EP4154691A1 - Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on an assembly line - Google Patents

Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on an assembly line

Info

Publication number
EP4154691A1
EP4154691A1 EP20754655.7A EP20754655A EP4154691A1 EP 4154691 A1 EP4154691 A1 EP 4154691A1 EP 20754655 A EP20754655 A EP 20754655A EP 4154691 A1 EP4154691 A1 EP 4154691A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
assembly line
types
circuit board
assembly
circuit boards
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.)
Pending
Application number
EP20754655.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
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
Publication of EP4154691A1 publication Critical patent/EP4154691A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/085—Production planning, e.g. of allocation of products to machines, of mounting sequences at machine or facility level

Definitions

  • the invention relates to a method and device for equipping printed circuit boards by means of equipment on an assembly line in a production facility.
  • An assembly line in a manufacturing or production facility which usually includes several assembly lines, is set up to assemble one or more printed circuit boards with a number of components.
  • assemblies or printed circuit boards to be manufactured are assigned to the SMT assembly lines of the respective plants in the medium term. Due to technical restrictions, not every printed circuit board can be manufactured or assembled on every assembly line. The printed circuit boards usually also have different production times on the assembly lines. In addition, the maximum production time capacities of the assembly lines must not be exceeded.
  • setup families are a set of circuit board types that have a predetermined number of Component types can be produced on the assembly line Component types upgraded and then downgraded again.
  • shuttle tables form a shuttle table set.
  • the armaments for the assemblies to be manufactured are permanently set up on changing tables (approx. 6-12 months). If there are several fixed setups per assembly line, the changing tables are exchanged accordingly when changing setup families. It is then no longer necessary to set up and dismantle shuttle tables in daily production.
  • the productions are often operated in a mixed way, whereby some of the printed circuit boards are produced in fixed setup production and others in variant production on the same assembly line. Because of the lower effort for planning, warehousing, pre-equipment and conversion, the general aim is to increase the proportion of fixed armament production and reduce the proportion of variant armament production.
  • the goals of production planning are, for example:
  • the invention claims a method for assembling printed circuit boards using equipment on an assembly line in a production plant
  • the armor comprises a number of component types that are sufficient for equipping a number of circuit board types associated with the armor, which form a configuration family of circuit board types,
  • a fixed suit of armor that is permanently equipped on changing tables of a changing table set and the supplies of building ments of component types in tracks, remains unchanged during the planning horizon and can be used repeatedly on the assembly line; the method comprising the following steps: a) detecting a set of circuit board types that are to be assembled within the planning horizon in the manufacturing facility, b) detecting a number of circuit board types assigned to the assembly line; c) detection of a set of component types of all circuit board types to be fitted within the planning horizon with their space consumption of tracks of the changing table set; d) detecting a set of fixed armor setup families of the assembly line; e) detection of circuit board types assigned to a fixed setup setup family, the circuit boards of which are to be assembled on the assembly line, f) determining the space consumption of tracks by the component types assigned to a fixed setup setup family; g) determining the amount of space available for free tracks which can be used for further component types from the set c) which are planned and/or kept available for the assembly of printed circuit
  • circuit boards of circuit board types can also be manufactured or assembled on this assembly line that should actually be manufactured on another assembly line. In this way, a kind of redundancy can be provided if the other assembly line fails or is overloaded. Thus, with this assembly line, at least part of the production can be taken over by the one or more other assembly lines.
  • the advantageous quantity of additional printed circuit boards can be determined or calculated as follows: from a maximum number of additional printed circuit boards that can be assembled on this assembly line and/or from a maximum number of printed circuit board types if the additional printed circuit boards on this assembly line line, and/or from a maximum number of high-priority printed circuit board types, and/or from the frequency of occurrence of a printed circuit board type within the printed circuit boards that can also be fitted, and/or and/or from a maximum achievable number of pieces that can be fitted per unit of time Printed circuit boards in the production plant and/or from a selection of printed circuit board types with the maximum total production time, which are selected from the set of printed circuit board types recorded under a).
  • the method can be carried out iteratively or at the same time or simultaneously for each assembly line of possible several assembly lines within a production plant until a predefinable maximum time limit for the sum of the production times and/or for the throughput time of the method is reached.
  • a predefinable maximum time limit for the sum of the production times and/or for the throughput time of the method is reached.
  • simultaneous processes the entire throughput time is affected, and in the case of iterative processes, the sum of the throughput times of the iterations.
  • the free tracks per change table of the change table set should be considered.
  • the optimal allocation of component types to the free tracks under the given specifications can be calculated or determined using mixed integer linear programming. By using exact mathematical methods, significantly better solutions can be achieved than with heuristics that are possible in practice. Standard solvers can be used for small IP programs (integer linear programs), e.g. CPLEX, SCIP, Gurobi.
  • Another aspect of the invention is an apparatus in the form of a controller configured to control the performance of assembly of printed circuit boards by means of equipment on an assembly line in a manufacturing facility.
  • the armor comprises a number of component types that are sufficient for equipping a number of circuit board types associated with the armor, which form a configuration family of circuit board types,
  • a fixed set of equipment which is permanently equipped on changing tables of a change-over table set and which includes stocks of compo elements of component types in traces, remains unchanged during the planning horizon and can be used repeatedly on the assembly line;
  • the control device is designed to a) detect a set of circuit board types that are to be fitted within the planning horizon in the production facility; b) detecting a number of circuit board types assigned to the assembly line; c) to record a set of component types of all circuit board types to be assembled within the planning horizon with their space consumption on tracks of the set of changing tables; d) to record a set of fixed armament families of the assembly line; e) to detect printed circuit board types assigned to a fixed setup setup family, the printed circuit boards of which are to be assembled on the assembly line, f) to determine the space consumption of tracks by the component types assigned to a fixed setup setup family; g) to determine an available space for free tracks that can be used for other types of components from the set c) that are planned and/or kept
  • the device and computer program can be designed or developed in accordance with the method described above or the developments/embodiments of the present method.
  • a computer program comprising program code which can be executed by at least one processor and which causes the at least one processor to carry out the method according to the invention and its execution forms.
  • the computer program can run on a computer, for example in the cloud, server and/or PC, or be stored as a computer program product on a computer-readable medium.
  • the computer program runs the runtime environment.
  • a variant of the computer program can be with program instructions for configuring a creation device, for example a 3D printer, a computer system or a production machine suitable for creating processors and/or devices.
  • the means can be hardware, firmware and/or software units or modules.
  • the term “computer” should be interpreted as broadly as possible, in particular to cover all electronic devices with data processing properties.
  • Compu ter can thus, for example, personal computers, servers, programmable logic controllers (PLCs), handheld computer systems, Pocket PC devices, mobile phones and other communication devices that can process computer-aided data Kings nen, processors and other electronic devices for data processing .
  • PLCs programmable logic controllers
  • Pocket PC devices mobile phones and other communication devices that can process computer-aided data Kings nen, processors and other electronic devices for data processing .
  • “computer-aided” can be understood, for example, as an implementation of the method in which a processor in particular executes at least one method step of the method.
  • Provision can be understood to mean that the application and/or capability packages themselves are made available to the above-mentioned means, for example in the form of a processing unit or CPU or a control unit.
  • Providing can also be understood to mean that the processing unit is provided with an operation, where the operation can be the provided application itself and/or use the capability packages for controlling and/or executing the configuration.
  • FIG. 1 shows an assembly system that can be used in a production plant.
  • FIG. 2 shows a schematic flow chart.
  • Figure 1 shows an assembly system 100.
  • the assembly system 100 includes one or more assembly lines 110 and a control device 115.
  • Each assembly line 110 includes an optional transport system 125 and one or more automatic placement machines 130.
  • Each automatic placement machine 130 includes one or more placement heads 135, each are set up to receive components 155 from a shuttle table 140 and to position them at a predetermined position on the printed circuit board 120 which is located on the transport system 125 .
  • the shuttle tables 140 each comprise a large number of feed devices 150, of which only an example is shown in FIG one is shown.
  • Each feeder 150 keeps a stock of components 155 of a predetermined component type 160 ready.
  • the feeder 150 has a capacity commonly expressed in tracks.
  • a track is typically 8 mm wide and the number of tracks of each feeder 150 is limited, for example to 40.
  • Components 155 of the same component type 160 are usually provided in a tape, on a tray or in a tube.
  • Each component type 160 requires a predetermined number of tracks on the feeder 150, which are usually contiguous.
  • Each feeder 150 can be configured to hold different components 155 and typically different feeders 150 can be attached to a shuttle table 140 . If a component 155 of a component type 160 is required on the placement machine 130, which is not present in one of the changing tables 140, then usually not one of the attached changing tables 140 is provided with the required components 155, but instead completely against another, correspondingly equipped changing table 140 exchanged.
  • the upgrading of a change table 140 to be exchanged with components 155 is called pre-installation and can require a processing time in the range of hours.
  • armor can be formed, each of which comprises supplies of components 155 of predetermined component types 160, with each of the printed circuit boards 120 of the set being able to be fully equipped with components 155 of the armor.
  • An armor can be realized by a number of changes!- see 140.
  • a fixed set-up 165, the changing tables 140 of which are attached to the assembly line 110, and a variant set-up 170, the changing tables 140 of which are separated from the production line 110 are formed.
  • One or more fixed suits of armor 165 and one or more variant suits of armor 170 can be provided. A desired case without variant armor 170 is possible.
  • the fixed equipment 165 is set up to remain unchanged with regard to its component types 160 at least during a time planning horizon, which can be, for example, half a year or a year. If necessary, components 155 can be refilled on the changing tables 140 of the fixed structure 165, but the assignment of component types 160 to tracks on the changing tables 140 remains unchanged. If several fixed pieces of armor 165 are provided, they can be exchanged for one another or for one of the variant pieces of armor 170 within the planning horizon.
