InnovationsFORUM 2019: Individuelle Elektronikfertigung in Deutschland

Wettbewerbsfähig durch Zukunftslösungen

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Das 7. InnovationsFORUM in Böblingen zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit einer Elektronikfertigung in Deutschland stand in diesem Jahr unter dem Fokus „Zukunftslösungen für eine individuelle Elektronikfertigung“. Rund 380 Teilnehmer diskutierten unter- und miteinander, um gemeinsam Lösungen zu erarbeiten. Denn nur wer heute bereits an das morgen denkt, wird in der Lage sein, flexibel reagieren zu können, um individuelle Baugruppen fristgemäß und wettbewerbsfähig herstellen zu können. Daher ist es wichtig, jetzt die richtigen Schritte einzuleiten

Den Unternehmen steht ein massiver Umbruch bevor und komplette Betriebsabläufe werden sich verändern. Um dabei weiterhin wettbewerbsfähig bleiben zu können, sind neben der Flexibilität auch Individualität in der Produktion gefragt.

Aufbruch in die digitalisierte Industrie

Befinden wir uns in der digitalen Transformation, verändern innovative Technologien und globale Trends nicht nur Unternehmen, sondern auch das Leben eines jeden einzelnen von uns. Selbst große und etablierte Unternehmen in der Elektronikfertigung können diese Veränderungen nicht einfach ignorieren. Alle stehen vor der großen Herausforderung, immer schneller auf sich verändernde Kundenbedürfnisse flexibel und effizient reagieren zu können. Um weiterhin vorn zu bleiben, müssen Unternehmen ihre aktuelle Innovationskultur und die damit verbundenen Arbeitsweisen neu denken. Natürlich bietet die Industrie 4.0 deutschen Unternehmen unzählige Möglichkeiten, doch ist der Weg zur Smart Factory nicht allein mit intelligenten Maschinen zu bestreiten. Es geht um die Entwicklung neuer digitaler Geschäftsmodelle in unternehmensfremden Geschäftsfeldern, um den Kunden sowohl neue Produkte als auch Dienstleistungen anbieten zu können. Dies wiederum bedeutet, dass Unternehmen eine Kultur des Wandels mit innovativen Methoden, neuen Technologien, agilen Arbeitsweisen, flexiblen Strukturen sowie neuen Rollen- und Führungsbildern in ihren Geschäftsalltag integrieren müssen, um den Sprung in die digitale Welt nicht zu verpassen.

Die Keynote von Thomas Mückl der Zollner Elektronik zeigte auf, wie die digitale Transformation in der EMS-Branche funktionieren kann. So macht es eine durchgängige Datenintegration von der Produktentstehung über die Produktionsumgebung möglich, schnell und flexibel auf Veränderungen zu reagieren. Nur so ist ein vernetztes Arbeiten über mehrere Standorte möglich. Die systematische Erfassung von Daten während der Produktion realisiert mit geeigneten Analysetools Zusammenhänge und Trends zu erkennen, die ein Mensch niemals entdeckt. Diese sind der Schlüssel zur Produktivitätssteigerung. Bei der digitalen Transformation gibt es nicht die eine Lösung. Vielmehr muss jedes Unternehmen für seine Organisation und seine Prozesse die geeignete Lösung finden, denn beim Verpassen der digitalen Transformation wird es zu immensen Wertschöpfungseinbußen kommen. Bei der digitalen Transformation frisst nicht der Große den Kleinen, sondern der Schnelle den Langsamen, weshalb jeder Tag zählt.

Auch das Obsoleszenzmanagement befindet sich im Wandel Richtung digitale Kommunikation im Zeitalter 4.0, wie Björn Bartels von Amsys seine Zuhörer wissen lies. Nach wie vor stehen viele Industriebetriebe vor dem Problem, dass dringend benötigte Komponenten aufgrund von Abkündigung nicht mehr lieferbar sind. Dies verursacht nicht nur enorme Kosten für Redesigns, sondern kann auch die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens kosten. Speziell bei elektronischen Bauelementen ist die Abkündigung ein brisantes Thema, insofern sollten Unternehmen nicht darauf warten bis solch Szenario eintrifft, sondern bereits im Vorfeld handeln um das Problem zu minimieren. Durch proaktives Obsoleszenzmanagement lassen sich Risiken frühzeitig erkennen und Handlungsbedarf einplanen. Ein enges Vertrags- und Kommunikationsnetzwerk in Verbindung mit richtigen Bauelementestrategien und permanenter Verfügbarkeitsprüfungen erhöhen die Versorgungssicherheit von Komponenten.

