Insourcing mit Allround-Bestücksystem

Das kleine Team von Phoenix Contact HMI-IPC Technology GmbH umfasst etwa 70 Mitarbeiter vom Entwickler über Einkauf und Produktionsplanung bis zur SMT-Fertigung und Gerätemontage. „Alles ist auf die Entwicklung und Fertigung von Bedien- und Beobachtungsgeräten ausgelegt. Wir haben ein Baukastensystem mit dem Standardlösungen abgedeckt werden können. Dank unserer Fertigungs- und Entwicklungstiefe können mit dem Baukastensystem schnell und flexibel kundenspezifische Anforderungen in Hardware, Mechanik und Software umgesetzt werden. Aufgrund der Kombinatorik erfolgt eine reine Auftragsfertigung, also ohne Fertigwarenlager in kleinen Losgrößen. Das Leistungsspektrum deckt Touchpanels und Tastengeräte mit Bildschirmdiagonalen von 3 bis 18 Zoll ab. 2008 wurden wir von Phoenix Contact als Kompetenzzentrum für Bedienen und Beobachten übernommen“, erläutert Steffen Sohn, Leiter Produktion und Materialwirtschaft im Unternehmen.

Und mit dieser Übernahme wurde vieles anders. Gestützt auf den weltweiten Vertrieb eines Konzerns und getrieben vom Digitalisierungstrend bei Maschinensteuerungen stieg die Nachfrage nach den kundenspezifischen HMI- und IPC-Entwicklungen rasant. Die kleine SMT-Fertigung in Filderstadt stieß an Kapazitätsgrenzen.

Die erste Lösung waren Auslagerungen an andere Elektronikfertigungen im Phoenix Contact-Konzernverbund. „Für größere Aufträge lief das gut. Aber unsere Spezialität ist die Fertigung von kunden- und anwendungsspezifischen Geräten, von Prototypen und kleinen Losgrößen, hochflexibel und mit sehr kurzen Projektlaufzeiten“, so Steffen Sohn. „Die Verlagerung sparte Produktionskosten und schuf neue Kapazitäten, aber erhöhte gleichzeitig den Planungsaufwand und verlängerte Durchlaufzeiten – zwei unserer zentralen Wettbewerbsvorteile.“

2014 stellte man dieses Konzept daher auf den Prüfstand. Man evaluierte drei strategische Szenarien: eine komplette Auslagerung, die Fortführung von Eigen- und Fremdfertigung im Mix und die komplette Eigenfertigung. Die Analysen und Vergleiche zeigten schnell: Ein komplettes Insourcing wäre die kostengünstigste und wettbewerbsstrategisch beste Option. Diese Strategie erforderte zwar eine Modernisierung und deutliche Ausweitung der internen Fertigungskapazitäten, diese würden sich aber bereits in ca. drei Jahren bezahlt machen. Die Konzernmutter stimmte den Plänen zu.

Unter den angefragten Anbietern für das Modernisierungsprojekt war auch SmartRep, ein Distributionsunternehmen für Fertigungsequipment und Prozessanlagen. Das besuchte man auf der Fachmesse SMT Hybrid Packaging 2015, schaute sich 3D AOIs von Koh Young und die DEK Drucker als Komponenten einer neuen Lösung an. „Zu unserer Überraschung sahen wir hier am Messestand des Distributors auch die neue E by Siplace. Wir kannten Siplace als Highend-Marke von unserer Konzernmutter, aber eine Siplace Maschine für Anwendungen in kleinen Fertigungen war neu für uns“, erinnert sich Steffen Sohn. Das Interesse war geweckt. Bei einem weiteren Besuch im ASM Training Center in München sah man sich das System genauer an und ließ von SmartRep Zeit- und Kapazitätsanalysen auf Basis eigener Baugruppen durchführen.

