Fachlexikon
In unserem Lexikon finden Sie präzise Erklärungen für Begriffe aus dem Bereich der industriellen Automatisierung, der Prüf- und Testlinien sowie der Montagelinien.
Ob PCB-Test, Automatische Optische Inspektion (AOI) oder Nutzentrenner – wir erklären Ihnen was es damit auf sich hat!
Von A wie Automatisierung
bis Z wie Zertifikat
Automatische Optische Inspektion AOI
Die Automatische optische Inspektion (AOI) ist ein Verfahren in der Elektronikfertigung und dient der Qualitätskontrolle elektronischer Bauteile. Bei der AOI werden optische Systeme und Kameras verwendet, um Produkte, insbesondere Leiterplatten (PCBs), auf Fehler und Defekte zu überprüfen. AOI-Systeme können schnell und präzise prüfen, ob die Produkte den festgelegten Qualitätsstandards entsprechen. So dienen die AOI dazu die Qualität und Effizienz in Fertigungsprozessen sicher zu stellen, da Ausschuss und Nacharbeitung entfallen.
Wie funktioniert ein AOI-System?
Mit Hilfe von hochauflösenden Kameras und einer Software werden die zu prüfenden Produkte schon während oder am Ende des Fertigungsprozesses analysiert. Dabei Wird zuerst ein Bild aufgenommen. Dieses wird anschließend über eine Software überprüft. Dafür werden Referenzbilder mit dem gemachten Bild verglichen. Sitzen alle Lötstellen an der dafür vorgesehenen Stelle? Sind alle Komponenten vorhanden und an der richtigen Position? Gibt es sonstige Defekte? Etwaige Fehler und Defekte werden von der Software vermerkt und die Teile in einem weiteren Schritt aussortiert.
In Produktionslinien können mit Hilfe des AOI-Systems schnell große Mengen an elektronischen Bauteilen genau geprüft werden. Die Frühzeitige Erkennung von Fehlern und Defekten an den Bauteilen und Leiterplatten reduziert die Nacharbeit, den Ausschuss minimiert so die Kosten bei der Produktion und gewährleistet die Sicherheit der Bauteile, auf die wir im Alltag vertrauen.
In der Elektronikfertigung werden vorrangig Leiterplatten mit AOI-Systemen überprüft. Sicherheitskritische Bauteile können so den vorgegebenen Standards entsprechen, so beispielsweise in der Automobilindustrie, der Luftfahrt oder auch in der Medizintechnik.
End of line test (EOL)
Ein End of Line Test (EOL Test) ist ein Verfahren, das am Ende eines Fertigungsprozesses durchgeführt wird, um die Qualität und Funktionalität elektronischer Bauteile oder Leiterplatten zu überprüfen. Dabei werden die Produkte entweder über Prüfpunkte oder den Gerätestecker kontaktiert und getestet.
Die Durchführung des EOL Tests am Ende der Fertigungslinie bietet mehrere Vorteile. Fehler, die während des Produktionsprozesses auftreten, können erkannt werden, und die Qualität garantiert werden.
Beim EOL Test werden elektronische Bauteile, Leiterplatten oder ganze Leiterplatten-Nutzen auf vordefinierten Prüfpunkten kontaktiert und auf Fehler geprüft. Dies umfasst die Überprüfung von Bestückungs-, Einpress- oder Lötfehlern sowie das Aufspüren von Kurzschlüssen, Unterbrechungen und Defekten. Die Qualität der Produkte ist insbesondere in Bereichen wie der Automobilindustrie, Energieversorgung, Gesundheitswesen, Luftfahrt, Beleuchtungsindustrie und im Internet der Dinge (IoT) von entscheidender Bedeutung.
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Funktionstest (FKT)
In nahezu jeder Branche sind heutzutage elektronische Bauteile integraler Bestandteil verschiedener Produkte. Sie finden Anwendung in Bereichen wie der Automobilindustrie, Energiewirtschaft, Medizintechnik, Konsumgüterindustrie, Beleuchtungsindustrie, bei Industriegütern und im Internet der Dinge (IoT). Fehlerhafte Komponenten können erhebliche Konsequenzen nach sich ziehen und für den Hersteller enorme Kosten verursachen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, elektronische Bauteile, Leiterplatten und Leiterplatten-Nutzen sorgfältig zu prüfen, um die Qualität zu sichern und die Effizienz zu steigern.
Beim Funktionstest (FKT) werden die zu prüfenden Einheiten daraufhin überprüft, ob sie die erforderlichen Funktionen einwandfrei ausführen können. Dieser Test erfolgt in einer automatisierten Linie und umfasst verschiedene Aspekte:
- Bedienung von Knöpfen, Reglern, Schaltern und anderen Benutzerschnittstellen zur - Überprüfung der Funktionalität.
- Simulation von Umwelteinflüssen wie extremen Temperaturen oder Feuchtigkeit, während gleichzeitig die Funktion der Einheiten getestet wird.
