§ 16

SMT line: bottleneck and capacity

Which machine is bottleneck and how long does order take?

Answer: An SMT line never runs faster than its slowest station. The calculator works out the cycle time per board for stencil printer, pick-and-place, reflow oven and AOI, finds the bottleneck and shows how many boards the line makes an hour, and how long an order takes with your utilisation rate.

Formula

Pick-and-place: tid pr. print = komponenter ÷ effektive placeringer pr. time × 3.600

Reflow: tid pr. print = (printlængde + afstand) ÷ 10 ÷ båndhastighed × 60 (mm → cm, min → s)

Linjens cyklustid = den største af de fire stationers tider. Den station er flaskehalsen.

Print pr. time = 3.600 ÷ cyklustid × udnyttelsesgrad. Tid til ordren = antal × cyklustid ÷ udnyttelsesgrad.

Symbols and units in the formula
Symbol	Meaning	Unit
t_printer	Stencil printer: cycle time per print	s
komponenter	Components per board	stk
cph	Pick-and-place: effective placements per hour	stk/t
printlaengde	Print length in band direction	mm
afstand	Distance between prints in oven	mm
baand	Reflow oven's band speed	cm/min
t_aoi	AOI: cycle time per print	s
ordre	Number of prints in the order	stk
udnyttelse	Utilisation rate (OEE: stops, changeovers, quality)	%
=	Line cycle time (bottleneck)	s
=	Print per hour	stk
=	Time for the order	timer
=	Pick-and-place: time per print	s
=	Reflow: time per print	s

Validity and source

Source: Technical appendix: assess bottleneck issues · optimise automatic production processes

Does not apply when

Use the machine's effective placements per hour for exactly this programme (from the machine's log), not the catalogue figure, which is measured under ideal conditions. Set-up for the order is included in the efficiency or added separately.

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

Stencil printer: cycle time per print25 s
Components per board350 stk
Pick-and-place: effective placements per hour20,000 stk/t
Print length in band direction160 mm
Distance between prints in oven100 mm
Reflow oven's band speed80 cm/min
AOI: cycle time per print20 s
Number of prints in the order500 stk
Utilisation rate (OEE: stops, changeovers, quality)85 %

Giver

Line cycle time (bottleneck)63.0 s
Print per hour49 stk
Time for the order10.3 timer
Pick-and-place: time per print63.0 s
Reflow: time per print19.5 s

Members only

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Create free user →Log in

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

Når planlæggeren spørger, hvornår ordren er færdig, eller når I diskuterer om en ekstra pick-and-place kan betale sig, skal du kende linjens flaskehals. Beregneren regner hver stations tid pr. print, finder den langsomste og omsætter den til print pr. time og timer til ordren.

Step by step

Aflæs cyklustiden for stencilprinter og AOI i maskinernes log eller med et stopur over ti print.
Find antal komponenter pr. print og pick-and-place-maskinens effektive placeringer pr. time for dette program.
Indtast printets længde, afstanden mellem print i ovnen og båndhastigheden.
Den største af de fire tider er linjens cyklustid. Den station er flaskehalsen.
Sæt jeres udnyttelsesgrad ind for at få det realistiske antal print og ordrens varighed.

Typical errors

At bruge maskinens katalogtal for placeringer pr. time. Det effektive tal for jeres program er ofte kun halvt så stort.
At optimere en station, der ikke er flaskehalsen. Linjen bliver ikke hurtigere af det.
At glemme omstilling, opstart og AOI-fejl, der skal verificeres. Det hører med i udnyttelsesgraden.
At regne reflow ud fra ovnens længde. Ovnen bestemmer kun tempoet gennem printets længde plus mellemrummet.

Examples from everyday life

Styreprint med 350 komponenter

Linjen skal køre 500 styreprint med 350 komponenter hver. Pick-and-place-maskinen har i loggen et effektivt tempo på 20.000 placeringer i timen. Printeren bruger 25 s, AOI 20 s, og ovnen kører 80 cm/min med 160 mm print og 100 mm mellemrum.

Stencil printer: cycle time per print: 25 s
Components per board: 350 pcs
Pick-and-place: effective placements per hour: 20,000 stk/t
Print length in band direction: 160 mm
Distance between prints in oven: 100 mm
Reflow oven's band speed: 80 cm/min
AOI: cycle time per print: 20 s
Number of prints in the order: 500 pcs
Utilisation rate (OEE: stops, changeovers, quality): 85 %

It means: Pick-and-place bruger 63 s pr. print og er flaskehalsen. Linjen laver 49 pcs i timen, og ordren tager ca. 10.3 hours. Det er dér, der skal optimeres, ikke ved printeren.

Med en ekstra placeringsmaskine

Produktionschefen overvejer at sætte en maskine mere ind efter den første, så placeringerne deles. Det svarer til 40.000 effektive placeringer i timen.

Stencil printer: cycle time per print: 25 s
Components per board: 350 pcs
Pick-and-place: effective placements per hour: 40,000 stk/t
Print length in band direction: 160 mm
Distance between prints in oven: 100 mm
Reflow oven's band speed: 80 cm/min
AOI: cycle time per print: 20 s
Number of prints in the order: 500 pcs
Utilisation rate (OEE: stops, changeovers, quality): 85 %

It means: Placeringen tager nu 31.5 s, og linjens cyklustid er 31.5 s. Linjen laver 97 pcs i timen, og ordren tager ca. 5.1 hours. Placeringen er stadig flaskehalsen, men tæt på printerens 25 s.

Lille print med få komponenter

Et lille sensorprint på 100 mm har kun 60 komponenter. Ovnen kører med 50 mm mellemrum. Resten er som før.

Stencil printer: cycle time per print: 25 s
Components per board: 60 pcs
Pick-and-place: effective placements per hour: 20,000 stk/t
Print length in band direction: 100 mm
Distance between prints in oven: 50 mm
Reflow oven's band speed: 80 cm/min
AOI: cycle time per print: 20 s
Number of prints in the order: 500 pcs
Utilisation rate (OEE: stops, changeovers, quality): 85 %

It means: Placeringen tager kun 10.8 s, men linjens cyklustid er 25 s. Det er printerens 25 s, så her er det printeren, der er flaskehalsen. Linjen laver 122 pcs i timen.

Rule of thumb

1.000 komponenter ved 20.000 placeringer i timen tager 3 minutter pr. print.

How to check the answer

Tæl hvor mange print, der kommer ud af AOI på en time i normal drift. Det skal ligge tæt på beregnerens print pr. time.