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On Board with Juki & Zevac

Eine Reise mit spannenden Vorträgen und viel Raum für Diskussion
On Board with Juki & Zevac

Eine Veranstaltung der anderen Art machten Juki und Zevac, und luden Freunde des Hauses mit ihren Partnern auf ein Kreuzfahrtschiff ein. Mit der Color Line ging es auf eine interessante und informative zweitägige Schiffsreise von Kiel nach Oslo und zurück. Während der Schifffahrt gab es ein Programm mit Fokus auf die Elektronikfertigung. Neben den Vorträgen blieb genug Zeit für einen Erfahrungsaustausch unter Firmeninhabern, Geschäftsführern und Entscheidungsträgern in diesem Bereich.

Color Fantasy war der Name des Schiffs, auf dem eingecheckt wurde, um auf die Kreuzfahrt nach Oslo zu gehen. Mit einer Länge von 224 Meter und 35 Meter Breite gibt das Kreuzschiff Platz für 2.667 Passagiere in 927 Kabinen. Bis zu 750 Autos sind auf Deck 3 und 4 positioniert. Auf Deck 12 befindet sich das Conference Center, wo sich die mehr als 100 Mitfahrenden am ersten Tag zur Begrüßung und den folgenden Vorträgen trafen.

Von Kiel nach Oslo
Stephan Brandt von Juki Automation Systems und Lothar Pietrzak von Zevac sprachen einführende und erklärende Worte zum Ablauf der zwei Veranstaltungstage, um im Anschluss an Jürg Schüpbach von Juki Automation Systems zu übergeben, der über Risk Management referierte. So muss ab dem nächsten Jahr in der Schweiz jede AG, GmbH und Stiftung dem jährlichen Geschäftsbericht eine umfassende Risikobeurteilung beilegen. Durch das Risk Management sollen Risiko und Gefahren durch die Wahl der sichersten Möglichkeit eingegrenzt werden. Das bedeutet eine systematische Erfassung und Bewertung von Risiken mit der Steuerung von Reaktionen auf festgestellte Risiken. Herr Schüpbach erläuterte anhand eines Systems zur Beurteilung von Chancen und Risiken, die über einen Zeitraum X und mit dem Einfluss auf den EBIT bewertet werden. Vorgabe sind dabei die Firmenziele. Ein Risiko könnte den vorgegebenen EBIT stark negativ beeinflussen, insofern sollte solch Ereignis erkannt werden. Ein erstellter Aktionsplan minimiert die Risiken und bringt diese auf eine akzeptable Größe, respektive sollten Gegenmaßnahmen definiert werden. Er stellte am Beispiel SMD-Produktionsequipment das Risiko Lieferant vor. Bei der Frage nach dem eigenen Lieferanten und wo er steht, kann es riskant sein, wenn man nicht regelmäßig im Investitionsprozess bei Alt- und Neulieferant steht und diese Risiken nicht zu beurteilen mag. Sein Blick hinter die Kulissen der SMD-Bestücker-Hersteller zeigte, dass ein brutaler Verdrängungswettbewerb tobt, dem sich die ca. 30 Unternehmen in diesem Bereich stellen müssen. Auch wenn China in diesem Jahr stark rückläufig ist, befinden sich einige, vor allem westliche Player in finanziellen Problemen, Preis und die Margen stehen unter Druck. Nur mit einem besseren Preis-/Leistungsverhältnis ist eine Konkurrenzfähigkeit möglich. In den nächsten Jahren wird ein starker Konsolidierungsprozess stattfinden und viele der Hersteller von SMD-Bestückern vom Markt verschwunden sein. Bereits betroffene Unternehmen wurden erwähnt, um nochmals zu betonen, wie wichtig doch ein Risk Management ist. Viele Informationen sind unter anderem in der einschlägigen Presse oder auch im Web zu finden. Fact ist, dass mittels einer Risikoanalyse ein totaler Crash zu verhindern wäre, Probleme frühzeitig erkannt und entsprechende Reaktionen eingeleitet werden können, so die abschließenden Worte zum Vortrag.