- Exposition der Einheiten gegenüber Veränderungen an den elektrischen Eingängen wie Spannungsunterbrechungen und Überprüfung der Reaktion auf unerwünschte Einflüsse wie das Abschalten bei Überspannung.
- Testen der Verarbeitung von digitalen Eingangssignalen.
- Überprüfung von Sensoren, beispielsweise durch NFC.
In Circuit Test (ICT)
In der Elektronikfertigung steht die Qualität der Produkte an oberster Stelle, da fehlerhafte Komponenten erhebliche Auswirkungen haben und zu beträchtlichen Kosten führen können. Elektronische Bauteile sind in verschiedenen Branchen unverzichtbar, sei es in der Automobilindustrie, Energiewirtschaft, Medizintechnik, Luftfahrt, Beleuchtungsindustrie oder im Internet der Dinge (IoT).
Beim In-Circuit-Test (ICT) werden elektronische Bauteile, Leiterplatten oder ganze Leiterplatten-Nutzen auf Bestückungs-, Einpress- oder Lötfehler überprüft. Dabei werden vordefinierte Prüfpunkte mit federnden Kontaktstiften kontaktiert und geprüft. Dies ermöglicht es, Kurzschlüsse, Unterbrechungen und Defekte bereits während des Fertigungsprozesses zu erkennen und auszusortieren. Dies reduziert die Kosten für Ausschuss, da die Teile gleich aussortiert oder repariert werden können bevor sie in eine weitere Bearbeitung gehen.
Klimatest, Run-In-Test, Burn-In-Test
Es gibt diverse Gründe, warum Bauteile und Leiterplatten unter verschiedenen klimatischen Bedingungen getestet werden. Klimatests oder Burn-In-Tests bei Leiterplatten gewährleisten beispielsweise, dass sie unter spezifischen Umweltbedingungen wie Hitze, Kälte und Feuchtigkeit zuverlässig funktionieren. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauteilen für Anwendungen in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik werden diese Belastungstests durchgeführt.
Beim Burn-In-Test, auch bekannt als Run-In-Test, Einbrenntest oder Klimatest, werden Bauteile oder elektronische Baugruppen einem Klimaprofil mit Wechseln zwischen Kälte- und Hochtemperaturbereichen sowie Feuchtigkeit ausgesetzt. Während dieser Phase werden sie von einem Testsystem überwacht, um sicherzustellen, dass sie den strengen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Stabilität genügen. Auf diese Weise kann die Belastung, der das Bauteil während seines gesamten Lebenszyklus ausgesetzt sein könnte, simuliert werden, wodurch potenzielle Probleme und Ausfälle im späteren Betrieb vermieden werden können.
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Maschinenbau
Heutzutage gibt es kaum eine Branche, die gänzlich ohne Maschinen in der ein oder anderen Ausführung auskommen kann. Der Maschinenbau ist einer der exportintensivsten und wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland. Egal an welche Produkte man heute denkt, fast überall stecken Maschinen dahinter, die diese Produkte fertigen. Egal ob für die Herstellung von technischen Produkten, für die Rohstoffgewinnung, für Lebensmittel, Medizintechnik oder Fahrzeuge. Diese Maschinen werden im Maschinebau entwickelt, konstruiert und produziert. Dabei erstreckt sich der Maschinenbau über Maschinen aller Arten, Größen und Branchen.
Montagelinie
Eine Montagelinie ist eine Produktionsanlage, die zur zeitsparenden und effizienten Herstellung von Produkten eingesetzt wird. Sie besteht aus aufeinander abgestimmten Montagetätigkeiten wie Fügen, Handhaben oder Justieren. Montagelinien können sowohl in Fließfertigung als auch in Taktmontage betrieben werden, wobei die Reihenfolge der Montageschritte und die Taktzeit genau abgestimmt sind.
Typen von Montagelinien
Lineartransferanlagen: Diese Anlagen transportieren Werkstücke in einer geraden Linie von einer Station zur nächsten.
Rundtaktanlagen: Hierbei werden die Werkstücke auf einem rotierenden Tisch von Station zu Station bewegt.
Roboterzellen: Diese Zellen integrieren Roboter, um spezifische Montageschritte durchzuführen.
Individuelle Sonderlösungen: Maßgeschneiderte Systeme, die speziell auf die Anforderungen eines bestimmten Produkts oder Prozesses abgestimmt sind.
Vorteile moderner Montagelinien
Hoher Automatisierungsgrad: Moderne Montagelinien nutzen fortschrittliche Technologien, um die Produktion zu automatisieren und zu optimieren.
Kurze Durchlaufzeiten: Durch die effiziente Abstimmung der Montageschritte werden Produkte schneller fertiggestellt.
Konstanter Qualitätsstandard: Automatisierte Prozesse sorgen für gleichbleibende Qualität.
Zukunftsfähigkeit und Effizienz: Optimierte Prozesse und der Einsatz innovativer Technologien machen die Produktion nachhaltig und effizient.