  • the control device 115 assigns circuit board types 122, whose associated circuit boards 120 are to be fitted on the assembly line 110, to a set-up family.
  • a set-up family is a set of circuit board types 122 whose circuit boards 120 can be fully equipped with components 155 that are provided in the assigned set-up 165, 170.
  • An armor family is usually assigned to exactly one armor 165, 170 and vice versa.
  • Assembly lines that are only operated with fixed equipment are particularly at risk of underutilization with a rigid assembly line assignment.
  • assemblies or printed circuit boards may be handed over to assembly lines that are also used to manufacture variants. If there are several identical assembly lines, each of which is operated with several fixed pieces of equipment, you have the flexibility to exchange the fixed pieces of equipment below the assembly lines.
  • FIG. 2 shows a flow chart.
  • step 210 first a set of module types that are to be fitted within a planning horizon in the production plant and module type assembly line distributions are recorded, then in step 220 fixed setups are recorded or formed and then in step 230 these fixed setups are still flexible parts assigned or associated with other assembly types.
  • This approach can be based on mixed integer linear optimization.
  • Step 210 - Detecting a set of circuit board types to be assembled within the planning horizon in the manufacturing facility;
  • Step 220 and record the permanent setups for each assembly line.
  • step 230 detecting board types assigned to a fixed setup family, whose boards are to be assembled on the assembly line, and in step 230:
  • MILP mixed integer linear programming
  • MILP deals with the optimization of linear objective functions over a set constrained by linear equations and inequalities. It is the basis of the solution method of (mixed) integer linear optimization.
  • a so-called solver is a collective term for special mathematical computer programs that can solve mathematical problems numerically.
  • standard solvers such as CPLEX, Scip, Gurobi, Xpress can be used for IP programs (integer optimization models).
  • Each assembly type may be assigned to a maximum of one set-up family.
  • the assemblies that can also be assigned to a fixed setup form the flexible part of the fixed setup.
  • the aforesaid control device can then control the assembly of the circuit boards on the assembly line with this flexible component or the optimal equipment.
  • Computer-readable storage is, for example, volatile storage such as caches, buffers or RAM, as well as non-volatile storage such as removable media, hard drives, etc.
  • the functions or process steps described above can be in the form of at least one instruction set in/on a computer-readable memory.
  • the functions or steps are not tied to a specific set of instructions or to a specific form of instruction sets or to a specific storage medium or to a specific processor or to specific execution schemes and can be implemented by software, firmware, microcode, hardware, processors, integrated circuits, etc .can be run alone or in any combination.
  • Various processing strategies can be used, for example serial processing by a single processor or multiprocessing or multitasking or parallel processing, etc.
  • the instructions can be stored in local or central storage, but it is also possible to store the instructions on a remote system and access them via network.
  • processor central signal processing
  • control unit or “data evaluation means” as used here includes processing means in the broadest sense, e.g. servers, general purpose processors, graphics processors, digital signal processors, application-specific integrated circuits (ASICs), programmable logic circuits such as FPGAs, discrete analog or digital circuits, and any combination thereof, including any other processing means known to those skilled in the art or hereafter developed.
  • processors can consist of one or more devices or units that can be integrated into a device. If a processor consists of several devices, these can be designed or configured for parallel or sequential processing or execution of instructions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for populating circuit boards (120) by means of a quantity of required component types (165, 170) on an assembly line (110), wherein different fixedly assigned components (165) can be attached on the assembly line (110), wherein the method comprises the following steps: a) acquiring an amount of circuit board types; b) acquiring a number of circuit board types (122) assigned to the assembly line; c) acquiring an amount of component types of all circuit board types to be populated within the planning horizon with the amount of space they take up on tracks of the shuttle table unit; d) acquiring an amount of fixedly assigned component clusters of the assembly line; e) acquiring circuit board types (122) assigned to a fixedly assigned component cluster (210); f) determining the space taken up on tracks by the component types assigned to a fixedly assigned component cluster; g) determining available space on free tracks, which can be used for other component types from the amount (c), which are intended and/or have been made available for populating circuit boards on one or more other assembly lines of the production system; h) determining an optimum reassignment of component types to the free tracks, such that an advantageous amount of additional circuit boards can be populated on this assembly line, whose populating had been planned on one or more other assembly lines; and i) populating the circuit boards (120) on the assembly line (110) by means of the fixedly assigned components (165) and by means of the optimum reassignment.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mittels einer Festrüstung auf einer Bestückungslinie Process and device for assembling printed circuit boards using fixed equipment on an assembly line
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zum Bestü cken von Leiterplatten mittels einer Rüstung auf einer Bestü ckungslinie in einer Fertigungsanlage. The invention relates to a method and device for equipping printed circuit boards by means of equipment on an assembly line in a production facility.
Eine Bestückungslinie in einer Fertigungs- bzw. Produktions anlage, die gewöhnlicherweise mehrere Bestückungslinien um fasst, ist zur Bestückung einer oder mehrerer Leiterplatten mit einer Anzahl von Bauelemente eingerichtet. An assembly line in a manufacturing or production facility, which usually includes several assembly lines, is set up to assemble one or more printed circuit boards with a number of components.
In vielen Werken bzw. Fertigungsanlagen im Bereich der Elekt ronikproduktion werden zu fertigende Baugruppen (bzw. Leiter platten) mittelfristig auf die SMT-Bestückungslinien der je weiligen Werke zugewiesen. Auf Grund von technischen Restrik tionen kann nicht jede Leiterplatte auf jeder Bestückungsli nie gefertigt bzw. bestückt werden. Die Leiterplatten besit zen auf den Bestückungslinien meist auch unterschiedliche Produktionszeiten. Zudem dürfen die maximalen Produktions- zeitkapazitäten der Bestückungslinien nicht überschritten werden. In many plants or production facilities in the field of electronics production, assemblies (or printed circuit boards) to be manufactured are assigned to the SMT assembly lines of the respective plants in the medium term. Due to technical restrictions, not every printed circuit board can be manufactured or assembled on every assembly line. The printed circuit boards usually also have different production times on the assembly lines. In addition, the maximum production time capacities of the assembly lines must not be exceeded.
Dabei lässt sich unterscheiden zwischen einer Variantenrüs tungsfertigung und einer Festrüstungsfertigung. A distinction can be made between variant armor production and fixed armor production.
In der Variantenrüstungsfertigung werden für einen kurzen Planungshorizont (ca. 1-5 Tage) die zu fertigenden bzw. zu bestückenden Leiterplatten in Rüstfamilien („Cluster") aufge teilt. Eine Rüstfamilie ist dabei eine Menge von Leiterplat tentypen, die mit einer vorbestimmten Anzahl von Bauele menttypen auf der Bestückungslinie produzierbar ist. Die Men ge der hierfür benötigten Bauelementtypen wird Rüstung ge nannt und ist üblicherweise in einem Satz von Wechseltischen aufgenommen. Ein Wechseltisch wird üblicherweise in der Vor rüstung zur Produktion mit den passenden Bauelementen der Bauelementtypen aufgerüstet und nachher wieder abgerüstet. Mehrere solche Wechseltische bilden eine Wechseltischsatz. In the variant setup production, the printed circuit boards to be manufactured or assembled are divided into setup families ("clusters") for a short planning horizon (approx. 1-5 days). A setup family is a set of circuit board types that have a predetermined number of Component types can be produced on the assembly line Component types upgraded and then downgraded again. Several such shuttle tables form a shuttle table set.
In der Festrüstungsfertigung werden die Rüstungen für die zu fertigenden Baugruppen auf Wechseltischen längerfristig (ca. 6-12 Monate) fest gerüstet. Bei mehreren Festrüstungen pro Bestückungslinie werden beim Rüstfamilienwechsel die Wechsel tische entsprechend getauscht. Das Auf- und Abrüsten von Wechseltischen ist dann in der täglichen Produktion nicht mehr erforderlich. In the permanent armament production, the armaments for the assemblies to be manufactured are permanently set up on changing tables (approx. 6-12 months). If there are several fixed setups per assembly line, the changing tables are exchanged accordingly when changing setup families. It is then no longer necessary to set up and dismantle shuttle tables in daily production.
Häufig werden die Fertigungen auch gemischt betrieben, wobei ein Teil der Leiterplatten in Festrüstungsfertigung und ein anderer in Variantenfertigung auf der gleichen Bestückungsli nie produziert werden. Wegen des geringeren Aufwands für Pla nung, Lagerhaltung, Vorrüstung und Umrüstung wird allgemein angestrebt, den Anteil der Festrüstungsfertigung zu erhöhen und den Anteil der Variantenrüstungsfertigung zu reduzieren. The productions are often operated in a mixed way, whereby some of the printed circuit boards are produced in fixed setup production and others in variant production on the same assembly line. Because of the lower effort for planning, warehousing, pre-equipment and conversion, the general aim is to increase the proportion of fixed armament production and reduce the proportion of variant armament production.
Die Ziele bei der Produktionsplanung sind z.B.: The goals of production planning are, for example:
(a)Der Rüstaufwand an den Bestückungslinien soll mög lichst gering sein. Deshalb sollen möglichst viele Leiterplatten mit Festrüstungen gefertigt werden kön nen. (a) The set-up effort on the assembly lines should be as low as possible. For this reason, as many printed circuit boards as possible should be manufactured with fixed armor.
(b) Die Anzahl der Rüstfamilien an den Bestückungslinien soll möglichst gering sein, um den zeitlichen Umrüs taufwand zu reduzieren. (b) The number of set-up families on the assembly lines should be as small as possible in order to reduce the changeover time.
