Ob ein Lkw durch die Wüste fährt oder ein Reisebus in Sibirien unterwegs ist – Bremsen, Stabilitätssysteme, Fahrwerksdämpfung, Niveauregulierung und viele Helfer mehr, die auf Elektronik basieren, müssen zuverlässig funktionieren. Die extremen Einsatzbedingungen fordern von den System- und Elektronikherstellern großes Know-how, Spitzentechnik in der Elektronikfertigung und setzen eine partnerschaftliche Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten voraus. Der Nutzfahrzeugzulieferer Wabco, aus Hannover, hat alles zu bieten.
Bevor elektronische Helfer in Pkw der Luxusklasse zum Einsatz kommen, sind sie meist schon in Lkw und Bussen Standard. So wurden beispielsweise schon 1981 die ersten Anti-Blockier-Systeme (ABS) für Nutzfahrzeuge am Markt eingeführt. Entwickelt hat diese Technik Wabco, als ein führenden Anbieter von elektronischen Brems- und Fahrzeugregelsystemen, für Nutzfahrzeuge. Inzwischen haben die Wabco-Ingenieure ABS und darauf aufbauende elektronische Bremssysteme, EBS sowie weitere elektronische Regelsysteme zur Perfektion weiterentwickelt. Das Erfolgsrezept, gemeinsam mit den Kunden High-end-Technik zu entwickeln, haben die Hannoveraner beibehalten, wie ein weiteres Beispiel zeigt.
Die Getriebe-Steuerelektronik für Nutzfahrzeuge muss Temperaturschwankungen von –40°C bis +125°C verkraften. Gleichzeitig dürfen permanente Schwingbelastungen den elektronischen Flachbaugruppen nichts anhaben. Um dies zu gewährleisten, werden hier „Heatsink“-Leiterplatten eingesetzt. Bei dieser Technologie wird die Leiterplattenfolie auf einen Aluminiumträger auflaminiert. Nur so kann die Wärme direkt abgeführt und die Funktion zuverlässig garantiert werden.
Wabco entwickelt High-tech für Fahrzeuge und setzt Spitzentechnik in der eigenen Fertigung ein. Seit 1987 stehen Bestückautomaten von Siemens Dematic Electronics Assembly Systems in Hannover, und da der Anteil an herzustellenden Elektronikprodukten weiter zunimmt, wird deren Rolle immer bedeutender. Um die Elektronikprodukte in geforderter Qualität und mit der notwendigen Produktivität zu fertigen, verlässt sich Dipl.-Ing. Wilfried Grahle, Leiter des Technikteams Elektronikproduktion bei Wabco, auch heute auf Siemensqualität in Form von modernen Siplace-Automaten: „Wir müssen in unserer Branche hochproduktiv arbeiten und an unserem Standort auf möglichst wenig Fläche viele Baugruppen fertigen. Daher kommen für uns keine anderen Bestückautomaten in Frage.“
Was 1987 mit den Siemens MS-72 und MS-90 begann, findet bis heute seine Fortsetzung in fünf Siplace-Linien: zwei S-20/F4, einer S-25/F5 HM einer High-speed HS-50/S-20 und einer hochmodernen HF/HS-60-Kombination. Eine weitere High-speed-Linie soll voraussichtlich Mitte des Jahres mit dem SIPLACE-Top-Modell HF/3 installiert werden, das seit Ende Dezember 2003 bei Wabco im Feldtest läuft. Dietmar Knolle, Siplace-Spezialist im Wabco-Technik-Team, zeigt sich zufrieden: „Die HF/3 ist flexibel und schnell und die Köpfe des Automaten lassen sich dank der Kopfmodularität austauschen.“
Der HF/3-Feldtest ist für Wabco eine Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit des Bestückautomaten einschätzen und die Funktionsweise des neuen Automaten kennen zu lernen. Die laufende Produktion wird dadurch nicht behindert. Im Gegenteil, während die HF/3 läuft erhöht sie die Produktivität der Fertigung, wie Dietmar Knolle bestätigt: „Wir haben die HF/3 derzeit zusammen mit einer S-25 und F5 HM geclustert. Dadurch haben wir den Vorteil, dass die S-25/F5 HM-Linie ganz normal bestückt, während Siplace-Techniker die HF/3 auswerten oder umkonfigurieren. Sind die Kollegen von Siemens fertig, wird sie bei uns ohne Zeitverzug in den Fertigungsprozess eingebunden.“