Lothar Pietrzak widmete sich dem Thema Automationstrends in der Elektronikfertigung. Über die Symptome mangelnder Prozesskontrolle im Reparaturlöten kam er zur Prozesskontrolle durch kontrollierte Parameter. Eine Prozesskontrolle sorgt für einen Mehrwert, ob das Prozesssicherheit, Wiederholbarkeit, Zuverlässigkeit, Traceability oder Kostenreduzierung bedeutet, ebenso wie Automatisierung und Flexibilität mit präzisen Qualitätssystemen wie modernen Reworkstationen. Dann kam er detailliert zu den verschiedenen Prozessparametern mit ihrer Voraussetzung. Angefangen bei der Vorheizung und Heissgaskopf ging es zur gleichmässigen Wärmeverteilung durch die Heissgasdüse, die Energie genau dorthin bringt, wo sie benötigt wird. Die Zeit in der Peak Zone wird reduziert und durch die verringerte Höchsttemperatur ein annehmbares Bauteile-DT ermöglicht, was vor thermischer Überlastung schützt. Es stehen Standard oder applikationsspezifische Düsen zur Verfügung. Bei der Restlotentfernung wird die Oberfläche für eine bessere Benetzung gesäubert sowie geebnet und die Lötstellen fürs Einlöten eines neuen Bauelements vorbereitet. Der Vorgang geht berührungslos mit einer automatischen Kontrolle der Arbeitshöhe und flexiblem Verfahrweg vonstatten. Die Vias werden vor dem Verstopfen geschützt, und das Wegreißen der Pads verhindert. Dank der visuellen Inspektion werden neben einer präzisen automatischen oder halbautomatischen Ausrichtung fehlende bzw. falsche Komponenten erkannt, und der Barcode & Data Matrix gelesen. Die Software stellt reproduzierbare Ergebnisse sicher, ermöglicht konstante Lötprofile und ist weitgehend unabhängig von den Schwankungen der Umgebungsparameter. Dann stellte er die Leistungsmerkmale der Prozesskontrolle am Beispiel der ONYX-Gerätefamilie des Unternehmens vor, denn damit wird der Anwender bei der Handhabung empfindlicher Bauelemente unterstützt bzw. entlastet. Auch die Tischfabrik und die Factory-in-Cell als Produktionsinsel kamen zur Sprache, alles Systeme für die Aufbau- und Verbindungstechnik mit messbaren Qualitätsverbesserungen und Effizienzsteigerungen.
Prozessfenster „2013“, so der Vortrag von Thomas Lehmann, Christian Koenen. Nach einer Einführung in die Welt des Unternehmens mit Equipment, Produkten und den eingesetzten Verfahren, ging es um die Einflussgrößen Equipment, Druckparameter, Materialien, Bediener und Umfeld zur Erreichung einer optimalen Schablonendruckqualität. Maschinen und Menschen in der Fertigung müssen hochqualifiziert sein und auch Lösungen finden können. Alle Mitarbeiter sollten bezüglich Herstellung der Produkte sensibilisiert werden. Die Schablonenoptionen Technik, Oberfläche, Layout, Material und Prozess kamen zur Diskussion mit dem Fazit, dass eine bestmögliche Kombination von Technologien und Oberflächenoptionen mit einem angepassten Layout der Schablone einen optimalen Prozess erzeugen. Die Ausweitung der F&E-Aktivitäten wird durch Projekte im Application Center der Koenen Group abgedeckt, und die Optimierung der Oberflächenbeschichtung weiter vorangetrieben. Schließlich bedeutet Wissen auch Macht. Er stellte das Einschweißverfahren vor, ein patentiertes Spezialverfahren mit doppelter Schweißnaht zur Sicherheit und als Schutz gegen eventuell hochstehenden Edelstahldrähten, mit einer vergrößerten Druckfläche von 30 mm. Ein Spezialverfahren zur Reduzierung der Verletzungsgefahr ermöglicht einen Kantenschutz und erhöht die Stabilität, die Kanten werden dabei mechanisch umgebogen.
