Wenn in Hofheim am Taunus die Sonne aufgeht, freuen sich die Mitarbeiter von Solarnative ganz besonders, denn dann können Ihre innovativen Mikro-Wechselrichter, die „PowerSticks“, Ihre volle Leistung entfalten. Im Jahr 2019 traten die Unternehmensgründer Julian Mattheis und Henk Oldenkamp an, die Energiewende in alle Haushalte zu bringen. Als echte „Solar Natives“, wie sie sich selbst bezeichnen, entwickelten sie laut eignen Angaben den kleinsten und schnellsten Photovoltaik-Wechselrichter der Welt, der sogar in den Rahmen eines Photovoltaik-Moduls passt. Und als echte Gründer ließen sie es sich nicht nehmen, ihr innovatives Produkt gleich in der eigenen Inhouse-Fertigung zu produzieren, jedoch nicht in Asien, sondern am Standort Deutschland. Doch wie jedes aufstrebende Unternehmen waren auch hier so einige Hürden zu nehmen, bis die Fertigung richtig anlaufen konnte.
Das Produkt steht, die Fertigung wächst
Im Frühjahr 2023 wagt das Unternehmen den großen Schritt und eröffnet seinen Produktionsstandort in Hofheim am Taunus mit dem Ziel, monatlich bis zu 100.000 Wechselrichter zu fertigen. Doch die zu Anfang noch leere Halle musste erst noch mit Maschinen und Equipment gefüllt werden, die Fertigungsprozesse steckten noch in den Kinderschuhen. Projektmanager Robert Wade beschreibt dies für die Bestückung der THT-Bauteile: „Wir starteten die Verlötung der Bauteile mit einfachen Lötkolben, ein langsamer, mühevoller und wenig reproduzierbarer Prozess. Im zweiten Schritt beschafften wir fast ein Dutzend Lötroboter, um den Durchsatz zu steigern und die Qualität zu verbessern. Doch auch hier merkten wir schnell, dass dies nicht der Weisheit letzter Schluss sein konnte, zumal das Handling der Baugruppen auch hier mit unseren Hilfsmitteln nicht zufriedenstellend funktionierte. Zeit, sich Beratung und Expertise ins Haus zu holen, um den Prozess völlig neu zu denken.“ So trat man an die Firma Schnaidt heran, Hersteller von Betriebsmitteln für die Elektronikfertigung. Deren Vertriebsmitarbeiter Oliver Hagemes erinnert sich: „Die erste Idee war, einen professionellen Werkstückträger für die Lötroboter zu entwickeln, der nicht nur die THT-Bauteile perfekt fixiert, sondern auch schnell ein- und umrüstbar war. Wir haben ein vergleichbares Rüstkonzept für Fräs- und Sägeprozesse mit schnell wechselbaren Werkstückträgern, welches für den Lötroboter ebenfalls rasch auf Begeisterung stieß. Auch die Behandlung der THT-Bauteile war für uns nicht die große Herausforderung, sie ist unser tägliches Geschäft.“
Schnell wurde klar, dass die Aufgabenstellung viel komplexer war. Die Fertigung mittels Lötroboter war ein personal- und zeitintensiver Prozess, weshalb sich Durchsatz und Wettbewerbsfähigkeit als nicht zufriedenstellend erwiesen. Insofern musste ein weiterer neuer Denkansatz her. Robert Wade erläutert: „Wir brauchten eine Perspektive. Zwar waren Handlöten und Lötroboter nicht vom Tisch, aber wir wollten wachsen und uns erweitern. Dies alles unter einen Hut zu bekommen, da fehlte es zunächst an Ideen.“ Gut, dass es erfahrene Lieferanten gibt, die wie Oliver Hagemes sagt, „schon viel gesehen und umgesetzt haben“.
Der Werkstückträger wurde zu einer All-in-One-Lösung weiterentwickelt und für den Einsatz auf Selektiv- und Wellenlötanlagen vorbereitet. Liegen die THT-Bauteile beim Handlöten sowie im Lötroboter auf der Unterseite und der Lötkolben wird von oben an die Lötstelle geführt, ist es beim Selektiv- und Wellenlöten genau umgekehrt. Insofern wurde der Werkstückträger wendbar gestaltet und für die Transportsysteme der Lötanlagen ausgelegt.
