WO2007131843A1 - Betrieb einer fertigungsanlage für elektronische baugruppen - Google Patents

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WO2007131843A1
WO2007131843A1 PCT/EP2007/053535 EP2007053535W WO2007131843A1 WO 2007131843 A1 WO2007131843 A1 WO 2007131843A1 EP 2007053535 W EP2007053535 W EP 2007053535W WO 2007131843 A1 WO2007131843 A1 WO 2007131843A1
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WO
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component
components
magazine
placement
magazines
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/053535
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Grund
Gerald Hannawald
Gero Kohnert
Thomas Springer
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to EP07728003A priority patent/EP2018797A1/de
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    • 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
    • H05K13/086—Supply management, e.g. supply of components or of substrates

Definitions

  • the invention relates to a method for providing components for a placement system with at least one placement for automatically loading printed circuit boards with components.
  • the components to be used are stored in so-called component magazines, wherein in each case a component magazine each gleicharti ⁇ ge components are stored.
  • the invention relates to a method for operating a production facility for electronic assemblies.
  • the component magazines are typically provided with bar code labels ⁇ containing the type and possibly also the amount in the respective component magazineumblenom- menen components. This bar code is read by means of a reading device and transmitted to a control device of the respective placement machine. Likewise entspre ⁇ sponding feed segments of the component feeding device the placement are provided with a bar code which indicates the position of the individual feed segments. This bar code is read by means of a reading device and transmitted to a control device of the respective placement machine. Likewise entspre ⁇ sponding feed segments of the component feeding device the placement are provided with a bar code which indicates the position of the individual feed segments. This bar code is read by means of a reading device and transmitted to a control device of the respective placement machine. Likewise entspre ⁇ sponding feed segments of the component feeding device the placement are provided with a bar code which indicates the position of the individual feed segments. This bar code is read by means of a reading device and transmitted to a control device of the respective placement machine. Likewise entspre
  • Barcode is also read and transmitted to the control device.
  • the component type can be assigned to the respective feed segment, so that the so-called armor of the placement machine can be controlled in a simple manner.
  • EP 229256 A2 a production plant for automatic ⁇ assembly and testing of electronic printed circuit boards is known in which all the resources required for the production equipment are controlled by a comprehensive computer hierarchy. In this way, the set-up time of individual placement machines can be reduced.
  • a master computer manages cell computers assigned to the individual placement machines.
  • DE 10007898 A1 discloses a system for equipping
  • Substrates with electronic components are connected via data lines to a storage warehouse in which the in magazines assembled components are kept ready.
  • An automated transport device connects the Vorratsla ⁇ ger with refill depots, which are arranged in the vicinity of the placement devices.
  • a writing device of the material store describes a discrete data carrier with characteristics as well as with the target data of the magazines.
  • the data carrier is fixed to the magazine, which can then be assigned to the transport container and transferred to it with the transport device.
  • the transport means transports the magazine to a Nach Stahlbachdepot located th near the Be Glaautoma ⁇ which has made a corresponding demand signal for providing further components.
  • the invention has for its object to provide a method for providing components for a placement system with at least one placement, which method allows effective and reliable armor of the placement, so that is always ensured in a simple manner that the individual component types ever - Weil be provided to the intended Zunaturalspuren the placement.
  • the invention is further based on the object of specifying a method for storing components in a component bearing, which method enables efficient and at the same time safe storage of the components in corresponding Lagerbe ⁇ container, so that always a secure association between the type of embedded components and the respective storage container can be produced.
  • the invention has for its object to provide a method for the operator of a manufacturing plant for electronic assemblies, which in an advantageous manner of an above-mentioned method for providing components as well as a method for storing components makes use of.
  • a method for providing components for a placement system is provided with at least one placement for automatically populating printed circuit boards with components, wherein the components are stored in so-called component magazines together with each similar components.
  • the inventive method comprises the following steps: (a) transferring the component magazines of at least one bearing are such that the component magazine in a form suitable for placement spatial sequence arranged ⁇ container directly or immediately to a magazine receiving device, ( b) checking whether the transferred component magazines are each arranged at a predetermined receiving position of the magazine receiving device, and, if a component magazine is not arranged at the predetermined receiving position, converting the relevant component magazine to the correct receiving position, (c) transporting the magazine receiving device to a placement machine; and (d) coupling the magazine receiving device to a component feeding section of the placement machine.
  • the inventive method is based on the idea that a set-up process in which the individual component magazines or types of components are provided on respectively suitable supply tracks of component supply areas, by an immediate reloading of the component magazines of a Storage container takes place in a suitable magazine receiving device, which can be coupled with the feed tracks of a placement.
  • a suitable magazine receiving device which can be coupled with the feed tracks of a placement.
  • the suitable spatial sequence is determined in a known manner by methods for determining the optimal armor of a placement machine.
  • the individual component types are provided on the individual supply tracks in such a way that a placement head of the placement machine has to cover the smallest possible transport paths during the corresponding placement procedure. In this way, as a result, a rapid and therefore cost-effective assembly can be performed.
  • the components can be provided with a comparatively low manual effort the individual placement of the placement system.
  • the transfer of the component magazines is caused by a corresponding order of a data processing system, which is coupled to a placement machine controlling the central computer.
  • the data processing system which, for example, a so-called Enterprise Resource Planning System (ERP system) is to be installed on its own data processing system or on a host computer controlling the entire placement system.
  • ERP system Enterprise Resource Planning System
  • the initiation of the transfer of the component magazine can thus be carried out automatically in an advantageous manner, so that the setup of the magazine receiving device can be relatively timely to a production start.
  • changes occurring at short notice in the production process in the armor of the magazine receiving device can be taken into account so that the provision of the components can not only be rapid but also flexible, without delays in the placement sequence.
  • the number of available components are monitored, which are stored in the at least one storage container.
  • the transfer of the component magazines takes place by means of an automatic magazine handling device.
  • This may be useful, in particular, for the storage of the components in a high-bay warehouse, with a so-called lifting beam device preferably being able to be used as the magazine handling device.
  • lifting beam device preferably being able to be used as the magazine handling device.
  • Such devices are known, for example, picking systems with which goods are transferred, for example, for mail order from a large warehouse into individual containers.
  • the check is made whether the übergebe- NEN component magazines are located at the predetermined accommodation position ⁇ respectively, by means of a control device.
  • the control device is preferably assigned to a so-called setup workstation.
  • the setup workstation which can also be referred to as a setup station, is preferably arranged close to the storage of the storage containers.
  • the control device is beispielswei ⁇ se a bar code scanner or a data receiving device for signals that are emitted by a transponder.
  • the component magazines are provided with a corresponding bar code which indicates the respective component magazine or the type and optionally also the number of components recorded in the component magazine.
  • the component magazines are provided with corresponding transponders, in which also the type or the number of in the respective Component magazine contained components is stored in the form of a corresponding data signal.
  • the transport of the magazine receiving device to a placement takes place even before the end of a previous placement procedure, are equipped with the components of another magazine-receiving device.
  • Such buffering of magazine receiving ⁇ devices has the advantage that a change from the other magazine receiving device to the magazine receiving device leads to no longer downtime of the placement in question.
  • the transport of the magazine receiving device to a placement machine by means of an automatic storage transport system takes place.
  • the personnel expense can be reduced for the operation of a TOTAL ⁇ th electronics factory on beneficial ⁇ exemplary manner.
  • a particularly rapid transport of the components can be ensured by the Bauele ⁇ ment camp toward the respective placement machine by the use of an automatic warehouse transport system.
  • Apart from programming errors of the automatic storage transport system can also be ensured that the magazine-receiving devices are each transported to the right placement, so that the security of the armor for the individual placement is not reduced by possibly long transport routes between storage and placement system.
  • the component magazines are so-called containers, in which the components are individually stored in Transportta ⁇ rule of a component belt.
  • a method for storing components in a component storage is specified, stored in each case the same components in a component magazine and provided by means of a magazine recording device ⁇ a placement of a placement for automatic placement of printed circuit boards but not used.
  • Said process fol comprises ⁇ constricting steps of: (a) disconnecting the magazine receiving device from a component supply portion of the placement machine, (b) transporting the magazine receiving device to a Abrüst station, and (c) transferring the component magazines directly to at least a storage container.
