SMT-Maschinenkapazität Die Bestückungsleistung wird oft mit einem Nennwert für Leiterplatten pro Stunde (CPH) angegeben. Dieser Wert zeigt jedoch nicht direkt an, wie viele fertige Leiterplatten ein Werk pro Stunde produzieren kann. Der Nennwert beschreibt die Bestückungsleistung unter definierten Bedingungen. Die tatsächliche Leistung hängt von der Leiterplatte, der Bauteilkombination, der Maschinenkonfiguration, der verfügbaren Betriebszeit und dem langsamsten Prozess in der gesamten SMT-Linie ab.
Ein praktischer Kapazitätsvergleich ergibt sich aus diesem Verhältnis:
Nenn-CPH → Effektive Bestückungsrate → Platinenzykluszeit → Produktionsleistung der gesamten Linie
Vor dem Vergleich der Maschinengeschwindigkeiten sollte die Fabrik zunächst Wählen Sie eine SMT-Bestückungsmaschine entsprechend Ihren Produktionsanforderungen.Sobald die benötigten Produkte, die Komponentenpalette und die Leiterplattenbedingungen bekannt sind, kann CPH als ein Teil der umfassenderen Geräteentscheidung bewertet werden.
Was bedeutet „Nenn-CPH“ bei einer SMT-Maschine?
CPH steht im Allgemeinen für Bauteile oder Bestückungen pro Stunde. Hersteller verwenden diese Kennzahl, um zu beschreiben, wie viele Bestückungsvorgänge eine Maschine unter bestimmten Test- oder Betriebsbedingungen durchführen kann.
Die Nennleistung in Leiterplatten pro Stunde (CPH) eignet sich zwar zum Vergleich der Bestückungskapazität, unterscheidet sich aber von der Anzahl fertiger Leiterplatten pro Stunde, dem Durchsatz einer kompletten Produktionslinie und der garantierten Werksausbeute. Messmethoden, Testkomponenten und Betriebsbedingungen können ebenfalls variieren, daher führen ähnliche veröffentlichte Werte nicht zwangsläufig zu identischen Ergebnissen beim gleichen Produkt.
Effektive Vermittlungsrate beschreibt die mit der tatsächlichen Komponentenmischung und den tatsächlichen Betriebsbedingungen erzielte Rate. Maschinenzykluszeit umfasst die von der Platzierungsmaschine geleistete Arbeit, Platinenzykluszeit spiegelt auch den Transfer und die Verarbeitung von Leiterplatten wider. Durchsatz der gesamten Linie wird durch den langsamsten erforderlichen Produktionsschritt bestimmt.
Beginnen Sie mit den Platzierungen pro Board
Bei der ersten Kapazitätsberechnung sollte die erforderliche Platinenleistung mit der Anzahl der Bauteile verknüpft werden, die auf jeder Leiterplatte oder jedem Produktionspanel platziert werden müssen.
Erforderliche Boards pro Stunde × Platzierungen pro Board = Erforderliche Platzierungen pro Stunde
Benötigt eine Fabrik beispielsweise 100 Platinen pro Stunde und enthält jede Platine 300 Bestückungen, so beträgt der anfängliche Bedarf 30.000 Bestückungen pro Stunde.
Dies ist eine erste Arbeitslastberechnung und kein endgültiges Kapazitätsergebnis. Komponentenhandhabung, Platinentransfer, Umrüstungen, Betriebsunterbrechungen und die Taktzeiten anderer Linienstationen müssen weiterhin berücksichtigt werden.
Die Panelisierung verändert auch die Berechnung. Werden mehrere Platinen in einem Panel verarbeitet, sind die Gesamtzahl der Platzierungen pro Panel, die Anzahl der darin enthaltenen fertigen Platinen und der gesamte Panel-Transferzyklus zu ermitteln.
Warum die tatsächliche SMT-Leistung von der Nenn-CPH abweichen kann
Bei gleicher Platzierungsanzahl können unterschiedliche Zykluszeiten entstehen, da die Produkte nicht alle Komponenten unter identischen Bedingungen platzieren.