Intelligent, effizient, Industrie 4.0

Industrie 4.0 ist die Zusammenführung der Produktion mit der digitalen Welt, mit der Basis intelligenter miteinander vernetzter Systeme, die sich selbst steuern und konfigurieren können. Innerhalb der Produktion werden Maschinen, Systeme, Produkte, Logistik und Menschen miteinander verzahnt, um miteinander kommunizieren und agieren zu können. So werden komplette Wertschöpfungsketten optimiert. Mit dem Vortrag von GPS Technologies über intelligente Logistik in der Elektronikfertigung wurde die Lösung mit smarten Lagersystemen in vertikaler Ebene sowie mit mobilen Roboter vorgestellt. Denn letztendlich ist der Weg zur Smart Factory von der Idee der Lights-out-Production nicht mehr allzu fern. Passend zum Thema stellte smartTec mit dem smartControl dynamic einen flexibel erweiterbaren Rahmen für die Automatisierung vor. Gerade für mittelständische Unternehmen bietet sich damit ein universelles und leistungsfähiges Tool für zukunftsweisende Lösungen.

Der Trend in der Elektronik geht zu mehr Funktionalität bei kleineren Geräten. Die Miniaturisierung schreitet also nach wie vor voran, die Baugruppen auf der Leiterplatten werden kleiner bei gleichzeitig fortschreitender Komplexität. Eine der Herausforderungen in der Verbindungstechnik. Um dünnere Flip-Chip BGAs möglichst fehlerfrei löten zu können, sollte die Verwendung von Niedrigtemperaturloten mit einer Reflowtemperatur unter 200 °C vorgesehen werden, die eine Verwölbung der Bauteile im Liquiduszustand minimieren und damit Zuverlässigkeit und Ertrag steigern. Das Thema wurde im Vortrag von MacDermid Alpha über Lösungen zum Niedertemperatur-Löten für die Baugruppenfertigung verdeutlicht. Daneben sind die Anforderungen an die Elektronik in Automobilen, bedingt durch die Elektrifizierung oder das autonome Fahren, stark gestiegen und benötigen zukunftssichere Flussmittelsysteme in den Lotpasten durch die gestiegenen Anforderungen an die elektrische Zuverlässigkeit, wie von Indium Corporation aufgezeigt. An Bedeutung gewinnt hier die elektro-chemische Zuverlässigkeit von Flussmittelrückständen in no-clean Reflowprozessen, was den Einsatz geeigneter Chemie im kompletten Herstellungsprozess beansprucht. Für reproduzierbare Lötergebnisse durch individuelle Lösungsansätze sorgte Eutect mit der Darstellung eines gesicherten Wegs für eine wirtschaftlich planbare sowie erfolgreich umsetzbare Kundenproduktanfrage mittels Kernprozessevaluierung. Die Tendenz zu einer individualisierten Elektronikfertigung verlangt unter anderem flexible automatisierte Fertigungskonzepte, welche Ersa durch ausgelagerte Schlüsselprozesse, die dennoch im Verbund mit anderen Inseln Flexibilität gewährleisten, dokumentiert wurde. Seho dagegen stellte sich diesem Thema mit kreativer Automatisierung und beleuchtete die Herausforderungen der modernen Highmix-Fertigung auf dem Weg zum optimalen Produktionsergebnis. Angefangen bei der Effizienzsteigerung im Fertigungsablauf bis hin zur Anlagentechnik.

Ein Schritt weiter in der Wertschöpfungskette – der Bestückungsprozess – präsentierte Fuji Europe Corporation mit einem Vortrag über „Creating a Smart Factory“, dass auch kleine und mittelständische Unternehmen durchaus in der Lage sind, Industrie 4.0 umzusetzen. Dafür picken sie sich einzelne Lösungen heraus, die für sie den größten Mehrwert darstellen, und setzen diese kleinen Einzellösungen unabhängig voneinander um. Panasonic thematisierte die Anforderungen einer Smart Factory bzw. von Industrie 4.0 in Bezug auf eine umfassende Prozessoptimierung anhand einer Fallstudie und ging gezielt auf maßgeschneiderte Lösungen ein, um Prozesse zu überwachen, kontinuierlich zu analysieren und letztendlich ein Produktionsoptimum zu erreichen. Nachdem sich die Baugruppenfertigung auch mit einer SMD Bestückung von dreidimensionalen Objekten, d. h. 3D MID, beschäftigen muss, präsentierte Yamaha Motor Europe IM ein Projekt zur Fertigung eines solchen Produktes, welches zusammen mit Partnern umgesetzt wurde. Dabei widmete sich das Unternehmen dem Pastenauftrag und der Bauteilbestückung. Erläutert wurde dazu detailliert die entsprechende Anpassung eines Standard-SMD-Bestückungssystems.

