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Fuji Europe

Automatisiert, flexibel und effizient bestücken

15. November 2023, 8:30 Uhr | Heinz Arnold

Fuji hat die Maschinen der »R-Serie« so ausgelegt, dass die manuellen Tätigkeiten auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem erhöhen sie die Energieeffizienz und die Flexibilität und zielen auf Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbestückung ab.

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Die Elektronikbranche steht vor wachsenden Herausforderungen. Zum einen gilt es, die Digitalisierung und Vernetzung voranzutreiben – Anlagen und Systeme müssen für durchgängige Prozesse nahtlos miteinander kommunizieren können und in Software-Landschaften integriert werden. Gleichzeitig stehen die Marktteilnehmer der Personalknappheit, dem Rohstoffmangel, der Energiekrise und Nachfrageschwankungen bei steigenden Produktionskosten gegenüber. Der Wettbewerbsdruck ist hoch.

»Produktivität in der Fertigung war noch nie so wichtig wie heute. Wir zielen mit unseren ‚R’-Bestückungsautomaten auf eine hocheffiziente und agile Fertigung, die auch auf Nachhaltigkeit ausgelegt ist. Unsere Bestückungsautomaten der R-Series unterstützen verschiedenste Produktionsarten und erweisen sich als sehr wirtschaftlich und energiesparsam«, sagt Stefan Janssen, Managing Director der Fuji Europe.

Automatisierung gewinnt an Bedeutung

Auf der productronica demonstriert Fuji verschiedene Automatisierungssysteme, darunter auch eine Linie, die ohne jedes menschliches Zutun Elektronik produziert. Sie besteht aus dem Drucker »NXTR PM« und dem Bestückungsautomaten »NXTR A«, mit einer Anbindung an einen AMR (Autonomous Mobile Robot). Damit kann Fuji den Besuchern das Zusammenspiel der Maschinen zeigen, das das Herzstück der Smart Factory 2.0 bildet, sowie die neu entwickelten »RH«-Bestückungsköpfe, die in der R-Serie Anwendung finden.

Die NXTR A automatisiert bisher manuell durchgeführte Prozesse wie den Feeder-Tausch und die Materialnachversorgung. Die Bediener von Maschinen sind damit frei von Feeder-Tausch- und Teileversorgungsarbeiten, die in der Regel den größten Arbeitsanteil des Bedieners vor den Bestückungsmaschinen ausmachen.

Die Befreiung von Setup-Änderungen und Nachschubarbeiten führt zu höherer Produktivität, weil die Maschinenstopps verringert werden. Die Bestückungsmaschine bietet zudem zahlreiche Funktionen zur Aufrechterhaltung einer hohen Qualität. Die NXTR A erkennt automatisch, wenn Teile auslaufen, und der Smart Loader liefert die erforderlichen Teile, bevor sie ausgehen. Das basiert auf Berechnungen im System.

Die »NXTR S« ist die erste Ausbaustufe der Smart-Factory-Plattform. Sie setzt auf neue Multi-Feeder-Units, die den Feeder-Betrieb erleichtern und optimieren. Der Manual Mode verwendet die Feeder, die zurzeit schon bei Kunden von Fuji Europe in Gebrauch sind. Dies hat den Vorteil, dass kein Generationswechsel der Feeder erforderlich ist und sich damit ein hohes Ersparnispotenzial ergibt.

Mit dem Schablonendrucker NXTR PM wird das NXTR-Konzept auf den Lotpastendruckprozess übertragen. NXTR PM ermöglicht, das Reinigungspapier zu wechseln und das Lot zuzuführen, ohne die Produktion zu unterbrechen. Damit werden die Hauptursachen für Produktionsunterbrechungen im Druckprozess abgestellt. Mit dem Drucker können unterschiedliche Schablonenrahmengrößen bis zu 750 mm × 810 mm verarbeitet werden. Auch feinste Strukturen sowie technologisch herausfordernde Druckaufgaben können mit dem NXTR PM umgesetzt werden. Durch die volle Integration in die Produktionssoftware »Nexim« werden neben der Programmerstellung alle weiteren Möglichkeiten der Kommunikation mit den weiteren Prozesssystemen in der Fertigungslinie ermöglicht.

