Exzellenz im globalen Wettbewerb smartTec, Langen

Seit dem Jahr 2000 hat das Unternehmen über die angestammte Industrieelektronik hinaus auch im Automotive Bereich immer stärker Fuß gefasst – und beweist auch hier täglich seine „Exzellenz im Dienstleistungsbereich Elektronik-Produktion“. Ihren Sitz hat Herkules Elektronik GmbH im Herzen Deutschlands – und in Sichtweite des gleichnamigen Wahrzeichens auf der Kasseler Wilhelmshöhe. Seine Entstehung verdankt das Unternehmen der Tatsache, dass der 1985 gegründete Hard- und Softwareentwickler Resotec GmbH neben der Herstellung eigener Produkte – mit Schwerpunkt in der Industrieelektronik und der Medizintechnik – zunehmend auch die Auftragsfertigung für seine Entwicklungskunden übernahm. Ein Beispiel von vielen ist die in Master-Slave-Architektur über CAN-Bus realisierte Steuerungsentwicklung für Maschinen eines weltweit führenden Herstellers der Druckweiterverarbeitung. Mit dem Markterfolg weiterer Produktentwicklungen in der Steuerungs- und Medizintechnik wurden die Fertigungsaufgaben immer umfangreicher. So entschied man sich Mitte der 90er Jahre, die bis dahin eher manufakturmäßige und von kleineren Losgrößen bis 500 Stück geprägte Baugruppenfertigung Schritt für Schritt zu automatisieren, auszubauen und zur Herkules Elektronik GmbH zusammenzufassen. Heute beschäftigt man unter dem gemeinsamen Dach 75 Mitarbeiter, von denen 50 in der Fertigung und 25 in der Hard- und Softwareentwicklung tätig sind. Auf zwei modernen Fertigungslinien mit jeweils 25.000 Bt/h Bestückleistung werden heute jährlich circa 750 unterschiedliche Baugruppen in den Losgrößenbereichen von 2 bis 50.000 in höchster Qualität im dreischichtigen Betrieb gefertigt.

Zu den jüngsten Investitionen in die Fertigung gehört die Umstellung der vorher offline erfolgten Automatischen Optischen Inspektion auf zwei Inline-AOI-Systeme als zentrale Elemente des Qualitätsmanagements für die Null-Fehler-Fertigung sowie der Einsatz eines modernen Beschichtungssystems.

Vor dem Hintergrund des Entwicklungsunternehmens mit seinem eigenen Produktprogramm verfügt der Auftragsfertiger über ein Kompetenz- und Erfahrungsspektrum, wie es nur wenige bieten können: Von der Erstellung eines Anforderungsprofils und Pflichtenhefts über das Hard- und Software-Design und die Baugruppen- und OEM-Fertigung bis hin zum späteren Produktsupport im Feld reicht die Leistungsspanne. Aufgrund äußerst vielfältiger und langjähriger Erfahrungen aus ganz unterschiedlichen Aufgabenstellungen ist man in der Lage, innovative Impulse zu setzen und durch Ausschöpfung fertigungstechnischer Optimierungspotenziale echte Kundenvorteile in punkto Herstellungskosten und Produktqualität zu bieten. „Die Lösung komplexer Aufgaben finden wir äußerst reizvoll. Eine Auftragsfertigung nach dem Prinzip „fertigen und vergessen“ ist nicht unsere Sache. Wir verstehen uns vielmehr als Partner, der seine Kompetenz in einen echten Mehrwert für den Kunden transformiert, und zwar ganz unabhängig davon, ob ein Kunde nur einen kleinen Teilbereich wie etwa die Baugruppenbeschichtung oder die gesamte Bandbreite unserer Dienstleistung in Anspruch nehmen will“, unterstreicht Rainer Teppe, bei Herkules verantwortlich für die Produkt- und Prozessentwicklung. Eine Philosophie, die Früchte trägt, denn für viele Kunden entwickelt und fertigt man bereits seit mehr als zehn Jahren, für einige sogar vom ersten Tag an bis heute. Bedeutende Hersteller im Bereich der Industrieelektronik, Steuerungs- und Medizintechnik gehören ebenso dazu wie führende Zulieferunternehmen aus dem Automotive-Bereich.

