„Ein verlässlicher Partner“

GÖPEL electronic, Jena

Mit dem Know-how aus über 20 Jahren Entwicklung und Fertigung von Systemtechnik für Photovoltaik, Windenergie- und kombinierte Energieerzeugungsanlagen, ständigen Produktverbesserungen und dem Einsatz völlig neuartiger Technologien gilt SMA heute als Trendsetter der Solar-Branche. Und eins steht beim hessischen Unternehmen an vorderster Spitze: der Anspruch, qualitativ hochwertige Produkte zu fertigen und liefern. Eine hochmoderne hauseigene Elektronikfertigung stellt Baugruppen her, die in puncto Qualität und Ausfallsicherheit weit über den marktüblichen Standard hinausgehen. Dieser Qualitätsanspruch wird durch den Einsatz innovativer Testtechnologien sichergestellt.

Die in den SMA-Systemen verbauten bestückten Leiterplatten werden im Unternehmen selbst gefertigt. In den frühen 1990er-Jahren wurde die erste SMD-Linie in Betrieb genommen. Anfangs handelte es sich um kleine Serien mit Losgrößen zwischen eins und zwanzig. Als später die Bahntechnologie und Industrie-PCs zum Produkt- und Lösungsportfolio bei SMA hinzukamen, wurden die Stückzahlen größer. Damit einher ging der Bedarf an eine Teststrategie, welche den ebenso größer werdenden Qualitätsanspruch sicherstellen konnte. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde eine manuelle optische Inspektion vorgenommen, deren Nachteile aber hinlänglich bekannt sein dürften.

Man entschied sich für Endfunktions- und Zwischenfunktionstests im System. Spezielle Versuchsaufbauten waren hierzu nötig, was sich negativ auf die Kostenentwicklung auswirkte. Außerdem waren diese Funktionstests relativ zeitintensiv, so dass ein Umdenk-Prozess begann. Dieses Umdenken geschah Ende der 90er-Jahre, wobei zum ersten Mal eine spezielle Prüfstrategie erarbeitet wurde. Die Frage war „wer prüft was wann wo“? Zusätzlich fiel der firmenphilosophisch fest verankerte Gedanke des Teamdenkens ins Gewicht – hier gilt der Anspruch, dass das System, welches an den Kunden geht, fehlerfrei sein muss und alle Beteiligten an einem Produkt dabei ihren ganz persönlichen Beitrag zu leisten haben.

Die Teststrategen bei SMA befassten sich mit allen möglichen verfügbaren Testtechnologien wie Automatische Optische Inspektion (AOI), In-Circuit-Test (ICT), Flying Probe Test (FPT) oder Endgerätetest, untersuchten und evaluierten diese. Dabei fiel ins Gewicht, dass die Kunden des Unternehmens in Absprache mit der Abteilung Prüfplanung mitentscheiden konnten, welche Teststrategie genutzt werden sollte. Mirko Zeidler, zum damaligen Zeitpunkt Gruppenleiter THT- und Prozesstechnologe, wurde gefragt, ob er sich mit dem Thema AOI anfreunden könne. Daraus entstand ein Projekt, das akribisch und intensiv vorangetrieben wurde. Die Vor- und Nachteile der Technologie wurden auf Messen und durch entsprechende Fachlektüre untersucht. Am Ende entschied man sich für AOI, weil diese Prüfmethode gute Rückverfolgbarkeit und weitreichende Vorteile gegenüber der manuellen Inspektion aufwies. Außerdem entstand eine Art „Technikbegeisterung für das automatische Handling“, so Mirko Zeidler. Obwohl die Losgrößen bei SMA Ende der 90er-Jahre bereits um die 100 betrugen, war das erste AOI-System ein Offline-Gerät, da eine Linienintegration noch kein Thema war. Ein entscheidender Vorteil gegenüber einem elektrischen Testverfahren wie dem ICT war der niedrigere Kostenfaktor. Das wichtigste Argument für die AOI aber war die Reproduzierbarkeit der Tests – ein Fakt, den Mirko Zeidler noch heute betont.

Bevor sich das Unternehmen für einen bestimmten AOI-Anbieter entschied, eruierten Abteilungs- und Bereichsleiter den Markt. Dabei wurden verschiedene Anbieter auch direkt besucht und mit Prüfaufgaben betraut. Schließlich blieben noch drei Unternehmen übrig, die Mirko Zeidler evaluierte.

Den Zuschlag bekam Göpel electronic aus Jena, ein Unternehmen, das noch relativ jung war, aber mit jeder Menge Innovationen und Know-how aufwartete. Die entscheidenden Argumente, die für die Thüringer Firma sprachen, waren:

SMA kaufte daraufhin ein OptiCon SpeedLine. Obwohl dies ein Inline-System war, wurde es als Stand-alone-Lösung eingesetzt. Später kam noch ein OptiCon BasicLine für Kleinserien hinzu.