Mehr Nachhaltigkeit in der Bestückung

Die Bestückungsautomaten NXTR A und NXTR S gehören zu der R-Maschinenreihe. Sie bieten ein modulares Design, das schnelle Anpassungen bei veränderten Bedarfen in der Produktion ermöglicht. Es lassen sich Köpfe, Einheiten und sogar ganze Module ohne Werkzeug austauschen. Die vorausschauende Wartung wird durch eine Selbstdiagnose ermöglicht, die verhindert, dass plötzliche Maschinenstopps den Produktionsplan beeinträchtigen.

Die NXTR-Modelle unterstützen die Hochgeschwindigkeits-Panel-Produktion mit einem hohen Durchsatz ohne Qualitätseinbußen. Mit der intelligenten Sensorik ist eine stabile und qualitativ hochwertige Platzierung gewährleistet. Der Zustand der Maschine wird in Echtzeit überwacht und gleichzeitig die Belastung von Bauteilen und Panels kontrolliert.

»Als Reaktion auf die Nachfrage des Marktes haben wir neue 2RV-Module als Teil unserer NXTR S herausgebracht. Die 2RV-Module sind noch mal schneller als die NXTR-Module, ohne dass die Transportfähigkeit der NXTR-Module beeinträchtigt wird. Die NXTR-Module verfügen über die größte unterstützte Plattengröße unter den Maschinen der NXT-Serie. Dadurch eignen sich die 2RV-Module für ein breites Produktionsspektrum einschließlich Automobil-Panels, mobile Geräte, LED-Anzeigen und vieles mehr«, erklärt Stefan Janssen.

Die dritte und damit letzte im Bunde der R-Reihe ist das neue Bestückungssystem »AIMEXR«, das ebenfalls mehrere zentrale Herausforderungen der SMT-Fertigung adressiert: Energieeinsparung, Individualisierung und Flexibilisierung sowie Geschwindigkeit und Effizienz. Das System ist auf den unterbrechungsfreien Betrieb ausgelegt und reduziert gleichzeitig den Energieverbrauch gegenüber dem Vorgänger um etwa 10 Prozent. Die AIMEXR kann bis zu 130 verschiedene Teiletypen aufnehmen und Panels mit einer Größe von bis zu 1068 mm × 610 mm produzieren.

Die korrekte Bestückung und die stabile Bestückungsqualität werden gewährleistet, indem der Zustand der elektronischen Teile und Leiterplatten mithilfe von Echtzeit-Sensortechnologie geprüft und die Prüfergebnisse an die Maschine weitergegeben werden. Die AIMEXR kann dazu beitragen, den Stillstand der Linie zu minimieren und die Betriebsraten zu verbessern. Das ebnet den Weg zur Non-Stop-Produktion. Unterstützt wird dies auch durch die automatische, einfache und zuverlässige Offline-Wartung.

Zudem ermöglicht Fuji es, mit dem Support-Tool »mobile Conductor« Personal zielgerichtet einzusetzen, um Laufwege zu sparen. Das mündet in einer Verkürzung der Ausfallzeiten, weil die Bediener informiert werden und sofort handeln können. Dabei können auch Benachrichtigungen für Nicht-Fuji-Ausrüstung erfolgen.

Auf der productronica zeigt Fuji zudem weitere Tools, die vollautomatische Prozesse ermöglichen. »Unser Anspruch ist es, die Effizienz in der gesamten Prozesskette der Bestückung stetig zu erhöhen und gleichzeitig die Umweltbelastung zu verringern. Mit unseren Bestückungsautomaten unterstützen wir unter anderem die Optimierung und Automatisierung von Logistik-, Wartungs- und Umrüstprozessen. Das spart Zeit, Aufwand und letztlich Energie«, sagt Stefan Janssen.

Fuji Europe, Halle A3, Stand 317