„Grabsteine – Und wer war schuld?“ Eine Frage, die durch Dr. Hans Bell von Rehm Thermal Systems beantwortet wurde. Die Entstehung eines Tombstones erklärte er durch die Einwirkung der unterschiedlichen Kräfte an einem 0402-Bauteil. Dabei behandelte er die verschiedenen Einflussgrößen wie das Finish der Leiterplatte, der Lotpaste, Oberflächenspannung und Atmosphäre. So verursacht die Zinn/Blei-Verbindung Grabsteine, doch auch nicht jede bleifreie Lotpaste ist unbedingt geeignet, Grabsteinbildung zu vermeiden. Die Oberflächenspannung nimmt mit der Erhöhung der Temperatur ab. Eine Rolle spielt auch der Pastendruck, denn Versatz der Paste hat einen dominanten Einfluss. Des Weiteren spielen Design der Bauelemente, die Form und Padgeometrie mit. Hier haben eine flache Bauelementeform und Rechteck-Pad einen klaren Vorteil. Beim Reflowprofil zeichnet sich das lineare gegenüber einem Sattelprofil ab. Als weitere Einflussgröße wurde die Transportgeschwindigkeit der Leiterplatte erwähnt, denn bei einem schnellen Transport durch den Ofen kann ein Wärmetransfer nicht statt finden. Als letztes kam Dr. Bell noch zur Höhendifferenz des Pads zur Lötstoppmaske zu sprechen, die ein Tombstoning beeinflussen könnte.
„Der Mensch, seine Freude und sein Leid, seine Erinnerungen, sein Ehrgeiz, sein Identitätsgefühl, sein freier Wille und seine Liebe sind nichts anderes als das Mit- und Gegeneinander einer riesigen Ansammlung von Nervenzellen“, so der Nobelpreisträger für Medizin Francis Crick. Eine Aussage, die so gar nicht in die Welt der Elektronik passte. Der letzte Beitrag des Tages kam von Dr. Anna Brandt zur Verschaltung des menschlichen (männlichen) Gehirns. Die Neurologin berichtete über interessante Aspekte des Gehirns im Mann, teilweise auch zur Freude der weiblichen Zuhörer. Sie ging auf die Phylogenese (Stammentwicklung), Ontogenese („seiende“ Entwicklung) und Embryogenese (ein Stadium der Ontogenese) ein, und erläuterte das Gehirn mit seinen Funktionsweisen, immer wieder Fäden und vergleichende Worte zur Elektronik ziehend. Im Detail verglich Frau Dr. Brandt das männliche mit dem weiblichen Gehirn, was sowohl erstaunliche aber auch alt bekannte Erkenntnisse den Zuhörern lieferte. Ein recht abwechslungsreicher Abschluss der ersten Hälfte an Vorträgen.
