Fundierte Unterstützung bei anspruchsvollen Lötprozessen

Inspirierende Systempartner

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1923 in Essen gegründet, ist Phoenix Contact mit Stammsitz in Blomberg und Bad Pyrmont heute weltweit Marktführer für Komponenten, Systeme und Lösungen in den Bereichen Elektrotechnik, Elektronik und Automation. Mit der Eröffnung des Innovationszentrums Elektronik in Bad Pyrmont bündelte das Unternehmen 2007 alle Aktivitäten der Geschäftsbereiche Automation Systems und Interface-Technik an einem Standort. So lange setzt das Unternehmen auch bei allen Standardlötprozessen bereits auf die Unterstützung von Löt-Spezialist Ersa.

Phoenix Contact, Blomberg & Ersa GmbH, Wertheim

Naturgemäß entsteht eine tragfähige Systempartnerschaft zwischen zwei Unternehmen nicht über Nacht. Dennoch braucht es für den Beginn einer solchen Zusammenarbeit einen konkreten Anlass – und den gab es vor gut sieben Jahren: Bei der Produktion seiner Leistungselektronik Contactron stieß Phoenix Contact kapazitiv und technologisch an ihre Grenzen. Deshalb war man in Bad Pyrmont auf der Suche nach einem Anbieter, der mit einer leistungsfähigen, effizienten Wellenlötanlage die anspruchsvollen Anforderungen vor allem auch im thermischen Bereich abdecken konnte. Drei Anbieter kamen in die engere Wahl, nach relativ kurzer Zeit blieben nur noch zwei Marktbegleiter im Rennen. Die Evaluierung mit einer umfassenden Matrix nahm Fahrt auf, es fanden diverse Versuche und Tests sowie eine intensive Marktbetrachtung statt – ebenso wurden in den anderen Business-Units und Produktionswerkstätten des Unternehmens die allgemeinen Anforderungen an Standardlötprozesse abgefragt. „Ein erheblicher Aufwand, der bei uns Standard ist – und sich schon vielfach bewährt hat. Und es ging um mehr als die Anschaffung einer einzelnen Maschine, denn zu diesem Zeitpunkt wurde bei uns im Haus bereits überlegt, inwiefern ein Partner für Wellen- und Selektivlöten sämtliche Standardlötprozesse abdecken kann“, sagt Dietmar Dux, Senior Specialist Process Engineering Interface Components, seit 28 Jahren im Unternehmen und damals für die Anbahnung der neuen Geschäftsbeziehung verantwortlich.
Systempartner für Standardlötprozesse
Das eigentlich anzuschaffende Objekt war also eine Wellenlötanlage für die Leistungselektronik Contactron – verknüpft mit der Vorgabe von der Produktionsleitung, hier nach einem Systempartner zu suchen, der dann auch langfristig übergreifend für andere Anlagensysteme zur Verfügung steht. Am Ende erhielt die Volltunnel-Wellenlötmaschine Powerflow N2 der Ersa GmbH aus Wertheim am Main den Zuschlag: der Beginn einer fruchtbaren Kooperation. Neben der Wellenlötanlage mit geteiltem Transportsegment, auf der seither die thermisch anspruchsvollen Baugruppen der Hybrid-Motorstarter Contactron gelötet werden, konnte der Löt-Spezialist mit seinem innovativen Produktportfolio weiter überzeugen – alles in allem ein stimmiges Gesamtpaket, in dem für Phoenix Contact auch die internationale Präsenz des Herstellers mit einem weltumspannenden Vertriebs- und Servicenetz, das auch schnelle Service-Einsätze vor Ort einschließt, besonders wichtig war. Ebenso großen Wert legt man auf standardisierte, identische Prozesse – produziert wird schließlich nicht nur in Deutschland, sondern auch in China und den USA, weitere Produktionsstätten gibt es in Indien und Brasilien. „Der