens (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  11. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung eines Verfahrens (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (115) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
DE102015212327.8A 2015-07-01 2015-07-01 Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie Active DE102015212327B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015212327.8A DE102015212327B4 (de) 2015-07-01 2015-07-01 Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015212327.8A DE102015212327B4 (de) 2015-07-01 2015-07-01 Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015212327A1 DE102015212327A1 (de) 2017-01-05
DE102015212327B4 true DE102015212327B4 (de) 2017-06-14

Family

ID=57582946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015212327.8A Active DE102015212327B4 (de) 2015-07-01 2015-07-01 Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015212327B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3937606B1 (de) * 2019-03-05 2023-04-26 Fuji Corporation Komponentenmontagesystem

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220904A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Bildung von Festrüstungs-Rüstfamilien zur Bestückung von Leiterplatten

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015200420A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zur Bestückung von Leiterplatten

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012220904A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Bildung von Festrüstungs-Rüstfamilien zur Bestückung von Leiterplatten

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015212327A1 (de) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2829166B1 (de) Bildung von rüstfamilien auf bestückungslinien
DE102012220904B4 (de) Bildung von Festrüstungs-Rüstfamilien zur Bestückung von Leiterplatten
EP2829165B1 (de) Zuordnung von leiterplatten auf bestückungslinien
EP2839727B1 (de) Zuordnung von leiterplatten auf bestückungslinien
EP2842402B1 (de) Zuordnung von leiterplatten auf bestückungslinien
WO2014079601A1 (de) Optimieren von rüstfamilien
EP3180969A1 (de) Bestücken von leiterplatten
EP3170378B1 (de) Bestücken von leiterplatten
EP3207778B1 (de) Verfahren und system zur bestückung von leiterplatten sowie computerprogrammprodukt zur durchführung des verfahrens
EP3219180B1 (de) Verfahren und system zur bestückung von leiterplatten
EP3616482B1 (de) Verfahren und steuerungseinrichtung zur durchlaufzeitoptimierten produktion von leiterplatten auf einer bestückungslinie
EP3556191B1 (de) Verfahren und steuerungseinrichtung zur durchsatzoptimierten produktion von leiterplatten auf einer bestückungslinie
EP3225086A1 (de) Verfahren und system zur bestückung von leiterplatten
DE102012221258A1 (de) Optimieren von Rüstfamilien
DE102008020167A1 (de) Bestimmung einer Zuordnung von einem zu fertigenden Produkt zu einer Produktionslinie
DE102015212327B4 (de) Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt für eine Bestückungslinie
EP3474650B1 (de) Verfahren zur erstellung eines rüstsatzes für eine bestückungsmaschine
WO2018036622A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von optimalen losgrössen
EP3581006B1 (de) Verfahren und steuerungseinrichtung zur durchsatzoptimierten produktion von leiterplatten auf mehreren bestückungslinien
EP3375270A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zuordnung von baugruppen auf bestückungslinien
EP4231800A1 (de) Computer-implementiertes verfahren zur bestimmung einer teil-menge von baugruppentypen einer vorgegebenen menge von bau-gruppentypen und einer zugehörigen modifizierten festrüstung
EP4309477A1 (de) Verfahren und steuereinrichtung zur bestimmung mindestens einer festrüstung für eine bestückungslinie
EP4228386A1 (de) Computer-implementiertes verfahren zur bestimmung mindestens einer festrüstungs-rüstfamilie von leiterplattentypen für eine vorgegebene anzahl mehrerer gruppen von einer oder mehreren bestückungslinien
EP4228385A1 (de) Computerimplementiertes verfahren zur bestimmung einer optimalen zuordnung von baugruppentypen zu einer hinsichtlich seiner bestückungsleistung ausgewählten bestückungslinie
WO2020192881A1 (de) Verfahren zur bestimmung von rüstfamilien für eine bestückungslinie zur bestückung von leiterplatten mit elektronischen bauteilen

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final