Komponentenmischung und Handhabung
Eine Leiterplatte mit vielen kleinen, regelmäßig bestückten Bauteilen kann sich anders verhalten als eine mit großen Steckverbindern, Feinrasterbauteilen, Bauteilen aus Trays oder Bauteilen, die eine zusätzliche Bildverarbeitung erfordern. Aufnahmemethode, Bewegungsdistanz, Ausrichtungsanforderungen und Bearbeitungszeit beeinflussen die effektive Bestückungsrate.
Umrüstungen und verfügbare Betriebszeit
Produktwechsel, Materialnachschub, Bedienereingriffe, Wartung, Ausschuss, Nacharbeit und ungeplante Stillstände reduzieren die für die kontinuierliche Bestückung verfügbare Zeit. Ein stabiles Produkt mit hohem Durchsatz und ein häufig wechselnder Produktionsplan mit hoher Produktvielfalt können daher zu sehr unterschiedlichen Produktionsergebnissen derselben Maschine führen.
PCB-Transfer- und Panelbedingungen
Die Leiterplattengröße, das Panel-Layout, der Transport per Förderband sowie das Be- und Entladen beeinflussen den Zyklus ebenfalls. Eine Bestückungsmaschine kann ihre zugewiesene Arbeit zwar schnell abschließen, muss aber dennoch auf die nächste Leiterplatte oder eine andere freie Produktionsstation warten.
Für die Kapazitätsschätzungen sollten daher die Produkt- und Betriebsdaten des Werks herangezogen werden, anstatt einen einheitlichen Wirkungsgrad anzuwenden.
Berücksichtigen Sie die genaue Maschinen- und Kopfkonfiguration.
Die tatsächliche Kapazität hängt davon ab, wie die Platzierungsarbeiten auf die installierte Gerätekonfiguration verteilt werden.
Die Anzahl und Art der Bestückungsköpfe, deren Zuordnung, die Positionen der Zuführungen, die Bauteilverteilung, die Anordnung des Förderbandes, die installierten Optionen und das Produktionsprogramm können den Zyklus beeinflussen. Sofern unterstützt, kann auch der Betrieb mit einer oder zwei Spuren den Materialfluss der Leiterplatten und der Bestückungsarbeiten durch die Maschine verändern.
Eine Maschine kann zwar eine ausreichende Nenndrehzahl aufweisen, aber dennoch einen ineffizienten Arbeitszyklus erzeugen, wenn schwierige Bauteile auf einen Kopf konzentriert sind, die Zuführpositionen übermäßige Bewegungen verursachen oder die installierten Optionen nicht zum Produkt passen.
Die Kapazität sollte anhand der genauen Konfiguration von Förderkopf, Zuführung, Förderband und Software ermittelt werden, anstatt sich nur auf den Modellnamen oder die angegebene CPH-Zahl zu verlassen.
Prüfen Sie die gesamte SMT-Fertigungslinie auf Engpässe.
Die Bestückungsmaschine bestimmt möglicherweise nicht die endgültige Linienausgabe. Drucker, Inspektionsgeräte, Reflow-Prozess, Leiterplattenladesystem oder Entladeprozess können in einem längeren Zyklus arbeiten.
Materialverfügbarkeit und Kommunikation zwischen den Stationen können ebenfalls Wartezeiten verursachen. In einer Linie mit mehreren Bestückungsmaschinen kann eine ungleichmäßige Verteilung der Bauteilbearbeitung dazu führen, dass eine Maschine den Durchsatz begrenzt, während eine andere unterausgelastet bleibt.
Der Durchsatz der gesamten Produktionslinie orientiert sich am langsamsten erforderlichen Produktionsschritt.
Eine Erhöhung der Bestückungsgeschwindigkeit führt nicht zu einer höheren Ausbeute an fertigen Leiterplatten, wenn eine andere Station weiterhin den Engpass darstellt. Vergleichen Sie die Zykluszeiten und Wartezeiten der einzelnen Stationen entlang der gesamten Fertigungslinie, bevor Sie entscheiden, dass zusätzliche Bestückungskapazitäten pro Stunde (CPH) erforderlich sind.
