Mehr Produktivität durch Partnerschaft

Gerhard B. Wolski für DEK, Bad Vilbel

Die Siemens-Tochter bewegt sich mit den in Bocholt gefertigten Kommunikationsgeräten (Markenname Gigaset) in einem weltweit äußerst wettbewerbsintensiven Markt. Wie Hermann Hoves, Leiter Production Technology, erläutert, wird der Markt mit kostengünstigen Produkten aus Fernost angegriffen. Die einzige Überlebenschance zur Erreichung der notwendigen Ebit-Margen sind Flexibilität und Zuverlässigkeit gegenüber dem Kunden sowie qualitätsorientierte Produkte bei wettbewerbsfähigen Kosten. Nur über diese Kernkompetenzen kann die Firma ihren Bestand im globalen Szenario absichern. „Wir haben seit dem Jahre 2002 eine Reduzierung der Kosten um mehr als 25 % erreicht“, schildert Hoves die hierbei erzielten Fortschritte.

Umso wichtiger sind natürlich dann auch die Kontakte zu leistungsfähigen und innovativen Equipmentlieferanten, die die dafür nötigen hochwirtschaftlichen Maschinen, Einrichtungen und Lösungen komplikationslos und zuverlässig bereitstellen können. Im Falle des in der modernen Baugruppenfertigung nötigen Auftrags von Lotpaste sind das erklärtermaßen die Schablonendrucker und die dazu passenden Prozess-Konzepte von DEK, unterstreicht Willi Keckstein, Leiter SMT Production Engineering. „Wir haben seit 1991 weit über 20 Pastendrucker des Unternehmens erworben und führten zudem in der Muster- und Kleinserienfertigung das VectorGuard-System für die Druckschablonen ein.“ Einschlägigen Erkenntnissen zufolge kommt im SMT-Prozess bekanntlich dem Lotpastenauftrag als erstem Schritt in der Fertigungskette eine entscheidende Bedeutung zu. Ungenauigkeiten oder Präzisionsprobleme können in den folgenden Stufen nicht mehr ausgeglichen werden, sondern solche Leiterplatten müssten als Fehldrucke ausgesondert werden. „Mit solch unerwünschten Effekten haben wir aber hier in unseren Linien mit den DEK-Druckern überhaupt keine Probleme“, stellt Willi Keckstein fest.

Der Standort Bocholt mit seinen circa 1 800 Mitarbeitern produziert eine große Palette von Geräten für DSL, ISDN, DECT sowie die übrige Sprach- und Datenkommunikation in praktisch allen Anwendungsbereichen. Zusammengefasst sind im Werk, dem innerhalb der Firmengruppe eine führende Rolle in der Weiterentwicklung der Produktionstechniken zukommt, die Bereiche Entwicklung, Fertigung plus Qualitätsmanagement, Materialmanagement, Auftragsabwicklung sowie Service. In der Fertigung setzt man sehr hohe Maßstäbe an die Qualität, deutlich am First-Pass-Yield (FPY) zu erkennen, der in den einzelnen Prozessstufen auf Benchmarkniveau liegt. „Wir hier am Standort Bocholt haben innerhalb unserer Firmengruppe die Aufgabe, neue Konzepte auszuwählen und deren Einführung in der Fertigung praxisbezogen vorzubereiten, so dass auch andere Fertigungsstandorte davon profitieren können. Dies geschieht natürlich in Beteiligung aller damit befassten Abteilungen bzw. Bereiche.“ So setzt die Firma z. B. zur Prozessvisualisierung den in Bocholt entwickelten Online Performance Monitor (OPM) ein. An jeder Linie werden der momentane FPY sowie andere Kennwerte der Fertigung, z. B. Stückzahl, Nutzungsgrad und Taktzeit auf großen 50-Zoll-Monitoren ständig in angenäherter Echtzeit angezeigt. Kein Mitarbeiter ist somit im Unklaren über die aktuelle Situation in der Produktion. Die Daten dazu werden an den einzelnen Arbeitsstationen der Linien automatisch erfasst. Sie ermöglichen beispielsweise einem Maschinenführer oder Prozessverantwortlichen, direkt online ins Geschehen einzugreifen und Prozesse nochmals zu tunen. Wie sich herausstellte, konnte mit diesem Tool auch die Ramp-up-Phase bei der Einführung neuer Produktfamilien erheblich verbessert werden. IT-Spezialist Oliver Termath und Entwickler des OPM wies darauf hin, dass dabei vereinbarte Produktions- und Prozesskennzahlen gegenüber dem vorher definierten Plan schneller und effizienter erreicht werden konnten. So haben sich inzwischen auch die Siemens-Standorte Leipzig (COM) und Amberg (A&D) für den Online Performance Monitor entschieden, VDO/Babenhausen befindet sich derzeit in der Pilotphase, weitere Implementierungen werden derzeit untersucht.