Ein letztes Problem galt es aber zu lösen: Die Leiterplatten für die innovativen Wechselrichter des Unternehmens sind auf der Lötseite mit Wärmesenken aus Aluminiumblech versehen, welche nicht mit Lötzinn in Kontakt kommen dürfen. Doch auch dieses Problem konnte die Schnaidt GmbH lösen. Mittels detailliert gefräster Titaneinsätze können auch sehr enge Layouts auf der Unterseite wellenlötfähig gemacht werden. So wurden die Wärmesenken einfach abgedeckt, gegen Berührung mit dem Lötzinn geschützt und der Werkstückträger mutierte zur Lötmaske.
Jetzt hebt die Fertigung so richtig ab
Julian Mattheis fasst die Pläne und Ziele der nächsten Tage zusammen: „Dieser neue Ansatz hat uns völlig neu denken lassen und unseren Willen sowie unsere Argumente für weitere Investments sehr gestärkt. Die Beschaffung einer modernen Lötanlage war absolut darstellbar und so wurden zügig Lötversuche bei der Ersa GmbH anberaumt. Wir sind sehr dankbar, dass wir die erste Versuchslötmaske innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung hatten.“
Die Lötversuche lieferten schnell sehr gute Ergebnisse, so dass die Wellenlötanlage ohne langes Zögern beauftragt wurde. Auch die Lötmasken konnten nun für den neuen Prozess optimiert werden. Ein Konzept, bestehend aus Außenrahmen für den Maschinentransport sowie einer Inlay-Lösung für die Lötmasken eröffnete die Möglichkeit, auch andere Produkte schnell „auf die Welle“ zu bringen und alternativ mit variablen Innensätzen auch kleine Stückzahlen und Prototypen zu fertigen.
Last but not least wurde die Lötmaske um einen Niederhalter mit Vorhandenseinsabfrage erweitert. Dieser erkennt durch eine mechanisch gesteuerte Abfrage, ob Bauteile fehlen oder falsch bestückt wurden. Der Niederhalter lässt sich dann schlicht nicht mehr aufsetzen und Fehler lassen sich somit vermeiden, bevor sie im Lötprozess „eingefroren“ werden. Robert Wade resümiert: „Jetzt wollten wir alles. Einen leistungsfähigen, langlebigen Prozess mit hohem Durchsatz und guter Qualität, gepaart mit Prozesssicherheit sowie Fehlervermeidung. So stellen wir uns eine wettbewerbsfähige Elektronikfertigung vor.“ Und Julian Mattheis ergänzt: „Wir sind ein junges Unternehmen, das auf kompetente Partnerfirmen angewiesen ist. Wir sind sehr glücklich, mit der Firma Schnaidt solch Partner gefunden zu haben. Auf unseren Onlinekanälen haben wir die Rubrik „Wir feiern Euch!“ eingeführt, mit der wir insbesondere die Lieferanten würdigen wollen, welche die Entwicklung des Unternehmens maßgeblich unterstützt haben. Und Grund zum Feiern hatten wir allemal.“
It‘s all in a stick
Mit diesem Slogan hat sich Solarnative mittlerweile einen Namen in der Branche gemacht. Heute verlassen die „PowerSticks” zu tausenden die Fertigung in Hofheim und werden auf den Balkonen und demnächst auch auf den Dächern der Republik installiert. Damit leistet das Unternehmen einen echten Beitrag zur Energiewende unter dem Label „Made in Germany“ und ist der beste Beweis, dass diese Erfolgsgeschichten auch in Deutschland möglich sind. Bewährte Lieferanten wie Schnaidt leisten hierzu mit ihren innovativen Lösungen einen wichtigen Beitrag, um Elektronikfertigungen insgesamt wettbewerbsfähig zu machen. Kompetente Beratung und ein Blick für das große Ganze sind das A und O, dass diese Dinge gelingen können. Möge es noch viele Erfolgsgeschichten wie diese geben.
www.schnaidt.eu | www.solarnative.com
Bild: SchnaidtDer Autor Oliver Hagemes ist Vertriebsmitarbeiter der Schnaidt GmbH
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