Wer die komplette Bauteilvorbereitung für die automatische Bestückung als Dienstleistung auf seine Fahnen geschrieben hat, tut gut daran, über einen eigenen Betriebsmittelbau zu verfügen. Im Hause S & P ist man mittlerweile so weit, dass komplette Maschinen kundenspezifisch entwickelt und in Zusammenarbeit mit Spezialisten wie BRADY für schwierigste Problemlösungen umgesetzt werden können.

Die S & P hat sich vom reinen Dienstleister für Tape and Reel zu einem All-Round-Service-Unternehmen für Komplettlösungen im Bereich Mikroteile-Packaging entwickelt. Es werden nicht nur Bauelemente produktionsgerecht in Tapes verpackt, sondern auch deren Anschlüsse gescannt, programmiert, getestet, selektiert etc. Mikroteile werden in Gurte gebracht und über den kundenspezifischen Betriebsmittelbau kann man Werkzeuge beziehen oder sogar bei S&P auf kundenspezifischen Maschinen das Packaging durchführen lassen.

Wen wundert es in diesem Zusammenhang, dass man bei einer speziellen Lösung auch mit dem Kennzeichnungsspezialisten Brady in Kontakt kam und nun eine Komplettlösung anbieten kann. Es geht um die Gurtung von Teilen inklusive Barcode-Bedruckung mittels eines automatischen Druckerapplikators von Brady sowie den passenden Etiketten für jedes einzelne Teil.

„Die Maschine ist bei uns entwickelt und gebaut worden. In Zusammenarbeit mit Brady haben wir einen Druckerapplikator integriert, der jedem Teil seinen eigenen, eindeutigen Code gibt,“ erläutert Gerd Salomonsen, Geschäftsführer der S & P. „Der Trend geht einfach dahin,dass unsere Kunden immer mehr Komplettlösungen von uns verlangen,“ fügt Andreas Plescher, Geschäftsführer der S & P hinzu. „Viele Kunden wollen eine spezielle Lösung von uns entwickelt haben.Wir bauen dann die Anlage in unserer zusätzlichen, bestens ausgestatteten, großen Werkstatt und oft übernehmen wir dann auch mit diesem System die Tätigkeit unserer Kunden als Dienstleistung in unserem Hause.“

Traceability auf Bauteilebene

Das Projekt ermöglichte es, dass die in einer Spule ausgelieferten Teile jedes für sich unverwechselbar – im Sinne einer 100 %-igen Traceability &ndandash; gekennzeichnet werden. Die Produkte sind Teile von Ultraschallsensoren, mit deren Hilfe Distanzen zu Hindernissen erkannt und bewertet werden.Sie finden ihren Einsatz in Automobilen, und werden hier als „Einparkhilfe“ eingesetzt – daher auch die Anforderung an 100 %-ige Traceability.

Die Anlieferung der Teile bei S & P erfolgt auf mit Etiketten gekennzeichneten Tabletts. Das Etikett enthält die Teilenummer (10-stellig) und die Rohteilcharge (5-stellig), jeweils als Barcode (Code 39) und in Klarschrift. Ergänzend ist auch die Oberfläche in Klarschrift aufgedruckt. Diese Teile werden zunächst im Wareneingang erfasst. Im Fertigungsprozess bei S & P fallen ebenfalls zahlreiche Daten an,die unter Referenz einer weiteren 5-stelligen Chargennummer dokumentiert und archiviert werden.

Alle diese Nummern,werden nun durch die kompletten Fertigungslinien mitgeführt. Ergänzt um die bei S & P anfallenden Daten, werden diese in einer Access Datenbank gespeichert und für die festgeschriebene Archivierungsdauer hinterlegt.So ist jede Charge jederzeit auf ihren Verarbeitungsfortschritt hin rückverfolgbar.