  • the inventive method is based on the finding that the personnel costs during the storage of component magazines that have not been completely emptied in a previous placement process can be reduced by that the respective component magazines UNMIT ⁇ telbar of the magazine Receiving device are transferred to appropriate storage containers.
  • at least partially refilled storage containers can then be stored, for example, in a high-bay warehouse.
  • a so-called lifting beam device can be used for storage in the high-bay warehouse.
  • the term magazine receiving device is understood to mean a device which can be coupled directly to an automatic placement machine so that the individual component magazines are each assigned to a specific supply track of the placement machine and the corresponding components be provided via this feed track the placement process.
  • the controlling can be carried out preferably by means of a control ⁇ device which is assigned to the workplace Abrüst-the.
  • the Abrüst workstation may be identical to a workplace described above, are handed over in the context of the provision of components for the placement component component magazines to a magazine receiving device.
  • the Abrüst workstation is located close to a corresponding warehouse in which the storage containers are kept. This has the advantage that when filling the storage container only short transport routes are covered, so that the storage of the component magazines with a lower expenditure on equipment (in the case of automatic storage by means of a shelf control unit) or with a small staff effort (in Case of manual storage) can take place.
  • the control device is, for example, a bar code reader with which bar codes attached to the component magazines are compared with bar codes attached to the storage containers.
  • the control device can also be a data receiving device for so-called transponder signals, which transponder signals are emitted by corresponding transponders which are arranged on the component magazines or on the respective storage container.
  • the storage system may be preferred be organized in such a way that is single ⁇ Lich stored for one type of device in each storage container.
  • an association between the component magazine to be transferred, the number of components remaining in the respective component magazine and the respective storage container, to which the component magazine is transferred, is undertaken.
  • This assignment is then stored in a data processing system.
  • the data processing system is constantly updated, with the update not only being brought up to date with the storage of partially emptied component magazines, but also with the storage of newly delivered component magazines.
  • the transport of the magazine receiving device to the Abrüst workstation by means of an automatic storage transport system.
  • This can be achieved in a simple manner that the storage of partially emptied component magazines can be realized on the one hand with a lower personnel costs and on the other hand with short Transportzei ⁇ th.
  • a method for operating a production facility for electronic assemblies comprises (a) providing components for a placement unit with at least one placement by means of an embodiment of the above method for providing devices, (b) using at least a subset of the ready ge ⁇ set components for populating printed circuit boards and ( c) the storage of components in a component bearing by means of an embodiment of the above method for storing components.
  • the inventive method is based on the finding that the operation of the manufacturing plant and a entspre ⁇ -reaching storage of components or component magazines can be synchronized in an advantageous manner. By constantly recording the actual amount consumed
  • Components can thus be promptly triggered reorders, so that it is always ensured that the neces ⁇ sary components are actually present in the component bearing.
  • the synchronous operation between placement system and storage has the further advantage that the so-called pit stop, that is, a replacement of magazine receiving devices can be made very quickly at a placement.
  • pit stop that is, a replacement of magazine receiving devices
  • the inventive method provides a complete implementation of the so-called track and trace principle, that is a complete control over the entire Lagerbe ⁇ stand and on the production process.
  • the manufacturing plant which has a placement system and corresponding storage areas comprises, can thus be realized in an advantageous manner with a high storage density and thus with an area savings.
  • the implemented track and trace principle enables a high level of flexibility with possibly necessary short-term changes to the placement programs to be carried out.
  • the method due to the complete con- described herein requires troll of the total inventory and requirementsablau ⁇ fes a significantly smaller storage of components or component magazines.
  • inventories of components or component magazines can be reduced by up to 20 to 30%.
  • the cost of capital for inventories can be reduced by about 25%.
  • the method described also allows a significantly improved productivity in particular by reduced downtime in so-called pit stops, with which magazine receiving devices are exchanged for a placement.
  • machine downtime ⁇ stands a machine utilization of nearly 100%.
  • the times for the handling of component magazines and for the necessary set-up control, which is carried out in the described method independently of the respective placement machine, reduced by up to 90% become. This results in a total reduction of the throughput time for the assembly of individual printed circuit boards by up to 30%.
  • Fig. 1 to 6 a method for operating a manufacturing plant for electronic assemblies.
  • the procedure for operating a manufacturing plant for electronic assemblies begins with an order start by an Enterprise Resource P_lanning system (ERP system).
  • ERP system Enterprise Resource P_lanning system
  • all component magazines including the respective Magazingrö ⁇ SSE are detected, which are mounted in a bearing 100, which is shown schematically in FIG. 1.
  • only jobs are started, which is given sufficient material availability ⁇ on stored components.
  • various storage containers 110, 112 and / or 114 are removed from the warehouse 100, for example by means of an automatic storage and retrieval unit.
  • component magazines 111 are mounted with a type A component.
  • the storage container 112 contains component magazines 113 with Bauele ⁇ ment of type B and includes the storage vessel 114 Bauelement- Magazine 115 with components of the type C.
  • the Bauelement- magazines 111, 113 and 115 each container, which are realized by means of a bobbin on which a component belt is wound.
  • the component straps each have a plurality of component pockets, in each of which a component of the corresponding type is located.
  • the storage containers 110, 112 and 114 which are now shown schematically by the storage container 210, are transferred to a so-called setup workstation 230.
  • This transport is preferably just ⁇ if by means of an automatic transport system.
  • the setup workstation 230 which is also used as a setup workstation. can be recorded comprises a computer 232.
  • the computer is provided with a control device 231, which is a bar code reader according to the embodiment shown here.
  • An operator 240 extracts from the respective Lagerbenzol ⁇ tern 210 component magazines 211, 213 and 215, respectively, which with components of type A, type B are filled or of type C.
  • the component magazines 211, 213 and 215 are then placed in a magazine receiving device 220, which is a so-called rescue vehicle 220 according to the embodiment shown here.
  • the operator 240 sets, the individual containers 211, 213 and 215 in such a manner in the rescue vehicle 220, that the Bauele ⁇ ment magazines 211, 213 and 215 arranged in a for a Be Glaau ⁇ tomato proper spatial sequence.
  • this spatial sequence of the operator 240 is displayed on a display or on a monitor of the computer 232.
  • the operator 240 picks up the bar code reader 231 and thereby detects a first bar code provided on the storage container 210, a second bar code provided on the setup car 220, and bar codes respectively attached to the individual containers 211. 213 and 215 are attached.
  • the correct positioning of the respective component magazines 211, 213 or 215 in the setup vehicle 220 can be verified and, on the other hand, an exact association between the storage container 210, the setup vehicle 220 or the individual component magazines 211, 213 and 215 be made.
  • the identification of the individual component magazines 211, 213 and 215 instead of the bar code can also take place, for example, by means of transponders or RFID (Radio Frequency Identification) and a corresponding reading device.
  • the rescue vehicle 220 after being fully loaded and the corresponding armor verified, is transported to the production line. This is done manually by an operator 340 shown in FIG.
  • several Jost biengen can be stored in the vicinity of the placement line 320 which Wilsonstracegen 320 each having a Kunststoffliche under ⁇ armor with receptacles 311, 313 and 315.
  • By means of such stocking or buffering of setup carts 320 it can be ensured that replacement from a previous setup car to the next setup car 320 can take place very quickly. In this way, those with a Standstill times associated with such pit stop can be significantly reduced in the placement machine.
  • the actual production of the electronic assemblies takes place after a change of the setup carriages 420.
  • a Be Divisionstrom 451 which has one or more placement machines 450, also a printing of printed circuit boards and possibly also a soldering of the printed circuit boards done for example by means of a so-called reflow oven.
  • a so-called reflow oven During production is continuously detects the actual consumed amount of components, so that any necessary Nachbestellun ⁇ gene of components that are in the storage 100 is not sufficient availability present, early out ⁇ can be redeemed.
  • type A components from the component magazine 411, type B components from the component magazine 413, and type C components from the component magazine 415 are removed.
  • all the component magazines 411, 413 and 415 are accommodated in the magazine receiving device or the setup vehicle 420, which is coupled to the feed unit of the respective placement machine 450.
  • a deactivation workstation 530 is preferably identical to the setup workstation 230 shown in FIG. 2 (see FIG. 2).