Rückgriff auf einen Standardbaukasten ist für uns wichtig, weil Anlagen deutlich einfacher dupliziert werden können. Weltweit reproduzierbare Kernprozesse bei der Produktherstellung bilden so eine wichtige Basis, um unsere Kunden unabhängig vom Produktionsstandort mit hochwertigen Produkten bedienen zu können. Die Konfigurationsmöglichkeiten seitens Ersa haben unsere Anforderungen im Umfeld der Standardlötprozesse nahezu zu 100 Prozent erfüllt“, sagt Georg Beretitsch, Director Strategic Production Industrial Electronics.
Ecoselect follows Powerflow
Auf die erste Ppwerflow N2 folgte 2012 eine zweite Anlage, die quasi als Duplikat mit nahezu identischem Aufbau in China installiert werden konnte. Nach der ersten Anschaffung wurden weitere Maschinen für mehrere Phoenix-Contact-Standorte in relativ kurzen Abständen geordert – jetzt aber waren Selektivlötanlagen gefragt: vier Ecoselect und eine Versaflow. Die Systempartnerschaft, die mit einer Wellenlötanlage ihren Anfang nahm, wuchs und gedieh und nahm mehr und mehr Gestalt an. Bei den ersten beiden Ecoselect Maschinen lautete die Anforderung, mit einer Art Festrüstung eine Artikelgruppe mit großer Varianz produzieren zu können. Dabei ging es um die Produktgruppe Varioface, Interface-Module, die eine Verbindung herstellen zwischen SPS und Sensoren sowie Aktoren im Feld. Rund 3.000 verschiedene Artikel mit vielen kundenspezifischen Lösungen in kleinen bis mittelgroßen Stückzahlen sollten auf der Anlage laufen. Mit der Ecoselect war eine Anlage mit großer Flexibilität und kurzen Rüstzeiten gefunden.
Es folgte die dritte Ecoselect Maschine: Speziell für eine neue Fertigungslinie war ein Wertstrom-Design mit vollautomatischem Inlinekonzept anzulegen, in dem alle Prozesse beginnend mit der SMT-bestückten Leiterplatte in einer Fertigungsinsel ablaufen sollten. Auch wenn es innerhalb der Gesamtproduktionskette um eine relativ kleine Aufgabe ging, behielt das Wertheimer Unternehmen stets den Gesamtprozess der Fertigungsabläufe im Blick. Aufgrund des Linientaktes war es notwendig, zwei Baugruppen gleichzeitig zu löten, was durch einen zweiten Löttiegel und einen zweiten Sprühfluxkopf in der vorgegebenen Taktzeit realisiert werden konnte. Arbeitsplatz-Ergonomie und die daraus resultierende Verringerung von Belastungen für den Mitarbeiter waren ein fester Bestandteil bei der Planung der neuen Fertigungslinie. Deshalb sollte ein fest eingebauter und pneumatisch absenkbarer Niederhalter in die Ecoselect konstruiert werden, der die bestückten Bauteile vor dem Verlöten automatisch andrückt respektive positioniert. Diese Aufgabe wurde in enger Zusammenarbeit beider Unternehmen und dem Hersteller der Lötmasken und Niederhaltervorrichtung umgesetzt. Das manuelle Aufsetzen der teils schweren Niederhaltervorrichtungen entfällt somit.
Bei der 2012 installierten Versaflow bewies das Unternehmen, dass man über die reinen Anforderungen des Lötens hinausgeht und auch als Systempartner punktet, etwa wenn es um Transport- und Handlingaufgaben geht. Die Aufgabenstellung implizierte einen Gesundheitsaspekt: Werkstückträger sollten von Mitarbeitern nicht mehr getragen oder gehoben werden, alles war über einen Tisch zu drehen oder rollen. Zudem war für die Baugruppe, die das Lötsystem durchlaufen sollte, viel Varianz und ein großer Output gefordert. Die Lösung von Ersa: paralleles Löten mit zwei Löttiegeln und