(c)Die Gesamtproduktionszeit sollte möglichst minimal sein. (c)The total production time should be as minimal as possible.
Es gibt aber noch ein weiteres in der Praxis sehr wichtiges Ziel: Da der Planungshorizont vorliegend eher mittelfristig ist, gibt es Unsicherheiten hinsichtlich der zukünftigen Stückzah len der Leiterplattentypen. Dies kann zu unerwünscht starken vom Produktionsplan abweichenden realen Auslastun gen/Produktionszeiten der Bestückungslinien führen. Insbeson dere können manche Bestückungslinien wegen Unterauslastung „leer" stehen, während andere Bestückungslinien überlastet sind und ihre Produktionsaufträge nicht rechtzeitig abarbei ten können. But there is another goal that is very important in practice: Since the planning horizon is more medium-term, there are uncertainties regarding the future quantities of the circuit board types. This can lead to undesirably strong real utilization/production times of the assembly lines deviating from the production plan. In particular, some assembly lines can be "empty" due to underutilization, while other assembly lines are overloaded and cannot process their production orders on time.
Bei mehreren gleichen Bestückungslinien, die jeweils mit meh reren Festrüstungen betrieben werden, ist es möglich, die Fe strüstungen unterhalb der Bestückungslinien auszutauschen. If there are several identical assembly lines, each of which is operated with several fixed pieces of equipment, it is possible to exchange the fixed pieces of equipment below the assembly lines.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung gegenüber dem oben genannten Stand der Tech nik insbesondere im industriellen Umfeld noch flexibler zu gestalten, damit eine möglichst gleichmäße Auslastung der Be stückungslinien erreicht werden kann, insbesondere dann, wenn eine der Bestückungslinien möglicherweise ganz oder teilweise ausfallen sollte. It is an object of the present invention to make a method and a device more flexible than the above-mentioned state of the art, especially in the industrial environment, so that the loading lines can be utilized as evenly as possible, especially when one of the assembly lines may be completely or should fail in part.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen an gegebenen Merkmale gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dargestellt. The object is achieved by the features specified in the independent claims. Advantageous developments of the invention are presented in the dependent claims.
Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zum Bestücken von Leiterplatten mittels einer Rüstung auf einer Bestückungsli nie in einer Fertigungsanlage, The invention claims a method for assembling printed circuit boards using equipment on an assembly line in a production plant,
- wobei die Rüstung eine Anzahl von Bauelementtypen umfasst, die zur Bestückung einer Anzahl von der Rüstung zugeordneten Leiterplattentypen, die eine Rüstfamilie von Leiterplattenty pen bilden, ausreicht, - wherein the armor comprises a number of component types that are sufficient for equipping a number of circuit board types associated with the armor, which form a configuration family of circuit board types,
- wobei während eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren zeitli chen Planungshorizonts unterschiedliche Festrüstungen an der Bestückungslinie angebracht werden können, - wherein different permanent equipment can be attached to the assembly line during a predetermined or specifiable time planning horizon,
- wobei eine Festrüstung, die auf Wechseltische eines Wech seltischsatzes fest gerüstet wird und die Vorräte von Bauele- menten der Bauelementtypen in Spuren umfassen, während des Planungshorizonts unverändert bleibt und wiederholt an der Bestückungslinie eingesetzt werden kann; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Erfassen einer Menge von Leiterplattentypen, die innerhalb des Planungshorizonts in der Fertigungsanla ge bestückt werden sollen, b) Erfassen einer Anzahl von der Bestückungslinie zu geordneten Leiterplattentypen; c) Erfassen einer Menge von Bauelementtypen aller in nerhalb des Planungshorizonts zu bestückenden Leiter plattentypen mit deren Platzverbrauch an Spuren des Wechseltischsatzes; d) Erfassen einer Menge von Festrüstungs-Rüstfamilien der Bestückungslinie; e) Erfassen von an eine Festrüstungs-Rüstfamilie zuge ordneten Leiterplattentypen, deren Leiterplatten an der Bestückungslinie bestückt werden sollen, f) Bestimmen des Platzverbrauchs an Spuren durch die einer Festrüstungs-Rüstfamilie zugeordneten Bauele menttypen; g) Bestimmen eines Platzangebots an freien Spuren, die für weitere Bauelementtypen aus der Menge c) verwendet werden können, die für eine Bestückung von Leiterplat ten an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien der Fertigungsanlage geplant und/oder vorgehalten wor den sind; h) Bestimmen einer optimalen Zurüstung von Bauele menttypen auf die freien Spuren, sodass an dieser Be stückungslinie eine vorteilhafte Menge von zusätzli chen Leiterplatten bestückt werden können, deren Be stückung an einer oder mehreren anderen Bestückungsli nien geplant worden sind, i) und Bestücken der Leiterplatten auf der Bestü ckungslinie (110) mittels der Festrüstung und mittels der optimalen Zurüstung. Somit können auch Leiterplatten von Leiterplattentypen an dieser Bestückungslinie gefertigt bzw. bestückt werden, die eigentlich an einer anderen Bestückungslinie gefertigt werden sollten. Somit kann bei Ausfall oder Überlastung der anderen Bestückungslinie eine Art Redundanz bereitgestellt werden. Somit können mit dieser Bestückungslinie zumindest ein Teil der Produktion von der einen oder mehreren anderen Bestü ckungslinie übernommen werden. - whereby a fixed suit of armor that is permanently equipped on changing tables of a changing table set and the supplies of building ments of component types in tracks, remains unchanged during the planning horizon and can be used repeatedly on the assembly line; the method comprising the following steps: a) detecting a set of circuit board types that are to be assembled within the planning horizon in the manufacturing facility, b) detecting a number of circuit board types assigned to the assembly line; c) detection of a set of component types of all circuit board types to be fitted within the planning horizon with their space consumption of tracks of the changing table set; d) detecting a set of fixed armor setup families of the assembly line; e) detection of circuit board types assigned to a fixed setup setup family, the circuit boards of which are to be assembled on the assembly line, f) determining the space consumption of tracks by the component types assigned to a fixed setup setup family; g) determining the amount of space available for free tracks which can be used for further component types from the set c) which are planned and/or kept available for the assembly of printed circuit boards on one or more other assembly lines of the production plant; h) determining an optimal configuration of component types on the free tracks, so that an advantageous quantity of additional printed circuit boards can be assembled on this assembly line, the assembly of which has been planned on one or more other assembly lines, i) and assembling the printed circuit boards on the assembly line (110) by means of the fixed setup and by means of the optimal setup. This means that circuit boards of circuit board types can also be manufactured or assembled on this assembly line that should actually be manufactured on another assembly line. In this way, a kind of redundancy can be provided if the other assembly line fails or is overloaded. Thus, with this assembly line, at least part of the production can be taken over by the one or more other assembly lines.
Die vorteilhafte Menge von zusätzlichen Leiterplatten kann wie folgt bestimmt bzw. berechnet werden: aus einer maximalen Anzahl von zusätzlichen Leiter platten, die an dieser Bestückungslinien bestückt wer den können, und/oder aus einer maximalen Anzahl an Leiterplattentypen, wenn die zusätzlichen Leiterplatten an dieser Bestückungs linie bestückt werden, und/oder aus einer maximalen Anzahl an hoch priorisierten Lei terplattentypen, und/oder aus einer Häufigkeit des Auftretens eines Leiterplat tentyp innerhalb der zusätzlich bestückbaren Leiter platten, und/oder und/oder aus einer pro Zeiteinheit maximal erzielbaren Stückzahl von bestückbaren Leiterplatten in der Ferti gungsanlage und/oder aus einer Auswahl von Leiterplattentypen mit maximaler Gesamtproduktionszeit, welche aus der unter a) erfassten Menge von Leiterplattentypen ausgewählt werden . The advantageous quantity of additional printed circuit boards can be determined or calculated as follows: from a maximum number of additional printed circuit boards that can be assembled on this assembly line and/or from a maximum number of printed circuit board types if the additional printed circuit boards on this assembly line line, and/or from a maximum number of high-priority printed circuit board types, and/or from the frequency of occurrence of a printed circuit board type within the printed circuit boards that can also be fitted, and/or and/or from a maximum achievable number of pieces that can be fitted per unit of time Printed circuit boards in the production plant and/or from a selection of printed circuit board types with the maximum total production time, which are selected from the set of printed circuit board types recorded under a).
Für jede Bestückungslinie von möglichen mehreren Bestückungs linien innerhalb einer Fertigungsanlage kann das Verfahren iterativ oder gleichzeitig bzw. simultan durchgeführt werden, bis eine vorgebbare maximale Zeitschranke für die Summe der Produktionszeiten und/oder für die Durchlaufzeit des Verfah rens erreicht wird. Bei simultanen Verfahren ist die gesamte Durchlaufzeit und bei iterativen Verfahren die Summe der Durchlaufzeiten der Iterationen betroffen. Bei der Bestimmung der optimalen Zurüstung von Bauelementty pen auf die freien Spuren sollten die freien Spuren pro Wech seltisch des Wechseltischsatzes betrachtet werden. The method can be carried out iteratively or at the same time or simultaneously for each assembly line of possible several assembly lines within a production plant until a predefinable maximum time limit for the sum of the production times and/or for the throughput time of the method is reached. In the case of simultaneous processes, the entire throughput time is affected, and in the case of iterative processes, the sum of the throughput times of the iterations. When determining the optimal fitting of component types to the free tracks, the free tracks per change table of the change table set should be considered.
