Vom Porzellanteller zur Baugruppe

Matthias Müller, GÖPEL electronic GmbH, Jena

Teil eines großen Spektrums an Prüftechnologien sind heute, 25 Jahre nach der Gründung, Inspektionslösungen für alle Bereiche der Elektronikfertigung. Dazu zählen Lotpasteninspektion (SPI), Automatische Optische Inspektion von SMD- und THT-Bauteilen (AOI) sowie automatische Röntgeninspektion (AXI).

Holger Göpel, Gründervater und Namensgeber des Unternehmens, arbeitete schon viele Jahre als Abteilungsleiter im Forschungszentrum des VEB Carl Zeiss Jena. Die etwa 50 Mann starke Abteilung entwickelte rechnergesteuerte Prüftechnik für den internen Gebrauch. Als Göpel auf ein innovatives und zukunftsträchtiges Testverfahren namens „JTAG/Boundary Scan“ stieß, begeisterte er seine beiden Mitstreiter Manfred Schneider und Thomas Wenzel zur unternehmerischen Vermarktung dieser Testtechnologie. Mit der politischen und wirtschaftlichen Umgestaltung des Landes konnte das Vorhaben in die Tat umgesetzt werden, was vorher reine Wunschvorstellung war. Da die moderne Prüftechnik in den alten Bundesländern weitgehend Neuigkeitswert hatte, wurde anfangs viel Pionierarbeit geleistet, um Kunden zu gewinnen. Testsysteme speziell für den Automotive-Bereich waren von Anfang an eine tragende Säule im Leistungsspektrum des Unternehmens. Schon bald wurden die Thüringer zu einer der führenden Unternehmen für Steuergerätetest, Buskommunikation und -Diagnose, auch in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie Automatisierungstechnik.

Die konsequente Orientierung auf Spitzeninnovationen hatte zur Folge, dass man sich mit dem Thema digitale Bildverarbeitung auseinandersetzte. Göpel erkannte in diesem Bereich große Potentiale – und er sollte Recht behalten. „Just in time“ erreichte zu diesem Zeitpunkt eine Bewerbung die Firma, in der sich ein junger Absolvent der Fakultät „Technologie des wissenschaftlichen Gerätebaus“ der Universität Jena bewarb. Jens Kokott, heute Produktmanager AOI im Unternehmen, wurde mit der Aufgabe betraut, eine Abteilung für Bildverarbeitung aufzubauen. Noch ohne konkretes Konzept wurden zu Beginn Kunden aus verschiedenen Industriebereichen gewonnen und diverse Anfragen bedient. Die ersten optischen Systeme mit digitaler Bildverarbeitung inspizierten und kontrollierten infolgedessen Kunststoffteile, Glaskannen oder Montageteile. Die Bildverarbeitung galt zu Beginn der 1990er Jahre als eine vollkommen neue Technologie, viele junge Unternehmenstanden ihr aufgeschlossen gegenüber. Eines dieser Unternehmen war beispielsweise ein Porzellanhersteller, welcher seine feinkeramischen Teller mit einem System des Unternehmens prüfen und klassifizieren ließ. Darauf folgte ein Meilenstein, der das Unternehmen in der optischen Inspektion noch weiter voran bringen sollte.

Lothar Späth kam gerade nach Jena und hatte die Geschäftsführung der Jenoptik GmbH übernommen. Durch gute Kontakte und enge Beziehungen in seine Heimat Baden-Württemberg konnte er für sein neues Unternehmen einen ganz besonderen Auftrag vermitteln. Diese Aufgabe war so besonders, dass die jungen Ingenieure von Göpel electronic ins Boot geholt wurden, um ein beispielhaftes Gemeinschaftsprojekt zu starten.

Das in Balingen angesiedelte Unternehmen Bizerba galt schon seinerzeit als führender Hersteller von Ladenwaagen. Da die Schwaben große Potenziale in neu entstandenen Supermärkten der neuen Bundesländer erkannten,wurde ein verlässlicher Hersteller einer Inspektionslösung zur Qualitätssicherung gesucht. In enger Kooperation wurden Konstruktion und Mechaniken von Jenoptik entwickelt, Göpel lieferte Optik und Software zur Bildverarbeitung. So entstand der erste vollautomatische Prüfaufbau für die Serienfertigung von Ladenwaagen. Schon 1993 gab es damit ein System, welches heute wohl unter der Bezeichnung „Industrie 4.0“ arbeiten würde. Ausgestattet mit sieben Kameras, 11 Antriebsachsen und zwei Robotern konnte effizient und ohne teure manuelle Arbeitsschritte in kleinen Stückzahlen geprüft werden. Die Kameras prüften Displays und Tastaturen, ein Greifarm führte haptische Bedienungen aus. Ein Barcode-Scanner erkannte Produktart und wies automatisch Prüfabläufe aus einer Bibliothek zu. Das erste vollautomatische Inspektionssystem aus Jena war geboren.