  • a Remove service person 540 from the Ganstwagen 520 not completely de ⁇ empty component magazines 511, 513 and 515 and insert them into corresponding storage container 510.
  • there is a detection of bar codes which are attached to the containers 511, 513 and 515 and to the storage container 510 and optionally also to the Hinstwagen 520.
  • This detection of barcodes allows an accurate assignment of the Lagerbenzol ⁇ ter 510 and the components therein.
  • in addition to the type of inserted component and the number of inserted components is detected and stored in the above-mentioned ERP system. In this way, a constant overview of the exact inventory of individual components can be ensured.
  • the storage preferably takes place automatically by appropriate handling or storage and retrieval equipment.
  • the disassembled material that is, the components not used in previous assembly procedures, is immediately available for new jobs for assembling printed circuit boards.
  • a production system 451 for electronic ⁇ specific modules wherein the set-up of magazine receiving devices 220 with component magazines 111, 113, 115 and a corresponding setup control immediately after removal of the component magazines 111, 113, 115 Lagerbe ⁇ containers 110, 112, 114 takes place.
  • a reader 231 is used, which is coupled to a central data processing system ⁇ 232nd
  • the data processing system 232 is in turn connected to individual placement machines
  • Component magazines 611, 613, 615 take place in an analogous manner, with the corresponding component magazines 611, 613, 615 being transferred directly from the corresponding magazine receiving device 520 into a storage container 610, 612, 614.
  • a precise assignment of the respectively stored component magazines 611, 613, 615 takes place with regard to the embedded component type and the component quantity.
  • Corresponding information is automatically transferred to the data processing system 532. Thus, an accurate overview of the current inventory is always guaranteed.

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Abstract

Es wird der Betrieb einer Fertigungsanlage (451) für elektronische Baugruppen beschrieben, wobei das Rüsten von Magazin- Aufnahmevorrichtungen (220) mit Bauelement-Magazinen (111, 113, 115) und eine entsprechende Rüstkontrolle unmittelbar nach der Entnahme der Bauelement-Magazine (111, 113, 115) aus Lagerbehältern (110, 112, 114) erfolgt. Bei der Rüstkontrolle wird ein Lesegerät (231) verwendet, welches mit einem zentralen Datenverarbeitungssystem (232) gekoppelt ist. Das Datenverarbeitungssystem (232) ist wiederum mit einzelnen Bestückautomaten (450) verbunden und ermöglicht somit eine vollständige Kontrolle über den gesamten Lagerbestand und den Produktionsablauf. Somit können Rüstungen von Magazin-Aufnahmevorrichtungen (220) zeitnah zum Produktionsstart einer Leiterplattenbestückung vorgenommen werden. Das Abrüsten von teilweise verbrauchten Bauelement-Magazinen (611, 613, 615) erfolgt in analoger Weise, wobei die entsprechenden Bauelement-Magazine (611, 613, 615) unmittelbar von der entsprechenden Magazin-Aufnahmevorrichtung (520) in einen Lagerbehälter (610, 612, 614) transferiert werden. Auch dabei erfolgt eine genaue Zuordnung der jeweils eingelagerten Bauelement-Magazine (611, 613, 615) hinsichtlich des eingelagerten Bauelement-Typs und der Bauelement-Menge. Entsprechende Informationen werden automatisch an das Datenverarbeitungssystem (532) übergeben. Somit ist stets ein genauer Überblick über den aktuellen Lagerbestand gewährleistet.

Description

Beschreibung
Betrieb einer Fertigungsanlage für elektronische Baugruppen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Bauelementen für eine Bestückanlage mit mindestens einem Bestückautomaten zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit Bauelementen. Dabei werden die zu verwendenden Bauelemente in so genannten Bauelement-Magazinen aufbewahrt, wobei in jeweils einem Bauelement-Magazin jeweils gleicharti¬ ge Bauelemente aufbewahrt sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage für elektronische Baugruppen.
Bei der Bestückung von Bauelementeträgern bzw. Leiterplatten werden häufig mehrere Bestückautomaten verwendet, welche in einer entsprechenden Fertigungsanlage mittels eines Leiter¬ platten-Transportsystems miteinander verbunden sind. Dabei können die einzelnen Bestückautomaten parallel bestücken. Dies bedeutet, dass in verschiedenen Bestückautomaten jeweils das gleiche Bestückprogramm durchgeführt wird. Ebenso können einzelne Bestückautomaten aber auch in Bezug zu dem Transportsystem hintereinander angeordnet sein, wobei ein erster Bestückautomat eine erste Auswahl an Bauelementen auf die zu bestückende Leiterplatte bestückt und ein zweiter Bestückau¬ tomat eine zweite Auswahl an Bauelementen auf der Leiterplat¬ te platziert. Auf diese Weise wird die Leiterplatte hinsicht¬ lich des Bestückinhaltes in jedem Bestückautomaten zumindest teilweise vervollständigt.
Bisher ist es üblich, den Nachschub an Bauelement-Magazinen und das Wechseln der Bauelement-Magazine durch das Bedienper¬ sonal einer Fertigungsanlage durchführen zu lassen. Eine Bedienperson beobachtet dabei den Füllstand der Magazine, holt die entsprechenden Ersatzmagazine aus einem Vorratslager ab und legt sie in der Nähe ihrer Einsatzstellen ab. Wenn eines der eingesetzten Bauelement-Magazine geleert ist, wird es durch ein neues ersetzt.
Die Bauelement-Magazine sind dabei typischerweise mit Strich¬ code-Etiketten versehen, welche die Typbezeichnung und ggf. auch die Menge in dem jeweiligen Bauelement-Magazin aufgenom- menen Bauelemente enthalten. Dieser Strichcode wird mittels eines Lesegerätes abgelesen und einer Kontrolleinrichtung des jeweiligen Bestückautomaten übermittelt. Ebenso sind entspre¬ chende Zuführsegmente der Bauelement-Zuführeinrichtung der Bestückautomaten mit einem Strichcode versehen, der die Position der einzelnen Zuführsegmente kennzeichnet. Dieser
Strichcode wird ebenfalls eingelesen und der Kontrolleinrichtung übermittelt. Auf diese Weise kann der Bauelement-Typ dem jeweiligen Zuführsegment zuordnen werden, so dass die so genannte Rüstung des Bestückautomaten auf einfache Weise kontrolliert werden kann.
Aus der EP 229256 A2 ist eine Fertigungsanlage zur automati¬ schen Montage und Prüfung von elektronischen Flachbaugruppen bekannt, bei der alle für die Fertigungsanlage erforderlichen Betriebsmittel über eine umfangreiche Rechnerhierarchie gesteuert werden. Auf diese Weise kann die Rüstzeit einzelner Bestückautomaten reduziert werden. Ein Leitrechner verwaltet den einzelnen Bestückautomaten zugeordnete Zellenrechner.
Die DE 10007898 Al offenbart eine Anlage zum Bestücken von
Substraten mit elektronischen Bauelementen. Dabei sind die in Bestücklinien angeordneten Bestückautomaten über Datenleitungen mit einem Vorratslager verbunden, in dem die in Magazinen zusammengefassten Bauelemente bereitgehalten werden. Eine automatisierte Transporteinrichtung verbindet das Vorratsla¬ ger mit Nachfülldepots, die in der Nähe der Bestückvorrichtungen angeordnet sind. Eine Schreibeinrichtung des Material- lagers beschreibt einen diskreten Datenträger mit Kenndaten sowie mit den Zieldaten der Magazine. Der Datenträger wird am Magazin fixiert, der dann dem Transportbehälter zugeordnet und mit diesem der Transporteinrichtung übergeben werden kann. Die Transporteinrichtung transportiert das Magazin zu einem Nachfülldepot, das sich in der Nähe des Bestückautoma¬ ten befindet, der eine entsprechende Bedarfsmeldung zum Bereitstellen von weiteren Bauelementen abgegeben hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bereitstellen von Bauelementen für eine Bestückanlage mit mindestens einem Bestückautomaten anzugeben, welches Verfahren eine effektive und zugleich zuverlässige Rüstung der Bestückautomaten ermöglicht, so dass auf einfache Weise stets gewährleistet ist, dass die einzelnen Bauelement-Typen je- weils an den vorgesehenen Zuführspuren des Bestückautomaten bereitgestellt werden.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einlagern von Bauelementen in ein Bauelement-Lager anzugeben, welches Verfahren ein effizientes und zugleich sicheres Einlagern der Bauelemente in entsprechende Lagerbe¬ hälter ermöglicht, so dass stets eine sichere Zuordnung zwischen dem Typ der eingelagerten Bauelemente und dem jeweiligen Lagerbehälter herstellbar ist.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiber einer Fertigungsanlage für elektronische Baugruppen anzugeben, welches in vorteilhafter Weise von einem oben genannten Verfahren zum Bereitstellen von Bauelementen sowie von einem Verfahren zum Einlagern von Bauelementen Gebrauch macht .