Im Jahr 2002 arbeitete SMA schon mit vier AOI-Systemen. Doch im Rahmen der kontinuierlichen Prozessverbesserung begann man zu überlegen, eine kurze Fehlerregelschleife zu erstellen. Aber wie umsetzen? Ein Mitarbeiter wurde beauftragt, mit einem AOI-System eine schnelle Fehlereruierung durchzuführen und die Ergebnisse sofort weiterzuleiten. Der erzielte Verbesserungseffekt war enorm. Es stellte sich heraus, dass die SMD-Linie für das OptiCon SpeedLine zu schnell geworden war. Zu diesem Zeitpunkt im Jahr 2004 kam das OptiCon AdvancedLine auf den Markt. Dieses System war weitaus schneller als sein Vorgänger und lieferte zudem noch eine gute Rückverfolgbarkeit. Da man mit den Systemen bis dahin bereits gute Erfahrungen gemacht hatte, entschied sich SMA für die OptiCon AdvancedLine-Lösung.

Das zweite OptiCon SpeedLine wurde dann 2006 durch ein OptiCon AdvancedLine 4M ersetzt und zum „Anlern-AOI“. Die Anwendung des neusten Göpel-Systems führte zu einer Minimierung der Ausfallzeiten – die SMD-Linien bei SMA laufen 24 Stunden. Der THT-Bereich arbeitet oftmals „nur“ 14 Stunden – wird aber auch „nur“ durch zwei OptiCon BasicLine abgesichert. Aber egal, welche Prüfergebnisse mit welchem AOI-System erzielt wurden – durch die MySQL Datenbank, die für alle Göpel-Maschinen identisch ist, kann man jeden einzelnen Test auf jedem System nachvollziehen. Diesen Vorteil für die Prozessverbesserung möchte Mirko Zeidler „nicht unerwähnt lassen“. Die Hauptprüfaufgaben verteilen sich so:

Dabei werden Leiterplatten bis zu einer Größe von 420 x 264, und Bauelemente bis 0402 bzw. Fine Pitch untersucht. Die Losgrößen bei SMA im Jahre 2006 sind zwischen 1 und 1 000.

Mittlerweile hat SMA sechs AOI-Systeme von Göpel electronic. Warum entscheidet man sich immer wieder für den gleichen Anbieter, da der Markt doch eine ganze Reihe innovativer Lösungen anbietet? „Ein neues System von einem anderen Anbieter bedeutet einen immensen Zeitaufwand“, sagt Mirko Zeidler. Er ist sicher kein konservativer Mensch, den Änderungen verschrecken. „Es ist so, dass wir die Systeme immer wieder mit anderen Anbietern vergleichen. Teilweise winken da sehr reizvolle Features, aber am Ende ist das Thüringer System solide.“ Man kann es Markentreue nennen (sehr oft zu finden bei Autofahrern), aber Mirko Zeidler kürzt es ab: „Es gibt keinen triftigen Grund zu wechseln.“

So konnten beispielsweise aufgrund der Sachnummernreferenzierung bestimmte Fehler leichter wieder gefunden werden. Außerdem entsprechen die Prüfergebnisse den Ansprüchen der SMA-Techniker. Man möchte den Schlupf so gering wie möglich halten und nimmt dafür lieber eine höhere Pseudofehlerrate in Kauf. Wobei Mirko Zeidler diesen Begriff überhaupt nicht mag: „Wir sprechen eher von einer Auffälligkeitsrate.“ Die als fehlerhaft erkannten Boards werden dann durch manuelle Inspektion untersucht und je nach Fehlern repariert.

Beide Parteien haben in den vergangenen Jahren voneinander profitiert. So gab SMA den Entwicklern bei Göpel electronic wertvolle Tipps, die in die AOI-Systeme eingeflossen sind. Bestimmte Feedbacks führten beispielsweise zu Verbesserungen in der Software. Auch nach der Umstellung von bleihaltig auf bleifrei gab es keinerlei Probleme, zumal die OptiCon-Systeme aufgrund des eingesetzten PARL-Algorithmus bleifreie Komponenten schon lange vor dem offiziellen Umstellungstermin prüfen konnten. „Kein einziger Wert musste verändert werden“, freut sich Mirko Zeidler auch noch im Nachhinein. Das Team Electronic-Manufacturing bei SMA ist mit den AOI-Systemen zufrieden. Auftretende Probleme werden offen mit den AOI-Prozesstechnologen diskutiert. Daraus resultierende Lösungen oder Wünsche werden an den Hersteller weitergegeben.

Nicht zuletzt der Support war ein Argument pro Göpel electronic und wird auch heute noch gelobt. Wann immer Unterstützung benötigt wird, kann man telefonisch oder per Email um Hilfe bitten. Bei schwierigeren Fällen kümmert sich ein Applikationsingenieur vor Ort in Niestetal um eine Problemlösung. Mirko Zeidler schließt mit den Worten. „AOI ist ein verlässlicher Partner.“ Das Miteinander ist aber nicht nur für die beiden Unternehmen in Niestetal und Jena von Vorteil, sondern hilft auch, den Standort Deutschland zu sichern bzw. nachhaltig zu stärken.

SMT, Stand 7-227

www.goepel.com & www.sma.de

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