Automatyzacja magazynu komponentów – większa efektywność i ciągłość produkcji z ESSEGI AUTOMATION

W nowoczesnej produkcji elektroniki magazyn komponentów coraz częściej przestaje być wyłącznie miejscem przechowywania materiałów. Staje się integralnym elementem procesu produkcyjnego, odpowiedzialnym za dostępność komponentów, ich właściwe składowanie, identyfikację, kontrolę zapasów oraz terminowe dostarczanie materiałów na linie SMT i THT.

Rosnąca liczba indeksów materiałowych, krótkie serie produkcyjne, częste przezbrojenia oraz zmienność harmonogramów sprawiają, że ręczne zarządzanie komponentami jest coraz trudniejsze. Jednocześnie wymagania dotyczące traceability, kontroli wilgotności czy terminów przydatności materiałów zwiększają potrzebę automatyzacji procesów magazynowych.

Źródło: PB Technik

Rozwiązania ESSEGI AUTOMATION zostały opracowane z myślą o takim podejściu – magazyn komponentów jest traktowany jako integralna część procesu produkcyjnego, odpowiedzialna za dostępność materiałów, ich identyfikację, właściwe przechowywanie i sprawne dostarczanie do produkcji.

Wyzwanie związane ze złożonością produkcji elektroniki

Złożoność procesu produkcyjnego w branży elektronicznej wynika z jednej strony z charakterystyki samych produktów i ich komponentów – półprzewodników o bardzo małych rozmiarach, wymagających ostrożnego postępowania i wrażliwych na warunki środowiskowe – z drugiej natomiast dynamicznych zmian na rynku, który funkcjonuje w warunkach nieustannie ewoluującej sytuacji geopolitycznej i gospodarczej.

Wyzwania, przed którymi stoi branża, można sprowadzić do pojęcia dobrze znanego w świecie produkcji już od początków ery przemysłowej, a dziś jeszcze bardziej obecnego za sprawą cyfrowej transformacji. Chodzi o szybkość:

• szybkość reagowania na ciągłe zmiany i dostosowywania się do nowych warunków,
• szybkość odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku,
• szybkość wdrażania innowacji i rozwoju technologicznego.

Automatyzacja najważniejszych etapów procesu produkcyjnego pozwoliła branży sprostać niemal wykładniczo rosnącemu zapotrzebowaniu w ostatnich dekadach. Nie wszystkie obszary produkcji przeszły jednak równie intensywną transformację. Poza segmentem THT, który wciąż w dużej mierze opiera się na pracy manualnej, szczególnie istotnym obszarem pozostawał magazyn, w którym brak odpowiednich technologii zarządzania zapasami i stanami magazynowymi utrudniał szybkie i elastyczne reagowanie na zakłócenia oraz częste zmiany harmonogramów produkcji.

Źródło: PB Technik

To swego rodzaju paradoks – źródło nieefektywności produkcji znajduje się właśnie w magazynie, gdzie mogą powstawać opóźnienia w przepływie materiałów, a nawet dochodzić do zatrzymania linii produkcyjnych wskutek braku komponentów. Potwierdza to ponad 20 lat doświadczenia ESSEGI AUTOMATION w projektowaniu zaawansowanych systemów inteligentnego zarządzania magazynem.

Od logiki magazynowania do ciągłości produkcji

Magazyn komponentów jest kluczowym węzłem przepływu materiałowego w produkcji elektroniki. Musi reagować na zmienne zapotrzebowanie linii, zapewniając dostępność komponentów, kontrolę stanów magazynowych i terminowe zasilanie produkcji. Wieloletnie doświadczenie ESSEGI AUTOMATION pozwoliło rozwinąć klasyczne mechanizmy zarządzania zapasami w inteligentne algorytmy sterowania przepływem komponentów.