Diese Aufgaben werden gelöst durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahren.
Gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Bereitstellen von Bauelementen für eine Bestückanlage mit mindestens einem Bestückautomaten zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit Bauelementen angegeben, wobei die Bauelemente in so genannten Bauelement-Magazinen zusammen mit jeweils gleichartigen Bauelementen aufbewahrt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf: (a) Übergeben der Bauelement-Magazine von zumindest einem Lager¬ behälter direkt bzw. unmittelbar an eine Magazin- Aufnahmevorrichtung, so dass die Bauelement-Magazine in einer für den Bestückautomaten geeigneten räumlichen Sequenz angeordnet sind, (b) Kontrollieren, ob die übergebenen Bauele- ment-Magazine jeweils an einer vorgegebenen Aufnahmeposition der Magazin-Aufnahmevorrichtung angeordnet sind, und, falls ein Bauelement-Magazin nicht an der vorgegebenen Aufnahmeposition angeordnet ist, Umsetzen des betreffenden Bauelement- Magazins an die korrekte Aufnahmeposition, (c) Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung zu einem Bestückautomaten, und (d) Koppeln der Magazin-Aufnahmevorrichtung mit einem Bauelement-Zuführbereich des Bestückautomaten.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Idee zugrunde, dass ein Rüstprozess, bei dem die einzelnen Bauelement-Magazine bzw. Typen von Bauelementen an jeweils passenden Zuführspuren von Bauelement-Zuführbereichen bereitgestellt werden, durch ein unmittelbares Umladen der Bauelement-Magazine von einem Lagerbehälter in eine geeignete Magazin-Aufnahmevorrichtung erfolgt, welche mit den Zuführspuren eines Bestückautomaten koppelbar ist. Auf diese Weise wird bereits unmittelbar beim Umladen der Bauelement-Magazine die erforderliche Rüstung der Bestückautomaten berücksichtigt, so dass die Bauelement- Magazine bei der Entnahme aus Lagerbehältern in der geeigne¬ ten räumlichen Sequenz in der Magazin-Aufnahmevorrichtung angeordnet werden. Die geeignete räumliche Sequenz wird dabei in bekannter Weise durch Verfahren zur Ermittlung der optima- len Rüstung eines Bestückautomaten bestimmt. Dabei werden für jeweils ein vorgegebenes Bestückprogramm die einzelnen Bauelement-Typen derart an den einzelnen Zuführspuren bereitgestellt, dass ein Bestückkopf des Bestückautomaten während der entsprechenden Bestückprozedur möglichst geringe Transportwe- ge zurücklegen muss. Auf diese Weise kann im Ergebnis eine zügige und damit auch kostengünstige Bestückung durchgeführt werden .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit das Kommissio- nieren der einzelnen Bauelement-Magazine, das heißt die
Entnahme der Bauelement-Magazine aus gegebenenfalls unter¬ schiedlichen Lagerbehältern und das Einbringen der Bauelement-Magazine in die Magazin-Aufnahmevorrichtung ein gemeinsamer Vorgang. Somit können die Bauelemente mit einem ver- gleichsweise geringen manuellen Aufwand den einzelnen Bestückautomaten der Bestückanlage bereitgestellt werden.
Gemäß Anspruch 2 wird das Übergeben der Bauelement-Magazine durch einen entsprechenden Auftrag eines Datenverarbeitungs- Systems veranlasst, welches mit einem die Bestückanlage steuernden Zentralrechner gekoppelt ist. Dabei kann das Datenverarbeitungssystem, welches beispielsweise ein so genanntes Enterprise Resource Planning-System (ERP-System) ist, auf einer eigenen Datenverarbeitungsanlage oder auch auf einem die gesamte Bestückanlage steuernden Leitrechner installiert sein.
Das Veranlassen der Übergabe der Bauelement-Magazine kann somit auf vorteilhafte Weise automatisiert erfolgen, so dass das Setup der Magazin-Aufnahmevorrichtung relativ zeitnah zu einem Produktionsstart erfolgen kann. Somit können gegebenenfalls kurzfristig auftretende Änderungen in dem Produktions- ablauf bei der Rüstung der Magazin-Aufnahmevorrichtung berücksichtigt werden, sodass das Bereitstellen der Bauelemente nicht nur zügig, sondern auch auf flexible Art und Weise erfolgen kann, ohne dass es zu Verzögerungen in dem Bestückablauf kommt .
Gemäß Anspruch 3 werden zusätzlich die Anzahl an vorrätigen Bauelementen überwacht, welche in dem zumindest einen Lagerbehälter gelagert sind. Dies hat den Vorteil, dass mit Hilfe des oben genannten Datenverarbeitungssystems der zur Verfü- gung stehende Vorrat an Bauelementen stets bekannt ist, so dass man sich jederzeit einen genauen Überblick über den aktuellen Lagerbestand verschaffen kann. Selbstverständlich ist es dazu erforderlich, dass das Datenverarbeitungssystem ständig aktualisiert wird. Dies gilt sowohl bei der Einlage- rung von neu angelieferten Bauelement-Magazinen in das Lager als auch bei einem gegebenenfalls erfolgten erneuten Zurückverlagern von lediglich teilweise entleerten Bauelement- Magazinen. Auf diese Weise können vorhandene Restmengen an Bauelementen optimal wiederverwertet werden, so dass insge- samt gegenüber bekannten Logistikverfahren zur Lagerverwaltung von elektronischen Bauelementen ein geringerer Bestand an vorrätigen Bauelementen möglich ist, ohne dass dadurch die Auslastung der Bestückanlage durch vorübergehend nicht vorrä¬ tige Bauelemente reduziert wird.
Gemäß Anspruch 4 erfolgt das Übergeben der Bauelement- Magazine mittels einer automatischen Magazin- Handhabungsvorrichtung. Dies kann insbesondere bei der Lagerung der Bauelemente in einem Hochregallager sinnvoll sein, wobei als Magazin-Handhabungsvorrichtung bevorzugt ein so genanntes Hubbalkengerät eingesetzt werden kann. Derartige Geräte sind beispielsweise von Kommissioniersystemen bekannt, mit denen Waren beispielsweise für den Versandhandel von einem großen Lager in einzelne Behälter transferiert werden.
Gemäß Anspruch 5 erfolgt das Kontrollieren, ob die übergebe- nen Bauelement-Magazine jeweils an der vorgegebenen Aufnahme¬ position angeordnet sind, mittels eines Kontrollgerätes. Das Kontrollgerät ist bevorzugt einem so genannten Rüst- Arbeitsplatz zugeordnet.
Der Rüst-Arbeitsplatz, welcher auch als Setup-Station bezeichnet werden kann, ist bevorzugt nahe der Aufbewahrung der Lagerbehälter angeordnet. Das Kontrollgerät ist beispielswei¬ se ein Barcodescanner oder auch eine Datenempfangseinrichtung für Signale, die von einem Transponder ausgesendet werden. Bei der Verwendung eines Strichcode-Lesegerätes sind die Bauelement-Magazine mit einem entsprechenden Strichcode versehen, welcher das jeweilige Bauelement-Magazin bzw. den Typ und gegebenenfalls auch die Anzahl der in dem Bauelement- Magazin aufgenommenen Bauelemente angibt. Im Falle der Ver- wendung einer Datenempfangseinrichtung sind die Bauelement- Magazine mit entsprechenden Transpondern versehen, in welchen ebenfalls der Typ bzw. die Anzahl der in dem jeweiligen Bauelement-Magazin enthaltenen Bauelemente in Form eines entsprechenden Datensignals abgespeichert ist.