Der Blick auf die Fertigungslinien für die Elektronikbaugruppen und Geräte ist höchst aufschlussreich. Wie Willi Keckstein erläutert, sind insgesamt sechs SMT-Linien der hochvolumigen Gigaset-Fertigung vorbehalten sowie fünf SMT-Linien für die zahlreichen Varianten der Highend Cordless Voice, Homemedia und Broadband-Produkte. Weiterhin gibt es sechs Geräte-Montagelinien und fünf Montagelinien für die Varianten. „Früher hatten wir für die verschiedenen Bestückungs- und Fertigungsaufgaben (SMT/THT/Montage) deutlich mehr Produktionslinien bei geringerem Stückzahlvolumen“, erläutert Keckstein „Auch daran wird deutlich, dass wir seit einigen Jahren enorme Anstrengungen zur Erhöhung der Produktivität unternehmen und diese fortlaufend auch sehr erfolgreich umsetzen.“ Dazu gehört natürlich auch die zuverlässige und hochproduktive Zusammenarbeit mit Equipmentlieferanten wie beispielsweise DEK, der die in der Oberflächenmontage (SMT, Surface-Mount Technology) nötigen hocheffizienten Pastendrucklösungen liefert. Welches Volumen hinter der Fertigung in Bocholt steht, wird auch deutlich an den benötigten Mengen von Verbrauchsmaterialien. So werden in den SMT-Linien per anno rund 15 t Lotpasten verdruckt sowie zur Schablonenreinigung in den Druckern circa 2 800 Papierrollen verbraucht.

Solch eine SMT-Fertigungslinie besticht durch ihre Dimensionen und neben dem hohen Yield durch einige aufschlussreiche Kennzahlen. Insgesamt hat eine Linie von ihrem Beginn am Destacker der Leiterplatten vor dem Pastendruck bis hin zum Nutzentrenner am Ende eine Länge von sage und schreibe 40 m. Aufgrund des hohen Automatisierungsgrads sind jedoch in der Regel nur wenige Mitarbeiter je Schicht daran tätig. In solchen Inline-Konfigurationen befinden sich wie gesagt die LP-Zuführung, ein Pastendrucker mit Wendestation, bis zu 8 Bestückmaschinen, ein Reflowofen, ein System zum Laserlöten, Fifo-Baugruppenspeicher, Etikettiersystem, Scaneinrichtung, zwei Prüfsysteme für den BIST (Build-in-Test, der die Incircuit-Prüfung ersetzt) sowie den abschließenden Nutzentrenner, denn die Boards werden im Nutzen hergestellt. Alle diese Stationen sind miteinander per automatischer Handlingmodule für optimalen Workflow verbunden. Eingebunden in diese Baugruppenfertigung ist die automatisierte Display-Montage (Heatseal und Löten) auf den Boards. Sind die Einheiten soweit fertig, werden sie zusammen mit den Kunststoffteilen automatisch zu Geräten montiert und im Endtest geprüft sowie verpackt.