System nie ogranicza się więc do ewidencji materiałów i ich lokalizacji. Zarządza również operacjami magazynowymi, obsługą zleceń materiałowych oraz przepływem komponentów pomiędzy magazynem a linią produkcyjną, ograniczając ryzyko przestojów i usprawniając logistykę produkcji. Centralnym elementem tej architektury jest oprogramowanie ISM, które zarządza organizacją i przemieszczaniem komponentów oraz zapewnia komunikację z zewnętrznymi systemami. Dzięki otwartej, modułowej architekturze ISM może integrować się m.in. z ERP, MES, systemami Pick & Place, urządzeniami X-Ray oraz systemami AMR, pełniąc w zależności od konfiguracji funkcję systemu nadrzędnego lub podrzędnego.

ISM – elastyczna integracja z infrastrukturą produkcyjną

Oprogramowanie ISM firmy ESSEGI AUTOMATION zostało zaprojektowane jako otwarta i elastyczna platforma, umożliwiająca szybką wymianę danych pomiędzy różnymi systemami IT i urządzeniami automatyki. Może współpracować m.in. z systemami ERP, WMS i MES, maszynami Pick & Place, urządzeniami X-Ray oraz magazynami pionowymi, niezależnie od ich producenta.

Obecnie rozwiązania ESSEGI AUTOMATION mogą być integrowane z ponad 250 markami. ISM obsługuje zarówno popularne systemy zarządzania przedsiębiorstwem, jak i rozwiązania lokalne, dedykowane oraz oprogramowanie rozwijane wewnętrznie przez użytkowników. W zakresie systemów Pick & Place ESSEGI AUTOMATION posiada integrację m.in. z większością firm produkujących maszyny P&P, umożliwiając wymianę danych i automatyzację przepływu komponentów pomiędzy magazynem a linią produkcyjną.
Istotną cechą ISM jest możliwość dostosowania architektury komunikacji i hierarchii sterowania do konkretnego środowiska produkcyjnego. W zależności od konfiguracji system może pełnić funkcję Master lub Slave – integrować magazyny z istniejącym systemem nadrzędnym albo samodzielnie koordynować przepływ komponentów pomiędzy poszczególnymi elementami infrastruktury.

Źródło: PB Technik

Elastyczność ta wynika z modułowej architektury ISM, wykorzystania API oraz dedykowanych funkcji programowych. Pozwala to dopasować sposób integracji do istniejącej infrastruktury, poziomu automatyzacji i wymagań konkretnego procesu produkcyjnego, zapewniając sprawną komunikację oraz efektywne zarządzanie przepływem komponentów.

Nieprzerwany przepływ – od przyjęcia materiału do gotowej płytki

Pełna gama rozwiązań ESSEGI AUTOMATION pozwala zintegrować i kontrolować przepływ komponentów na kolejnych etapach procesu produkcyjnego – od przyjęcia materiału do zakładu, przez magazynowanie i dostarczenie komponentów na linie SMT, aż po kontrolę i obsługę gotowego produktu. Kluczowym elementem tego środowiska jest traceability, zapewniające możliwość śledzenia komponentów i ich historii w całym łańcuchu produkcyjnym.

Proces rozpoczyna się w Incoming Material Station 2.0 – ergonomicznej stacji przyjęcia materiału wyposażonej w zaawansowane systemy optycznej rejestracji danych. Umożliwia ona identyfikację komponentów oraz przypisanie UID, dzięki czemu informacje o materiale i jego partii mogą być wykorzystywane na kolejnych etapach produkcji. Uzupełnieniem stacji jest mobilne rozwiązanie Mobile Autoincoming.

Po rejestracji komponenty trafiają do magazynów Ultraflex, dostępnych w konfiguracjach o pojemności do 3900 rolek. System wykorzystuje opatentowane, antystatyczne i sztaplowane pojemniki przeznaczone do przechowywania rolek oraz innych formatów materiałów. Ultraflex został zaprojektowany z myślą o maksymalnym wykorzystaniu przestrzeni i automatyzacji obsługi materiałów. Modułowa konstrukcja pozwala rozbudowywać system wraz ze wzrostem potrzeb produkcyjnych, a automatyczny transport tac i rolek usprawnia procesy załadunku i pobierania komponentów. W zależności od konfiguracji system może zostać zintegrowany z robotami mobilnymi AMR, umożliwiając dalszą automatyzację transportu materiałów.