Auf diese Weise kann bereits unmittelbar nach dem für den jeweiligen Bestückprozess optimalen Beladen bzw. Rüsten der Magazin-Aufnahmevorrichtung eine sichere Rüstung gewährleistet werden. Damit wird bereits unmittelbar nach der Entnahme der Bauelement-Magazine aus einem Lagerbehälter sicherge¬ stellt, dass einzelne Zuführspuren der Bestückautomaten mit den passenden Bauelementen belegt werden. Im Falle einer zunächst fehlerhaften Anordnung der Bauelement-Magazine in der Magazin-Aufnahmevorrichtung kann dieser Fehler ohne großen Aufwand korrigiert werden.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass bekannte Verfahren zur Rüstkontrolle typischerweise in der Nähe des jeweiligen Bestückautomaten durchgeführt werden. Somit sind im Falle eines Austausches einzelner Bauelement-Magazine für eine Bedienperson oder einen Lagerarbeiter vergleichsweise weite Wege zwischen dem Automaten und dem Bauelement-Lager zurückzulegen. Bei dem hier beschriebenen Verfahren sind diese Wege deutlich kürzer, da eine fehlerhafte Rüstung bereits im Lager und nicht erst an den Bestückautomaten erkannt wird.
Gemäß Anspruch 6 erfolgt das Transportieren der Magazin- Aufnahmevorrichtung zu einem Bestückautomaten bereits vor dem Ende einer vorangegangenen Bestückprozedur, mit der Bauelemente aus einer anderen Magazin-Aufnahmevorrichtung bestückt werden. Eine derartige Pufferung von Magazin-Aufnahme¬ vorrichtungen hat den Vorteil, dass ein Wechsel von der anderen Magazin-Aufnahmevorrichtung zu der Magazin-Aufnahme- vorrichtung zu keinen längeren Stillstandszeiten des betreffenden Bestückautomaten führt.
Gemäß Anspruch 7 erfolgt das Transportieren der Magazin- Aufnahmevorrichtung zu einem Bestückautomaten mittels eines automatischen Lager-Transportsystems. Damit kann auf vorteil¬ hafte Weise der Personalaufwand für den Betrieb einer gesam¬ ten Elektronikfabrik reduziert werden. Ferner kann durch die Verwendung eines automatischen Lager-Transportsystems ein besonders zügiger Transport der Bauelemente von dem Bauele¬ ment-Lager hin zu dem jeweiligen Bestückautomaten gewährleistet werden. Abgesehen von Programmierfehlern des automatischen Lager-Transportsystems kann außerdem gewährleistet werden, dass die Magazin-Aufnahmevorrichtungen jeweils zu dem richtigen Bestückautomaten transportiert werden, so dass die Sicherheit der Rüstung für die einzelnen Bestückautomaten auch durch ggf. lange Transportwege zwischen Lager und Bestückanlage nicht reduziert ist.
Gemäß Anspruch 8 sind die Bauelement-Magazine so genannte Gebinde, bei denen die Bauelemente einzeln in Transportta¬ schen eines Bauelement-Gurtes aufbewahrt sind. Dies hat den Vorteil, dass sich das genannte Verfahren in vorteilhafter Weise für derzeit typischerweise verwendete Systeme zum automatischen Zuführen von Bauelementen an Bestückautomaten eignet .
Gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 wird ein Verfahren zum Einlagern von Bauelementen in ein Bauelement-Lager angegeben, bei dem jeweils gleichartige Bauelemente in einem Bauelement- Magazin aufbewahrt und mittels einer Magazin-Aufnahme¬ vorrichtung einem Bestückautomaten einer Bestückanlage zum automatischen Bestücken von Leiterplatten bereitgestellt aber nicht verwendet wurden. Das genannte Verfahren umfasst fol¬ gende Schritte: (a) Abkoppeln der Magazin-Aufnahmevorrichtung von einem Bauelement-Zuführbereich des Bestückautomaten, (b) Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung zu einem Abrüst-Arbeitsplatz und (c) Übergeben der Bauelement-Magazine direkt an zumindest einen Lagerbehälter.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der personelle Aufwand beim Einlagern von Bauele- ment-Magazinen, die in einem vorangegangenen Bestückprozess nicht vollständig entleert worden sind, dadurch reduziert werden kann, dass die jeweiligen Bauelement-Magazine unmit¬ telbar von der Magazin-Aufnahmevorrichtung in entsprechende Lagerbehälter übergeben werden. Auf diese Weise zumindest teilweise wieder befüllte Lagerbehälter können dann beispielsweise in einem Hochregallager eingelagert werden. Zum Einlagern in das Hochregallager kann ein so genanntes Hubbalkengerät verwendet werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß der Erfindung unter dem Begriff Magazin-Aufnahmevorrichtung eine Vorrichtung verstanden wird, welche direkt an einen Bestückautomaten derart ankoppelbar ist, so dass die einzelnen Bauelement- Magazine jeweils einer bestimmten Zuführspur des Bestückauto- maten zugeordnet sind und die entsprechenden Bauelemente über diese Zuführspur dem Bestückprozess bereitgestellt werden.
Gemäß Anspruch 10 wird zusätzlich kontrolliert, ob die zu übergebenen Bauelement-Magazine für den jeweiligen Lagerbe- hälter vorgesehen sind. Falls das Bauelement-Magazin nicht für den jeweiligen Lagerbehälter vorgesehen ist, dann erfolgt ein Auswählen eines vorgesehenen Lagerbehälters. Dies hat den Vorteil, dass stets eine genaue Zuordnung zwischen den Lager- behältern und den darin enthaltenen Bauelement-Typen gegeben ist. Das Kontrollieren kann bevorzugt mittels eines Kontroll¬ gerätes erfolgen, welches dem Abrüst-Arbeitsplatz zugeordnet ist. Dabei kann der Abrüst-Arbeitsplatz identisch sein mit einem oben beschriebenen Arbeitsplatz, an dem im Rahmen der Bereitstellung von Bauelementen für die Bestückanlage Bauelement-Magazine an eine Magazin-Aufnahmevorrichtung übergeben werden .
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Abrüst-Arbeitsplatz nahe an einem entsprechenden Lager angeordnet ist, in dem die Lagerbehälter aufbewahrt werden. Dies hat nämlich den Vorteil, dass beim Befüllen der Lagerbehälter lediglich kurze Transportwege zurückzulegen sind, so dass das Einlagern der Bauelement-Magazine mit einem geringeren apparativen Aufwand (im Falle einer automatischen Einlagerung mittels eines Regal-Bediengerätes) oder mit einem geringen personellen Aufwandes (im Falle einer manuellen Einlagerung) erfolgen kann .
Das Kontrollgerät ist beispielsweise ein Strichcode- Lesegerät, mit dem an den Bauelement-Magazinen angebrachte Strichcodes mit an den Lagerbehältern angebrachten Strichcodes verglichen werden. Ebenso kann das Kontrollgerät jedoch auch eine Datenempfangseinrichtung für so genannte Transpon- dersignale sein, welche Transpondersignale von entsprechenden Transpondern ausgesendet werden, die an den Bauelement- Magazinen bzw. an dem jeweiligen Lagerbehälter angeordnet sind.
Um Fehler in der Lagerverwaltung insbesondere hinsichtlich der Typen der in den jeweiligen Lagerbehältern enthaltenen Bauelementen zu reduzieren, kann das Lagersystem bevorzugt derart organisiert sein, dass in jedem Lagerbehälter ledig¬ lich ein Typ von Bauelement gelagert wird.
An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass natürlich auch eine Beladung mit unterschiedlichen Bauelementen möglich ist . Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der benötigte Lagerplatz für die unterschiedlichsten Bauelemente zu klein ist. Bei einer Beladung mit unterschiedlichen Bauelementen sollte der Lagerbehälter allerdings in mehrere Zonen geteilt werden, um eine feste Zuordnung der Bauelemente während der
Lagerung zu gewährleisten. Eine Verifizierung der Bauelemente zu den einzelnen Zonen kann dann in analoger Weise beispielsweise über das Einlesen eines Barcodes sichergestellt werden.