Wie in einer guten Partnerschaft wünschenswert, profitieren bei der Feldtest-Aktion beide Seiten: Siemens Dematic bekommt auswertbare Ergebnisse, die direkt in die Weiterentwicklung einfließen und Wabco sammelt Erfahrung mit dem hochmodernen Bestückautomaten, auf den die Hannoveraner auch nach dem Feldtest nicht mehr verzichten wollen, wie Wilfried Grahle bestätigt: „Die Siplace HF/3 passt genau in unser Fertigungskonzept. Wir sparen kostbare Stellfläche und können für unsere Kunden höchste Qualität und Zuverlässigkeit garantieren.“
Die HF-Serie basiert auf einem verwindungssteifen und vibrationsgedämpften Guss-Stahlrahmen. Bei der HF/3 befinden sich darauf drei Portale aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff (CFK). Zusammen mit den leistungsstarken Linearantrieben der XY-Achsen erreichen die HF/3-Automaten eine Genauigkeit von bis zu 30 µm bei 4 Sigma. Die reale Bestückleistung liegt bei bis zu 40.000 Bauteilen pro Stunde.
Wabco fertigt etwa 100 verschiedene Produktvarianten, und innerhalb der Linie kann jedes Gerät in beliebiger Reihenfolge gefertigt werden. Um die große Nachfrage abarbeiten zu können, ist Dreischichtbetrieb angesagt. Pro Schicht und Linie sind durchschnittlich vier Rüstwechsel erforderlich. Daher ist neben Genauigkeit und Bestückleistung, Flexibilität und Handhabbarkeit der Bestückautomaten wichtig. Siplace erfüllt diese Wünsche, wie Wilfried Grahle erklärt: „Wir brauchen für einen Rüstwechsel zwischen zehn und maximal zwanzig Minuten.“
Die HF-Reihe ist modular aufgebaut. An den drei Portalen der Siplace HF/3 sitzt je ein Bestückkopf. Dem Prinzip der Kopfmodularität entsprechend, lassen diese sich nach Bedarf konfigurieren und umkonfigurieren. „Früher mussten wir mitunter Maschinen austauschen beziehungsweise Linien umbauen. Das ist dank der Kopfmodularität vieler Siplace-Automaten jetzt anders. In vier Stunden ist der Kopfwechsel inklusive Kalibrierung über die Bühne.“
Dabei kommen vor allem Twin Head- und Collect&Place-Köpfe zum Einsatz. Twin Head-Köpfe arbeiten nach dem Pick&Place-Verfahren und eignen sich für die schnelle und hochgenaue Bestückung von anspruchsvollen Sonderbauteilen im Fine-Pitch- und Ultra-Fine-Pitch-Raster. Ein Twin Head-Kopf nimmt an zwei Pick&Place-Modulen Bauteile auf und bestückt sie. Fine-Pitch-Komponenten werden dabei mit einer Bestückgenauigkeit von ±35 µm bei 4 Sigma) und Flip-Chip-Bauelementen mit ±30 µm bei 4 Sigma verarbeitet. Die High-Speed-Bestückung erfolgt mit zwei verschiedenen Collect&Place-Köpfen: den sechs- oder zwölf-Segment-Bestückköpfen, wobei das Standard-Visionsystem XY-Toleranzen von ±60 µm bei 4 Sigma ermöglicht.
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Wabco ist ein führender Hersteller von elektrischen und pneumatischen Sicherheits- und Komfortsystemen für Lkw, Busse, Anhänger sowie andere Nutzfahrzeuge. Inzwischen kommen die Produkte des Unternehmens zunehmend auch in Automobilen der Luxusklasse und in Sport Utility Vehicles (SUV) zum Einsatz. Wabco gehört zum Firmenkonsortium der American Standard Companies, New Jersey, USA, das weltweit mit 60.000 Mitarbeitern etwa 7,5 Mrd. Dollar umsetzt. Wabco erwirtschaftet davon etwa 1,4 Mrd. Dollar. Der Standort Hannover ist dabei für die Entwicklung und Produktion der Elektronik verantwortlich.
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