Automatisierungsgrad
Vollautomatische Montagelinien: Bei diesen Linien werden die Bauteile ausschließlich von Maschinen montiert. Zu den eingesetzten Technologien gehören hydraulische Pressen, innovative Schraubsysteme sowie Systeme für die Niet-, Dicht- und Prüftechnik. Roboter spielen eine zentrale Rolle, um die Effizienz und Präzision der Montage zu maximieren.
Teilautomatisierte Montagelinien: In diesen Systemen arbeiten Menschen und Maschinen zusammen, um die Vorteile beider Welten zu nutzen.
Montagelinien sind ein essenzieller Bestandteil moderner Produktionsprozesse. Sie ermöglichen eine effiziente und zeitsparende Herstellung von Produkten, indem sie Montageschritte exakt abstimmen und automatisieren. Schlüsselfertige Montagelinien bieten höchsten Automatisierungsgrad und maximale Effizienz, abgestimmt auf die jeweiligen spezifischen Anforderungen und Produkte.
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PCB Test / Leiterplattentest
Leiterplatten spielen eine entscheidende Rolle in elektronischen Geräten und finden daher häufig Verwendung in sicherheitsrelevanten Anwendungen. Angesichts dieser Bedeutung ist es von größter Wichtigkeit, die Qualität der Leiterplatten zu gewährleisten. Hier kommt der Leiterplattentest oder PCB-Test ins Spiel, der für diese Qualitätsprüfung verantwortlich ist. Er überprüft die Leiterplatten nach der Bestückung auf Produktionsfehler und Funktionalität.
Beim funktionsunabhängigen Test der Leiterplatten werden Fehler auf der Leiterplatte unabhängig vom Anwendungskontext geprüft, beispielsweise durch eine Widerstandsmessung zur Erkennung von Lötfehlern.
Für die Funktionsprüfung wird die Leiterplatte an spezifischen Prüfpunkten mit Prüfnadeln kontaktiert. Da Leiterplatten unterschiedliche Bestückungen und Eigenschaften aufweisen können, ist ein spezieller Prüfadapter mit den entsprechenden Prüfpunkten erforderlich, um die Leiterplatte effektiv zu testen. Anschließend wird die Funktionalität der Leiterplatte mithilfe eines Testsystems überprüft. Dies beinhaltet beispielsweise die Prüfung der Übertragung digitaler Signale oder das Erkennen von Spannungsunterbrechungen.
Prüfautomation
Moderne Automatisierungslösungen und Anlagen bestehen heutzutage zu einem großen Teil aus Prüfautomation, die sicherstellt, dass Fehler und Mängel bereits im Produktionsprozess aufgedeckt, minimiert oder behoben werden. So werden in Anlagen beispielsweise ein In Circuit Test (ICT), ein Funktionstest (FKT) oder am Ende eines Produktionsprozesses, ein End of Line Test (EOL) integriert.
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Sondermaschinenbau
Der Sondermaschinenbau ist ein Zweig des Maschinenbaus, wobei der Übergang fließen ist.
Sondermaschinenbauunternehmen sind darauf spezialisiert automatisierte Maschinen und Anlagen zu bauen, die mit Standardlösungen nicht abgedeckt werden können.
Im Sondermaschinenbau werden individuelle, auf die Bedürfnisse der Kunden angepasste und für die speziellen Produkt- und Produktionseigenschaften konzipierte und gefertigte Automatisierungslösungen geschaffen. Die Unterschiede zu Standardlösungen liegen hierbei oft in einer noch schnelleren Produktion, in einer Bearbeitung und dem Handling sehr spezieller Werkstücke oder in ungewöhnlichen Prüfvorgaben.
So ist die Individualisierbarkeit der Anlagen das Hauptunterscheidungsmerkmal des Sondermaschinenbaus gegenüber dem normalen Maschinenbau.
Testadapter / Prüfadapter
Prüfadapter oder Testadapter für Leiterplatten werden in vollautomatischen Industrieanlagen eingesetzt, kommen aber auch in manuellen Applikationen zum Einsatz.
Prüfadapter prüfen beispielsweise Leiterplatten und elektronische Bauteile auf Funktionalität und sichern so die Qualität der elektronischen Endprodukte. Dabei können Tasten und Drehsteller geprüft werden, Audioprüfungen durchgeführt werden, eine Lastsimulation vorgenommen werden, Stecker kontaktiert werden oder bei Integration einer Kamera auch visuelle Prüfungen vorgenommen werden.
Durch das Prüfen der elektronischen Bauteile im Produktionsprozess entfallen kostspielige und zeitintensive Nacharbeiten. Prüflinien und Prüfzellen können bei manchen Anbietern mit neuen Prüf- / Testadaptern ausgestattet werden, so dass neue Produkte und unterschiedliche Bauteile und Leiterplatten auf einer Prüflinie/-zelle getestet werden können. Diese Prüfadapter werden dann zumeist individuell auf das jeweilige Bauteil oder die jeweilige Leiterplatte angefertigt und aufeinander abgestimmt. Die Prüfadapter können für In-Circuit-Tests, Funktionstests sowie für das Programmieren des Prüflings genutzt werden.
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