Der Jet Printer kann‘s

Die Stoll electronic GmbH hat Ende 2014 in ihre SMT-Fertigung im Standort Waldmünchen investiert. Das Wachstum im Industriekundenbereich von 25% hatte weitere Kapazitäten erforderlich gemacht und man fand gemeinsam mit dem langjährigen Partner Mycronic die optimalen Lösung, um die Klein- und Mittelserien in Deutschland weiterhin wettbewerbsfähig fertigen zu können. Eine hochflexible SMD Fertigungslinie mit passendem Equipment des Partners konnte pünktlich zum vereinbarten Termin in Betrieb genommen werden. Jetzt, fünf Monate später, zieht der Geschäftsführer Christoph Zistler ein erstes Fazit.

Herr Zistler, wie wichtig war die bestehende Partnerschaft mit Mycronic bei Ihrer Entscheidung?

Wir blicken auf eine sehr lange Partnerschaft mit Mycronic, vormals Mydata, zurück. Man kennt, schätzt und vertraut sich. Nichtsdestotrotz galt es bei der Evaluierung der neuen Systeme im gleichen Maße die Mitbewerber zu berücksichtigen. Auch diese haben interessante Lösungen zu bieten. Die Frage die sich uns stellte war die, ob unser langjähriger Partner unsere gestiegenen Anforderungen in Hinblick auf Zukunftssicherheit, sprich Technologie, Leistung, Flexibilität und Präzision auch weiterhin erfüllen kann.

Letztendlich war es nicht nur die Zukunftssicherheit der neuen Systeme sondern auch das Gesamtpaket, das uns überzeugt hat, weiterhin gemeinsam mit dem Hersteller in die Zukunft zu gehen. Natürlich ist ein ausgewogenes Preis-/Leistungsangebot ein wichtiges Entscheidungskriterium, überzeugt hat uns aber auch die Tatsache, dass alle bereits bestehenden Systeme auf den letzten Hard- und Softwarestand hochgezogen werden konnten und wir somit wieder gewohnt in einer einheitlichen Softwareumgebung agieren können.

Unumgänglich war hierbei auch die Integration der vorhandenen Systeme in unser Traceability-System, was problemlos funktionierte. Wir haben mit der Evaluierung der Wettbewerbsprodukte unseren Geschäftspartner auf eine harte Probe gestellt, aber dieser hat sich den Herausforderungen gestellt und konnte durch echte Innovationen überzeugen.

Wo sehen Sie Ihre Stärken – und welche Anforderungen stellten Sie deshalb an die neue Technik?

Flexibilität, Flexibilität und nochmals Flexibilität!

Im Dienstleistungssektor der Industriekunden müssen sie in jeder Hinsicht sehr flexibel sein! Der Wettbewerb ist hart und sie müssen durch Rentabilität, Qualität, Flexibilität und Liefertreue überzeugen. Eine der Herausforderungen ist die schnelle Umsetzung von Projekten. Das fängt bei den unterschiedlichsten Losgrößen an und hört bei sehr komplexen Baugruppen auf. Apropos komplexe Baugruppen; hier sprechen wir zum Beispiel von Baugruppen mit bis zu 20Layern und ca. 500 Bauteilen dicht bepackt, bis zum Leiterplattenrand bestückt.

Damit am Standort Deutschland effizient gefertigt werden kann, bedarf es jedoch nicht nur einer guten Ausstattung in Form von Produktionsmaschinen, sondern auch einer entsprechenden Softwareunterstützung. Jegliche Art von Kundendaten wie Artikelstammdaten, Gehäusedaten, Bestückungsprogramme, Traceabilitydaten (ID-Barcodes) müssen problemlos in das übergeordnete System übernommen werden können oder von dort eingelesen werden können und dann per Schnittstelle zu den entsprechenden Systemen gelangen. Last Minute Änderungen aufgrund Designänderungen mit inbegriffen. Mit diesen Anforderungen muss eine moderne SMD Fertigungslinie heutzutage zurechtkommen. Schnelle Änderungen müssen zum Teil nach dem Anlauf von neuen Produktgruppen noch machbar sein. Hier spielt dann der Jet Printer seine Stärken aus. Dazu aber später mehr…

Kleine bis mittlere Losgrößen bedeuten häufig längere Stillstandzeiten durch Produktwechsel. Wie stellen Sie sicher, dass „am Ende des Tages“ der geforderte Durchsatz produziert wurde?

Je kleiner die Losgrößen sind, umso mehr fallen Programmerstellung und Produktwechselzeiten ins Gewicht. Hier gilt es, im Vorfeld intelligent zu planen. Lassen sich zum Beispiel die Fertigungslose so zusammenstellen, dass mit einer Familienrüstung nur noch die Bauteile (nach-) gerüstet werden müssen, welche sich von den einzelnen Boards unterscheiden? Die Antwort lautet ja, denn die MYPlan-Software unterstützt uns darin, nicht nur die beste Initialrüstung zu finden sondern auch rüstoptimiert zu rüsten.

