§ 16

SMT-Linie: Engpass und Kapazität

Welche Maschine ist der Engpass, und wie lange dauert die Bestellung?

Antwort: Eine SMT-Leitung läuft niemals schneller als ihre langsamste Station. Der Rechner berechnet die Zykluszeit pro Leiterplatte für Druckmaschine, Pick-and-Place, Rückfluss-Ofen und AOI, findet den Engpass und zeigt, wie viele Leiterplatten die Leitung pro Stunde herstellt und wie lange ein Auftrag mit eurer Nutzungsrate dauert.

Formel

Pick-and-place: tid pr. print = komponenter ÷ effektive placeringer pr. time × 3.600

Reflow: tid pr. print = (printlængde + afstand) ÷ 10 ÷ båndhastighed × 60 (mm → cm, min → s)

Linjens cyklustid = den største af de fire stationers tider. Den station er flaskehalsen.

Print pr. time = 3.600 ÷ cyklustid × udnyttelsesgrad. Tid til ordren = antal × cyklustid ÷ udnyttelsesgrad.

Symbole und Einheiten in der Formel
Symbol	Bedeutung	Einheit
t_printer	Stencil-Drucker: Zyklusalzeit pro Ausdruck	s
komponenter	Komponenten pro PCB	stk
cph	Pick-and-place: effektive Platzierungen pro Stunde	stk/t
printlaengde	Länge des Drucks in der Bandrichtung	mm
afstand	Abstand zwischen Drucken im Ofen	mm
baand	Durchlaufgeschwindigkeit des Reflow-Ofens	cm/min
t_aoi	AOI: Zykluszeitpro Druck	s
ordre	Anzahl Drucke in der Bestellung	stk
udnyttelse	Nutzungsgrad (OEE: Stillstand, Umstellung, Qualität)	%
=	Takttid der Linie (Engpass)	s
=	Abzüge pro Stunde	stk
=	Zeit für die Bestellung	timer
=	Pick-and-place: Zeit pro Druckvorstufe	s
=	Reflow: Zeit pro Leiterplatte	s

Gültigkeit und Quelle

Quelle: Fachanmerkung: Bewertung von Engpassproblematiken · Optimierung automatischer Produktionsprozesse

Gilt nicht, wenn

Verwende die effektiven Positionen der Maschine pro Stunde für exakt dieses Programm (aus dem Maschinenprotokoll), nicht die Katalognummer, die unter idealen Bedingungen gemessen wurde. Die Umstellung auf die Bestellung wird in der Auslastung berücksichtigt oder separat hinzugefügt.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

Stencil-Drucker: Zyklusalzeit pro Ausdruck25 s
Komponenten pro PCB350 stk
Pick-and-place: effektive Platzierungen pro Stunde20.000 stk/t
Länge des Drucks in der Bandrichtung160 mm
Abstand zwischen Drucken im Ofen100 mm
Durchlaufgeschwindigkeit des Reflow-Ofens80 cm/min
AOI: Zykluszeitpro Druck20 s
Anzahl Drucke in der Bestellung500 stk
Nutzungsgrad (OEE: Stillstand, Umstellung, Qualität)85 %

Geber

Takttid der Linie (Engpass)63,0 s
Abzüge pro Stunde49 stk
Zeit für die Bestellung10,3 timer
Pick-and-place: Zeit pro Druckvorstufe63,0 s
Reflow: Zeit pro Leiterplatte19,5 s

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Sådan bruger du den

Når planlæggeren spørger, hvornår ordren er færdig, eller når I diskuterer om en ekstra pick-and-place kan betale sig, skal du kende linjens flaskehals. Beregneren regner hver stations tid pr. print, finder den langsomste og omsætter den til print pr. time og timer til ordren.

Schritt für Schritt

Aflæs cyklustiden for stencilprinter og AOI i maskinernes log eller med et stopur over ti print.
Find antal komponenter pr. print og pick-and-place-maskinens effektive placeringer pr. time for dette program.
Indtast printets længde, afstanden mellem print i ovnen og båndhastigheden.
Den største af de fire tider er linjens cyklustid. Den station er flaskehalsen.
Sæt jeres udnyttelsesgrad ind for at få det realistiske antal print og ordrens varighed.