Eingabeparameter für die Kapazitätsplanung, die das Ergebnis beeinflussen
| Planungseingabe | Warum es wichtig ist |
|---|---|
| Benötigte Bretter pro Stunde | Definiert das Ziel der fertigen Produktion |
| Platzierungen pro Tafel oder Panel | Wandelt die Nachfrage nach Boards in Platzierungsnachfrage um |
| Komponentenmischung | Beeinträchtigt Aufnahme-, Sicht-, Handhabungs- und Bewegungszeit |
| Paneelisierung | Änderungen an den Platzierungen und Fertigstellung der Platinen pro Zyklus |
| Umschaltfrequenz | Verringert die für die Produktion verfügbare Betriebszeit |
| Maschinenkonfiguration | Legt fest, wie die Praktikumsarbeit verteilt wird. |
| Leitungsengpass | Kann die Produktionsmenge unterhalb der Bestückungsmaschinenkapazität begrenzen |
| Kapazitätsreserve | Unterstützt Produktionsschwankungen und zukünftige Anforderungen |
Diese Faktoren müssen gemeinsam betrachtet werden. Eine hohe Nenndrehzahl kann eine ungeeignete Komponentenkonfiguration, häufige Produktwechsel oder einen langsameren vor- oder nachgelagerten Prozess nicht kompensieren.
Kapazitätsreserve für Produktionsschwankungen hinzufügen
Wenn die Kapazität auf den aktuellen Mindestbedarf beschränkt wird, bleibt möglicherweise wenig Spielraum für Nachfragespitzen, neue Produkte, komplexere Bauteile oder vorübergehende Produktionsausfälle.
Eine angemessene Sicherheitsmarge sollte zukünftiges Produktionswachstum, Nachfrageschwankungen, zusätzliche Komponententypen, Umrüstungen, Wartungsarbeiten und die zunehmende Produktkomplexität abdecken. Die erforderliche Sicherheitsmarge sollte die Werksdaten, zukünftige Planungen, Produktionsrisiken und die Folgen unzureichender Kapazitäten berücksichtigen.
Die Verwendung eines festen Prozentsatzes für jedes Werk kann entweder zu unnötigen Investitionen führen oder die Produktionslinie ohne ausreichende Reserve zurücklassen. Eine Kapazitätsmarge ist am sinnvollsten, wenn sie mit der tatsächlichen Betriebsvariabilität und dem erwarteten Wachstum verknüpft ist.
Schätzen Sie den Kapazitätsbedarf vor dem Vergleich der Maschinen ab.
Eine praktische Bewertung kann folgendermaßen ablaufen:
Legen Sie die benötigte Anzahl an Brettern pro Stunde bzw. pro Schicht fest.
Zählen Sie die benötigten Bestückungsplätze pro Leiterplatte oder Produktionspanel.
Berechnen Sie den anfänglichen Bedarf an Vermittlungen pro Stunde.
Überprüfen Sie die Komponentenzusammensetzung und identifizieren Sie Teile, die eine zusätzliche Handhabung oder Sichtprüfung erfordern.
Prüfen Sie, wie die Platzierungsarbeiten auf die Maschinenkonfiguration verteilt würden.
Berücksichtigen Sie Umrüstungen, Nachschub, Wartungsarbeiten und zu erwartende Ausfallzeiten.
Vergleichen Sie die Zykluszeiten entlang der gesamten SMT-Fertigungslinie.
Fügen Sie eine Kapazitätsreserve hinzu, die auf Produktionsschwankungen und zukünftigen Anforderungen basiert.
Vergleichen Sie die verfügbaren Maschinen anhand der resultierenden Arbeitslast und nicht nur anhand der Nennleistung pro Stunde (CPH).
Die zentralen Fragen sind, ob die Maschine die erforderliche Platinenausgabe bewältigen kann, ob ihre Kopf- und Zuführungskonfiguration zum Komponentenmix passt und ob ein weiterer Produktionsschritt den Endzyklus der Linie einschränken wird.