Wie Produktionsleiter Dieter Wiegerinck erläutert, verlässt nach wenigen Sekunden ein Telefon die schnellen Linien. Wichtig im Linienkonzept ist auch, dass vor jedem Arbeitsschritt kontrolliert wird, ob der vorhergehende Schritt so weit in Ordnung ist. Dazu gehören übrigens auch die Rüstungskontrollen der Bestücker. „Wir schließen damit natürlich aus, dass wir untaugliche Halbfertigprodukte über weitere Produktionsschritte bzw. an das Ende der Linie durchschleppen und damit unsere Produktivität verschlechtern würden.“ Die Durchlaufzeiten für Aufträge werden mit circa 3 Tagen angegeben, am vierten Tag kann ein Produkt bereits ausgeliefert werden. „Wir kommen auf eine hohe Liefertreue von über 95 %. Abhängig von der stark zyklischen Nachfrage kann der monatliche Produktionsausstoß zwischen circa 750 000 und 1,7 Mio. Geräten schwanken. Dieses Ein- und Ausatmen der Fertigung gilt es mit der bereits erwähnten hohen Flexibilität effizient auszugleichen. Keckstein und Wiegerinck unisono: „Unsere Zielsetzung in der Fertigung ist klar, wir realisieren hohe Performance, hohe Stückzahlen und hohe Qualität.“

Nun, wer solche Ansprüche stellt und diese auch effizient und erfolgreich umzusetzen hat, der stellt auch hohe Ansprüche in puncto Qualität, Performance und Kosten an seine Lieferanten und Partner. „Wenn wir Equipment für unsere Fertigung evaluieren, orientieren wir uns natürlich entschieden am Markt und seinem Angebot“, resümiert Willi Keckstein. „Dabei werden auch unsere bisherigen Lieferanten, mit denen wir gute Erfahrungen machten, immer in das Benchmarking mit einbezogen. Wir können feststellen, dass DEK rund um den Pastendruck stets Lösungen zu unserer uneingeschränkten Zufriedenheit offerierte. Das ist ein Partner, der schnell und innovativ reagiert und dabei auch mit seiner Kompetenz zu überzeugen weiß.“ Auch die anderen Servicebereiche von DEK wie Mitarbeiterschulung und Training, Ersatzteillieferung im Falle des Falles sowie die Supportunterstützung werden als vorbildlich geschildert. „Wir arbeiten nur mit guten Partnern zusammen – und dazu gehört auch die Firma DEK.“

EPP 416

Die als rechtlich selbstständige Business-Unit unter dem Dach von Siemens Communications tätige Home and Office Communication Devices GmbH & Co. KG hat Fertigungsstandorte in Bocholt (Produktionshauptsitz, der auch Input für andere Schnurlostelefon-Fertigungen gibt), Leipzig, Shanghai/China und Manaus/Brasilien. Die Hauptverwaltung befindet sich in München. Weitere wichtige Standorte sind Dallas/USA, Sao Paulo, Beijing, Shenzen und Taiwan. Die weltweite Präsenz umfasst insgesamt 69 Länder. Im letzten Geschäftsjahr wurde ein Umsatz von etwa 1 Mrd. Euro erzielt. Eigenen Angaben zufolge ist das Unternehmen damit die Nummer eins bei schnurlosen Telefonen sowie bei DSL-Ausrüstung, Platz drei wird bei Produkten für die Breitband-Kommunikation belegt. Die weltweiten Aktivitäten werden neben den Fertigungsstandorten auch mit regionalen Fullfilment-Zentren sowie Vereinbarungen zum Thema EMS (Electronics Manufacturing Services) und ODM (Original Device Manufacturer) vor Ort noch erheblich gestärkt.

Gegründet wurde der Fertigungsstandort Bocholt von Siemens vor 65 Jahren. 1993 begann die Produktion von schnurlosen Telefonsystemen, 1997 kamen die Voice-Data-Geräte hinzu, und 2005 die Breitband- sowie Home-Media-Einrichtungen. Dazu wurde natürlich fortlaufend in Gebäude- und Fertigungs-Ressourcen investiert. Derzeit sind insgesamt circa 1 800 Mitarbeiter hier tätig, in der Fertigung davon etwa 620, der jährliche Produktionsausstoß beträgt rund 13 Mio. Geräte, gefertigt in circa 1 600 „lebenden” Varianten. Sämtliche Fertigungsbereiche sind vor Ort integriert, wie Spritzguss der Kunststoffteile, Elektronikbaugruppen-Assembly, Display-Montage sowie die Endfertigung und versandfertige Verpackung der vielen Einheiten. Nachdem Geräte für viele unterschiedliche Landesmärkte und Standards in diversen Sprachen gefertigt werden, ist auch die Lokalisierung von Software und Benutzer-Dokumentation eine anspruchsvolle logistische Aufgabe.