Nachdem wir zwei Bestückungsautomaten in der Linie haben, vereint die Software diese in eine einzige virtuelle Maschine und splittet das Bestückungsprogramm und die Feeder so auf, dass beide Maschinen nahezu gleich ausgelastet sind (Line Balancing). Intelligentes „Family-Kitting“ erlaubt uns, auch bei Kleinserien einen hohen Durchsatz zu erreichen, da hierbei kaum Umrüstzeiten anfallen.

Eine Familienrüstung mag ja bei eigenen Produkten gut funktionieren, da ihre eigenen Artikel auf mehreren Baugruppen vorhanden sind. Wie sieht das aber bei den Industriekunden aus? Hier werden Sie ja die Bauteile unterschiedlicher Kunden nicht in einer Familienrüstung vereinen können?

Sie haben absolut Recht, das geht natürlich nicht oft. Hier muss man eine andere Strategie fahren. Aber auch hier unterstützt uns die MYPlan-Software bei der Rüstung der Bauteile. Haben wir eine kleine Losgröße zu fertigen, wählen wir eine Strategie mit geringem Rüstaufwand sowie Rüstoptimierung. Hierbei spielt es kaum eine Rolle, Bauteile mehrfach zu rüsten bzw. rüstoptimiert zu rüsten.

Ziel ist nur, schnell zu rüsten um unnötige Stillstandzeiten zu vermeiden. Bei großen Losgrößen ist es wichtig, nicht nach dem geringsten Rüstaufwand zu schauen, sondern auf die maximale Leistung. Kann der schnelle Hydra-Bestückungskopf immer maximal acht Bauteile bei einem Abholvorgang aufnehmen? Nur so können die Automaten ihre volle Leistung ausspielen. Mit der Software können wir auch dieses Kriterium vorgeben. Nichtsdestotrotz müssen wir aber zwischen den Aufträgen umrüsten. Damit dies sehr schnell geschehen kann, arbeiten wir mit dem Intelligenten Agilis-Feeder-System, welches bereits vorgerüstet wird, während der aktuelle Job noch läuft. Alle notwendigen Feeder werden Barcode-gestützt gerüstet, verheiratet und in intelligente Bins abgelegt. Diese Bins gelangen dann bei der Umrüstung zum Automaten. So lassen sich zum Beispiel 16 Spuren innerhalb von 60 bis 90 Sekunden komplett ab- und aufrüsten. Schneller und sicherer geht es kaum.

Sie haben neben den Bestückungsautomaten auch in den Jet Printer MY500 investiert. Was waren die Gründe hierfür?

Als erstes begeisterte uns die Technologie und als Weiteres die grenzenlose Flexibilität des Systems des kontaktlosen volumengenauen Medienauftrags, sei es Lotpaste oder Kleber. Der Jet Printer MY500 bietet uns Möglichkeiten, wie wir sie vorher nicht gekannt haben.

Ein großer Wettbewerbsvorteil gegenüber Ihren Mitbewerbern?

Ja, wir sehen einen großen Wettbewerbsvorteil, da gerade bei kleinen Losgrößen die langen Umrüstzeiten, wie sie beim Schablonendrucker nun einmal anfallen, deutlich reduziert werden. Sprechen wir beim herkömmlichen Schablonendrucker von einer durchschnittlichen Umrüstzeit von ca. 15 Minuten, sind es beim Jet Printer lediglich 2 Minuten. Rechnet man diese Zeiten auf ein komplettes Geschäftsjahr, so kann man das Einsparungspotential gut erkennen. Von den eingesparten Schablonen ganz zu schweigen. Auch der Reinigungsaufwand entfällt komplett, da es sich um ein geschlossenes System handelt.

Des Weiteren können wir mit neuen Produkten sofort loslegen, ohne auf eine Schablone warten zu müssen. Layoutbeschränkungen, zum Beispiel kleine Depots in unmittelbare Nähe zu großen Depots gehören nun der Vergangenheit an.

Das heißt, Sie profitieren auf sehr vielen Ebenen?

Dazu nenne ich Ihnen gerne noch ein Beispiel aus der Praxis. Es handelt sich um eine Baugruppe, welche wir im 20-fach Nutzen für einen unserer Kunden produzieren. Hier war ein Verzug zwischen den einzelnen Baugruppen im Nutzen ein sehr großes Problem, wodurch es gerade im Fine-Pitch-Bereich immer wieder zu einem so genannten Überdrucken der Padflächen kam, was dann Nacharbeit oder gar den Ausschuss dieser Baugruppen zur Folge hatte. Aufgrund der geometrischen Gegebenheiten einer Schablone konnte hier keine zufriedenstellende Lösung gefunden werden. Beim Jet Printer sieht das anders aus. Neben den Nutzenreferenzmarken werden auch die der einzelnen Boardreferenzmarken im Nutzen ausgewertet und das Programm automatisch entsprechend angepasst. Somit gehören diese Probleme mit dem Jet Printer MY500 der Vergangenheit an. Kostenintensive Lösungen wie Stufenschablonen sind nicht mehr relevant.

