Komplettlösung aus einer Hand

Yamaha Motor IM Europe, Neuss & Kübler GmbH, Altensteig-Walddorf & helag-electronic, Nagold

Seit der Firmengründung sind Qualität, Innovation und Fortschritt die Markenzeichen der schwäbischen helag-electronic. Im 2001 bezogenen Neubau entwickeln, produzieren und vertreiben über 400 Mitarbeitern unter Geschäftsführung von Birgit Lamparth und Klaus Volz elektronische und elektromechanische Bauteile für Kraftfahrzeuge. Die Wünsche und Ideen der Kunden werden von der Entwicklung über die eigenen Abteilungen Musterbau, Kunststoffspritzerei, Dickschichtfertigung mit Reinraum, Elektronikbestückung sowie Endmontage mit vorwiegend vollautomatischen Fertigungsstraßen zum qualitativ hochwertigen Endprodukt realisiert.

Anspruchsvolle Bedienelemente für den Fahrzeuginnenraum, elektronische Steuergeräte oder Sensoren für spezielle Anwendungsgebiete setzen bereits vom Beginn ihres Produktlebenszyklus neben dem nötigen Knowhow auch modernes Equipment voraus. Dessen bewusst entschied man sich bei helag in neues Equipment für den Bereich der Elektronikfertigung zu investieren, um für die Zukunft bestens aufgestellt zu sein. Der Fertigungsleiter Suat Pala hatte bei dieser Maßnahme sämtliche der beteiligten Mitarbeiter in die Entscheidung mit einbezogen, um optimale Ergebnisse zu erhalten. „Unsere Bestückautomaten waren an ihre Grenzen gekommen. Die Maschinenbedienerinnen haben am Entscheidungsprozess aktiv mitgewirkt, denn letztendlich sind sie auch betroffen und sollten den Prozess handeln können. Gefordert waren insofern eine einfache und komfortable Bedienung. Des Weiteren war uns wichtig, für die komplette Linie nur einen Ansprechpartner zu haben und die Maschinen mussten auf unsere Bedürfnisse optimal passen.“ Gefunden wurde dies mit einer Linienlösung von Yamaha. Schablonendrucker YSP, Bestückungsautomat YS24 und AOI YSi-12 werden ergänzt durch Handlingsysteme und einem Reflowlötofen. Ein Gesamtkonzept, das nicht nur die Mitarbeiter schnell überzeugen konnte. Denn wurde die erste Linie im Februar 2012 in Betrieb genommen, folgte sehr schnell eine zweite, völlig identische Linie im Mai 2012. Das lässt sich leicht erklären, bedenkt man die Umstände sowie daraus erwachsenen Vorteile, wie Suat Pala berichtet: „Gerade mal zwei Wochen hatte es gedauert, bis wir nach unserer Entscheidung für die Komplettlösung auf der Linie produzieren konnten. Eine überaus schnelle Reaktionszeit von Seiten Yamaha mit einer wirklich guten Zusammenarbeit. Seit Produktionsstart mit der neuen Linie hat sich einiges getan. Die Maschinenbedienerinnen arbeiten mit Freude an der Linie, das Handling ist einfach und selbst das Umrüsten dank der leichten Feeder geschieht schnell und mühelos. Die Erhöhung unserer Flexibilität und Outputs hat bereits Früchte getragen und uns Neuaufträge beschert. Wir sind auf dem richtigen Weg.“