Typische Fehler

At bruge maskinens katalogtal for placeringer pr. time. Det effektive tal for jeres program er ofte kun halvt så stort.
At optimere en station, der ikke er flaskehalsen. Linjen bliver ikke hurtigere af det.
At glemme omstilling, opstart og AOI-fejl, der skal verificeres. Det hører med i udnyttelsesgraden.
At regne reflow ud fra ovnens længde. Ovnen bestemmer kun tempoet gennem printets længde plus mellemrummet.

Beispiele aus dem Alltag

Styreprint med 350 komponenter

Linjen skal køre 500 styreprint med 350 komponenter hver. Pick-and-place-maskinen har i loggen et effektivt tempo på 20.000 placeringer i timen. Printeren bruger 25 s, AOI 20 s, og ovnen kører 80 cm/min med 160 mm print og 100 mm mellemrum.

Stencil-Drucker: Zyklusalzeit pro Ausdruck: 25 s
Komponenten pro PCB: 350 Stk
Pick-and-place: effektive Platzierungen pro Stunde: 20.000 stk/t
Länge des Drucks in der Bandrichtung: 160 mm
Abstand zwischen Drucken im Ofen: 100 mm
Durchlaufgeschwindigkeit des Reflow-Ofens: 80 cm/min
AOI: Zykluszeitpro Druck: 20 s
Anzahl Drucke in der Bestellung: 500 Stk
Nutzungsgrad (OEE: Stillstand, Umstellung, Qualität): 85 %

Es bedeutet: Pick-and-place bruger 63 s pr. print og er flaskehalsen. Linjen laver 49 Stk i timen, og ordren tager ca. 10,3 Stunden. Det er dér, der skal optimeres, ikke ved printeren.

Med en ekstra placeringsmaskine

Produktionschefen overvejer at sætte en maskine mere ind efter den første, så placeringerne deles. Det svarer til 40.000 effektive placeringer i timen.

Stencil-Drucker: Zyklusalzeit pro Ausdruck: 25 s
Komponenten pro PCB: 350 Stk
Pick-and-place: effektive Platzierungen pro Stunde: 40.000 stk/t
Länge des Drucks in der Bandrichtung: 160 mm
Abstand zwischen Drucken im Ofen: 100 mm
Durchlaufgeschwindigkeit des Reflow-Ofens: 80 cm/min
AOI: Zykluszeitpro Druck: 20 s
Anzahl Drucke in der Bestellung: 500 Stk
Nutzungsgrad (OEE: Stillstand, Umstellung, Qualität): 85 %

Es bedeutet: Placeringen tager nu 31,5 s, og linjens cyklustid er 31,5 s. Linjen laver 97 Stk i timen, og ordren tager ca. 5,1 Stunden. Placeringen er stadig flaskehalsen, men tæt på printerens 25 s.

Lille print med få komponenter

Et lille sensorprint på 100 mm har kun 60 komponenter. Ovnen kører med 50 mm mellemrum. Resten er som før.

Stencil-Drucker: Zyklusalzeit pro Ausdruck: 25 s
Komponenten pro PCB: 60 Stk
Pick-and-place: effektive Platzierungen pro Stunde: 20.000 stk/t
Länge des Drucks in der Bandrichtung: 100 mm
Abstand zwischen Drucken im Ofen: 50 mm
Durchlaufgeschwindigkeit des Reflow-Ofens: 80 cm/min
AOI: Zykluszeitpro Druck: 20 s
Anzahl Drucke in der Bestellung: 500 Stk
Nutzungsgrad (OEE: Stillstand, Umstellung, Qualität): 85 %

Es bedeutet: Placeringen tager kun 10,8 s, men linjens cyklustid er 25 s. Det er printerens 25 s, så her er det printeren, der er flaskehalsen. Linjen laver 122 Stk i timen.

Faustregel

1.000 komponenter ved 20.000 placeringer i timen tager 3 minutter pr. print.

So überprüfst du die Antwort

Tæl hvor mange print, der kommer ud af AOI på en time i normal drift. Det skal ligge tæt på beregnerens print pr. time.