Hanover Displays automatiseert PCBA-testen met cobots
Gepubliceerd op 31 januari 2022 in Flexible Manufacturing
Hanover Displays Limited, gevestigd in het Verenigd Koninkrijk, had een nieuw systeem nodig voor het testen van printed circuit board assemblies (PCBA's) en selecteerde OMRON TM-cobots voor deze taak, geleverd en geïnstalleerd door Absolute Robotics, onderdeel van de Absolute Automation Group.
Hanover Displays produceert en ontwerpt informatiesystemen voor passagiers in de openbaarvervoersector en legt een grote nadruk op de zeer hoge kwaliteit van zijn producten. Het bedrijf gebruikt printplaten in zijn displaypanelen. Deze werden oorspronkelijk in het Verre Oosten geproduceerd, maar Hanover besloot deze in eigen beheer te gaan produceren.
Reece Mills, Production Control Manager van het bedrijf, legt uit: "We hebben geïnvesteerd in high-speed productieapparatuur om de PCB's te maken. Deze beslissing zorgde voor meer flexibiliteit in onze productiecontrole, maar stelde ons ook in staat om de productontwikkeling voort te zetten."
Automatisering van het test- en inspectieproces
Dit stelde het bedrijf echter voor een nieuwe reeks uitdagingen. Het moest de boards kunnen testen én inspecteren. Aanvankelijk was dit een zeer handmatig proces – hoewel het ging om geautomatiseerde testapparatuur, was het proces zeer hands-on en afhankelijk van de volledige concentratie van de operator. Het bedrijf verwerkt elk jaar zo'n 240.000 PCBA's, dus er was een zeer reëel risico dat de operators last konden krijgen van RSI.
Hannover nam daarom de beslissing om het proces verder te automatiseren. Operations Director Sean Winter merkt op: "We wilden niet alleen het probleem op het gebied van de gezondheid en veiligheid van onze werknemers aanpakken, we wilden we ook een consistente cyclustijd garanderen. Een onbemande werking was voor mij echt belangrijk, dus we wilden ervoor zorgen dat de cobots 's nachts konden werken. Dit zou ons meer doorvoer bieden, maar met minder inspanning."
Tijdens het zoeken naar een oplossing maakte het bedrijf kennis met Absolute Robotics, een kleine robotintegrator uit Bristol in het Verenigd Koninkrijk. Absolute Robotics is een integratiepartner van OMRON Industrial Automation, een wereldleider op het gebied van automatisering en de ontwikkeling van robots voor industriële toepassingen.
Geoff Ferguson, Managing Director van Absolute Robotics, zegt: "Hannover heeft ons in eerste instantie laten zien hoe ze printplaten met handmatige operators testten." Hij adviseerde over te stappen naar OMRON TM-cobots. Deze bieden eenvoudige programmering in combinatie met innovatieve geïntegreerde visionmogelijkheden, ontworpen om een echte Industry 4.0-oplossing te bieden. Er zijn verschillende modellen, die verschillende niveaus van laadvermogen en bereik bieden.
Geoff Ferguson vervolgt: "Een van de belangrijkste factoren was dat Hannover interactie wilde tussen de cobots en de bestaande handmatige testapparatuur. De cobots hebben daarom speciaal gereedschap waarmee ze de handmatige testapparatuur kunnen openen en sluiten."
De nieuwe cobots implementeren
Hannover wilde de cobots gebruiken met zowel de processing boards als de display boards, wat betekende dat ze hun volledige potentieel wilden benutten. Dit omvatte het gebruik van de ingebouwde vision-systemen, met name op de display boards, om ervoor te zorgen dat de LED's in de juiste volgorde oplichten. Vervolgens investeerde het bedrijf in nog eens zes OMRON TM-cobots.
De cobots zijn in twee productielijnen in Hannover geïnstalleerd. Deze nemen de LED-display boards uit een standaard opbergrek en testen ze. Een van de uitdagingen waar Absolute Robotics voor stond was dat Hanover Displays een grote verscheidenheid aan formaten en vormen van printplaten voor de displays produceert. De cobots moesten de verschillende soorten boards kunnen hanteren. Absolute Robotics bouwde daarom flexibele gereedschappen die zich kunnen aanpassen aan de verschillende afmetingen en vormen. Het programma kan ook elk aantal LED's aan, van honderden tot tienduizenden.
De vruchten plukken
Reece Mills laat weten: "We plukten de vruchten van de voordelen van de cobots vrij snel na de implementatie van het eerste systeem. Wat we hadden gepland en gehoopt was dat we onbemand zouden kunnen werken en dit gebeurde heel snel. Het rendement op investering voor het hele systeem was slechts twee jaar. De tests hebben betrekking op zeer repetitieve processen, en ik denk dat het voornaamste voor mij is dat ik in staat ben om ons personeel opnieuw in te zetten en te verbeteren."
Sean Winter voegt hieraan toe: "Vanuit het oogpunt van kwaliteitscontrole hebben we volledige traceerbaarheid van onze PCBA's. Dit betekent dat telkens wanneer we een PCBA inspecteren, we een record krijgen waarin staat of het is geslaagd of mislukt. We hebben ook geprofiteerd van 1100 uur extra onbemande werking per jaar. In Hannover willen we altijd in onze toekomst investeren. Het is belangrijk om te kijken naar technologie, hoe vooruitgang wordt geboekt en hoe we deze kunnen toepassen op ons bedrijf."
Geoff Ferguson van absolute Robotics zegt tot slot: "Het was geweldig om met Hanover Displays te werken. We hebben geleerd van de uitdagingen en het was erg leuk werk om de robots klaar te maken om de printplaten te verwerken die ze nodig hebben. We denken dat we een echt goede technische oplossing hebben geboden die hun duizenden extra bedrijfsuren extra heeft geboden."
Download de volledige casestudy
