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Kostengünstige Integration von SMEMA in Hermes-Standard

Die clevere Retrofit-Lösung von SICK im Praxistest

Der Hermes-Standard (IPC-Hermes-9852), das offene, nicht proprietäre und herstellerunabhängige Protokoll auf Basis von TCP/IP und XML für die M2M-Kommunikation in SMT-Fertigungslinien setzt sich in der Integrated Smart Factory zunehmend durch. Bei Maschinen neueren Datums ist die Anwendung einfach zu realisieren, die Einbindung älterer Maschinen mit SMEMA-Schnittstelle konnte bisher nur aufwendig umgesetzt werden. Die SICK AG, Entwickler innovativer Sensortechnik mit Sitz in Waldkirch, hat für diese Fälle eine zuverlässige und kostengünstige Retrofit-Lösung parat. In der SMT-Fertigung bei ASM ist sie bereits im Einsatz.

Digitalisierung und Automatisierung unter dem Dach von Industrie 4.0 sind die Treiber in der SMT-Fertigung. Das Ergebnis der im Zuge dieser Transformation durchgeführten Veränderungen ist eine kostengünstigere, effizientere, flexiblere und qualitativ hochwertigere Produktion. ASM hat zu diesem Thema unter dem Motto „Open Automation for the Integrated Smart Factory“ ein umfassendes, modulares und herstellerunabhängiges Konzept entwickelt, das in der Branche einen Gegenentwurf zu unflexiblen, teuren, voll automatisierten Shopfloors darstellt. Der innovative Ansatz vereint nahtlose M2M-Kommunikation, die Einbindung von Drittanbieterlösungen und die Integration bestehender Systeme. Wesentlicher Bestandteil sind offene Schnittstellen wie der Hermes-Standard für die horizontale sowie IPC-CFX für die vertikale Kommunikation.

Hermes-Standard mit vielen Vorteilen
Im Vergleich zu SMEMA bietet der Hermes-Standard dem Elektronikfertiger viele Vorteile: Ausrüstungsinvestitionen werden minimiert, die Länge der Linie reduziert und die Bedienereingriffe an der Linie optimiert. Möglich werden diese Verbesserungen durch das Sammeln und die Weiterleitung von leiterplattenbezogenen Informationen entlang der Linie. Jeder Prozessschritt wird festgehalten. Die jeweilige Maschine weiß anhand der gespeicherten Informationen immer, wie mit dem Board umzugehen ist. Gleichzeitig instruiert die Leiterplatte die Maschinen und stößt Veränderungen an. Zum Beispiel die automatische Einstellung der Transportbreite oder einen Programmwechsel. Die auf dem Board gesammelten Daten können zudem an ein übergeordnetes MES zur Analyse oder Rückverfolgung weitergeleitet werden.

Traceability auch für intralogistische Prozesse wichtig
„Die Einführung des Hermes-Standard hat die Produktionsprozesse an unserer SMT-Linie definitiv optimiert“, erzählt Alessandro Bonara, Leiter der ASM Elektronikfertigung. „Insbesondere die Traceability ist ein nicht zu unterschätzender Faktor. Dabei denke ich nicht nur an die einzelnen Fertigungsschritte, sondern vor allem auch an die intralogistischen Prozesse. In unserer Fertigung wissen wir dank kontinuierlicher Rückverfolgung immer, wo sich welches Magazin mit welchen Boards befindet. Zeitaufwendiges Suchen gibt es bei uns nicht mehr“, führt Bonara aus.