Auf eine Reihe von Kriterien achtet das Management in Bocholt besonders, wobei es auch mit Stolz auf erreichte, hohe Ziele verweisen kann: Dazu gehören die kritischen Betrachtungen und Implementierungen zum Thema Design-to-Cost sowohl bei den Produkten als auch den Prozessen. Auch die Pflege der weltweiten Partnerschaften (Think Global, Act Local) ist hier relevant, ebenso die Realisierung einer vom Design her initiierten Produktion. Das Management der Komplexität vieler unterschiedlicher Produkt-Varianten ist eine große Herausforderung, weiterhin auch die Organisation einer „atmenden” Fertigung, die aufgrund ihrer hohen Flexibilität kurzfristige Marktanforderungen gezielt und unmittelbar umsetzen kann. Umrahmt wird dies durch die erfolgreiche Implementierung von E-Business in den Geschäftsvorgängen. Kurz gesagt, es geht um hohe Kompetenz und Innovationskraft in allen relevanten Bereichen.

Der Pastendrucker Europa weist eine Taktzeit unter 7 s und einen Gesamt-Cpk von 2,0 (±20 µm) bei hohen Werten für Durchsatz, Wiederholgenauigkeit und Produktivität auf. Die Maschine hat einen Rahmen mit höchster Torsionssteifigkeit und geringsten Temperatureinflüssen. Die skalierbare Steuerung auf Basis des CAN-Busses reduziert den Verkabelungsaufwand und erleichtert Maschinen-Upgrades. Dazu bietet sie vielfältige Diagnosefunktionen. Dies wird ergänzt durch SMEMA-kompatible Schnittstellen, GEM-Kompatibilität und die Möglichkeit, sämtliche Prozessparameter offline zu bearbeiten. Mit der Benutzerschnittstelle DEK Instinctive lassen sich Materialvorräte und daraus resultierende Betriebsstunden grafisch darstellen, auch Applikationshilfen und Störungsbeseitigung sind darüber verfügbar. Instinctive ermöglicht, bei reduziertem Schulungsaufwand eine höhere Produktivität zu erzielen, maximiert die Maschinenverfügbarkeit und kann Druckprozesse optimieren helfen. Es schafft zudem per Internet eine Verbindung zu DEKs Supportservice. Dies bietet Anwendern einen direkten Zugang zu Informationen und Multimedia-Schulung für Setup, Prozessoptimierung, Wartung und Anwendungsprobleme sowie dem globalen Helpdesk. Das bei Bedarf integrierbare Post-Print-Inspektionssystem Hawkeye ermöglicht zudem eine 100-%-Prüfung der Druckergebnisse im Linientakt.

Der Pastendrucker Infinity basiert auf einer sehr erfolgreichen DEK-Maschinenplattform und liefert neue Performance-Standards. Das System lässt sich sehr vielseitig konfigurieren, um auf alle erdenklichen Anwendungsfälle, auch jene mit höchsten Anforderungen, gezielt abgestimmt werden zu können. Die Maschine kombiniert sehr kurze Druckzeiten mit sehr hoher Genauigkeit und wird so auch Applikationen rund um Advanced-Packages voll gerecht. Das integrierte Visionsystem ermöglicht gleichzeitige Aufnahmen von Druckschablone und Leiterplatte (Split-Optik). Es unterstützt damit ein hochpräzises Alignment in dem es keine relativen Verschiebungen zwischen diesen Bildern gibt. Das fortschrittliche Belichtungssystem auf LED-Basis liefert scharfe und kontrastreiche Bilder von praktisch allen Materialoberflächen, wichtig für die hohe Präzision. Die PatMax Software zur Lokalisierung von geometrischen Objekten auf der Leiterplatte (Fiducials) unterstützt den stets genauen und zuverlässig wiederholbaren Abgleich zwischen Schablone und Board.