Die optimale Zurüstung von Bauelementtypen auf die freien Spuren unter den gegebenen Vorgaben kann mittels gemischt ganzzahliger linearer Programmierung berechnet bzw. bestimmt werden. Durch den Einsatz von exakten mathematischen Verfah ren lassen sich deutlich bessere Lösungen erzielen als mit in der Praxis möglichen Heuristiken. Für kleine IP-Programme (ganzzahlige lineare Programme) sind Standardsolver verwend bar, z.B. CPLEX, SCIP, Gurobi. The optimal allocation of component types to the free tracks under the given specifications can be calculated or determined using mixed integer linear programming. By using exact mathematical methods, significantly better solutions can be achieved than with heuristics that are possible in practice. Standard solvers can be used for small IP programs (integer linear programs), e.g. CPLEX, SCIP, Gurobi.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung in Form einer Steuereinrichtung, die für die Steuerung der Durchführung der Bestückung von Leiterplatten mittels einer Rüstung auf einer Bestückungslinie in einer Fertigungsanlage ausgestaltet ist, Another aspect of the invention is an apparatus in the form of a controller configured to control the performance of assembly of printed circuit boards by means of equipment on an assembly line in a manufacturing facility.
- wobei die Rüstung eine Anzahl von Bauelementtypen umfasst, die zur Bestückung einer Anzahl von der Rüstung zugeordneten Leiterplattentypen, die eine Rüstfamilie von Leiterplattenty pen bilden, ausreicht, - wherein the armor comprises a number of component types that are sufficient for equipping a number of circuit board types associated with the armor, which form a configuration family of circuit board types,
- wobei während eines vorgegebenen bzw. vorgebbaren zeitli chen Planungshorizonts unterschiedliche Festrüstungen an der Bestückungslinie angebracht werden können, - wherein different permanent equipment can be attached to the assembly line during a predetermined or specifiable time planning horizon,
- wobei eine Festrüstung, die auf Wechseltische eines Wech seltischsatzes fest gerüstet wird und die Vorräte von Bauele menten der Bauelementtypen in Spuren umfassen, während des Planungshorizonts unverändert bleibt und wiederholt an der Bestückungslinie eingesetzt werden kann; wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, a) eine Menge von Leiterplattentypen zu erfassen, die innerhalb des Planungshorizonts in der Fertigungsanla ge bestückt werden sollen; b) eine Anzahl von der Bestückungslinie zugeordneten Leiterplattentypen zu erfassen; c) eine Menge von Bauelementtypen aller innerhalb des Planungshorizonts zu bestückenden Leiterplattentypen mit deren Platzverbrauch an Spuren des Wechseltisch- satzes zu erfassen; d) einer Menge von Festrüstungs-Rüstfamilien der Be stückungslinie zu erfassen; e) an eine Festrüstungs-Rüstfamilie zugeordneten Lei terplattentypen zu erfassen, deren Leiterplatten an der Bestückungslinie bestückt werden sollen, f) den Platzverbrauchs an Spuren durch die einer Fest rüstungs-Rüst familie zugeordneten Bauelementtypen zu bestimmen; g) ein Platzangebot an freien Spuren zu bestimmen, die für weitere Bauelementtypen aus der Menge c) verwendet werden können, die für eine Bestückung von Leiterplat ten an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien der Fertigungsanlage geplant und/oder vorgehalten wor den sind; h) eine optimale Zurüstung von Bauelementtypen auf die freien Spuren zu bestimmen, sodass an dieser Bestü ckungslinie eine vorteilhafte Menge von zusätzlichen Leiterplatten bestückt werden können, deren Bestückung an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien ge plant worden sind, i) und die Bestückung der Leiterplatten auf der Bestü ckungslinie mittels der Festrüstung und mittels der optimalen Zurüstung zu steuern. - wherein a fixed set of equipment, which is permanently equipped on changing tables of a change-over table set and which includes stocks of compo elements of component types in traces, remains unchanged during the planning horizon and can be used repeatedly on the assembly line; wherein the control device is designed to a) detect a set of circuit board types that are to be fitted within the planning horizon in the production facility; b) detecting a number of circuit board types assigned to the assembly line; c) to record a set of component types of all circuit board types to be assembled within the planning horizon with their space consumption on tracks of the set of changing tables; d) to record a set of fixed armament families of the assembly line; e) to detect printed circuit board types assigned to a fixed setup setup family, the printed circuit boards of which are to be assembled on the assembly line, f) to determine the space consumption of tracks by the component types assigned to a fixed setup setup family; g) to determine an available space for free tracks that can be used for other types of components from the set c) that are planned and/or kept available for the assembly of printed circuit boards on one or more other assembly lines of the production plant; h) to determine an optimal configuration of component types on the free tracks, so that an advantageous quantity of additional printed circuit boards can be assembled on this assembly line, the assembly of which has been planned on one or more other assembly lines, i) and the assembly of the printed circuit boards to control the assembly line by means of the fixed set-up and by means of the optimal set-up.
Die Vorrichtung und Computerprogramm (produkte) können ent sprechend des oben beschriebenen Verfahrens bzw. der Weiter bildungen/Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens aus- bzw. weitergebildet sein. The device and computer program (products) can be designed or developed in accordance with the method described above or the developments/embodiments of the present method.
Des Weiteren wird ein Computerprogramm (produkt) umfassend Programm-Code, der von mindestens einem Prozessor ausgeführt werden kann und der bewirkt, dass der mindestens einen Pro zessor das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Ausführungs- formen ausführt. Das Computerprogramm kann auf einem Rechner z.B. in der Cloud, Server und/oder PC ablaufen oder als Com puterprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium ge speichert sein. Dabei bringt das Computerprogramm die Lauf- zeitumgebung zum Ablauf. Furthermore, a computer program (product) comprising program code which can be executed by at least one processor and which causes the at least one processor to carry out the method according to the invention and its execution forms. The computer program can run on a computer, for example in the cloud, server and/or PC, or be stored as a computer program product on a computer-readable medium. The computer program runs the runtime environment.
Zusätzlich kann eine Variante des Computerprogramm (produkte)s mit Programmbefehlen zur Konfiguration eines Erstellungsge räts, beispielsweise ein 3D-Drucker, ein Computersystem oder eine zur Erstellung von Prozessoren und/oder Geräten geeigne te Herstellungsmaschine sein. In addition, a variant of the computer program (products) can be with program instructions for configuring a creation device, for example a 3D printer, a computer system or a production machine suitable for creating processors and/or devices.
Die Mittel können Hardware-, Firmware und/oder Softwareein heiten bzw. -module sein. The means can be hardware, firmware and/or software units or modules.
Sofern es in der nachfolgenden Beschreibung nicht anders an gegeben ist, beziehen sich die Begriffe "durchführen", "be rechnen", "rechnergestützt", "rechnen", "feststellen", "gene rieren", "konfigurieren", "rekonstruieren" und dergleichen vorzugsweise auf Handlungen und/oder Prozesse und/oder Verar beitungsschritte, die Daten verändern und/oder erzeugen und/oder die Daten in andere Daten überführen, wobei die Da ten insbesondere als physikalische Größen dargestellt werden oder vorliegen können, beispielsweise als elektrische Impul se. Insbesondere sollte der Ausdruck "Computer" möglichst breit ausgelegt werden, um insbesondere alle elektronischen Geräte mit Datenverarbeitungseigenschaften abzudecken. Compu ter können somit beispielsweise Personal Computer, Server, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Handheld-Computer- Systeme, Pocket-PC-Geräte, Mobilfunkgeräte und andere Kommu nikationsgeräte, die rechnergestützt Daten verarbeiten kön nen, Prozessoren und andere elektronische Geräte zur Daten verarbeitung sein. Unless otherwise stated in the following description, the terms "perform", "calculate", "computer-aided", "calculate", "determine", "generate", "configure", "reconstruct" and The same preferably applies to actions and/or processes and/or processing steps that change and/or generate data and/or convert the data into other data, with the data being or being present in particular as physical quantities, for example as electrical impulses In particular, the term "computer" should be interpreted as broadly as possible, in particular to cover all electronic devices with data processing properties. Compu ter can thus, for example, personal computers, servers, programmable logic controllers (PLCs), handheld computer systems, Pocket PC devices, mobile phones and other communication devices that can process computer-aided data Kings nen, processors and other electronic devices for data processing .
Unter „rechnergestützt" kann im Zusammenhang mit der Erfin dung beispielsweise eine Implementierung des Verfahrens ver standen werden, bei dem insbesondere ein Prozessor mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt. Unter Bereitstellen kann verstanden werden, dass die Applika tion und/oder Fähigkeitspakete selbst den oben genannten Mit teln z.B. in Form einer Verarbeitungseinheit bzw. CPU bzw. einer Kontrolleinheit (Control Unit) bereitgestellt wird. Un ter Bereitstellen kann ebenso verstanden werden, dass der Verarbeitungseinheit eine Operation bereitgestellt wird, wo bei die Operation die bereitgestellte Applikation selbst sein kann und/oder die Fähigkeitspakete zur Steuerung und/oder Ausführung der Konfiguration verwendet. In connection with the invention, "computer-aided" can be understood, for example, as an implementation of the method in which a processor in particular executes at least one method step of the method. Provision can be understood to mean that the application and/or capability packages themselves are made available to the above-mentioned means, for example in the form of a processing unit or CPU or a control unit. Providing can also be understood to mean that the processing unit is provided with an operation, where the operation can be the provided application itself and/or use the capability packages for controlling and/or executing the configuration.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt: The properties, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the figures. It shows:
Figur 1 ein Bestückungssystem, das in einer Fertigungsanlage eingesetzt werden kann. FIG. 1 shows an assembly system that can be used in a production plant.
Figur 2 schematisch ein Ablaufdiagramm. FIG. 2 shows a schematic flow chart.