Vom Start weg sah sich der Auftragsfertiger mit Wettbewerb aus der ganzen Welt konfrontiert. „Durch unser äußerst breit gefächertes, vielfältiges Know-how, durch eine höchst produktive und effiziente Organisation unserer Betriebsabläufe, moderne Fertigungseinrichtungen sowie konsequente Qualitätsorientierung haben wir entscheidende Voraussetzungen geschaffen, um in diesem Wettbewerb sehr gut zu bestehen und kontinuierlich beachtliche Wachstumsraten zu erzielen“, erklärt Herr Teppe. „Nicht zuletzt ist es aber auch die gemeinsame Antenne in der lösungs- und zielorientierten Kommunikation mit dem Kunden, die bei aller Globalität als Platzvorteil gelten kann. Räumliche Nähe spielt heute kaum eine Rolle. Die Nähe der Mentalität ist auf dem gemeinsamen Weg zu optimalen Lösungen jedoch oft von zentraler Bedeutung.“ Ein vom Unternehmen ins Leben gerufenes Kunden-Partner-Programm gewährleistet darüber hinaus, dass jeder Kunde stets „seinen“ festen Ansprechpartner hat. Er kennt sich mit der jeweiligen Historie und Materie bestens aus und setzt auch nicht alltägliche Wünsche im Hause kundenorientiert um.

Am Beispiel der Auftragsfertigung von LED-Rückleuchten-Baugruppen für einen weltweit führenden Automobil-Zulieferer lassen sich Problemlösungs-Kompetenz und Philosophie des Unternehmens gut verdeutlichen. Eine der für die Fertigungsorganisation und die Logistik relevante Eigenschaft der LED-Komponenten liegt darin, dass diese als kristalline Bauteile herstellungsbedingte Farb- und Helligkeitsabweichungen aufweisen. „Es muss in der Baugruppenfertigung jedoch stets gewährleistet sein, dass alle eingesetzten LEDs für die linke und die rechte Rückleuchte sowie eine eventuelle dritte Heckleuchte immer die gleichen Charakteristika hinsichtlich Helligkeit und Lichtfarbe aufweisen. Ebenfalls ist sicher zu stellen, dass die Leuchteigenschaften von Fahrzeug zu Fahrzeug gleich sind“, erklärt Herr Teppe. Um dies zu erreichen, werden die LED-Komponenten gemäß ihrer Lichtintensität in sogenannte Cluster eingeteilt. Für die Baugruppenfertigung hat man des weiteren das so genannte Set-Konzept entwickelt, nach dem eine aus mehreren Rückleuchten bestehende Ausrüstung stets nur mit LEDs aus dem gleichen Cluster in einem entsprechenden Mehrfachnutzen zusammengefasst wird. Um die Abweichungen der Leuchtcharakteristiken der unterschiedlichen Cluster untereinander auszugleichen, erfolgen darüber hinaus clusterspezifische Randbeschaltungen der Baugruppen mit unterschiedlichen Vorwiderständen. „Die Fertigung dieser Baugruppen ist also mit fertigungs-technischen und fertigungslogistischen Herausforderungen verbunden, die man ihnen gar nicht so ohne weiteres ansieht, denn am Ende muss jede Leuchte wie die andere sein“, erläutert Herr Teppe. Als weitere Stärke bei der Umsetzung dieser Aufgabe kommt die langjährige Erfahrung im Bereich der Nutzenfertigung zugute: „Unsere Erfahrung zeigt immer wieder, dass ein intelligentes Mehrfachnutzen-Konzept erhebliche Einsparpotenziale in der Fertigung bieten kann, sofern bereits in der Design-Phase die damit verbundenen fertigungstechnischen Anforderungen berücksichtigt werden. Schon in dieser Phase können wir unseren Kunden wertvolle Unterstützung bieten. Wir verfügen über exzellente externe Ressourcen und beste fertigungstechnische Voraussetzungen im Bereich der Herstellung und Bearbeitung von Nutzen-Leiterplatten, seien sie noch so kurios geformt.“