Elementami infrastruktury Ultraflex są również windy, shuttles i przenośniki, odpowiedzialne za transport materiałów wewnątrz systemu. Dzięki funkcjom oprogramowania ISM magazyny mogą być instalowane bezpośrednio w obszarze produkcyjnym i wykorzystywane jako bufory materiałowe zlokalizowane przy liniach SMT. Całość może zostać zintegrowana z systemami zarządzania przedsiębiorstwem, takimi jak ERP i MES, a także z systemami montażu SMT, urządzeniami Pick & Place oraz rozwiązaniami transportu komponentów AMR. Pozwala to na automatyczną wymianę danych i koordynację przepływu materiałów pomiędzy magazynem a produkcją.

Źródło: PB Technik

Uzupełnieniem rozwiązania jest Smart Rack Mobile – mobilny system magazynowania przeznaczony do obsługi komponentów bezpośrednio w obszarze produkcji. Dzięki mobilnej konstrukcji może być szybko przemieszczany pomiędzy stanowiskami i wykorzystywany do uzupełniania lub wymiany materiałów, ograniczając czas potrzebny na interwencję operatora. Smart Rack Mobile, podobnie jak stacjonarne systemy magazynowe ESSEGI AUTOMATION, może być połączony z systemem zarządzania i sterowany zdalnie. Dzięki integracji z ISM zapewnia ciągłość przepływu danych oraz pełną traceability komponentów – od momentu ich przyjęcia, przez magazynowanie i pobranie, aż po dostarczenie na linię produkcyjną.

Korzyści widoczne w praktyce

Możliwość obserwowania całego ekosystemu zarządzania ESSEGI AUTOMATION w działaniu oraz symulowania jego reakcji w czasie rzeczywistym na potrzeby konkretnego procesu produkcyjnego pozwala najlepiej zrozumieć praktyczne korzyści wynikające z zastosowania rozwiązań ISM:

• Maksymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni – dzięki tacom ISM i dynamicznemu zarządzaniu lokalizacjami oprogramowanie ESSEGI AUTOMATION optymalnie wykorzystuje każdy centymetr powierzchni magazynowej.
• Natychmiastowa reakcja na zmiany harmonogramu – oprogramowanie ESSEGI umożliwia przeliczanie priorytetów w czasie rzeczywistym, bez konieczności wcześniejszego przygotowywania wszystkich materiałów.
• Odciążenie operatorów – pracownicy nie muszą wykonywać powtarzalnych zadań o niskiej wartości i mogą skoncentrować się na bardziej wymagających czynnościach.
• Pełna traceability w czasie rzeczywistym – każda rolka jest monitorowana na wszystkich etapach procesu, zgodnie z wymaganiami JEDEC/IPC.
• Eliminacja błędów ludzkich – zaawansowana automatyzacja i stała kontrola danych zapewniają wysoką dokładność operacji.
• Modułowość i skalowalność – ESSEGI AUTOMATION tworzy ekosystem rozwiązań, który może rozwijać się wraz z przedsiębiorstwem.
• Bezproblemowa integracja z istniejącymi systemami – ERP, MES, Pick & Place, liczniki komponentów X-Ray oraz magazyny pionowe.
• Ochrona wrażliwych komponentów – automatyczne zarządzanie wilgotnością oraz terminami przydatności pozwala zachować odpowiednią jakość materiałów.

Rozwiązania ESSEGI AUTOMATION dostępne w PB Technik

Rozwiązania ESSEGI AUTOMATION są dostępne w ofercie PB Technik, który dostarcza systemy przeznaczone do automatyzacji magazynowania i przepływu komponentów w produkcji elektroniki. Portfolio obejmuje m.in. magazyny automatyczne Ultraflex, mobilne systemy Smart Rack Mobile, oprogramowanie zarządzające ISM, rozwiązania do automatycznego przyjęcia materiału oraz integrację z systemami zliczania komponentów X-Ray.

W sprawie doboru i integracji rozwiązania ESSEGI AUTOMATION zapraszamy do kontaktu ze specjalistą PB Technik:

Marcin Osiak m.osiak@pbtechnik.com.pl