Figur 1 zeigt ein Bestückungssystem 100. Das Bestückungssys tem 100 umfasst eine oder mehrere Bestückungslinien 110 und eine Steuereinrichtung 115. Jede Bestückungslinie 110 umfasst ein optionales Transportsystem 125 sowie einen oder mehrere Bestückungsautomaten 130. Jeder Bestückungsautomat 130 um fasst einen oder mehrere Bestückungsköpfe 135, die jeweils dazu eingerichtet sind, von einem Wechseltisch 140 Bauelemen te 155 aufzunehmen und an einer vorbestimmten Position auf der Leiterplatte 120 zu positionieren, die sich auf dem Transportsystem 125 befindet. Figure 1 shows an assembly system 100. The assembly system 100 includes one or more assembly lines 110 and a control device 115. Each assembly line 110 includes an optional transport system 125 and one or more automatic placement machines 130. Each automatic placement machine 130 includes one or more placement heads 135, each are set up to receive components 155 from a shuttle table 140 and to position them at a predetermined position on the printed circuit board 120 which is located on the transport system 125 .
Während des Bestückungsvorgangs steht die Leiterplatte 120 bezüglich des Bestückungsautomaten 130 üblicherweise still. Die Wechseltische 140 umfassen jeweils eine Vielzahl Zufüh rungseinrichtungen 150, von denen in Figur 1 exemplarisch nur eine dargestellt ist. Jede Zuführungseinrichtung 150 hält ei nen Vorrat von Bauelementen 155 eines vorbestimmten Bauele mentetyps 160 bereit. Für die Bauelemente 155 hat die Zufüh rungseinrichtung 150 ein Fassungsvermögen, das üblicherweise in Spuren ausgedrückt wird. Eine Spur ist üblicherweise 8 mm breit und die Zahl der Spuren jeder Zuführungseinrichtung 150 ist beschränkt, beispielsweise auf 40. Bauelemente 155 des gleichen Bauelementetyps 160 sind üblicherweise bereitge stellt in einem Gurt, auf einem Tablett oder in einer Röhre. Jeder Bauelementetyp 160 erfordert an der Zuführungseinrich tung 150 eine vorbestimmte Anzahl an Spuren, die üblicher weise aneinander angrenzen. During the assembly process, the printed circuit board 120 is usually stationary with respect to the automatic assembly machine 130 . The shuttle tables 140 each comprise a large number of feed devices 150, of which only an example is shown in FIG one is shown. Each feeder 150 keeps a stock of components 155 of a predetermined component type 160 ready. For the components 155, the feeder 150 has a capacity commonly expressed in tracks. A track is typically 8 mm wide and the number of tracks of each feeder 150 is limited, for example to 40. Components 155 of the same component type 160 are usually provided in a tape, on a tray or in a tube. Each component type 160 requires a predetermined number of tracks on the feeder 150, which are usually contiguous.
Jede Zuführungseinrichtung 150 kann zur Bereithaltung unter schiedlicher Bauelemente 155 konfiguriert werden und übli cherweise können unterschiedliche Zuführungseinrichtungen 150 an einem Wechseltisch 140 angebracht werden. Wird ein Bauele ment 155 eines Bauelementtyps 160 am Bestückungsautomaten 130 benötigt, der nicht in einem der Wechseltische 140 vorhanden ist, so wird üblicherweise nicht einer der angebrachten Wech seltische 140 mit den benötigten Bauelementen 155 versehen, sondern komplett gegen einen anderen, entsprechend bestückten Wechseltisch 140 ausgetauscht. Das Aufrüsten eines einzuwech selnden Wechseltischs 140 mit Bauelementen 155 wird Vorrüs tung genannt und kann eine Bearbeitungszeit im Stundenbereich erfordern. Each feeder 150 can be configured to hold different components 155 and typically different feeders 150 can be attached to a shuttle table 140 . If a component 155 of a component type 160 is required on the placement machine 130, which is not present in one of the changing tables 140, then usually not one of the attached changing tables 140 is provided with the required components 155, but instead completely against another, correspondingly equipped changing table 140 exchanged. The upgrading of a change table 140 to be exchanged with components 155 is called pre-installation and can require a processing time in the range of hours.
Da ein Wechsel von Wechseltischen 140 an der Bestückungslinie 110 üblicherweise mit einem Produktionsstillstand verbunden ist, wird angestrebt, möglichst selten Wechsel der Wechselti sche 140 durchzuführen. Since a change of change tables 140 on the assembly line 110 is usually associated with a production standstill, the aim is to change the change tables 140 as seldom as possible.
Zur Bestückung einer vorbestimmten Menge von Leiterplatten 120 können Rüstungen gebildet sein, die jeweils Vorräte von Bauelementen 155 von vorbestimmten Bauelementtypen 160 umfas sen, wobei jede der Leiterplatten 120 der Menge mit Bauele menten 155 der Rüstung vollständig bestückt werden kann. Eine Rüstung kann realisiert sein durch eine Anzahl von Wechselt!- sehen 140. In der Darstellung von Figur 1 sind eine Festrüs tung 165, deren Wechseltische 140 an der Bestückungslinie 110 angebracht sind, und eine Variantenrüstung 170, deren Wech seltische 140 von der Fertigungslinie 110 getrennt sind, ge bildet. Es können eine oder mehrere Festrüstungen 165 und ei ne oder mehrere Variantenrüstungen 170 vorgesehen sein. Ein angestrebter Fall ohne Variantenrüstungen 170 ist möglich. To equip a predetermined amount of printed circuit boards 120, armor can be formed, each of which comprises supplies of components 155 of predetermined component types 160, with each of the printed circuit boards 120 of the set being able to be fully equipped with components 155 of the armor. An armor can be realized by a number of changes!- see 140. In the illustration of FIG. 1, a fixed set-up 165, the changing tables 140 of which are attached to the assembly line 110, and a variant set-up 170, the changing tables 140 of which are separated from the production line 110, are formed. One or more fixed suits of armor 165 and one or more variant suits of armor 170 can be provided. A desired case without variant armor 170 is possible.
Die Festrüstung 165 ist dazu eingerichtet, zumindest während eines zeitlichen Planungshorizonts, der beispielsweise ein halbes Jahr oder ein Jahr betragen kann, bezüglich seiner Bauelementtypen 160 unverändert zu bleiben. Es können also im Bedarfsfall zwar Bauelemente 155 an den Wechseltischen 140 der Festrüstung 165 nachgefüllt werden, die Zuordnung von Bauelementtypen 160 zu Spuren der Wechseltische 140 bleibt jedoch unverändert. Sind mehrere Festrüstungen 165 vorgese hen, so können diese innerhalb des Planungshorizonts gegenei nander oder gegen eine der Variantenrüstungen 170 ausge tauscht werden. The fixed equipment 165 is set up to remain unchanged with regard to its component types 160 at least during a time planning horizon, which can be, for example, half a year or a year. If necessary, components 155 can be refilled on the changing tables 140 of the fixed structure 165, but the assignment of component types 160 to tracks on the changing tables 140 remains unchanged. If several fixed pieces of armor 165 are provided, they can be exchanged for one another or for one of the variant pieces of armor 170 within the planning horizon.
Im Beispiel werden an der näher beschriebenen Bestückungsli nie 110 nur Festrüstungen eingesetzt. In the example, only fixed armor is used on the assembly line 110 described in more detail.
Die Steuereinrichtung 115 ordnet Leiterplattentypen 122, de ren zugeordnete Leiterplatten 120 auf der Bestückungslinie 110 bestückt werden sollen, einer Rüstfamilie zu. Eine Rüst familie ist eine Menge von Leiterplattentypen 122, deren Lei terplatten 120 vollständig mit Bauelementen 155 bestückt wer den können, die in der zugeordneten Rüstung 165, 170 bereit gestellt sind. Eine Rüstfamilie ist üblicherweise genau einer Rüstung 165, 170 zugeordnet und umgekehrt. The control device 115 assigns circuit board types 122, whose associated circuit boards 120 are to be fitted on the assembly line 110, to a set-up family. A set-up family is a set of circuit board types 122 whose circuit boards 120 can be fully equipped with components 155 that are provided in the assigned set-up 165, 170. An armor family is usually assigned to exactly one armor 165, 170 and vice versa.
Bestückungslinien, die nur mit Festrüstungen betrieben wer den, sind mit einer starren Baugruppen-Linien-Zuordnung be sonders stark von Unterauslastung gefährdet. Bei Überlastung können eventuell Baugruppen bzw. Leiterplatten an Bestü ckungslinien abgegeben werden, an den auch mit Variantenrüs tungen gefertigt wird. Bei mehreren gleichen Bestückungslinien, die jeweils mit meh reren Festrüstungen betrieben werden, besitzt man die Flexi bilität, die Festrüstungen unterhalb der Bestückungslinien auszutauschen . Assembly lines that are only operated with fixed equipment are particularly at risk of underutilization with a rigid assembly line assignment. In the event of an overload, assemblies or printed circuit boards may be handed over to assembly lines that are also used to manufacture variants. If there are several identical assembly lines, each of which is operated with several fixed pieces of equipment, you have the flexibility to exchange the fixed pieces of equipment below the assembly lines.