Nach Abschluss dieser Bewertung können Käufer vergleichen verfügbare ASM/SIPLACE SMT-Maschinen im Hinblick auf die erforderliche Arbeitsbelastung, die Linienanordnung und den zukünftigen Produktionsplan.
Vergleichen Sie die SMT-Maschinenkapazität mit Ihrem Produktionsziel
Bitte bereiten Sie die folgenden Informationen vor, bevor Sie einen Kapazitätsvergleich anfordern:
Zielscheiben pro Stunde oder pro Schicht
Platzierungen pro Tafel oder Panel
Hauptkomponententypen
Produktmix
Leiterplattenabmessungen und Panelinformationen
Schichtdauer
Erwartete Umschaltfrequenz
Vorhandene Leitungsausrüstung
Zukünftiger Kapazitätsbedarf
Bevorzugte Maschinenreihe, sofern bekannt
Kontaktieren Sie uns über WhatsApp, um diese Produktionsparameter mit den verfügbaren ASM/SIPLACE-Maschinenkonfigurationen zu vergleichen.
Die Angabe der Nenn-CPH-Zahl allein reicht nicht aus, um eine Maschine zu empfehlen oder die erreichbare Produktionsmenge zu bestimmen. Für einen sinnvollen Vergleich sind konkrete Produktinformationen, die geplante Maschinenkonfiguration, die Betriebsbedingungen und die Kapazität der gesamten SMT-Linie erforderlich.
Häufig gestellte Fragen zur SMT-Maschinenkapazität
Was bedeutet CPH bei einer SMT-Maschine?
CPH bezieht sich im Allgemeinen auf die Anzahl der Bauteilplatzierungen, die eine Maschine pro Stunde unter definierten Test- oder Betriebsbedingungen durchführen kann.
Entspricht die Nennleistung pro Stunde der tatsächlichen Produktionsmenge?
Nein. Die Nennleistung pro Stunde (CPH) beschreibt die vorgegebene Platzierungsleistung, während die tatsächliche Leistung durch das Produkt, den Komponentenmix, die Maschinenkonfiguration, die verfügbare Betriebszeit und Engpässe in der gesamten Produktionslinie bestimmt wird.
Wie kann ich die Anzahl der Platinen pro Stunde anhand der CPH einer SMT-Maschine schätzen?
Multiplizieren Sie zunächst die benötigte Anzahl an Platinen pro Stunde mit der Anzahl der Bestückungen pro Platine. Berücksichtigen Sie anschließend die Komponentenhandhabung, Transferzeiten, Umrüstungen, Ausfallzeiten und die Taktzeit der gesamten Linie.
Warum können zwei Platinen mit der gleichen Anzahl an Bestückungen unterschiedliche Zykluszeiten haben?
Die Leiterplatten können unterschiedliche Bauteilgrößen, Zuführungstypen, Anforderungen an die Bildverarbeitung, Aufnahmewerkzeuge oder Bewegungsmuster aufweisen. Diese Bedingungen beeinflussen die Handhabungs- und Bestückungszeit, selbst wenn die Gesamtzahl der Bestückungen gleich ist.
Bietet eine Maschine mit höherer CPH-Zahl immer ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis?
Nicht unbedingt. Der Wert hängt auch von der Eignung für die Produktion, der Maschinenkonfiguration, der Flexibilität, der Linienauslastung, dem Support und der Gesamtinvestition ab. Eine höhere Nenngeschwindigkeit bringt nur begrenzten Nutzen, wenn ein anderer Prozess den Endausstoß bestimmt.
Abschluss: Die Nennbestückungsrate pro Leiterplatte (CPH) ist ein nützliches Vergleichskriterium für Maschinen, aber keine Produktionsgarantie. Die Anzahl der Bestückungen pro Leiterplatte liefert die Ausgangsanforderung, während Bauteilmix, Maschinenkonfiguration, verfügbare Betriebszeit und Engpässe in der gesamten Produktionslinie das erreichbare Ergebnis bestimmen. Die Kapazitätsreserve sollte die realen Gegebenheiten des Werks und zukünftige Planungen widerspiegeln, und die verfügbaren Maschinen sollten erst nach Ermittlung des gesamten Produktionsbedarfs verglichen werden.