Dabei erkannte Steffen Sohn auch den Charme, SmartRep als Generalunternehmer für die Modernisierung einzusetzen und damit die Verantwortung für die Integration der neuen Linienkomponenten ganz an das Unternehmen zu übertragen – vom DEK Horizon 8 Drucker und den Bestückautomaten über Handlingsysteme und spezifische Barcode-Lösungen bis hin zum AOI. „Alles aus einer Hand – damit wollten wir uns entlasten, auch was die Abstimmung der einzelnen Gewerke, Aufstellung und Transportlösung sowie die Integration mit unserem bestehenden Reflow-Ofen anging“, erklärt Steffen Sohn. „Im Rückblick eine sehr gute Entscheidung.“

Im Sommer 2015 fiel die Entscheidung für besagten Distributor und dessen Komplettpaket. Im Oktober wurde geliefert. Keine ganz einfache Sache: Die Fensterfront der SMT-Fertigung im ersten Stock in Filderstadt musste ausgebaut werden – und trotzdem hatte der Kran nur wenige Millimeter Spielraum. „Die Kommunikation im Projekt war immer offen und konstruktiv – kurz: Das war vorbildlich“, zieht der Leiter Produktion und Materialwirtschaft sein Fazit der Installationsarbeiten.

Heute steht am Kopf der neuen Linie ein DEK Horizon 8 Drucker mit Optionen für die hochflexible Fertigung. Dann folgen zwei E by Siplace Bestückautomaten. Der erste ist mit einem CP12 Bestückkopf für die schnelle Collect & Place-Bestückung von Standardbauteilen ausgestattet. In der zweiten arbeitet ein CP12/PP-Kombikopf, der neben Standardbauteilen auch große Bauteile, Stecker und Odd Shapes im Pick & Place-Modus bestücken kann. Weil nicht alle Bauteile auf Gurten verfügbar sind, wird am zweiten Bestückautomat ein Tray Changer als Zuführoption genutzt. Damit stehen an beiden Bestückautomaten zwar nicht mehr die standardmäßigen 240 8-mm-Stellplätze, aber doch immer noch 210 Stellplätze zur Verfügung. Steffen Sohn: „Für uns ist die große Stellplatzkapazität wichtig, weil wir die komplette SMT-Fertigung mit nur einem Maschinenführer und einer Mitarbeiterin für die Rüstung betreiben und daher mit wechselnden Festrüstungen arbeiten.“

Nach den Bestückautomaten geht es in den Reflow-Ofen bevor dann das neue 3D AOI die Qualitätskontrolle übernimmt. Mit dem AOI an der neuen Linie installierten die Filderstädter eine deutlich verbesserte, automatisierte Qualitätskontrolle und eine Track & Trace-Lösung für die immer komplexeren Baugruppen. Im Rahmen dieser Lösung nutzt das Unternehmen die automatische Siplace-Rüstkontrolle und einen Labelfeeder in einer der beiden Bestückautomaten.

„Die Modernisierung war für uns als relativ kleine Fertigung ein Riesenprojekt. Aber jetzt verfügen wir über eine zukunftsfähige Linienlösung von großen Herstellern – sowohl in puncto Kapazität wie auch bei der Qualität. Produkt für Produkt übernehmen wir die Fertigung wieder intern, profitieren von kurzen Durchlaufzeiten, kleinen Losgrößen und hoher Flexibilität. Was wir auch merken: Das schnelle Feedback aus der eigenen Fertigung hilft unseren Entwicklern beim Design for Manufacturability“, so das Fazit von Steffen Sohn nach den ersten Monaten mit der modernisierten Linie. Darüber hinaus bietet die Linie bei Bauteilen – E by Siplace bestückt bis runter auf 01005-Komponenten – und bei der Kapazität noch Reserven für die Zukunft: Aktuell fährt Filderstadt in der SMT-Fertigung einen Einschicht-Betrieb – trotz einer um 330 % erhöhten Anzahl bestückter Bauteile.

www.smartrep.de; www.phoenixcontact.com