Mit KI und AOI Rückschlüsse auf die Qualität von Leiterplatten ziehen

Das Unternehmen Limtronik mit Sitz in Limburg an der Lahn (Deutschland) ist Joint Development Manufacturing (JDM)-Partner und Experte für Electronic Manufacturing Services (EMS). Das Unternehmen begleitet seine Kunden von der Produktentwicklung bis zum serienreifen Endprodukt. Der Fokus des Unternehmens liegt auf der Entwicklung und Fertigung von elektronischen Baugruppen sowie maßgeschneiderten Systemen für die Kunden. „Fehlervermeidung und Qualitätssicherheit haben für uns als Elektronikfabrik höchste Priorität. Zudem müssen wir in einigen Branchen entsprechende Normen erfüllen. Wir setzen daher bereits seit einigen Jahren Rück­verfolg­barkeit um. Dadurch, dass im Zuge dessen alle Produktionsdaten erfasst, dokumentiert und ausgewertet werden, entsteht auch die ideale Datenbasis, um zum Beispiel automatisierte Regelkreise zur Vermeidung von Fehlern im Produktionsprozess auszuprägen“, erklärt Gerd Ohl, Geschäftsführer des Unternehmens.

Die Rückverfolgbarkeit stellt Limtronik durch ein Manufacturing Execution System (MES) des Herstellers iTAC sowie zwei Laserbeschrifter aus dem Hause SmartRep sicher. Diese ermög­lichen die Markierung jeder Leiterplatte mit einer hauseigenen Seriennummer. Der Laser­marker ist an das MES angebunden. Die Fertigungslinie läuft nur, wenn alle Produkte seitens des Lasers fehlerfrei gelasert wurden und die Codes vergeben sind. Bei Abweichungen findet eine komplette Prozessverriegelung der Linie statt.

3D-Inspektionssysteme zur Fehlererkennung und Prozessoptimierung

Neben den Laserbeschriftern tragen auch Inspektionssysteme wie SPI- und AOI-Systeme von Koh Young zur Automatisierung und Qualitätssicherung im Hause Limtronik bei. Die Koh Young-Lösungen werden von SmartRep als Service-Partner angeboten und implementiert.

Die 3D-Inspektionssysteme von Koh Young zielen dabei nicht nur auf reine Fehler­detektion, sondern auf die Kontrolle und -optimierung des gesamten Prozesses. „Der Lotpastendruckprozess ist für uns der wichtigste Ablauf. Sollte der Druck nicht in Ordnung sein, kriegen wir von dem Koh Young SPI sofort eine Rückmeldung und können den Prozess entsprechend anhalten und verbessern“, erklärt Dieter Jung, Leiter der Technologie bei Limtronik.

Zwei Koh Young SPI-Systeme befinden sich bereits seit 2011 im Einsatz. Ein drittes System kam kürzlich hinzu. 2022 hat die Elektronikfabrik zudem drei AOI-Lösungen von Koh Young eingeführt und ist damit von 2D- auf 3D-Inspektionstechnologie umgestiegen. Die AOI sorgt dafür, die Qualitätskontrolle der kompletten Linie darzustellen. Sie verfolgt die Inspektionsergebnisse über alle Leiterplatten hinweg und verriegelt bei schlechter Bestückung den Prozess – so werden Serienfehler ver­mie­den. Die AOI speichert ihre Daten in der MES-Datenbank ab. Am Ende des Prozesses lassen sich über die Datenbank alle Daten zu einer eindeutigen ID ab­rufen.

Massive Verringerung von Pseudofehlern

Die AOI-Lösung von Koh Young geht jedoch weit über Fehlererkennung und Prozessverriegelung hinaus. Durch Trendanalysen und Histogramme kann die Fehlerentstehung nachvollzogen und es können vorbeugende Maßnahmen eingeleitet werden. Zudem kann Limtronik jetzt durch die Datenauswertung mit KSMART Echtzeit-Analysen durch­führen. Bei der Programmierung kommt künstliche Intelligenz zum Einsatz: Unbekannte Bauteile müssen nicht länger von Hand neu zur Bauteilbibliothek hinzugefügt werden, sondern werden durch Koh Youngs Auto-Programming mit Hilfe künstlicher Intelligenz vom System selbst ange­lernt.

„Durch den Umstieg auf die Koh Young 3D AOI-Technologie konnten wir unsere Pseudofehler um bis zu 70-80 Prozent reduzieren. So sparen wir Aufwände und Ressourcen, die für wichtige Aufgaben in anderen Bereichen eingesetzt werden können“, sagt Dieter Jung und fährt fort: „Durch die Lösungen von Koh Young haben wir sowohl die Mitarbeiterzufriedenheit als auch die Produktionsqualität merklich ge­steigert.“

Quelle und weitere Informationen: Limtronik GmbH