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Flexibilität auf ganzer Linie im industriellen Kernland Deutschlands

Kleiner, intelligenter, schneller
Flexibilität auf ganzer Linie im industriellen Kernland Deutschlands

In der Nähe von Nürnberg, Deutschland, modernisiert ein zukunftsorientierter Hersteller seine Produktion, um die schnell wachsende Nachfrage nach fortschrittlicher industrieller IoT-Elektronik zu erfüllen. Dank der neuesten Full-Line-Lösungen von Mycronic kann mikrolab nun mit größerer Geschwindigkeit, Qualität und Kosteneffizienz als je zuvor auf den globalen Wettbewerb reagieren.

» Grant Baldridge für Mycronic

Die Entwicklungsgesellschaft für Elektroniksysteme mbh mikrolab wurde 1978 gegründet und hat ihren Sitz im Herzen Deutschlands, einer Region, die für einige der weltweit fortschrittlichsten Fertigungslösungen für Medizin-, Automobil- und industrielle Automatisierungstechnologien bekannt ist. In den letzten Jahrzehnten hat sich das Unternehmen auf die Entwicklung von Firmware und Hardware für eingebettete digitale Systeme sowie auf das Prototyping, Testen und die Serienproduktion von elektronischen Baugruppen und kompletten Geräten spezialisiert.

Eine neue Ära der Automatisierung

Heute entfallen rund achtzig Prozent der Produktion auf anspruchsvolle OEM-Produkte, darunter Navigationssysteme für Seeschiffe, tragbare Mess- und Steuergeräte, sicherheitsrelevante medizinische Elektronik und Steuerungssysteme für verschiedene industrielle Anwendungen.

Fast 20 Jahre lang haben die beiden SMT-Linien des Unternehmens gute Dienste geleistet. Da sich die Kundenbedürfnisse jedoch weiterentwickelten, wurde eine neue Produktionslinie benötigt. Insbesondere möchte mikrolab seinen Anteil am schnelllebigen EMS-Markt erheblich ausbauen, wo die Fähigkeit, viel kleinere und vielfältigere Komponenten, flexible Umrüstungen und eine breitere Palette von Losgrößen zu verarbeiten, eine absolute Notwendigkeit ist.

„Unsere Kunden versuchen, sich am Markt zu behaupten, indem sie ganze Produktfamilien aufbauen“, sagt Produktionsleiter Andreas Lebrecht. „Das führt zu kleineren Stückzahlen und mehr Bestückungsvarianten.“ Um die beste Kombination aus Geschwindigkeit, Flexibilität und Qualität zu gewährleisten, entschied man sich für eine Komplettlösung von Mycronic – bestehend aus zwei MY700 Jet Printers und drei MY300 Bestückungsautomaten – als Ersatz für eine SMT-Linie. MYCenter Material Handling, MYCenter Proactive Replenishment Monitor und MYCenter Analysis wurden ebenfalls integriert, um eine intuitive Interaktion mit den Daten zu ermöglichen, die für die Aufrechterhaltung einer hohen Produktivität während des gesamten Montageprozesses entscheidend sind.

Erhöhung der Flexibilität

Eine der Hauptmotivationen für die Neuinvestition war die Notwendigkeit, weitaus kleinere Bauteile mit Abmessungen von bis zu 150 × 300 Mikrometern sowie größere Leiterplattenformate zu verarbeiten. „Indem wir unsere vier Bestückungsautomaten durch drei MY300 ersetzt haben, verfügen wir nun über ein viel breiteres Spektrum an Leiterplattengrößen und Bauteiltypen“, erklärt Andreas Lebrecht. „Sie können so klein wie 01005 oder 03015 Chips oder so groß wie 140 × 73 × 22 mm sein. Nun sind wir in der Lage, Leiterplatten bis zu einer Größe von 640 × 510 mm zu drucken, zu bestücken und zu löten.“

Die Hinzufügung von zwei MY700 Jetprintern hat zu weiteren Produktivitätssteigerungen geführt. Durch den Wegfall der Schablonen ermöglicht die Lösung einen schnellen Wechsel des Lotpastenauftrags bei einer Geschwindigkeit von bis zu zwei Millionen Dots pro Stunde und gewährleistet so eine kontinuierliche Versorgung der Bestückungsautomaten. „Die Kosten und die Beschaffungszeit für die Schablonen entfallen komplett“, sagt der Produktionsleiter. „Das Einrichten geht sehr schnell, und dank der vier Ejectoren können wir jetzt Klebepunkte und Lotpaste in einem Arbeitsgang auftragen, auch wenn sich auf der zu bedruckenden Seite bereits Bauteile befinden. Wir haben alle Grenzen beseitigt, die wir beim Schablonendruck hatten.“