So gelingt die Integration von SMEMA
Problem bei der Umstellung war zu Beginn die Integration von Maschinen, die nur über SMEMA-Schnittstellen verfügen. „Wir haben ein Transportmodul direkt zwischen Lasermarkierung und DEK Drucker im Einsatz. Der Lasermarkierer erzeugt zwar die relevanten Hermes-Daten, die wir für Traceability und den automatischen Programmwechsel inklusive Breitenverstellung in der Linie benötigen, das mit SMEMA ausgestattete Transportmodul konnte diese Daten den anderen Maschinen in der Linie jedoch nicht zur Verfügung stellen. Demzufolge kamen auch die auf der Leiterplatte gespeicherten Informationen beim DEK Drucker nicht an. So mussten wir eine Sonderlösung für die Kommunikation zwischen Lasermarkierer und DEK Drucker finden. Dabei bestand zum einen die Gefahr, dass ein Programmwechsel vom Drucker nicht erkannt wird und dieser entsprechend fehlerhaft arbeitet, zum anderen wollte ich bewusst keine weitere Insellösung in meiner Linie etablieren, um weiterhin zukunftsfähig zu bleiben. Was tun? Der Lebenszyklus der Maschine war noch lange nicht überschritten, eine Neuinvestition zu kostspielig. Aufwendige Veränderungen im Innenleben sollten ebenfalls nicht durchgeführt werden.“ Auf der Suche nach einer praktikablen Lösung stieß Bonara auf die SICK AG, die sich bereits bei der Umsetzung der intralogistischen Magazinverfolgung als zuverlässiger Partner bewährt hatte. Die Spezialisten für Fabrik-, Logistik- und Prozessautomation mit Sitz in Waldkirch bewegen mit ihren intelligenten Sensorlösungen ganze Industriezweige.

Hermes SMEMA Connect von SICK – das Tor zur Hermes-Welt
SICK ist langjähriges und aktives Mitglied der Hermes-Standard-Initiative und unterstützt Anlagenhersteller und Betreiber von SMT-Linien bei der Umstellung auf den Hermes-Standard. Die innovative Lösung Hermes SMEMA Connect ist speziell darauf ausgelegt, Maschinen mit SMEMA-Schnittstelle in die Hermes-Kommunikation zu integrieren. Im Einsatz bei ASM schließt Hermes SMEMA Connect die Lücke in der Hermes-Kommunikation zwischen Lasermarkierer und DEK Drucker und ermöglich so die Weiterverwendung der wertvollen Produktdaten im Downstream. Dies ist eine typische Anwendung für die flexibel einsetzbare Lösung. Aber damit nicht genug, Hermes SMEMA Connect kann für verschiedenste Anwendungen konfiguriert werden. Eine Beladeeinheit mit SMEMA-Schnittstelle kann beispielsweise ebenso problemlos in das Hermes-Netzwerk eingebunden werden wie das beschriebene Transportband bei ASM. Ist kein Inline-Lasermakierer im Einsatz, kann durch Erweiterung der Hermes-Lösung von SICK mit einem Identifikationssensor der Barcode auf der Leiterplatte gelesen und über die Hermes-Schnittstelle an die anderen Maschinen in der Linie weitergeben werden. Auch an der Entladeeinheit ist eine Erweiterung mit Identifikations-Sensoren empfehlenswert. Hermes SMEMA Connect bietet hier die Möglichkeit, die von den Identifikations-Sensoren erfasste Magazin-ID mit dem entsprechenden Hermes-Board-Datensatz zu ergänzen und diesen vertikal dem übergeordneten IT-System zur Verfügung zu stellen. Ein wichtiger Baustein für das Tracking von Magazinen in nachfolgenden Prozessen.

„Die Experten von SICK haben uns mit ihrer Retrofitlösung das Tor zur Integration bestehender „SMEMA-Maschinen“ in die Hermes-Welt geöffnet. Die Anbindung funktioniert tadellos, kostet weniger als eine Neuanschaffung und ist zudem schnell umzusetzen“, freut sich Alessandro Bonara.

Best-in-Class Lösungen

Als Technologieführer der Branche bietet ASM ein breites Portfolio an Best-in-Class Produkte. Unsere Lösungen zeichnen sich durch das perfekte Zusammenspiel von Hardware-, Software- und Servicekomponenten aus - leistungsstark, smart und bereit, Ihre Fertigung auf ein neues Niveau zu heben.

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