Die Teile werden in der in Zusammenarbeit mit Brady entwickelten Maschine mittels eines Pick & Place-Systems aus den Tabletts in das Trägerband eingesetzt. Das bestückte Trägerband wird auf Kunststoffspulen aufgewickelt. Dabei werden zur Teilenummer, Rohteilcharge und S & P-Chargennummer, Maschinentyp, Uhrzeit und Datum etc. hinzugefügt. Diese Daten werden zusammengefaßt in einem Datamatrixcode, der für jedes Teil neu erzeugt wird. Anschließend wird auch mit diesen Daten das Spulenetikett erzeugt. Die individuellen Teiledaten werden später beim Kunden für die Weiterverarbeitung genutzt und mit weiteren Daten zu einem Lasercode auf dem jeweiligen Endprodukt ergänzt.

Den Druck übernimmt ein Druckerapplikator von Brady, der in einer außergewöhnlichen Überkopf-Applikation in die Maschine von S & P integriert werden musste und zudem eine einfache Zugänglichkeit für Wartungszwecke gewährleistet. Schließlich war S & P dazu angehalten, eine spezielle Maschine zu entwickeln – Anlieferform und Gurt sowie Bearbeitung weichen durchweg vom Standard ab – und die erforderte unausweichlich den Druck von unten nach oben. Auch das Etikett muss extremen Anforderungen, wie Temperaturbeständigkeit über 2 h bei 105 °C und Chemikalienbeständigkeit gegen Isopropanol genügen. Zum Einsatz kommen ein hochleistungsfähiges Polyesteretikett und Farbband von dem Etikettenhersteller Brady.

Wegen der geforderten Taktzeit von Drucken und automatischem Applizieren von unter 1,7 s/Teil, der relativ hohen Druckgenauigkeit auf das Etikett (±1,0 mm), der Positioniergenauigkeit des Etiketts auf dem Blister (±0,8 mm) und der Lesbarkeit des Etiketts – „B“ oder besser gemäß AIM – wurde zusätzlich ein Kamerasystem integriert, das den Druckvorgang jedes einzelnen Teils auch verifiziert. Auch ein Korrekturmechanismus für eventuelle Fehldrucke wurde in die Maschine integriert.

Die Physik auf den Kopf gestellt

„Den Druck des Etiketts von unten nach oben zu realisieren, war für uns ein Novum,“ erläutert Thomas König, Key Account Manager der Brady GmbH.„Dazu kamen noch die hohen Anforderungen bezüglich Taktzeit und Genauigkeit. Der Druckerapplikator muss extrem gut geführt werden.Auch das Wegblasen des Etiketts musste untersucht werden. Schließlich waren alle Komponenten nicht für so eine Konstellation entwickelt worden.“

„Das Ergebnis, das in Zusammenarbeit mit S & P erzielt wurde, macht uns natürlich sehr stolz,“ betont König.„Wir mussten an der Druckeinheit nichts Grundlegendes verändern, weil wir auch schnell das passende Material gefunden haben. Das ist ja auch das, wo wir unsere Stärken sehen und entsprechende Funktionalitätsgarantien geben. Applikator und Etikett passen hier optimal zusammen.“

Resümee

Anfangs wurden rund 200.000 Etiketten pro Woche inklusive zyklisch geplanten Wartungsintervallen appliziert. Über die Jahre wurde das Projekt dann durch weitere Anlagen erweitert.

„Die Lösung produziert mit Nullfehler-Etiketten,“ beteuert Plescher, „was wir aber auch auf strenges Einhalten der Wartungszyklen zurückführen. Außerdem haben wir für alle Fälle noch einen Ersatzdrucker hier bei uns zur Verfügung.“

Kompakt

Die Bauteilevorbereitung für das Bestücken bzw. Montieren benötigt die Sicherstellung einer 100 %-igen Rückverfolgbarkeit. Nicht jeder Dienstleister kann hier mithalten – es sei denn er verfügt über hinreichendes Know-how in Sachen Maschinenentwicklung und Kontakt zu den richtigen Partnern, die individuelle & widerstandsfähige Kennzeichnungen entwickeln und automatisch Etikettieren können.