SMT-Taktzeit-Rechner

Wie wird die SMT-Taktzeit berechnet?

Die Taktzeit in der SMT-Fertigung ist die maximal zulässige Zykluszeit pro Einheit zur Erfüllung der Produktionsnachfrage. Sie wird aus der Bestückungsgeschwindigkeit, Bauteilen pro Platine und zusätzlicher Rüstzeit abgeleitet. Diese Kennzahl ist entscheidend für Linienausgleich und Kapazitätsplanung.

Die Bestückzeit pro Nutzen ergibt sich aus der gesamten Bauteilanzahl (Bauteile pro Leiterplatte × Leiterplatten pro Nutzen) geteilt durch die Bestückleistung der Maschine. Addiert man die Rüstzeit – einschließlich Leiterplattenzuführung, Passmarkenerkennung und Transport auf dem Förderband –, erhält man die gesamte Taktzeit pro Nutzen.

Der Durchsatz (Leiterplatten pro Stunde) ist 3600 geteilt durch die Taktzeit, multipliziert mit den Leiterplatten pro Nutzen. Die Linienauslastung ist hier der Anteil jedes Takts, der auf das Bestücken entfällt (Bestückzeit ÷ Taktzeit); Rüst- und Transportzeit senken ihn. Schichtbezogene Verluste wie Umrüstungen, Wartung und ungeplante Stillstände sind nicht enthalten – rechnet man sie ein, streben erstklassige SMT-Linien eine Gesamtanlageneffektivität (OEE) von über 85 % an.

Formula: T_placement = (CPB × BPP) / PlacementRate × 3600 T_cycle = T_placement + T_setup Throughput = 3600 / T_cycle × BPP Utilization = T_placement / T_cycle × 100

Berechnungsbeispiel

Bestückungsautomat mit 20.000 CPH. 200 Bauteile/Platine, 2 Platinen/Panel, Rüstzeit 5s. Bestückungszeit = (200 × 2) / (20000/3600) = 72s. Gesamtzyklus = 72 + 5 = 77s. Durchsatz = 3600/77 × 2 = 93,5 Platinen/Stunde.

Wann Sie diesen Rechner verwenden sollten

• Kapazitätsplanung der SMT-Linie für ein neues Produkt
• Linienbalancierung durch Vergleich der Bestückzeit mit Drucker- und Ofenzykluszeiten
• Berechnung der Boards pro Schicht für Maschinenzeitkosten
• Entscheidung über zweite Bestückmaschine basierend auf Durchsatzanforderungen

Häufige Fehler

• Nenn-CPH der Maschine als tatsächlichen Durchsatz verwenden — real 50-70%
• Rüstzeit pro Panel ignorieren
• Vergessen, dass Boards pro Panel die Bauteilzahl multipliziert
• Schichtleistung ohne Abzug geplanter Stillstandszeiten berechnen

Ergebnisse interpretieren

• Bestückzeit pro Leiterplatte = Bauteile pro Leiterplatte ÷ Bestückrate; die angegebene CPH ist ein Idealwert, den Produktionslinien selten dauerhaft erreichen.
• Die Gesamtzykluszeit addiert Rüst- und Transferzeit zur Bestückzeit — bei High-Mix-/Low-Volume-Arbeit kann die Rüstzeit den Durchsatz stärker bestimmen als die reine Bestückgeschwindigkeit.
• Die Linienauslastung vergleicht die produktive Bestückzeit mit der verfügbaren Zeit; Werte deutlich unter 100 % deuten auf Leerlauf durch Umrüstungen, Feeder-Nachladung oder Materialmangel hin.
• Leiterplatten pro Schicht setzen voraus, dass die Linie über die verfügbare Zeit ununterbrochen läuft — ziehen Sie geplante Pausen und Wartung ab, um einen realistischen Produktionsplan zu erhalten.

Relevante Normen und Referenzen

• IPC-9850 — Charakterisierung von Bestückautomaten für Oberflächenmontage, definiert, wie die Bestückrate (CPH) gemessen wird, damit Herstellerangaben fair verglichen werden können.
• IPC-7912 — Berechnung von DPMO und Fertigungskennzahlen für Leiterplattenbaugruppen, das parallel zur Taktzeit zur Überwachung der Linienausbeute verfolgt wird.
• OEE (Gesamtanlageneffektivität) = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität — das Standard-Produktivitätsmodell, in das die Linienauslastung einfließt.

Häufig gestellte Fragen

Welche Faktoren beeinflussen die tatsächliche SMT-Bestückungsrate?

Die Nenngeschwindigkeit setzt optimale Bedingungen voraus. Der tatsächliche Durchsatz wird durch Düsenwechsel, Feederabstände, Vision-Prüfzeit, Bauteilausschuss und Kopfbewegungen reduziert. Die reale Effizienz beträgt typisch 50-70% der Nenn-CPH.

Wie hängt die Taktzeit mit dem Linienausgleich zusammen?

In einer mehrstufigen Linie (Drucker → Bestücker → Reflow) bestimmt die Engpassmaschine die Linientaktzeit. Wenn der Bestücker 77s benötigt aber der Drucker nur 30s, wird der Durchsatz durch den 77s-Zyklus des Bestückers begrenzt. Linienausgleich zielt auf die Angleichung der Zykluszeiten aller Stationen.

Wie berücksichtige ich Rüstzeiten bei der Durchsatzberechnung?

Rüstzeiten reduzieren die verfügbare Produktionszeit. 30 Min. Rüstzeit × 3 Produkte/Schicht = 90 Min. Verlust — 19% weniger effektive Produktionszeit.