Von Oslo nach Kiel
Bevor es am nächsten Tag wieder zurück zum informativen Teil ging, war nach der Ankunft im norwegischen Oslo eine interessante Stadtrundfahrt mit Besichtigungen angesagt. Kaum hatte das Schiff wieder zur Rückfahrt nach Kiel abgelegt, fanden sich die Teilnehmer im Vortragssaal zusammen, um über die Zukunftstrends für den Mittelstand zu hören. Johann Weber von Zollner stellte Geschäftsmodelle im Wandel mit den Strategien für einen unternehmerischen Erfolg vor. Nach seiner Kurzvorstellung der Unternehmensgruppe als EMS-Dienstleister kam er zu den Geschäftsmodellen. So sollte man beim Analyseprozess mehr wissen als die Marktbegleiter, sprich Wettbewerber, die Möglichkeiten erkennen und auch wahrnehmen. Wer heute am Markt erfolgreich sein will, sollte sich auch an Prognosen orientieren. Im Laufe seiner Marktanalyse sprach er über den Wachstumsmarkt EMS. Die ersten 10 der EMS-Dienstleister decken 52 % des Weltmarktes ab, die Top 50 gerade mal 61 %. Eine deutliche Steigerung ist in der Telekommunikation zu erkennen, ein Markt, der sich fast ausschließlich durch Weggang und Schließung der Hersteller nun im EMS-Bereich bewegt. Innerhalb der Kundenanalyse stellte er das Unternehmensmodell vor, welches eine jährliche Neukundenbefragung mittels Fragebogen vorsieht. Die Stammkundenbefragung wird alle zwei Jahre durchgeführt: A-Kunden erhalten den Fragebogen sowie ein persönliches Dialoggespräch, B- und C- sowie interne Kunden der Profitcenter nur den Fragebogen. Ein wichtiges Instrument für die Zufriedenheit aller Beteiligten. Herr Weber referierte weiter über das Dienstleistungsspektrum, wie es sich gewandelt hat, und was noch zu erwarten ist. Er stellte Partnerschaftsmodelle zwischen OEM und EMS vor, die eine kosten- und produktionsoptimierte Entwicklung und Produktion von Flachbaugruppen, Modulen, Geräten und Systemen zum Ziel haben. Der Optimalfall wäre eine gemeinsame Entwicklung im Netzwerk. Die Zukunft kann nicht vorausgesagt werden, doch die Aufgabe besteht in einer guten Vorbereitung darauf.
Mit dem nächsten Bericht von Thomas Lauer der EADS durften die Zuhörer von Bord abheben, und es ging in eine „luftige“ Welt: Anforderungen moderner Luftfahrtelektronik hinsichtlich Produktzuverlässigkeit und Prozesse. Zu Beginn war über das Unternehmen zu hören, das Produktportfolio und die Marktpräsenz sowie über die Wertschöpfungssegmente. Durch Anwendungen zeigte Herr Lauer die Anforderungen hinsichtlich der Produktzuverlässigkeit auf. Defence Electronic im Wirkkreis und am Beispiel des Hubschraubers A 400M, der sowohl für den militärischen Einsatz als auch für Hilfsmissionen eingesetzt wird. Die konsekutiven Anforderungen der Zuverlässigkeit ergeben sich aus dem Produkteinsatz. Um die Re-Zertifizierung neuer Designs zu vermeiden, wird eine langjährige Verfügbarkeit bestehender Designs und Technologien gewährleistet. Die Produktzuverlässigkeit erfordert unter anderem detailliert definierte Produktions- und Supply-Chain-Prozesse sowie Freigabebescheinigungen für Bauteile. Das Ziel Voidminimierung lässt sich idealer Weise selektiv auf homogenen Anbindungsstrukturen realisieren. Besondere Beachtung verdient das Temperatur-Druck-Zeit-Profil. Derzeit wurde eine Reihe von funktionierenden Parameterpaarungen gefunden, die Basis für ein sicheres Prozessfenster bilden. Brückenphänomene resultieren aus einer dynamischen Interaktion von Pastenchemie und der Dynamik der Vakuumprofilierung. Auf MSL und allgemeine Lotwärmebeständigkeitszahlen sollte ein besonderes Augenmerk gerichtet werden, und nach Stabilisierung der Parameter kann der X-Ray-Prüfaufwand deutlich reduziert werden.
Dr. Henning Schröder vom Fraunhofer IZM Berlin referierte über die leuchtende Zukunft der Leiterplatte und der elektro-optischen Integration in Baugruppenträger. Er stellte das EOCB (Electrical Optical Circuit Board) vor, von denen es nach seiner Aussage die ersten im Jahre 2010 auf dem Markt geben wird. Dabei ist dünnes Glas ein geeignetes Material für zuverlässige EOCBs, denn Glas gilt als guter optischer Leiter mit hoher thermischer Stabilität bei angemessenen Kosten. Die Glaswellenleiter sollten in eine mehrlagige Leiterplatte integriert, die elektro-optischen Module steckbar und die Steckverbinder zuverlässig sein. Abschließend stellte er noch den Termin des 2. „International Symposium on Photonic Packaging“ zu diesem Thema in den Raum, das während der electronica am 13. November 2008 in München stattfinden wird.