Gemäß Anspruch 11 ist ferner vorgesehen, dass eine Zuordnung zwischen dem zu übergebenen Bauelement-Magazin, der Anzahl der in dem jeweiligen Bauelement-Magazin verbliebenen Bauelemente und dem jeweiligen Lagerbehälter, welchem das Bauelement-Magazin übergeben wird, vorgenommen wird. Diese Zuord- nung wird dann in einem Datenverarbeitungssystem abgespeichert. Dies hat den Vorteil, dass automatisch eine ständige Überwachung der Anzahl und der Typen an vorrätigen Bauelementen vorgenommen wird, welche in dem zumindest einen Lagerbe¬ hälter gelagert sind. Dabei wird das Datenverarbeitungssystem ständig aktualisiert, wobei die Aktualisierung nicht nur bei der Einlagerung von teilweise entleerten Bauelement- Magazinen, sondern auch bei der Einlagerung von neu angelieferten Bauelement-Magazinen jeweils auf den aktuellen Stand gebracht wird.
Eine Information bezüglich der Anzahl der zurückgestellten Bauelemente, welche in einem teilweise entleerten Bauelement- Magazin enthalten sind, wird bevorzugt von den betreffenden Bestückautomaten bereitgestellt. Dies stellt jedoch hinsicht¬ lich der Implementierbarkeit des beschriebenen Verfahrens keine besondere Schwierigkeit dar, da von einem Bestückauto¬ maten typischerweise ständig die Vorräte an Bauelementen überwacht werden, die sich in seinen Zuführspuren befinden. Demzufolge sind am Ende einer bestimmten Bestückprozedur die Informationen bezüglich des Bauelementtyps und der Bauelementeanzahl in sämtlichen Zuführspuren bekannt. Diese Informationen können in geeigneter Weise über drahtgebundene oder drahtlose Datenverbindungen von dem Bestückautomaten an das genannte Datenverarbeitungssystem übermittelt werden.
Gemäß Anspruch 12 erfolgt das Transportieren der Magazin- Aufnahmevorrichtung zu dem Abrüst-Arbeitsplatz mittels eines automatischen Lager-Transportsystems. Damit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass das Einlagern von teilweise entleerten Bauelement-Magazinen zum einen mit einem geringeren Personalaufwand und zum anderen mit kurzen Transportzei¬ ten realisiert werden kann.
Gemäß dem unabhängigen Anspruch 13 wird ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage für elektronische Baugruppen angegeben. Das Verfahren umfasst (a) das Bereitstellen von Bauelementen für eine Bestückanlage mit mindestens einem Bestückautomaten mittels eines Ausführungsbeispiels des oben genannten Verfahrens zum Bereitstellen von Bauelementen, (b) das Verwenden von zumindest einer Teilmenge der bereit ge¬ stellten Bauelemente zum Bestücken von Leiterplatten und (c) das Einlagern von Bauelementen in ein Bauelement-Lager mit- tels eines Ausführungsbeispiels des oben genannten Verfahrens zum Einlagern von Bauelementen. Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Betrieb der Fertigungsanlage und eine entspre¬ chende Lagerhaltung für Bauelemente bzw. Bauelement-Magazine auf vorteilhafte Weise synchronisiert werden kann. Durch eine ständige Erfassung der tatsächlich verbrauchten Menge an
Bauelementen können somit Nachbestellungen frühzeitig ausgelöst werden, so dass stets gewährleistet ist, dass die erfor¬ derlichen Bauelemente auch tatsächlich in dem Bauelement- Lager vorhanden sind.
Der synchrone Betrieb zwischen Bestückanlage und Lagerhaltung hat ferner den Vorteil, dass der so genannte Boxenstopp, das heißt ein Auswechseln von Magazin-Aufnahmevorrichtungen an einem Bestückautomaten sehr zügig vorgenommen werden kann. Somit können infolge von reduzierten Stillstandszeiten der
Bestückautomaten die Durchlaufzeiten für Bauelemente und für Leiterplatten entsprechend reduziert werden. Dies hat zur Folge, dass der Betrieb einer Fertigungsanlage eine deutliche geringere Material- bzw. Kapitalbindung erfordert und somit zu einer optimalen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden
Ressourcen wie Lagerfläche, Anzahl an vorhandenen Bestückautomaten und Anzahl der eingesetzten Arbeitskräfte beiträgt. Dies alles führt zu einer erheblichen Kostenreduzierung, die an die Kunden weitergegeben werden kann. Damit ergibt sich für denjenigen Elektronikhersteller ein Wettbewerbsvorteil, der das erfindungsgemäße Verfahren in geeigneter Weise anwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine vollständige Realisierung des so genannten Track and Trace-Prinzips, dass heißt eine vollständige Kontrolle über den gesamten Lagerbe¬ stand und über den Produktionsablauf. Die Fertigungsanlage, welche eine Bestückanlage und entsprechende Lagerflächen umfasst, kann somit auf vorteilhafte Weise mit einer hohen Lagerdichte und damit mit einer Flächenersparnis realisiert werden. Gleichzeitig ermöglicht das realisierte Track and Trace-Prinzip eine hohe Flexibilität bei gegebenenfalls kurzfristig erforderlichen Änderungen der durchzuführenden Bestückprogramme .
Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass das beschriebene Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage insbesondere vier Vorteile aufweist:
1. Im Vergleich zu bekannten Verfahren zum Betreiben von Fertigungsanlagen für elektronische Baugruppen erfordert das hier beschriebene Verfahren aufgrund der vollständigen Kon- trolle des gesamten Lagerbestandes und des Produktionsablau¬ fes eine deutlich geringere Lagerhaltung von Bauelementen bzw. Bauelement-Magazinen. So können beispielsweise die Lagerbestände an Bauelementen bzw. Bauelement-Magazinen um bis zu 20 bis 30% reduziert werden. Dies hat im Ergebnis zur Folge, dass die Kapitalkosten für die Lagerbestände um ca. 25% reduziert werden können.
2. Das beschriebene Verfahren ermöglicht ferner eine deutlich verbesserte Produktivität insbesondere durch reduzierte Stillstandszeiten bei so genannten Boxenstopps, mit denen Magazin-Aufnahmevorrichtungen für einen Bestückautomaten ausgetauscht werden. Bei Anwendung des genannten Verfahrens erreicht man somit durch deutlich reduzierte Maschinenstill¬ standszeiten eine Maschinenauslastung von nahezu 100%. Ferner können die Zeiten für die Handhabung von Bauelement-Magazinen und für die erforderliche Rüstkontrolle, welche bei dem beschriebenen Verfahren unabhängig von dem jeweiligen Bestückautomaten durchgeführt wird, um bis zu 90% reduziert werden. Dadurch ergibt sich insgesamt eine Reduzierung der Durchlaufzeit für die Bestückung einzelner Leiterplatten um bis zu 30%.
3. Die vollständige Realisierung des so genannten Track and Trace-Prinzips hat ferner zur Folge, dass die Fertigungsanla¬ ge mit einer deutlich höheren Flexibilität betrieben werden kann. Dies bedeutet, dass bereits die Bestückung von Leiter¬ platten mit einer vergleichsweise geringeren Losgröße aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten rentabel ist, da die Fertigungsanlage aufgrund der verbesserten Flexibilität schnell an unterschiedliche Bestückprozeduren angepasst werden kann. In diesem Zusammenhang ist unter dem Begriff Losgröße die Anzahl an Leiterplatten zu verstehen, die mit einem identischen Bestückinhalt bestückt werden.
4. Aufgrund der ständigen Kontrolle über den Lagerbestand und den Produktionsablauf kann ferner eine verbesserte Qualität der Bestückung erreicht werden. Damit kann der Ausschuss an Leiterplatten, die schlecht oder fehlerhaft bestückt worden sind, erheblich reduziert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen.
In der Zeichnung zeigen in schematischen Darstellungen
Fig. 1 bis 6 ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage für elektronische Baugruppen.
An dieser Stelle bleibt anzumerken, dass sich in der Zeichnung die Bezugszeichen von gleichen oder von einander ent- sprechenden Komponenten lediglich in ihrer ersten Ziffer unterscheiden .