Um die Fertigungs-Flexibilität bei unterschiedlichen Bestü ckungslinien, die mit Festrüstungen betrieben werden oder bei Bestückungslinien, die mit jeweils einer Festrüstung betrie ben werden, zu erhöhen, ist es deshalb günstig, wenn mit der Festrüstung/den Festrüstungen einer Bestückungslinie noch weitere, anderen Bestückungslinien zugewiesene Leiterplatten typen gefertigt werden können. Besonders vorteilhaft ist dies, falls eine Bestückungslinie ganz oder teilweise aus fällt. Dann können evtl, zumindest ein Teil der Leiterplat tentypen der ausgefallenen Bestückungslinie auf Bestückungs linien mit Festrüstung zugewiesen werden und deren Leiter platten dort bestückt werden. Dies funktioniert jedoch nur dann, wenn an der Festrüstungs-Bestückungslinie noch Spuren für die Aufnahme von Bauelementen frei sind und diese Bauele menten den Bauelementtypen, die an der anderen Bestückungsli nie eingesetzt sind, entsprechen. In order to increase the production flexibility for different assembly lines that are operated with fixed equipment or for assembly lines that are each operated with one fixed assembly, it is therefore beneficial if the fixed assembly(s) of an assembly line is/are combined with other assembly lines assigned circuit board types can be manufactured. This is particularly advantageous if an assembly line fails completely or partially. Then at least some of the circuit board types of the failed assembly line can be assigned to assembly lines with permanent equipment and their circuit boards can be assembled there. However, this only works if there are still tracks free on the permanent assembly line for receiving components and these components correspond to the component types that are never used on the other assembly line.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm. Es werden in Schritt 210 erst eine Menge von Baugruppentypen, die innerhalb eines Pla nungshorizonts in der Fertigungsanlage bestückt werden sollen und Baugruppentyp-Bestückungslinien-Verteilungen erfasst, dann in Schritt 220 Festrüstungen erfasst bzw. gebildet und anschließend in Schritt 230 wird diesen Festrüstungen noch flexible Anteile mit weiteren Baugruppentypen zugewiesen bzw. zugeordnet. Dieser Ansatz kann auf gemischt ganzzahliger li nearer Optimierung basieren. Figure 2 shows a flow chart. In step 210, first a set of module types that are to be fitted within a planning horizon in the production plant and module type assembly line distributions are recorded, then in step 220 fixed setups are recorded or formed and then in step 230 these fixed setups are still flexible parts assigned or associated with other assembly types. This approach can be based on mixed integer linear optimization.
Zur Bildung von Festrüstungen mit fixen und flexiblen Antei len wird wie folgt vorgegangen: Proceed as follows to form fixed armor with fixed and flexible components:
Schritt 210: - Erfassen einer Menge von Leiterplattentypen, die in nerhalb des Planungshorizonts in der Fertigungsanlage bestückt werden sollen; Step 210: - Detecting a set of circuit board types to be assembled within the planning horizon in the manufacturing facility;
- Erfassen einer Anzahl von der Bestückungslinie zuge ordneten Leiterplattentypen (122); - detecting a number of circuit board types assigned to the assembly line (122);
- Erfassen einer Menge von Bauelementtypen aller inner halb des Planungshorizonts zu bestückenden Leiterplat tentypen mit deren Platzverbrauch an Spuren des Wechsel tischsatzes; - Detecting a set of component types of all within the planning horizon to be populated printed circuit board types with their space consumption at tracks of the exchange table set;
Schritt 220: und erfassen der Festrüstungen je Bestückungslinie. Mit anderen Worten ausgedrückt: Step 220: and record the permanent setups for each assembly line. In other words:
Erfassen einer Menge von Festrüstungs-Rüstfamilien der Bestückungslinie ; detecting a set of fixed armor setup families of the assembly line;
Erfassen von an eine Festrüstungs-Rüstfamilie zugeord neten Leiterplattentypen, deren Leiterplatten an der Bestückungslinie bestückt werden sollen, und in Schritt 230: detecting board types assigned to a fixed setup family, whose boards are to be assembled on the assembly line, and in step 230:
- Bestimmen des Platzverbrauchs an Spuren durch die ei ner Festrüstungs-Rüstfamilie zugeordneten Bauelementty pen; - determining the space consumption of tracks by the egg ner hard armor family associated component types;
Bestimmen eines Platzangebots an freien Spuren, die für weitere Bauelementtypen verwendet werden können, die für eine Bestückung von Leiterplatten an einer o- der mehreren anderen Bestückungslinien der Fertigungs anlage geplant und/oder vorgehalten worden sind; Bestimmen einer optimalen Zurüstung von Bauelementty pen auf die freien Spuren, sodass an dieser Bestü ckungslinie eine vorteilhafte Menge von zusätzlichen Leiterplatten bestückt werden können, deren Bestückung an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien ge plant worden sind; Determining the amount of space available for free tracks that can be used for other types of components that have been planned and/or made available for the assembly of printed circuit boards on one or more other assembly lines of the production plant; determining an optimal allocation of component types to the free tracks, so that an advantageous quantity of additional printed circuit boards can be assembled on this assembly line, the assembly of which has been planned on one or more other assembly lines;
Für jede Bestückungslinie mit Festrüstungen wird ermittelt, ob und wie sich diese Festrüstungen erweitern lassen, so dass mit ihnen auch Baugruppen fertigbar sind, deren Fertigung an deren Bestückungslinien zugeordnet ist. Diese zusätzlich fer tigbaren Baugruppen bilden dann die flexiblen Anteile der Fe strüstungen. Wenn die optimale Zurüstung bestimmt ist, können die genannten freien Spuren mit den Bauelementen gerüstet werden, deren Bauelementtypen für die Bestückung der Leiter platten gebraucht werden. For each assembly line with fixed armor, it is determined whether and how this fixed armor can be expanded so that They can also be used to produce assemblies whose production is assigned to their assembly lines. These additional manufacturable assemblies then form the flexible parts of the fixed armouring. If the optimal equipment is determined, the free tracks mentioned can be equipped with the components whose component types are needed for the assembly of the circuit boards.
Mit dem nachfolgenden MILP (mixed integer linear programing) wird diese Optimierungsaufgabe gelöst mit dem Ziel, die Ge samtheit der flexiblen Anteile der Festrüstungen einer Bestü ckungslinie l möglichst optimal zu gestalten bzw. ggf. zu maximieren . This optimization task is solved with the following MILP (mixed integer linear programming) with the aim of optimally designing or possibly maximizing the totality of the flexible parts of the fixed equipment of an assembly line l.
MILP befasst sich mit der Optimierung linearer Zielfunktionen über eine Menge, die durch lineare Gleichungen und Unglei chungen eingeschränkt ist. Sie ist Grundlage der Lösungsver fahren der (gemischt-) ganzzahligen linearen Optimierung. Ein sogenannter Solver (Löser) ist eine Sammelbezeichnung für spezielle mathematische Computerprogramme, die mathematische Probleme numerisch lösen können. Im Zusammenhang mit MILP (mixed integer linear programing bzw. gemischt ganzzahlige lineare Programmierung) können für IP-Programme (ganzzahlige Optimierungsmodelle) Standardsolver wie z.B. CPLEX, Scip, Gurobi, Xpress verwendet werden. MILP deals with the optimization of linear objective functions over a set constrained by linear equations and inequalities. It is the basis of the solution method of (mixed) integer linear optimization. A so-called solver is a collective term for special mathematical computer programs that can solve mathematical problems numerically. In connection with MILP (mixed integer linear programming) standard solvers such as CPLEX, Scip, Gurobi, Xpress can be used for IP programs (integer optimization models).
Indices indices
C Menge der Bauelementtypen aller Baugruppen R Menge aller Baugruppen (auch die Baugruppen, die anderen Bestückungslinien zugeordnet sind) C Quantity of the component types of all assemblies R Quantity of all assemblies (including the assemblies that are assigned to other assembly lines)
Rci Menge der Baugruppen der Festrüstungsfamilie cl R ci quantity of assemblies of the fixed armor family cl
Rc Menge der Baugruppen mit Bauelementtyp c R c set of assemblies with component type c
Cl Menge der Festrüstungen/Festrüstungsfamilien der Bestü ckungslinie l Cl Amount of fixed armor/fixed armor families of assembly line l
Parameter Witdthc Platzverbrauch eines Bauelementtyps c in Spuren LineCap Anzahl der Spuren der Bauelementtypen, die in einer Rüstung der Bestückungslinie l haben parameter Witdth c Space consumption of a component type c in tracks LineCap Number of tracks of the component types that have l in a setup of the assembly line
Timer ci Produktionszeit der Baugruppe r mit der Festrüstung cl Time r ci Production time of assembly r with fixed armor cl
Binärvariablen assignr ci Variable, die angibt, ob eine Leiterplatte r der Rüstfamilie cl zugeordnet wird. (In diesem Fall nimmt sie den Wert 1 an, anderenfalls den Wert 0) setupC Ci Variable, die angibt ob der Bauelementtyp c in der Rüstung der Rüstfamilie cl gerüstet werden muss. (In diesem Fall nimmt sie den Wert 1 an, anderenfalls den Wert 0) Binary variables assign r ci Variable that indicates whether a circuit board r is assigned to the setup family cl. (In this case it takes the value 1, otherwise the value 0) setup C Ci Variable that indicates whether the component type c must be set up in the set-up of the set-up family cl. (In this case it takes the value 1, otherwise the value 0)
Zielfunktion objective function
Maximiere maximize
Nebenbedingungen : Constraints :
(7) Jeder Baugruppentyp darf höchstens einer Rüstfamilie zu geordnet sein. (7) Each assembly type may be assigned to a maximum of one set-up family.
(8) Die Bauelementtypen der Baugruppen einer Rüstfamilie müs sen in eine Rüstung passen. (8) The component types of the assemblies in a set-up family must fit into one set-up.