Last but not least erfüllt man selbstverständlich die hohen Anforderungen, die gerade im Automotive Bereich an eine Null-Fehler-Fertigung gestellt werden. Jede einzelne Baugruppe muss vor Auslieferung die Inline-AOI-Inspektion und den Incircuit-Test erfolgreich bestehen. Im Bereich AOI hat das Unternehmen den Prozess vor kurzem von einer Offline-Lösung auf eine Inline-Lösung mit zwei 3K-Systemen von ViTechnology umgestellt. Jede der beiden Fertigungslinien besteht nun aus Schablonendrucker, drei Highspeed-SMT-Bestückautomaten, der Stickstoff-Reflowanlage und dem vor dem Incircuit-Tester in den Prozess integrierten AOI-System, das gemeinsam mit dem Langener Unternehmen smartTec installiert und in Betrieb genommen wurde. Die Umstellung auf den Inline-Prozess erfolgte mit dem Ziel, mögliche Fehlerquellen über kürzere Regelschleifen noch schneller zu erkennen. „Fehler vermeiden statt reparieren“ ist der Gedanke, der hinter dieser Konzeption steht, erläutert Frank Wiethüchter, Geschäftsführer von smartTec, das Konzept. Aufgrund der hier zum Einsatz kommenden Vectoral Imaging Technologie und modernster Bildverarbeitungs-Algorithmen erfüllt das AOI-System weit mehr die Funktion eines Frühwarnsystems als die einer „Endkontrolle“. Das AOI-System prüft nicht nur das Vorhandensein, die Polarität, die Position, die Form und die Beschriftung von Bauteilen, sondern ist auch in der Lage, die korrekte Position und das Vorhandensein von Bauteilanschlüssen zu erkennen. Nach Definition der eingesetzten Bauteilgeometrien unter teilweiser Nutzung der umfangreichen mitgelieferten Bauteile-Bibliothek bestechen vor allem die äußerst niedrige Pseudofehlerrate des eingesetzten Systems und seine Fähigkeit, Trendabweichungen zu erkennen, noch bevor es zu einem Fehler kommt.

Zur hundertprozentigen Fehlerabdeckung folgt nach der AOI-Inspektion der Incircuit-Test. Die eforderlichen Prüfadapter werden baugruppenspezifisch im Hause erstellt. Im Falle der LED-Baugruppen beinhalten die Prüfadapter neben den üblichen Adapterstiften zusätzlich eine LED- Testeinrichtung, über die jede einzelne LED-Komponente an einen Kunststoff-Lichtleiter ange-schlossen ist, die das Licht „im Bündel“ zu einem Auswertungsmodul bringt. Mögliche Fehler an einer LED werden hier sofort erkannt und signalisiert.

Über die beschriebenen Fertigungslinien hinaus bietet das Unternehmen viele weitere Fertigungsressourcen. In einer klimatisierten Beschichtungslinie werden Silikone und Lacke unter konstanten Umweltbedingungen aufgebracht – ein breites Einsatzfeld für alle Elektronik-Applikationen, bei denen Tauwasser ins Spiel kommt. Als Beispiel nennt Rainer Teppe die Herstellung der Elektronik für eine Schiffssteuerung sowie Automotive-Anwendungen, die durch enge Pin-Abstände gekennzeichnet sind. Für Anwendungen mit THT-Komponenten verfügt man über eine Wellenlötanlage mit Wechseltiegel. Kürzlich hat auch ein Verpackungsroboter bei der Herkules Elektronik Einzug gehalten. „Angesichts der globalen Konkurrenz sind ständige Investitionen in höchste Produktivität wesentliche Voraussetzungen für den Erfolg“, betont Herr Teppe und verweist auf die neben dem bestehenden Firmengebäude liegenden Erweiterungsflächen, die man sich im Hinblick auf eine weitere erfolgreiche Zukunft gesichert hat.

SMT, Stand 7-219+206

www.smarttec.de & www.herkuleselektronik.com

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