Yamaha Motor hat diesen Trend frühzeitig erkannt und die „Intelligente Fabrik“ entwickelt, ein IoT/M2M-Integrationssystem (Abb. 1), das modernste Technologien nutzt. Für die Implementierung der Intelligenten Fabrik schlägt Yamaha Motor einen praktischen Vier-Schritte-Prozess vor (Abb. 2). In den Schritten 1 und 2 konzentriert sich das Unternehmen auf die Automatisierung und die damit verbundene Arbeitsersparnis in der SMT-Fertigungslinie (Surface Mount Technology) durch M2M-Konnektivität und fördert diese aktiv.
Dabei hat Yamaha die Zusammenarbeit gefördert, nicht nur zwischen den SMT-Maschinen von Yamaha, sondern auch mit Maschinen anderer Hersteller. Tatsächlich verfügt das Unternehmen bereits über Erfahrung in der Installation zahlreicher Produktionslinien dieser Art.
Als praktisches Problem bei der Vernetzung von Maschinen verschiedener Hersteller mit unterschiedlichen Entwicklungsansätzen und Unternehmensgrößen besteht eine große Menge an geschützten Informationen, die nicht offengelegt werden können. Daher beschränkt sich der Informationsaustausch praktisch auf grundlegende Standardinformationen wie Board-IDs und Fehlerberichte. Zudem ist es für Hersteller mit unterschiedlichen Ressourcen und Rahmenbedingungen äußerst schwierig, gleichzeitig Software für die Zusammenarbeit zu entwickeln. Folglich sind die durch Kooperation erzielbaren Synergieeffekte naturgemäß begrenzt.
1 STOP-LÖSUNG
Um fortschrittliche M2M-Konnektivität zu erreichen und diese Einschränkungen zu überwinden, fördert Yamaha Motor konsequent das firmeneigene Konzept der „1-STOP-Lösung“. Dabei werden ausschließlich Yamaha-Produkte eingesetzt, um intelligente SMT-Maschinen und Software zu verbinden und so Synergieeffekte zu maximieren.
Yamaha Motor verfügt bereits über eine komplette Produktionslinie mit Kernmaschinen: SMD-Speichersysteme, Drucker, Dosieranlagen, SPI-Inspektionsmaschinen, Montagelinien und AOI-Systeme (Automatisierte Optische Inspektion). Die Vernetzung aller Maschinen einer solchen Montagelinie – ohne Blackbox – über fortschrittliche M2M-Kommunikation in einer „intelligenten Fabrik“ maximiert die Effektivität der Zusammenarbeit zwischen Maschine und Software. So lässt sich durch ein umfassendes Management eine hocheffiziente Montagelinie realisieren.
Abbildung 3 zeigt ein Beispiel einer kompletten Yamaha SMT-Linie durch "1 STOP SOLUTION".
Zu den Funktionen der M2M-Konnektivität zwischen Maschinen gehören unter anderem:
1) Die Übertragung von Anweisungen aus dem Produktionsplan oder von ID-Informationen von der Platte, die die Maschine beim Start einliest, zwischen den Maschinen ermöglicht Produktionsänderungen und automatische Konfigurationsänderungen auf der gesamten Linie, ohne dass besondere Kenntnisse erforderlich sind;
2) Nach Erhalt der Information über die Produktionsänderung werden die Komponenten aus dem SMD-Lagersystem entnommen und mithilfe eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) zu beliebigen, über die Verbindung angegebenen Konfigurationsänderungsorten transportiert, um die Arbeitsbelastung des Bedieners zu reduzieren (Foto 1).
3) Die Rückmeldung der SPI-Druckposition an den Lötpastendrucker gewährleistet eine stabile Druckpositionsgenauigkeit (Abb. 4).
4) Die Weiterleitung der fehlerhaften SPI-Marke an den Assembler verringert den Kommunikationszeitverlust (Abb. 5).
5) Die zu liefernden Komponenten werden vom Bestücker zum erforderlichen Zeitpunkt in der Reihenfolge ihrer Priorität an das SMD-Lagersystem gemeldet, damit die benötigten Mengen an Komponenten automatisch geliefert und gleichzeitig bereitgestellt werden können;
6) Die Rückmeldung der Fehlerinformationen und des AOI-Stoppbefehls an den Assembler verhindert, dass der Assembler weiterhin fehlerhafte Leiterplatten produziert (Abb. 6).
7) Das SPI-Bild des von AOI gefundenen Montagefehlers wird sofort angezeigt, und gleichzeitig werden alle zugehörigen Bilder, wie z. B. die des Druckers und des Montagegeräts, angezeigt, um die Ursache des Fehlers schnell zu ermitteln (Abb. 7).
Zukünftige Bemühungen
Aufbauend auf den vorangegangenen Beispielen ermöglicht die fortschrittliche M2M-Technologie durch „1 STOP SOLUTION“ eine Vielzahl von Funktionen der gegenseitigen Zusammenarbeit und führt zu einer Reduzierung der Arbeitszeit, der Arbeits- und menschlichen Fehler sowie zu einer verbesserten Qualität durch die schnelle Umsetzung von Gegenmaßnahmen gegen Fehler. Dadurch werden die Fähigkeiten der gesamten Montagelinie erweitert und die Gesamteffizienz gesteigert.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Beispielen bietet Yamaha Motor diverse einzigartige und für beide Seiten vorteilhafte Konnektivitätsfunktionen für Yamaha-Maschinen. Darüber hinaus arbeitet Yamaha kontinuierlich an der Entwicklung fortschrittlicherer Konnektivitätsfunktionen, um die Gesamteffizienz von SMT-Fertigungen zu steigern.