anschließendem Rücktransport an den Ausgangspunkt. Auch hier: verschiedenste Anforderungen, die zu einer optimalen Lösung führte. Ob Powerflow, Ecoselect oder Versaflow – in den letzten sieben Jahren konnte das Unternehmen den Hersteller von anspruchsvoller, qualitativ hochwertiger Industrieelektronik mit technologisch führenden Lösungen bedienen. „Was wir in Zusammenarbeit mit Ersa als Ergebnisse erzielten konnten, hat das erfüllt, was wir uns mit unseren Anschaffungen erhofft hatten – die Anlagen sind den Anforderungen in jeder Hinsicht gerecht geworden. Sofern Ersa auch weiterhin technologisch ausgereifte, zuverlässige und innovative Anlagen zu gerechtfertigten Konditionen anbietet und mit einem entsprechenden Service untermauert, werden wir sicher auch in Zukunft an unseren Standorten im In- und Ausland beim Thema Standardlötprozesse die Systeme des Herstellers berücksichtigen“, fasst Prozessingenieur Dietmar Dux die Systempartnerschaft zusammen. „Trotzdem führt Phoenix Contact in regelmäßigen Abständen Evaluierungen durch, in deren Rahmen die Leistungsfähigkeit adäquater Systeme detailliert betrachtet und bewertet wird. Da werden die Karten dann neu gemischt. Nach heutiger Erkenntnis spricht jedoch nichts gegen eine Verlängerung der guten Zusammenarbeit.“
Neue Wege für innovative Lösungen
Aktuell steht ein weiteres Projekt mit einer Selektivanlage und einem Inline-Produkt, das schon länger am Markt ist, kurz vor dem Abschluss. Ausgangssituation: ein existierendes System, das mit gewissen Einschränkungen funktionierte – aber nach heutigem technischem Stand nicht optimal ist.
Im engen Dialog und mit ständiger Abstimmung suchten die beiden Unternehmen nach einer Lösung: „Beim Dip-Löten sind wir düsentechnologisch neue Wege gegangen, weil bei diesem Produkt aufgrund von sehr feinen Strukturen die Gefahr bestand, dass mit herkömmlichen Lötverfahren Bauteile theoretisch abgelötet werden können“, sagt Stefan Wurster, Sales Area Manager bei der Ersa GmbH und Ansprechpartner der ersten Stunde für Phoenix Contact.
Das war nicht die einzige Herausforderung: Vom Layout her ist das Produkt schwierig, da sich Bauteile in unmittelbarer Nähe der Lötstellen befinden – und es galt, einen technologisch starken Widerspruch aufzulösen: Auf dieser Baugruppe gibt es Komponenten mit einem sehr hohen Lötwärmebedarf, die aber in Kunststoff mit thermisch begrenzter Belastbarkeit eingebettet sind. Gemeinsam wurde eine Lösung gefunden, um die geforderte Stückzahl abbilden zu können und zugleich die Lötbarkeit und die gewünschten Lötergebnisse für dieses Produkt zu erreichen. Mit seiner langjährigen Erfahrung für komplexe Lötprozesse und in enger Abstimmung mit Phoenix Contact hat Ersa einmal mehr eine Lösung bereitgestellt, die es bis dato so am Markt nicht gab – eine Win-win-Situation für beide Seiten, aus der auch in den kommenden Jahren sicher weitere innovative Lösungen entstehen werden. Auch wenn sie heute noch nicht denkbar scheinen.

Phoenix Contact in Zahlen
Gegründet: 1923 in Essen
Stammsitz: In Blomberg (Nordrhein-Westfalen) und Bad Pyrmont (Niedersachsen)
Umsatz 2013: 1,64 Milliarden Euro
Mitarbeiter weltweit: 13.000 Mitarbeiter
Vertriebsnetz: 50 Tochtergesellschaften, 30 Vertriebspartner

Stefan Wurster ist Area Sales Manager bei der Ersa GmbH und betreut den Kunden Phoenix Contact von Anfang an.
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