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Automatisierung und digitale Transformation entscheiden über die Wettbewerbsfähigkeit der „EMSler“ (Electronic Manufacturing Services), denn angesichts des Trends der OEMS zum Outsourcing von immer mehr Anteilen der Value Chain an den EMS und des Fachkräftemangels sind die Produktionskapazitäten eine zentrale Herausforderung. Die konsequente Umsetzung und tiefere Durchdringung aller Unternehmensbereiche von Industrie 4.0, Künstlicher Intelligenz sowie neuer Fertigungstechniken erhöhen die Genauigkeit und Effizienz, lindern den Fachkräftemangel und helfen die steigende Nachfrage zu bewältigen. BMK investiert hohe Summen in Fertigungstechnologien und kooperiert mit Forschungseinrichtungen, um die Automatisierung und Digitalisierung im Unternehmen voranzutreiben.
Im Rahmen des vom Freistaat Bayern geförderten Forschungsprojekts „ModProFT – Modellbasierte autonome Prozessplanung für Funktionstests in der Elektronikfertigung“ entwickeln BMK und das Technologietransferzentrum für flexible Automation der Hochschule Augsburg gemeinsam ein robotergestütztes Prüfkonzept für elektronische Baugruppen.
Insbesondere bei Auftragsfertigern (EMS) ist die Vielfalt zu bestückender, elektronischer Baugruppen sehr groß. Für einen abschließenden Funktionstest muss jede Baugruppe in einem produktspezifischem Prüfsystem kontaktiert und auf Fehler geprüft werden. Mit den Herausforderungen zur Erkennung und Identifikation der Baugruppe, der Auftragszuordnung, dem Greifen und dem Einsetzen der Baugruppe in das Testsystem, dem Prüfablauf, der Validierung der Prüfergebnisse und der erforderlichen Dokumentation wird ein roboterbasierter, vollautomatischer Prüfprozess entwickelt. Zur Anbindung des vollautomatischen Prüfablaufs und Integration in das Produktionsumfeld wird ein Daten- und Vernetzungsmodell entwickelt. Mit der Definition digitaler Zwillinge wird es möglich sowohl die zu prüfende Baugruppe, aber auch das Testsystem mitsamt der Automatisierung digital abzubilden und in die IT-Architektur von BMK einzubinden. Anhand eines Demonstratoraufbaus werden die wesentlichen Merkmale und Funktionalitäten umgesetzt und eingehend auf Umsetzbarkeit geprüft.
Die Qualität von Produkten vorherzusagen, birgt enormes Potenzial für die Industrie. Vor der eigentlichen Serienfertigung mithilfe von Predictive-Quality-Algorithmen die Risiken aufzuzeigen, die durch das Design des Produktes in Verbindung mit den gewählten Prozessparameter bedingt sind, ist das Ziel des Bayerischen Forschungsprojektes im KI-Produktionsnetzwerk (EBQuoPro) an der Technischen Hochschule Augsburg (THA).
So können Unternehmen frühzeitig Maßnahmen ergreifen, um die Qualität ihrer Produkte zu verbessern, den Ausschuss während der Fertigung verringern und ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern. Aus einem langjährigen lückenlosen Traceability-System bei BMK können Prozessdaten automatisch gezogen werden. Diese Daten sollen mithilfe von KI-Algorithmen analysiert werden, um Muster zu finden und diese Informationen dann in die Prüfstrategie einfließen zu lassen. Beispielsweise werden Bauteile genauer geprüft, die bei verschiedenen Baugruppen gehäuft ausfallen. Eventuell kann man auch Prüflücken zulassen, wo kein Risiko besteht. Das Forschungsprojekt wird unter der Konsortialführung der Rohde & Schwarz Messgerätebau GmbH durchgeführt. Der Fertigungsstandort von Rohde & Schwarz in Memmingen bringt sich mit seiner langjährigen Erfahrung an der Schnittstelle in die Produktentwicklung (NPI) ein und stellt seine Expertise bei der Bestückung komplexer Baugruppen und der systematischen Erfassung großer Qualitätsdatenmengen zur Verfügung. Neben BMK und der THA ist auch der Institutsteil Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer Instituts für angewandte Informationstechnik (FIT) Forschungspartner.
Das Vermeiden von ungeplante Stillstandzeiten durch reaktive Wartungen beziehungsweise Reparaturen bei Störanfällen ist oberstes Ziel von Anlagenbetreibern. Der Freistaat Bayern fördert das Forschungsprojekt KIOekoSys, bei dem der Aufbau eines KI-Ökosystems für Predictive / Prescriptive Maintenance in der Elektronikfertigung erforscht wird.
Auf der Plattform sollen intelligente und modulare KI-Algorithmen sowohl für Anlagenhersteller als auch -betreiber zur Verfügung gestellt werden. Dabei wird insbesondere ein standardisierter Ansatz für die Integration der Maschinen und IT-Systeme verfolgt, sodass die Produktionsumgebung auch bei Anpassungen und Erweiterungen im KI-Ökosystem abgebildet werden kann. Neben BMK ist der Anlagenhersteller SEHO, das IT-Beratungsunternehmen e:ndlich und die Hochschule Ansbach an Bord.
Dr. Bärbel Götz, Geschäftsführerin bei BMK, unterstreicht: „Wir wollen mit Innovationen die Zukunft aktiv gestalten. Die Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft in gemeinsamen Forschungsprojekten ist der richtige Weg, um uns mit neuen Technologien im Wettbewerb zu stärken und zukunftsfähig zu bleiben.“