Das Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage für elekt- ronische Baugruppen beginnt mit einem Auftragsstart durch ein E_nterprise Resource P_lanning-System (ERP-System) . In diesem Datenverarbeitungs- und Verwaltungssystem sind sämtliche Bauelement-Magazine einschließlich der jeweiligen Magazingrö¬ ße erfasst, welche in einem Lager 100, das in Fig. 1 schema- tisch dargestellt ist, gelagert sind. Dabei werden lediglich Aufträge gestartet, die eine ausreichende Materialverfügbar¬ keit an gelagerten Bauelementen gegeben ist. Abhängig von dem jeweils erteilten Auftrag werden verschiedene Lagerbehälter 110, 112 und/oder 114 beispielsweise mittels eines automati- sehen Regalbediengerätes aus dem Lager 100 entnommen. Dabei sind in dem Lagerbehälter 110 Bauelement-Magazine 111 mit einem Bauelement vom Typ A gelagert. Entsprechend enthält der Lagerbehälter 112 Bauelement-Magazine 113 mit einem Bauele¬ ment vom Typ B und der Lagerbehälter 114 enthält Bauelement- Magazine 115 mit Bauelementen vom Typ C. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bauelement- Magazine 111, 113 und 115 jeweils Gebinde, die mittels eines Spulenkörpers realisiert sind, auf dem ein Bauelement-Gurt aufgewickelt ist. Die Bauelement-Gurte weisen jeweils eine Vielzahl von Bauelement-Taschen auf, in denen sich jeweils ein Bauelement vom entsprechenden Typ befindet.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Lagerbehälter 110, 112 und 114, welche nunmehr schematisch durch den Lagerbehälter 210 dargestellt sind, zu einem so genannten Rüst-Arbeitsplatz 230 transferiert. Dieser Transport erfolgt bevorzugt eben¬ falls mittels eines automatischen Transportsystems. Der Rüst- Arbeitsplatz 230, welcher auch als Setup-Arbeitsplatz be- zeichnet werden kann, umfasst einen Rechner 232. Der Rechner ist mit einem Kontrollgeräte 231 versehen, welches gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein Strichcode- Lesegerät ist .
Eine Bedienperson 240 entnimmt aus den jeweiligen Lagerbehäl¬ tern 210 Bauelement-Magazine 211, 213 bzw. 215, welche mit Bauelementen vom Typ A, vom Typ B bzw. vom Typ C gefüllt sind. Die Bauelement-Magazine 211, 213 und 215 werden sodann in eine Magazin-Aufnahmevorrichtung 220 eingebracht, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein so genannter Rüstwagen 220 ist.
Die Bedienperson 240 legt dabei die einzelnen Gebinde 211, 213 und 215 derart in den Rüstwagen 220 ein, dass die Bauele¬ ment-Magazine 211, 213 und 215 in einer für einen Bestückau¬ tomaten geeigneten räumlichen Sequenz angeordnet sind. Bevorzugt wird diese räumliche Sequenz der Bedienperson 240 auf einer Anzeige bzw. auf einem Monitor des Rechners 232 ange- zeigt.
Nach dem Beladen des Rüstwagens 220 erfolgt eine Kontrolle der vorgenommenen Rüstung. Dazu nimmt die Bedienperson 240 das Strichcode-Lesegerät 231 in die Hand und erfasst damit einen ersten Strichcode, der an dem Lagerbehälter 210 vorgesehen ist, einen zweiten Strichcode, der an dem Rüstwagen 220 vorgesehen ist und Strichcodes, die jeweils an den einzelnen Gebinden 211, 213 und 215 angebracht sind. Auf diese Weise kann zum einen die korrekte Positionierung der jeweiligen Bauelement-Magazine 211, 213 bzw. 215 in dem Rüstwagen 220 verifiziert und zum anderen eine genaue Zuordnung zwischen dem Lagerbehälter 210, dem Rüstwagen 220 bzw. den einzelnen Bauelement-Magazinen 211, 213 und 215 vorgenommen werden. Selbstverständlich kann die Identifizierung der einzelnen Bauelement-Magazine 211, 213 und 215 anstelle des Strichcodes auch beispielsweise mittels Transponder oder RFID (Radio Frequency Identification) und einem entsprechenden Lesegerät erfolgen .
Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem Setup des Rüstwagens 220 keinerlei Wartezeiten aufgrund von fehlenden Bauelement- Magazinen 211, 213 und 215 zu besorgen ist, da, wie oben bereits zuvor erläutert, lediglich Aufträge gestartet werden, sofern eine ausreichende Materialverfügbarkeit in dem Lager 100 gewährleistet ist.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass infolge der automati¬ schen Auslagerung der Lagerbehälter 210 aus dem Lager 100 ein vollständig automatisiertes Lager realisiert ist, welches eine Entnahme von Bauelement-Magazinen 211, 213 und 215 rund um die Uhr, das heißt 24 Stunden am Tag erlaubt.
Der Rüstwagen 220 wird, nachdem er vollständig beladen und die entsprechende Rüstung verifiziert worden ist, zu der Fertigungslinie transportiert. Dies erfolgt gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel manuell durch eine Bedien- person 340, welche in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei können auch mehrere Rüstwägen 320 in der Nähe der Bestücklinie bevorratet werden, welche Rüstwägen 320 jeweils eine unter¬ schiedliche Rüstung mit Gebinden 311, 313 und 315 aufweisen, . Durch eine derartige Bevorratung bzw. Pufferung von Rüstwägen 320 kann gewährleistet werden, dass ein Auswechseln von einem vorherigen Rüstwagen zu dem nächsten Rüstwagen 320 sehr schnell erfolgen kann. Auf diese Weise können die mit einem derartigen Boxenstopp verbundenen Stillstandszeiten im Bestückautomaten deutlich reduziert werden.
Wie in Fig. 4 schematisch illustriert, erfolgt nach einem Wechsel der Rüstwägen 420 die eigentliche Produktion der elektronischen Baugruppen. Dabei kann neben einem Bestücken von Leiterplatten mittels einer Bestückanlage 451, welche einen oder mehrere Bestückautomaten 450 aufweist, auch ein Drucken von Leiterplatten und gegebenenfalls auch ein Löten der bestückten Leiterplatten beispielsweise mittels eines so genannten Reflow Ofens erfolgen. Während der Produktion wird ständig die tatsächliche verbrauchte Menge an Bauelementen erfasst, so dass gegebenenfalls erforderliche Nachbestellun¬ gen von Bauelementen, die in dem Lager 100 nicht mehr in ausreichender Verfügbarkeit vorhanden sind, frühzeitig ausge¬ löst werden können.
Bei der Bestückung der Leiterplatten werden demzufolge Bauelemente vom Typ A aus dem Bauelement-Magazin 411, Bauelemen- te vom Typ B aus dem Bauelement-Magazin 413 und Bauelemente vom Typ C aus dem Bauelement-Magazin 415 entnommen. Dabei sind sämtliche Bauelement-Magazine 411, 413 und 415 in der Magazin-Aufnahmevorrichtung bzw. dem Rüstwagen 420 aufgenommen, welcher mit der Zuführeinheit der jeweiligen Bestückau- tomaten 450 gekoppelt ist.
Nach dem erfolgreichen Ende einer Bestückprozedur werden die nicht mehr benötigten Rüstwägen 420 von der Bestücklinie 451 entfernt und zu einem Abrüst-Arbeitsplatz 530 transportiert. Bevorzugt ist dieser Abrüst-Arbeitsplatz 530 identisch mit dem in Fig. 2 dargestellten Rüst-Arbeitsplatz 230 (siehe Fig. 2) . An dem Abrüst-Arbeitsplatz 530, welcher einen Rechner 532 sowie ein Kontrollgerät 531 umfasst, kann eine Be- dienperson 540 aus dem Rüstwagen 520 nicht vollständig ent¬ leerte Bauelement-Magazine 511, 513 und 515 entnehmen und diese in entsprechende Lagerbehälter 510 einlegen. Dabei erfolgt eine Erfassung von Barcodes, die an den Gebinden 511, 513 und 515 sowie an dem Lagerbehälter 510 und gegebenenfalls auch an dem Rüstwagen 520 angebracht sind. Diese Erfassung von Barcodes ermöglicht eine genaue Zuordnung der Lagerbehäl¬ ter 510 und den darin befindlichen Bauelemente. Dabei wird neben dem Typ des eingelegten Bauelements auch die Anzahl der eingelegten Bauelemente erfasst und in dem oben genannten ERP-System gespeichert. Auf diese Weise kann ein ständiger Überblick über den genauen Lagerbestand der einzelnen Bauelemente gewährleistet werden.