Auf einer productronica-Messe, circa Mitte der 1990er Jahre, präsentierte das Unternehmen seine Inspektionssysteme. Ein Messebesucher, Mitarbeiter eines namhaften deutschen Automobilzulieferers und späterer Kunde bemerkte,dass sich die Systeme auch zur Inspektion von Leiterplatten eignen könnten. Der Idee wurde Glaube geschenkt, bald darauf entstand das erste AOI-System für bestückte Baugruppen. Der Zeitpunkt fiel in eine Boom-Phase in der Elektronikfertigung. Viele kleine Unternehmen gründeten sich und wuchsen rasch. Damit stieg auch die Nachfrage nach Prüfsystemen für die Fertigungslinie. Gemeinsam mit Asys wurde ein erstes linientaugliches AOI-System entwickelt, welches fortan bei Siemens in Karlsruhe zum Einsatz kam und heutigen Systemen im Aussehen eher fremd ist. Auch jenes Projekt war das Resultat einer Zusammenarbeit mit einem Partner. 1998 war es dann schließlich soweit und das Unternehmen konnte sein erstes eigenes Inline-AOI mit dem Namen SpeedLine präsentieren. Die Prüfabdeckung war seinerzeit, verglichen mit der Leistungsfähigkeit heutiger AOIs, eher bescheiden. Beginnend mit der Bestückkontrolle wurde die Lötstellenprüfung vorerst nur an großen Bauteilen vom System übernommen, durch den vollautomatischen Ablauf war dies jedoch ein völliges Novum. Schon damals wurde viel Wert auf qualitativ hochwertige und langlebige Systeme gelegt. Eines der ersten verkauften SpeedLine von 1999 ist heute noch regelmäßig beim Kunden im Einsatz.

Ein Grundstein des späteren Erfolgs stellt der Einsatz von Hightech-Komponenten aus der Technologieregion Jena dar, um besonders hohe Leistungsfähigkeit der AOI-Systeme zu ermöglichen. Mit dem Gründungsort Jena als eine der weltweiten Adressen für Optik wurde beispielsweise der Bildqualität besonders große Bedeutung beigemessen.

Mit steigender Nachfrage wurden auch die Geschäftsfelder erweitert. Mit den TOM-Systemen (Teachable Optical Measurement) wurden Inspektionslösungen für Display-Kontrolle, LED-Überprüfung, Oberflächen- oder Selektivlötstelleninspektion entwickelt, die in verschiedensten Industriezweigen zum Einsatz kommen. Die Einführung der Röntgeninspektion war 2008 ein weiterer Meilenstein. Das vollautomatische AXI-System X Line·3D zur dreidimensionalen Highend Inspektion komplexer Baugruppen setzte das Unternehmen neue Maßstäbe hinsichtlich Erkennungssicherheit und Prüfgeschwindigkeit. Vervollständigt wurde das Portfolio an Inspektionssystemen durch das SPI Line·3D zur exakten Vermessen der aufgetragenen Lot- und Sinterpaste auch in kleinsten Messgrößen mit höchster Geschwindigkeit.

2015, also 23 Jahre nach den ersten Schritten in Richtung Automatischer Optischer Inspektion, stellte das Unternehmen mit dem Vario Line sein bis dato schnellstes und vielseitigstes AOI-System vor. Orthogonal- und Schrägblickkameras, Multispektralbeleuchtung und 3D-Messkopf ermöglichen Fehlererkennung mit Inspektionsgeschwindigkeiten, an die vor Jahren nicht zu denken war. Es ist der eigene Anspruch technologisch stets den Ton anzugeben und schon heute zu wissen was die Kunden morgen benötigen.

Aus den Wurzeln in der Elektronik und der Tradition in der Optik wuchs in 25 Jahren ein weltweit agierendes Unternehmen. Führende Technologien, umfassender Support und strategische Kompetenz bilden das Fundament des Erfolges. Die ambitionierten Ziele und Visionen der Prüfingenieure von 1991 durchstanden turbulente Nachwendejahre und beschäftigen heute mehr als 230 Mitarbeiter in Deutschland, England, den USA, Indien und China. Dabei wird man bei Göpel electronic niemals müde, nach neuen Innovationen zu streben und die passenden Inspektionslösungen sowohl für kleine als auch große Kunden zu bieten.