Könnten Sie die weiteren Vorteile beim Jet Printing Prozess kurz zusammenfassen?

Kleine Volumina in direkter Nähe zu großen Volumina. Volumengenaue „Überdosierung“ zum Beispiel dann, wenn Lötzinn durch eine falsche Dimensionierung des Lötstopplacks vom Pad „gezogen“ werden. Oder andere Einsatzfelder wie Package on Package, Pin in Paste usw. sind mit wenigen Aufwand flexibel realisierbar. Oder der sekundenschnelle Wechsel unterschiedlicher Medien. Oder das Setzen von Klebepunkten ohne störende Fädenbildung, um nur einige weitere Stärken des Jet-Printings zu nennen.

Sie setzen ein Dampfphasenlötsystem ein. Nun sieht das Druckbild des Jet Printers doch anders aus als der eines Schablonendrucks. Wie macht sich das im Lötprozess bemerkbar?

Aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen haben wir uns schon sehr früh für ein Dampfphasenlötsystem von Asscon entschieden, welches wir auch in der neuen SMD-Linie mit integriert haben. Schwankungen im Lötprofil sind hinsichtlich der konstanten Temperatur des Liquid nahezu ausgeschlossen, sodass ein sehr reproduzierbarer Lötprozess entsteht.

Allerdings erfordert gerade das Dampfphasenlöten bei sehr kleinen Pad-Geometrien einen sehr genauen Lotpastendruck sowie Lotpastenvolumia, um zum Beispiel bei 0201 Chip-Bauteilen dem so genannten Grabsteineffekt entgegenwirken zu können. Mit der genauen Positionierung und Dosierung des Lotpastenauftrags bei 0201 Bauteilen haben wir, was den „Grabsteineffekt“ betrifft, mit dem Einsatz des Jet Printers eine deutliche Qualitätsverbesserung feststellen können. Last but not Least war auch die gute Energieeffizienz ein wichtiges Entscheidungsmerkmal für den Einsatz einer Dampfphasenlötanlage.

Wie lautet Ihr Resümee zum Jet Printer?

Der Jet Printer MY500 bietet uns eine Flexibilität, wie wir sie vorher nicht gekannt haben. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass alles was beim Schablonendruck nicht veränderbare Konstanten sind, beim Jet-Printing-Prozess als jederzeit anpassbaren Variablen gesehen werden können.

Gibt es auch Einschränkungen?

Ja, die gibt es schon. Zum Beispiel würden wir uns eine Erweiterung der Medien wünschen, um zum Beispiel auch Medienzusätzlich zu Lotpaste und Kleber applizieren zu können.

Kommen wir zum Support. Welchen Stellenwert hat dieser für Sie?

Auch die besten Maschinen können einmal ausfallen und von daher ist ein guter Technischer Support, der jederzeit mit Rat & Tat zur Seite steht, von sehr großer Bedeutung. Unsere Anlagen müssen laufen! Wir sind nicht nur sehr eng mit unserer Konzernmutter sondern auch mit den Industriekunden verzahnt. Die Produktwechsel werden mehr und demzufolge die Taktzeit immer kürzer. Große Materialpuffer bestehen nicht. Die besten Maschinen sind natürlich die, die gar nicht ausfallen. Um dem vorzubeugen, vertreten wir die Philosophie, einer präventiven Wartung. Diese wählen wir dann zu den Zeiten, in denen wir wissen, dass aufgrund von saisonalen Bedingungen die Auslastung nicht so groß sein wird.

Wie stehen Ihre Mitarbeiter zu den getätigten Investitionen?

Zunächst einmal möchte ich bemerken, dass gerade in Zeiten des Fachkräftemangels jeder qualifizierte Mitarbeiter sehr wichtig für das Funktionieren eines Unternehmens ist. Wir haben das Glück, hochmotivierte Mitarbeiter zu beschäftigen, die nicht nur sehr lange bei uns im Unternehmen sind, sondern sich auch ihre Flexibilität sowie termingerechte Arbeitsweise, auch bei Mehrarbeit, bewahrt haben. Somit kann man sagen, dass wir gemeinsam sehr positiv in die Zukunft sehen.

Wie würden Sie das finale Fazit ziehen?

Die Kapazitäten konnten mit der neuen SMD Line in dem Maße gesteigert werden, wie wir es vorgesehen hatten. Reserven sind noch vorhanden, was unserem Ziel, den Industriekundenbereich weiter auszubauen, sehr entgegen kommt. Technisch gesehen sind wir am Stand der Technik, mit dem Jet Printer MY500 sehr wahrscheinlich sogar über Niveau.