Reparaturkonzept im Automotive-Bereich präsentierte danach Marc Philipp Kehm von Harman/Becker Automotive Systems. Nach seiner Einführung rund um das Unternehmen definierte er die Reparatur laut DIN ISO 9000, eine Maßnahme, die an einem fehlerhaften Produkt vorgenommen wird, damit es die Anforderungen für seinen Verwendungszweck erfüllt. Reparaturfälle können sowohl in der Maschinen- oder Handbestückung, als auch in der Endmontage durch/und verschiedene Prozesse auftreten. Im Laufe der Jahre kamen eine höhere Bauteildichte, kleinere Bauteile, eine modulare Bauweise und höhere Anforderungen hinzu, die eine genauere Reparatur erforderlich machten. Zu realisieren ist das heute über Scanner, dem Einsatz eines Lötkolbens für kleinere Fehler, dem Mikroskop, einer maschinellen und damit sicheren Reparatur, der Miniwelle (THT), dem Röntgen, der Entlackungsanlage und Dispenser, um den Anforderungen gerecht zu werden. Produktion und Kompetenzzentrum Reparatur sind zu trennen, wodurch das Zentrum in einen operativen Part, hier wird die Reparatur durchgeführt und geht in die Produktion zurück, und einen strategischen Part geteilt werden. Im letzteren wird eine Datenbank erstellt, um die Fehler genauer analysieren zu können. Standards sollten für die Reparatur, aber auch für die Produktion erstellt, und die richtigen Abteilungen in den Prozess eingebunden werden, ohne diese mit Infos zu überschwemmen. Das Niveau des Personals ist durch Schulungen ständig hoch zu halten. Mit steigender Qualität werden Reparaturen vermieden und Kosten gesenkt, ein wichtiges Argument zur Wettbewerbsfähigkeit. Seine Schlussworte: Daten nicht nur Aufnehmen, sondern verwenden, sowie Traceability nicht nur für den Kunden, sondern auch sich selbst durch Rückkopplung in der Produktion zu Nutzen machen.
Thomas Ahrens vom Fraunhofer ISIT wurde es zuteil, mit seinem Bericht über „Wer soll denn das Löten…“ die Vortragsreihe des Events zu beenden. Er sprach über das Löten mit Lötbarkeit und den technologischen Aufgaben durch EU-Umweltgesetze. Damit ein Qualitätsprodukt die verabredeten Anforderungen erfüllt, müssen eine geeignete Methode, Prozess, Material, Fertigkeiten und Umfeldbedingungen gewährt sein. So sollten zwingend auch Konstruktion eines Bauteils und Lötverfahren zusammenpassen, eine von vielen anspruchsvollen Anforderungen bei der Herstellung von Elektronik. Doch derzeit sind 400.000 Stellen unbesetzt und es herrscht ein massiver Fachkräftemangel, besonders in der Fertigung/Produktion. Der Nachwuchs wird in Frage gestellt. Als Antwort darauf hat das Fraunhofer Institut in Itzehoe eine Leadfree-Trainingslinie zur Fortbildung für die Praxis. In Kursen werden gewerbliche Mitarbeiter für die technische Betreuung der Baugruppenfertigung an industrieüblichen Fertigungsanlagen und Geräten ausgebildet, mit Schwerpunkt auf die Prozessoptimierung. Vermittelt werden dabei Materialverhalten und -charakterisierung, Dokumentation sowie Fehlerfindung und -behebung.
Durch ein tiefer gehendes Networking außerhalb der Vorträge konnten die Teilnehmer am nächsten Morgen in Kiel mit sehr viel Informationen und neuen Eindrücken von Bord gehen. (dj)
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