Bevor es zum Prozess des Coatings einen Schritt weiter ging, gab es einen Stopover zur Reinigung mit dem Vortrag über den Leitfaden „Beschaffung Reinigungsanlagen – Individuelle Anforderungen bestimmen die Auswahl“ von Zestron. Denn eh es hier zu einer angepassten Prozessempfehlung kommen kann, sollten diverse individuelle Auswahlfaktoren gegenübergestellt, abgewägt und dann eine abschließende Auswahl in Einzelschritten getroffen werden. Durch Beispiele wurde die Vorgehensweise in der Praxis näher erklärt und künftig denkbare Ansätze zur Prozessoptimierung diskutiert. Um die Elektronik nun noch vor Umwelteinflüssen sicher zu machen, zeigte der Vortrag von Rehm Thermal Systems anhand von Beispielen, wie sich Baugruppen flexibel und prozessorientiert beschichten lassen.

Zukunftsorientiert, fehlerfrei, Smart Factory

Mit dem Vortrag „Die Stecknadel im Heuhaufen! Mit neuen Ansätzen die Daten der Fertigungslinien von morgen auswerten. Deep Learning mit Mycronic 4.0“ der Mycronic GmbH gab es den perfekten Einstieg in die Welt der Smart Factory und Big Data. Deep Learning, als Teil der Künstlichen Intelligenz, gehört zum maschinellen Lernen, was durch Beispiele verdeutlicht wurde, die Anwendungen des Deep Learnings vor Augen führte und eine Idee gab, welche Alltagsthemen bereits heute mittels Deep Learning angegangen und gelöst werden können. Abschließend gab es noch einen Überblick über die Projekte im Center for Deep Learning in Electronics Manufacturing in San Jose (Kalifornien), bei welchem das Unternehmen Mitgründer war. Vi Technology ergänzte die Thematik mit einem Blick auf Zukunftslösungen für die Elektronikindustrie in Deutschland, die schon heute umgesetzt sind. Hierbei wurde das Tool Mycronic 4.0 vorgestellt, eine vollständig integrierte, agile Produktionslösung, welche die Komplexität moderner Elektronikproduktion behandelte. Der 360° Industry Benchmark geht dabei über die Montagelinie hinaus und lokalisiert sämtliche Effizienzlücken. Dass 3D AOI elementar für eine Smart Factory ist, wurde von Koh Young Technology bewiesen. Hier wurde der Frage nachgegangen, wieviel 3D AOI nun eigentlich eine zukunftsorientierte Fertigung benötigt. Künstliche Intelligenzen liefern heute bereits klare Hinweise, um Entscheidungen in Realtime treffen zu können. So werden Unternehmen und Anwender den hohen Erwartungen gerecht. Apropos hohe Erwartungen, ist es nicht auch sicher, dass alle nach hoher Qualität und damit einwandfrei funktionierenden Baugruppen bzw. Endprodukten streben? Insofern ging der Vortrag von ATEcare Service der Frage nach, warum es noch immer unterschiedliche Röntgenlösungen gibt, obwohl sich in der 3D-Inspektion bereits 3D-SPI sowie 3D AOI durchgesetzt haben. Und um beim Thema Röntgen zu bleiben: Viscom präsentierte mit dem Vortrag Röntgenblick. Durchblick. Zukunftsblick. Stärken und Herausforderungen der zukunftsweisenden 3D-Röntgeninspektion in der Elektronikindustrie, wie auf Grundlage modernster Erkennung und Lokalisierung von Voids eine präzise Vermessung dieser Hohlräume in den Lötstellen zu erreichen ist und welche Auswertemöglichkeiten es dazu gibt. Nachdem in einer Welt, die immer schneller und kleiner wird, auch durch neue Technologien größere Bauteile und Power-Komponenten verwendet werden, zeigte Seica Deutschland mit dem Vortrag über paradigmatische Lösungen auf, dass die neue Generation an Flying Probe Systeme der Schlüssel für Veränderungen der Leistungsfähigkeit der Elektronik von morgen sind, und machte seine Zuhörer dazu bereit. Letztendlich müssen natürlich auch die Nutzen noch getrennt werden, wozu LPKF einen Vortrag über innovative Lasertechnik für anspruchsvolle PCBs als neuen Maßstab in der Elektronikfertigung beitrug. Hier war zu hören, dass sowohl PCB-Produzenten als auch EMS-Dienstleister vom Einsatz der Lasertechnik dahingegen profitieren können, ihre Fertigung effizienter aufstellen und ihre jeweiligen Anwendungsfelder erweitern zu können.

Die Preise am Ende der Veranstaltung gingen an Peter Böhringer, Diehl Defence GmbH & Co. KG (LED Stirnlampe), Frank Wende, autoflug GmbH (Lotusgrill) sowie Thomas Schneider, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG Drive Systems (Soundbar).

Ausgiebiges Networking während der Pausen zwischen den Vorträgen sowie der Besuch der Tabletop-Ausstellung rundeten diesen informativen Tag über Zukunftslösungen in der individuellen Elektronikfertigung zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland ab. Mehr Informationen: https://epp-online.de/innovationsforum-deutschland/.

Das 8. InnovationsFORUM findet am 05. März 2020 statt.(dj)

www.epp-online.de



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