(9) Alle Bauelementtypen einer Rüstfamilie müssen in der Rüs tung der Rüstfamilie gerüstet werden. (10) Die ursprünglichen Baugruppen der Festrüstungsfamilien müssen den Festrüstungen fix zugewiesen werden. assignr ci = 1 c e Cl,r e Rci (9) All component types of a setup family must be set up in the setup of the setup family. (10) The original assemblies of the fixed armor families must be permanently assigned to the fixed armor. assign r ci = 1 ce Cl,re R ci
(11) Variablenrestriktionen assignr ci e {0,1} r E R, cl E CI setupc ci e {0,1} c E C. cl E Cl (11) Variable restrictions assign r ci e {0,1} r ER, cl E CI setup c ci e {0,1} c E C. cl E Cl
Die Baugruppen, die einer Festrüstung zusätzlich zugeordnet werden können, bilden den flexiblen Anteil der Festrüstung. The assemblies that can also be assigned to a fixed setup form the flexible part of the fixed setup.
Die vorgenannte Steuerungseinrichtung kann dann mit diesem flexiblen Anteil bzw. der optimalen Zurüstung die Bestückung der Leiterplatten auf der Bestückungslinie steuern. The aforesaid control device can then control the assembly of the circuit boards on the assembly line with this flexible component or the optimal equipment.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment example, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Die Implementierung des vorstehenden Verfahrens kann anhand von Instruktionen erfolgen, die auf computerlesbaren Spei chermedien oder in flüchtigen Computerspeichern (im Folgenden zusammenfassend als computerlesbare Speicher bezeichnet) vor liegen. Der Computerspeicher kann zu einer oder der vorge nannten Steuereinrichtung gehören. Computerlesbare Speicher sind beispielsweise flüchtige Speicher wie Caches, Puffer o- der RAM sowie nichtflüchtige Speicher wie Wechseldatenträger, Festplatten, usw. The above method can be implemented using instructions that are present on computer-readable storage media or in volatile computer memories (hereinafter collectively referred to as computer-readable memories). The computer memory can belong to one or the aforementioned control device. Computer-readable storage is, for example, volatile storage such as caches, buffers or RAM, as well as non-volatile storage such as removable media, hard drives, etc.
Die vorstehend beschriebenen Funktionen oder Verfahrens schritte können dabei in Form zumindest eines Instruktions- satzes in/auf einem computerlesbaren Speicher vorliegen. Die Funktionen oder Schritte sind dabei nicht an einen bestimmten Instruktionssatz oder an eine bestimmte Form von Instrukti onssätzen oder an ein bestimmtes Speichermedium oder an einen bestimmten Prozessor oder an bestimmte Ausführungsschemata gebunden und können durch Software, Firmware, Microcode, Hardware, Prozessoren, integrierte Schaltungen usw. im Al leinbetrieb oder in beliebiger Kombination ausgeführt werden. Dabei können verschiedenste Verarbeitungsstrategien zum Ein satz kommen, beispielsweise serielle Verarbeitung durch einen einzelnen Prozessor oder Multiprocessing oder Multitasking oder Parallelverarbeitung usw. The functions or process steps described above can be in the form of at least one instruction set in/on a computer-readable memory. The functions or steps are not tied to a specific set of instructions or to a specific form of instruction sets or to a specific storage medium or to a specific processor or to specific execution schemes and can be implemented by software, firmware, microcode, hardware, processors, integrated circuits, etc .can be run alone or in any combination. Various processing strategies can be used, for example serial processing by a single processor or multiprocessing or multitasking or parallel processing, etc.
Die Instruktionen können in lokalen oder zentralen Speichern abgelegt sein, es ist aber auch möglich, die Instruktionen auf einem entfernten System abzulegen und darauf via Netzwerk zuzugreifen. The instructions can be stored in local or central storage, but it is also possible to store the instructions on a remote system and access them via network.
Der Begriff "Prozessor", "zentrale Signalverarbeitung", "Steuereinheit" oder "Datenauswertemittel ", wie hier verwen det, umfasst Verarbeitungsmittel im weitesten Sinne, also beispielsweise Server, Universalprozessoren, Grafikprozesso ren, digitale Signalprozessoren, anwendungsspezifische inte grierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logikschaltungen wie FPGAs, diskrete analoge oder digitale Schaltungen und be liebige Kombinationen davon, einschließlich aller anderen dem Fachmann bekannten oder in Zukunft entwickelten Verarbei tungsmittel. Prozessoren können dabei aus einer oder mehreren Einrichtungen bzw. Einheiten bestehen, die in eine Vorrich tung integriert sein können. Besteht ein Prozessor aus mehre ren Einrichtungen, können diese zur parallelen oder sequenti ellen Verarbeitung bzw. Ausführung von Instruktionen ausge legt bzw. konfiguriert sein. The term "processor", "central signal processing", "control unit" or "data evaluation means" as used here includes processing means in the broadest sense, e.g. servers, general purpose processors, graphics processors, digital signal processors, application-specific integrated circuits (ASICs), programmable logic circuits such as FPGAs, discrete analog or digital circuits, and any combination thereof, including any other processing means known to those skilled in the art or hereafter developed. Processors can consist of one or more devices or units that can be integrated into a device. If a processor consists of several devices, these can be designed or configured for parallel or sequential processing or execution of instructions.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Verfahren zum Bestücken von Leiterplatten (120) mittels einer Rüstung (165, 170) auf einer Bestückungslinie (110) in einer Fertigungsanlage, 1. A method for assembling printed circuit boards (120) using equipment (165, 170) on an assembly line (110) in a manufacturing plant,
- wobei die Rüstung (165, 170) eine Anzahl von Bauele menttypen (160) umfasst, die zur Bestückung einer Anzahl von der Rüstung (165, 170) zugeordneten Leiterplattenty pen, die eine Rüstfamilie von Leiterplattentypen (122) bilden, ausreicht, - wherein the armor (165, 170) comprises a number of component types (160) which are sufficient for equipping a number of circuit board types assigned to the armor (165, 170) and forming an equipment family of circuit board types (122),
- wobei während eines vorgebbaren zeitlichen Planungsho rizonts unterschiedliche Festrüstungen (165) an der Be stückungslinie (110) angebracht werden können, - Different fixed armor (165) being able to be attached to the assembly line (110) during a predetermined time planning horizon,
- wobei eine Festrüstung (165), die auf Wechseltische (140, 145) eines Wechseltischsatzes fest gerüstet wird und die Vorräte von Bauelementen (155) der Bauelementty pen (160) in Spuren umfassen, während des Planungshori zonts unverändert bleibt und wiederholt an der Bestü ckungslinie (110) eingesetzt werden kann; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Erfassen einer Menge von Leiterplattentypen, die innerhalb des Planungshorizonts in der Fertigungsanla ge bestückt werden sollen; b) Erfassen einer Anzahl von der Bestückungslinie zu geordneten Leiterplattentypen (122); c) Erfassen einer Menge von Bauelementtypen aller in nerhalb des Planungshorizonts zu bestückenden Leiter plattentypen mit deren Platzverbrauch an Spuren des Wechseltischsatzes; d) Erfassen einer Menge von Festrüstungs-Rüstfamilien der Bestückungslinie; e) Erfassen von an eine Festrüstungs-Rüstfamilie (210) zugeordneten Leiterplattentypen (122), deren Leiter platten an der Bestückungslinie bestückt werden sol len, f) Bestimmen des Platzverbrauchs an Spuren durch die einer Festrüstungs-Rüstfamilie zugeordneten Bauele menttypen; g) Bestimmen eines Platzangebots an freien Spuren, die für weitere Bauelementtypen aus der Menge c) verwendet werden können, die für eine Bestückung von Leiterplat ten an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien der Fertigungsanlage geplant und/oder vorgehalten wor den sind; h) Bestimmen einer optimalen Zurüstung von Bauele menttypen auf die freien Spuren, sodass an dieser Be stückungslinie eine vorteilhafte Menge von zusätzli chen Leiterplatten bestückt werden können, deren Be stückung an einer oder mehreren anderen Bestückungsli nien geplant worden sind, i) und Bestücken der Leiterplatten (120) auf der Be stückungslinie (110) mittels der Festrüstung (165) und mittels der optimalen Zurüstung. - Wherein a fixed set-up (165), which is fixedly equipped on changing tables (140, 145) of a changing table set and includes the stocks of components (155) of the component types (160) in tracks, remains unchanged during the planning horizon and is repeated at the Bestü hedging line (110) can be used; the method comprising the following steps: a) detecting a set of circuit board types that are to be fitted within the planning horizon in the manufacturing facility; b) detecting a number of circuit board types (122) assigned to the assembly line; c) detection of a set of component types of all circuit board types to be fitted within the planning horizon with their space consumption of tracks of the changing table set; d) detecting a set of fixed armor setup families of the assembly line; e) detecting circuit board types (122) assigned to a fixed setup setup family (210) whose circuit boards are to be fitted on the assembly line, f) determining the space consumption of tracks by the component types assigned to a fixed setup setup family; g) determining the amount of space available for free tracks which can be used for further component types from the set c) which are planned and/or kept available for the assembly of printed circuit boards on one or more other assembly lines of the production facility; h) determining an optimal configuration of component types on the free tracks, so that an advantageous quantity of additional printed circuit boards can be assembled on this assembly line, the assembly of which has been planned on one or more other assembly lines, i) and assembling the printed circuit boards (120) on the assembly line (110) by means of the fixed armament (165) and by means of the optimal armament.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sich die vorteilhafte Menge von zu sätzlichen Leiterplatten aus folgendem ergibt: aus einer maximalen Anzahl von zusätzlichen Leiter platten, die an dieser Bestückungslinien bestückt wer den können, und/oder aus einer maximalen Anzahl an Leiterplattentypen, wenn die zusätzlichen Leiterplatten an dieser Bestückungs linie bestückt werden, und/oder aus einer maximalen Anzahl an hoch priorisierten Lei terplattentypen, und/oder aus einer Häufigkeit des Auftretens eines Leiterplat tentyp innerhalb der zusätzlich bestückbaren Leiter platten, und/oder und/oder aus einer pro Zeiteinheit maximal erzielbaren Stückzahl von bestückbaren Leiterplatten in der Ferti gungsanlage und/oder aus einer Auswahl von Leiterplattentypen mit maximaler Gesamtproduktionszeit, welche aus der unter a) erfassten Menge von Leiterplattentypen ausgewählt werden. 2. Method according to the preceding claim, characterized in that the advantageous quantity of additional circuit boards results from the following: from a maximum number of additional circuit boards that can be fitted on this assembly line, and/or from a maximum number of circuit board types, if the additional circuit boards are assembled on this assembly line, and/or from a maximum number of high-priority circuit board types, and/or from a frequency of occurrence of a circuit board type within the circuit boards that can also be assembled, and/or and/ or from a maximum number of printed circuit boards that can be assembled per unit of time in the production plant and/or from a selection of printed circuit board types with a maximum total production time, which are selected from the number of printed circuit board types recorded under a).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für jede Be stückungslinie von möglichen mehreren Bestückungslinien innerhalb einer Fertigungsanlage iterativ oder gleichzei tig durchgeführt wird, bis eine vorgebbare maximale Zeit schranke für die Summe der Produktionszeiten und/oder für die Durchlaufzeit des Verfahrens erreicht wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out iteratively or simultaneously for each assembly line of possible several assembly lines within a production plant until a predefinable maximum time limit for the sum of the production times and/or for the throughput time of the procedure is achieved.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der opti malen Zurüstung von Bauelementtypen auf die freien Spuren die freien Spuren pro Wechseltisch des Wechseltischsatzes betrachtet werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the free tracks per change table of the set of change tables are considered when determining the optimal fitting of component types to the free tracks.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen einer optima len Zurüstung von Bauelementtypen auf die freien Spuren mittels gemischt ganzzahliger linearer Programmierung durchgeführt wird. 5. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the determination of an optimum allocation of component types to the free tracks is carried out by means of mixed integer linear programming.