Rationalisierung von Umstellungen

Natürlich bedeutet eine größere Produktvielfalt auch mehr Produktwechsel, und das ist genau die Herausforderung, für welche die Agilis-Feeder, das E-Label-System und die Materialhandhabungssoftware entwickelt wurden. „Das Rüstkonzept von Mycronic ist wesentlich kostengünstiger als die Alternativen“, verdeutlicht Andreas Lebrecht. „Die Agilis-Feeder sind ein großer Vorteil, wenn man unsere Komponentenvielfalt und Losgrößen berücksichtigt, was sich direkt auf die verfügbare Maschinenlaufzeit und die Produktionskosten auswirkt.“

Mit den neuen Anlagen wurden die Umrüstzeiten drastisch reduziert und Einrichtungsfehler praktisch eliminiert. Das Ergebnis ist eine konstant hohe Linienauslastung und tägliche Bestückungsleistung trotz einer wachsenden Zahl von Umrüstungen, sagt Herr Lebrecht. „Wir sind nicht von der theoretischen Bestückungsleistung einer Linie laut IPC beeindruckt. Die tatsächliche Leistung im Laufe eines Tages hängt immer von der Bandbreite der Bauteile auf der Baugruppe, der Verteilung der Bauteile auf die Maschinen, der Losgröße des Auftrages und den eventuellen Ausfallzeiten durch Werkzeuge, Bemusterung oder fehlende Feeder ab.“

Softwaregesteuerte Leistungssteigerung

Für die Programmerstellung verwendet mikrolab eine Kombination aus Factory Logix Express und MYCenter mit CAD-Import. „Es ist ein wirklich intuitiver Weg, um Programme für die Jetprintern und Bestückungsautomaten zu erstellen“, betont Andreas Lebrecht. „Die Bearbeitungszeit ist minimal.“

Um den Materialfluss und die Rückverfolgbarkeit zu verbessern, dient MYCenter Material Handling als Leitfaden für die Bediener während des gesamten Ausrüstungs- und Umrüstungsprozesses. „Die Software macht es schnell und einfach, den aktuellen Standort, die Menge und die eindeutige ID des Materials anzuzeigen“, erläutert Andreas Lebrecht. „Für die Mitarbeiter ist es sehr einfach, die Feeder zu rüsten. Dann werden die ID für jede Bestückposition und die Seriennummer auf der Leiterplatte während der Montage aufgezeichnet und entweder in unser ERP-System übertragen oder in ein Archiv exportiert, was die Rückverfolgbarkeit noch präziser macht.

„Entlang der neuen Produktionslinie befinden sich mehrere große Monitore, die MYCenter PRM (Proactive Replenishment Monitor) und MYCenter Analysis anzeigen. „Die Bediener nutzen MYCenter PRM, um zu sehen, welches Material für den aktuellen Auftrag benötigt wird, damit sie das Material im Voraus vorbereiten können, was die Produktivität deutlich verbessert“, ergänzt Andreas Lebrecht. „MYCenter Analysis gibt ihnen einen Live-Überblick über die wichtigsten Leistungsindikatoren der Bestückungsmaschine, was die Visualisierung von Betriebsdaten und die Entdeckung potenzieller Leistungsverbesserungen erheblich erleichtert.“

Blick in die Zukunft

Nach der Inbetriebnahme der neuen Produktionslinie freuen sich Fertigungsleiter Andreas Lebrecht und sein Team auf eine engere Zusammenarbeit mit den Kunden bei der Entwicklung und Herstellung ihres künftigen Produktportfolios. „Unser Markt ist derzeit mit zwei wachsenden Trends konfrontiert“, erklärt er. „Einerseits gibt es mehr und mehr Transparenz und Vergleichbarkeit bei internationalen Ausschreibungen, was es sehr wichtig macht, die richtige Kostenstruktur zu erhalten. Andererseits wächst auch die Bedeutung von verlässlichen Partnerschaften, vor allem bei kleinen und mittleren Kunden, so dass sich die Zusammenarbeit mit langjährigen Kunden sicherlich intensivieren wird.“

Die Automobilindustrie sei ein besonders gutes Beispiel für den Bedarf an Schnelligkeit, Qualität und Flexibilität in der Elektronikfertigung, erklärt Andreas Lebrecht. „In vielen Fällen ist die ‚Just-in-Sequence‘-Lieferung zum Standard geworden und hält nun auch Einzug in den regulären Industriesektor“, sagt er. „Wir erwarten auch, dass sich die Datenvernetzung durchsetzen wird, so dass die Kunden den Status ihrer Aufträge in Echtzeit sehen können. Wir sind jetzt gut aufgestellt, um diese beiden Trends zu unterstützen, da sich das Tempo des Wandels weiter beschleunigt.“

„Letztendlich sind wir sehr froh, dass wir jetzt neue Aufträge schneller und kostengünstiger einrichten und produzieren können“, so Andreas Lebrecht abschließend. „Die neue Produktionslinie verbessert wirklich die Produktqualität und erweitert unsere technologischen Möglichkeiten. Da wir nun über eine viel höhere Kapazität verfügen – sowohl in Bezug auf das Bauteilspektrum als auch auf den Durchsatz – können wir die Anzahl der von uns produzierten Baugruppen erhöhen und noch mehr technologisch anspruchsvolle Kunden bedienen.“

www.mycronic.com | www.mikrolab.com

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