Wie in Fig. 6 illustriert, erfolgt nach dem Einlegen von
Gebinden 611 in den Lagerbehälter 610, von Gebinden 613 in den Lagerbehälter 612 und von Gebinden 615 in den Lagerbehälter 614 ein Einlagern der Lagerbehälter 610, 612 und 614 in das Lager 600, welches das selbe Lager wie das Lager 100 sein kann. Auch hier erfolgt das Einlagern bevorzugt automatisch durch entsprechende Handhabungs- bzw. Regalbediengeräte. Damit steht das abgerüstete Material, das heißt die bei vorhergehenden Bestückprozeduren nicht verwendeten Bauelemente sofort für neue Aufträge zum Bestücken von Leiterplatten zur Verfügung.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich ein beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Dazu zählen auch unterschiedlichste Ein- Auslagerstrategien wie beispielsweise das definierte Einlagern von kompletten Setups, damit diese in einem Block wieder ausgelagert werden können.
Zusammenfassend bleibt festzustellen:
Es wird der Betrieb einer Fertigungsanlage 451 für elektroni¬ sche Baugruppen beschrieben, wobei das Rüsten von Magazin- Aufnahmevorrichtungen 220 mit Bauelement-Magazinen 111, 113, 115 und eine entsprechende Rüstkontrolle unmittelbar nach der Entnahme der Bauelement-Magazine 111, 113, 115 aus Lagerbe¬ hältern 110, 112, 114 erfolgt. Bei der Rüstkontrolle wird ein Lesegerät 231 verwendet, welches mit einem zentralen Daten¬ verarbeitungssystem 232 gekoppelt ist. Das Datenverarbei- tungssystem 232 ist wiederum mit einzelnen Bestückautomaten
450 verbunden und ermöglicht somit eine vollständige Kontrol¬ le über den gesamten Lagerbestand und den Produktionsablauf. Somit können Rüstungen von Magazin-Aufnahmevorrichtungen 220 zeitnah zum Produktionsstart einer Leiterplattenbestückung vorgenommen werden. Das Abrüsten von teilweise verbrauchten
Bauelement-Magazinen 611, 613, 615 erfolgt in analoger Weise, wobei die entsprechenden Bauelement-Magazine 611, 613, 615 unmittelbar von der entsprechenden Magazin- Aufnahmevorrichtung 520 in einen Lagerbehälter 610, 612, 614 transferiert werden. Auch dabei erfolgt eine genaue Zuordnung der jeweils eingelagerten Bauelement-Magazine 611, 613, 615 hinsichtlich des eingelagerten Bauelement-Typs und der Bauelement-Menge. Entsprechende Informationen werden automatisch an das Datenverarbeitungssystem 532 übergeben. Somit ist stets ein genauer Überblick über den aktuellen Lagerbestand gewährleistet .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bereitstellen von Bauelementen für eine Bestückanlage (451) mit mindestens einem Bestückautomaten (450) zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit
Bauelementen, wobei die Bauelemente in Bauelement-Magazinen (111, 113, 115) mit jeweils gleichartigen Bauelementen aufbewahrt sind, das Verfahren aufweisend folgende Schritte:
• Übergeben der Bauelement-Magazine (111, 113, 115) von zumindest einem Lagerbehälter (110, 112, 114) direkt an eine Magazin-Aufnahmevorrichtung (220), so dass die Bauelement-Magazine (111, 113, 115) in einer für den Bestückauto¬ maten (450) geeigneten räumlichen Sequenz angeordnet sind,
• Kontrollieren, ob die übergebenen Bauelement-Magazine (111, 113, 115) jeweils an einer vorgegebene Aufnahmeposition der
Magazin-Aufnahmevorrichtung (220, 320) angeordnet sind, und, falls ein Bauelement-Magazin (111, 113, 115) nicht der vorgegebene Aufnahmeposition angeordnet ist, Umsetzen des betreffenden Bauelement-Magazins (111, 113, 115) an die korrekte Aufnahmeposition,
• Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung (320) zu einem Bestückautomaten (450), und
• Koppeln der Magazin-Aufnahmevorrichtung (320) mit einem Bauelement-Zuführbereich des Bestückautomaten (450) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Übergeben der Bauelement-Magazine (111, 113, 115) durch einen entsprechenden Auftrag eines Datenverarbeitungssystems (232) veranlasst wird, welches Datenverarbeitungssystems (232) mit einem die Bestückanlage (451) steuernden Zentral¬ rechner gekoppelt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, zusätzlich aufweidend folgenden Schritt :
• Überwachen der Anzahl vorrätiger Bauelemente, welche in dem zumindest einen Lagerbehälter (110, 112, 114) gelagert sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Übergeben der Bauelement-Magazine (111, 113, 115) mittels einer automatischen Magazin-Handhabungsvorrichtung erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Kontrollieren, ob die übergebenen Bauelement-Magazine
(111, 113, 115) jeweils an einer vorgegebenen Aufnahmepositi¬ on angeordnet sind, mittels eines Kontrollgerätes (231) erfolgt, welches einem Rüst-Arbeitsplatz (230) zugeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung (320) zu einem Bestückautomaten (450) bereits vor dem Ende einer vorangegangenen Bestückprozedur erfolgt, mit der Bauelemente aus einer anderen Magazin-Aufnahmevorrichtung bestückt werden .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung (320) zu einem Bestückautomaten (450) mittels eines automatischen Lager-Transportsystems erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Bauelement-Magazine Gebinde (211) sind, bei denen die Bauelemente einzeln in Transporttaschen eines Bauelement- Gurtes aufbewahrt sind.
9. Verfahren zum Einlagern von Bauelementen in ein Bauelement-Lager (600), wobei jeweils gleichartige Bauelemente in einem Bauelement-Magazin (611, 613, 615) aufbewahrt und mittels einer Magazin-Aufnahmevorrichtung (520) einem Bestückautomaten (450) einer Bestückanlage (451) zum automati¬ schen Bestücken von Leiterplatten bereitgestellt aber nicht verwendet wurden, das Verfahren aufweisend folgende Schritte:
• Abkoppeln der Magazin-Aufnahmevorrichtung (520) von einem Bauelement-Zuführbereich des Bestückautomaten (450),
• Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung (520) zu einem Abrüst-Arbeitsplatz (530) und
• Übergeben der Bauelement-Magazine (611, 613, 615) direkt an zumindest einen Lagerbehälter (610, 612, 614) .
10. Verfahren nach Anspruch 9, zusätzlich aufweisend folgenden Schritt :
• Kontrollieren, ob die zu übergebenden Bauelement-Magazine
(611, 613, 615) für den jeweiligen Lagerbehälter (610, 612, 614) vorgesehen sind, und, falls ein Bauelement-Magazin (611, 613, 615) nicht für den jeweiligen Lagerbehälter (610, 612, 614) vorgesehen ist, Auswählen des vorgesehenen Lagerbehälters (610, 612, 614) .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, zusätzlich aufweisend folgende Schritte:
• Vornehmen einer Zuordnung zwischen
- dem zu übergebenden Bauelement-Magazin (611, 613, 615),
- der Anzahl der in dem jeweiligen Bauelement-Magazin (611, 613, 615) verbliebenen Bauelemente und
- dem jeweiligen Lagerbehälter (610, 612, 614), an welchen das Bauelement-Magazin (611, 613, 615) übergeben wird, und • Abspeichern dieser Zuordnung in einem Datenverarbeitungssystem (532) .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Transportieren der Magazin-Aufnahmevorrichtung (520) zu einem Abrüst-Arbeitsplatz (530) mittels eines automatischen Lager-Transportsystems erfolgt.
13. Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage für elekt- ronische Baugruppen, aufweisend folgende Schritte:
• Bereitstellen von Bauelementen für eine Bestückanlage (451) mit mindestens einem Bestückautomaten (450) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
• Verwenden von zumindest einer Teilmenge der bereitgestell- ten Bauelemente zum Bestücken von Leiterplatten und
• Einlagern von Bauelementen in ein Bauelement-Lager (600) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 12.
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