6. Steuereinrichtung geeignet für eine Bestückung von Lei terplatten (120) mittels einer Rüstung (165, 170) auf ei ner Bestückungslinie (110) in einer Fertigungsanlage,6. Control device suitable for equipping printed circuit boards (120) by means of equipment (165, 170) on an assembly line (110) in a production facility,
- wobei die Rüstung (165, 170) eine Anzahl von Bauele menttypen (160) umfasst, die zur Bestückung einer Anzahl von der Rüstung (165, 170) zugeordneten Leiterplattenty pen, die eine Rüstfamilie von Leiterplattentypen (122) bilden, ausreicht, - wherein the armor (165, 170) comprises a number of component types (160) which are sufficient for equipping a number of circuit board types assigned to the armor (165, 170) and forming an equipment family of circuit board types (122),
- wobei während eines vorgebbaren zeitlichen Planungsho rizonts unterschiedliche Festrüstungen (165) an der Be stückungslinie (110) angebracht werden können, - Different fixed armor (165) being able to be attached to the assembly line (110) during a predetermined time planning horizon,
- wobei eine Festrüstung (165), die auf Wechseltische (140, 145) eines Wechseltischsatzes fest gerüstet wird und die Vorräte von Bauelementen (155) der Bauelementty pen (160) in Spuren umfassen, während des Planungshori zonts unverändert bleibt und wiederholt an der Bestü ckungslinie (110) eingesetzt werden kann; wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, a) eine Menge von Leiterplattentypen zu erfassen, die innerhalb des Planungshorizonts in der Fertigungsanla ge bestückt werden sollen; b) eine Anzahl von der Bestückungslinie zugeordneten Leiterplattentypen (122) zu erfassen; c) eine Menge von Bauelementtypen aller innerhalb des Planungshorizonts zu bestückenden Leiterplattentypen mit deren Platzverbrauch an Spuren des Wechseltisch- satzes zu erfassen; d) einer Menge von Festrüstungs-Rüstfamilien der Be stückungslinie zu erfassen; e) an eine Festrüstungs-Rüstfamilie zugeordneten Lei terplattentypen (122) zu erfassen, deren Leiterplatten an der Bestückungslinie bestückt werden sollen, f) den Platzverbrauchs an Spuren durch die einer Fest rüstungs-Rüstfamilie zugeordneten Bauelementtypen zu bestimmen; g) ein Platzangebot an freien Spuren zu bestimmen, die für weitere Bauelementtypen aus der Menge c) verwendet werden können, die für eine Bestückung von Leiterplat ten an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien der Fertigungsanlage geplant und/oder vorgehalten wor den sind; h) eine optimale Zurüstung von Bauelementtypen auf die freien Spuren zu bestimmen, sodass an dieser Bestü ckungslinie eine vorteilhafte Menge von zusätzlichen Leiterplatten bestückt werden können, deren Bestückung an einer oder mehreren anderen Bestückungslinien ge plant worden sind, i) und die Bestückung der Leiterplatten (120) auf der Bestückungslinie (110) mittels der Festrüstung (165) und mittels der optimalen Zurüstung zu steuern. - Wherein a fixed set-up (165), which is fixedly equipped on changing tables (140, 145) of a changing table set and includes the stocks of components (155) of the component types (160) in tracks, remains unchanged during the planning horizon and is repeated at the Bestü hedging line (110) can be used; wherein the control device is designed to a) record a set of circuit board types to be assembled within the planning horizon in the manufacturing plant; b) detecting a number of circuit board types (122) associated with the assembly line; c) to record a set of component types of all circuit board types to be assembled within the planning horizon with their space consumption on tracks of the set of changing tables; d) to record a set of fixed armament families of the assembly line; e) detecting printed circuit board types (122) assigned to a fixed setup family, the printed circuit boards of which are to be assembled on the assembly line, f) determining the space consumption of tracks by the component types assigned to a fixed setup family; g) to determine an available space for free tracks that can be used for other types of components from the set c) that are planned and/or kept available for the assembly of printed circuit boards on one or more other assembly lines of the production plant; h) to determine an optimal configuration of component types on the free tracks, so that an advantageous number of additional printed circuit boards can be assembled on this assembly line, the assembly of which has been planned on one or more other assembly lines, i) and the assembly of the printed circuit boards ( 120) on the assembly line (110) by means of the fixed setup (165) and by means of the optimal setup.
EP20754655.7A 2020-07-28 2020-07-28 Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on an assembly line Pending EP4154691A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2020/071261 WO2022022810A1 (en) 2020-07-28 2020-07-28 Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on an assembly line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4154691A1 true EP4154691A1 (en) 2023-03-29

Family

ID=72050812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20754655.7A Pending EP4154691A1 (en) 2020-07-28 2020-07-28 Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on an assembly line

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4154691A1 (en)
WO (1) WO2022022810A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258915A (en) * 1990-09-28 1993-11-02 Hewlett-Packard Company System and method for optimum operation assignments in printed circuit board manufacturing
DE19834620C2 (en) * 1997-08-01 2001-05-31 Boehnlein Claus Burkard Process for upgrading the placement machines of a placement line for a mix of different types of printed circuit boards
JP6500250B2 (en) * 2017-01-17 2019-04-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Group determination method and group determination apparatus
EP3556191B1 (en) * 2017-01-31 2021-04-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and control device for the throughput-optimised production of printed circuit boards on a pick-and-place line

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022022810A1 (en) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012220904B4 (en) Formation of Festüstungs setup families for the assembly of printed circuit boards
EP2829166B1 (en) Formation of equipment families on fitting lines
EP2842402B1 (en) Allocation of printed circuit boards on fitting lines
DE102011076565B4 (en) Assignment of printed circuit boards to placement lines
WO2014079601A1 (en) Optimization of setup families
WO2016113021A1 (en) Method and system for populating printed circuit boards
EP3616482B1 (en) Method and control device for the processing-time-optimized production of printed circuit boards on an assembly line
EP3556191B1 (en) Method and control device for the throughput-optimised production of printed circuit boards on a pick-and-place line
WO2016091527A1 (en) Method and system for populating printed circuit boards and computer program product for carrying out the method
DE102009043642B4 (en) Method for assembling printed circuit boards with components
DE102008020167A1 (en) Method for determining optimal allocation of product to be produced in selected production line from multiple production lines configured differently, involves computing production time for product for each production line
WO2018036622A1 (en) Method and device for determining optimum batch sizes
EP3381249B1 (en) Computer implemented method and device for allocating assemblies to placement lines
EP4154691A1 (en) Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on an assembly line
EP4154692B1 (en) Method and device for populating circuit boards by means of fixedly assigned components on at least two assembly lines
EP3375270B1 (en) Computer implemented method and device for allocating assemblies to placement lines
WO2023160904A1 (en) Computer-implemented method for determining a subset of assembly types of a predetermined set of assembly types and an associated modified fixed setup
EP3485713B1 (en) Method and device for determining the maximum number of constant tables in a plurality of pick-and-place lines having pick-and-place machines
EP4228386A1 (en) Computer-implemented method for determining at least one fixed setup family of semiconductor types for a predetermined number of multiple groups of one or feeding lines
EP3871480B1 (en) Method for determining set-up families for a pick-and-place line for populating circuit boards with electronic components
EP4309477A1 (en) Method and control device for identifying at least one fixed setup for an assembly line
DE102008019650B4 (en) Control system for electronics manufacturing and method of operation of this control system
DE102015122931A1 (en) Method for creating a production line and system for assembling a board with components
DE112021007294T5 (en) Component storage support apparatus, component storage support method, component storage support program and recording medium
EP3647892A1 (en) Control system and method for controlling a machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221220

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)