Die SMT-Linie mit Belader, Schablonendrucker, Bestückungsautomaten, Reflowofen, AOI und Entlader besteht aus modernem und innovativem Equipment. Angefangen beim Schablonendrucker YSP von Yamaha, welcher als Highend-Gerät durch eine extrem hohe Druckqualität und Geschwindigkeit überzeugt. Das System ist nicht nur mit einer 2,5D Pasteninspektion ausgestattet, sondern auch mit dem PSC(Print Stability Control)-System zur ständigen Überwachung aller Druckparameter sowie des Lotvolumens auf der Schablone. Sollte sich das auf der Schablone befindliche Lotvolumen als unzureichend herausstellen, dosiert das System automatisch die erforderliche Menge an Lotpaste nach. Durch den patentierten 3S(Single Swing Sqeegee) Rakelkopf ist eine Änderung des Angriffwinkels der Schablone in minimalen 1-Grad-Schritten möglich, wodurch der Schablonendrucker an Flexibilität gewinnt. Selbstverständlich ist eine Nass-Trockenreinigung der Schablone im Standard inbegriffen. Der Bestückungsautomat YS24 gilt als Neuentwicklung des Unternehmens und ist mit seinem Dual-Gantry- sowie Dual-Lane-Konzept auf absolute Geschwindigkeit bei kleinstem Platzbedarf getrimmt. Dies beweist die Leistung nach IPC 9850 mit einem Durchsatz von 50.000 Bauteilen pro Stunde. Konzipiert für eine Fertigung mit häufig wechselnden Produkten auch bei hohen Stückzahlen ist das System wie geschaffen für die Bedürfnisse von helag. Dem nicht genug ist die Maschine mit ihrer raffinierten Technik auf einfachste Bedienung neben möglichst hohem Komfort entwickelt, ein absolutes Plus für die Mitarbeiterinnen. Denn nebst leichtem Handling sind auch eventuelle Ermüdungserscheinungen seltener. Der Bestückungsautomat verfügt über voll elektronische Feeder, Nozzle Reinigungsstationen, Tape Cutter sowie einem hochgenauen Highspeed Visionsystem. Die Kamera macht während des Bestückungsvorgangs von jedem Bauteil ein Bild von unten sowie von der Seite, und analysiert sowie wertet dieses sofort aus. Fehler werden so in Windeseile erkannt und können vermieden werden. Ein NPI Feeder der neuesten Generation liefert hohe Transparenz bei der Rüstung, wodurch die Verwendung falscher Bauteile und somit Fehlbestückung nahezu ausgeschlossen werden kann. An dieser Stelle wird ebenfalls die Traceability-Funktion durch den Fertigungsleiter Suat Pala lobend erwähnt, bleibt seither nichts mehr unerkannt. Durch die Leichtigkeit des Feeders ist ein Auf- oder Abrüsten sehr schnell erledigt, ohne dass ein Bauteilverlust zu verzeichnen wäre. Auch beim Setup glänzt der Feeder, ist jeder für sich frei programmierbar. Das YSi-12 inline AOI-System zeichnet sich durch eine extrem niedrige Pseudofehlerrate aus. Die erfassten Bilder werden in flachem, mittleren und steilem Winkel von LED-Licht in rot, blau und grün beleuchtet. Durch die Genauigkeit der Bilderfassung wird eine Unterscheidung von Form und Farbe der betrachteten Details verbessert. Zusätzlich erweitert Infrarot-Imaging die Inspektion im sichtbaren Bereich. Für jeden Bildausschnitt werden 10 Bilder, erzeugt durch verschiedene Wellenlängen und Einfallswinkel, erfasst und ausgewertet. Als weiteres Plus erweist sich der Höhensensor, welcher neben der Erkennung von hochstehenden Bauteilanschlüssen auch eine Koplanaritätsprüfung an gesetzten BGAs durchführen kann. So werden Effekte durch unterschiedliche Padgrößen oder -formen vermieden.

Alle Systeme von Yamaha innerhalb der jeweiligen SMT-Linie kommunizieren miteinander. So kann der Schablonendrucker Korrekturwerte an den Bestücker übergeben und das AOI sendet über die QA(Quality Assistant)-Software ein Feedback der erkannten Fehler an die vorgeschalteten Prozessmaschinen. Durch Erkennen einer fehlerhaften Bestückung wird eine Mitteilung an den betreffenden Bestückungsautomat gesendet und erscheint auf dem Monitor. So ist es ein leichtes für den Bediener, Korrekturen innerhalb kürzester Zeit vorzunehmen und mögliche Fehler zu vermeiden. Ein zwar nicht lukratives Geschäft für Hersteller von Nacharbeitsplätzen, jedoch durchaus ein schlagkräftiges Argument für den Anwender. Bereits im Mai wurde in eine zweite, genau identische SMT-Linie investiert. Dazu der Fertigungsleiter: „Beide Linien stimmen überein, so dass Produkte zwischen den Linien leicht austauschbar sind. Wir haben die komplette Struktur rund um die beiden Linien neu entwickelt und sind zum Kanban- und One-Piece-Flow-Prinzip übergegangen. Durch die minimalen Zeiten der Rüstvorgänge haben wir nun bei unseren ca. 500 lebenden Produkten mit Leiterplatten und elektronischen Komponenten darin eine immense Erhöhung der Flexibilität. Ob Muster oder Kleinserie, häufiger Wechsel oder hohes Volumen, wir sind mit den zwei identischen Linien für jede Herausforderung bestens gerüstet.“ Doch dabei soll es letztendlich in naher Zukunft nicht bleiben, steht bereits eine weitere Linie als Ersatz der noch verbleibenden Stand-alone Bestückungsautomaten zur Diskussion. Als Komplettlösung passt die Linie nicht nur perfekt zum Portfolio, sondern lässt sich zudem mit nur einer Maschinenbedienerin handeln. Erwähnenswert ist noch die Tatsache, dass helag sich nicht nur in der Elektronikbestückung einen Namen gemacht hat, sondern seine Kernkompetenzen auch im Dickschichtdruck und der Kunststoffspritzerei hat, die als Vorfertigungseinheit ebenfalls weiter ausgebaut werden soll. (dj)

www.yamaha-motor-im.de; www.kuebler-ht.de; www.helag-electronic.de