Um Fertigungsabläufe und -prozesse zu verstehen, müssen diese quantifiziert bzw. gemessen werden. Hohe Fehlerquoten verringern Effizienz, Produktionsmenge und verursachen am Ende zusätzliche Kosten. Eine jede Software, die zur Messung und zum Verständnis beiträgt, ist daher hilfreich. Rückverfolgbarkeit dient heute als eine lebensnotwendige Versicherung für Hersteller – mit vielversprechenden Vorteilen für vor- und nachgelagerte Produktionsprozesse.
Auf dem hart umkämpften Elektronikmarkt stehen Hersteller unter ständigem Druck, ihre Prozesse ohne Qualitätseinbußen schneller und effizienter zu machen. ICCO EMT ist Teil der ICCO-Gruppe in Rumänien, mit 55 neuen Produkteinführungen (NPI) und 3,5 Millionen Fertigwaren pro Jahr, hergestellt mit drei Linien für Flachbaugruppenfertigung (SMT). Zwei davon sind mit Valor IoT-Boxen (Internet of Things) ausgerüstet. Das Unternehmen startete als Wiederverkäufer von Bestückungsmaschinen von Kulicke & Soffa (K&S). Heute zählt es auch zu dessen Kunden und nutzt seine Anlagen, um schnelle, qualitativ hochwertige Fertigungsdienstleistungen für eine Vielzahl von Unternehmen und Märkten zu erbringen, darunter die Automobilindustrie, Medizinbranche und Unterhaltungselektronik.
Herausforderungen bei gleichzeitiger Produktion
mehrerer Projekte
ICCO steht als Low-Volume-High-Mix-Hersteller vor einer täglichen Herausforderung mit NPIs, deren Komplexität und Stücklisten wachsen, was die Möglichkeit von Fehlern und Ausschuss erhöht.
Früher wurden Bauteile häufig zeitaufwendig von den Bedienern manuell gezählt, um sicherzustellen, dass der Plan eingehalten wurde. Die Qualitätsdaten wurden vom AOI-Bediener aufgezeichnet und später von jemandem zentralisiert und in Excel-Berichten verarbeitet.
Einige der in der Vergangenheit angewandten Methoden waren gut, sie boten jedoch keine Möglichkeit, schnell und zeitnah zu reagieren. Beispielsweise wurden die Qualitätsberichte erst am Folgetag von der Geschäftsführung analysiert, ohne die Möglichkeit zur Sofortkorrektur. Dasselbe galt für die Bestandsaufnahme – Probleme wurden nicht unmittelbar erkannt, sondern erst nach der Zählung. Darüber hinaus wurde bei NPIs Klebeband eingesetzt. Es wurde eine Platine hergestellt, geprüft und anschliessend korrigiert. Bei durchschnittlich vier NPIs pro Woche und einer zusätzlichen Produktion von kleinen bis mittleren Losgrößen werden allein durch den Einsatz digitaler Lösungen mindestens zehn Maschinen-Stunden bei diesem Prozess eingespart.
ICCO führte eine eigene Leiterplattenbestückung mit K&S-Maschinen ein und dient dabei als Beta-Site für neue Versionen der K&S-Software. In dieser Win-win-Situation hat das Unternehmen Zugriff auf die fortschrittlichste, modernste Software und der Hersteller kann seine Software in einer realen Produktionsumgebung testen. ICCO ist in hohem Maße am Softwareentwicklungsprozess beteiligt und kann diesen auch beeinflussen, indem es Feedback liefert, das für die Freigabe stabiler, abgestimmter Softwaresysteme so wichtig ist.
K&S erhält von Siemens OEM-Materialmanagementfunktionen für die Produktionssoftware. Während der Zusammenarbeit verwendete ICCO auch Siemens-Software für digitale Fertigung und wertete die Lösungen für den eigenen Gebrauch aus.
Erstellung guter Daten
Bestandsmanagement ist ein wichtiger Prozess im Produktfluss. Die Komplexität der Bestandsverfolgung und die zugehörige Berichterstellung hängen direkt von der Größe des Bestands ab. In der Elektronikindustrie werden beim Aufbau des Produkts Bauteile benötigt, von denen 90 % mittelgroß bis sehr klein sind. Ein fortlaufendes manuelles Zählen der Bauteile ist aufgrund ihrer Größe und Menge unmöglich, daher sind eine sehr gute Verfolgung und die zugehörige Dokumentation wichtig.
In einem modernen Werk, das z. B. für die Automobil-, Medizin- oder Militärbranche produziert, müssen verschiedene Arten von Berichten erstellen werden, um den Lagerbestand, die Art und Weise der Herstellung und die vollständige Rückverfolgbarkeit des Produkts uneingeschränkt kontrollieren zu können. Wenn die MES-Software (Manufacturing Execution System) dies leisten kann, verschwindet der Alptraum einer Gegenkontrolle für in großer Anzahl verwendete und teure Materialien mittels manueller Bestandsaufnahme.
Das Unternehmen verwendet für alle Projekte die Valor Process Preparation Software, um Programme zu erstellen und Schablonen zu entwerfen. Der komplexe Projektmix erfordert die gleichzeitige Planung mehrerer Projekte, was mit der Software realisierbar ist. Mit diesem Tool überprüft das Produktionsteam des Unternehmens automatisch, dass Ausrichtung, Position und Typ der Bauteile mit der im CAD-System festgelegten übereinstimmen. Dies spart Zeit und hilft Fehler und Ausschuss zu reduzieren.
Marius Stepanescu, Technical Director, erklärt: „Jetzt machen wir es gleich beim ersten Mal richtig. Mit Valor Process Preparation müssen Ausrichtung und Positionierung nicht mehr überprüft werden, was viel Zeit spart. Mit der Software erledigen wir das Ganze digital und sparen je nach Komplexität der Platine zwei bis drei Stunden. Da wir durchschnittlich vier neue Platinen pro Woche produzieren, sparen wir allein bei diesem Prozess mindestens 10 Stunden. Zum ersten Mal können wir jetzt mehrere Pläne gleichzeitig vorbereiten.“
Auch die Opcenter Execution Electronics IoT-Software von Siemens wird genutzt, um wertvolle Fertigungsdaten zu erfassen, die zur Analyse und Verbesserung von Produktionsprozessen verwendet werden. Die Software läuft auf allen Linux-basierten Systemen. Sie lässt sich mit den Geräten in der Produktionslinie einfach verbinden und erzeugt einen digitalen Echtzeit-Zwilling der Performance im Fertigungsbereich.
Einheitlicher IoT-Controller für die Datenerfassung und -verwaltung
Mithilfe dieser Lösungen konnte das Unternehmen seinen Betrieb rationalisieren und mehrere Steuereinheiten durch einen einzigen zentralen IoT-Controller ersetzen. Der einheitliche Controller sammelt Daten von allen Maschinen und erlaubt den Nutzern, sich anzumelden und Daten auf ihrem Mobiltelefon anzuzeigen.
Die IoT-generierten Daten werden dann an die Opcenter Intelligence Electronics Software übertragen, die über leistungsstarke Analyse- und Berichtsfunktionen verfügt, mit deren Hilfe ICCO EMT zahlreiche Compliance- und Fehlerbehebungsfunktionen ausführen kann, z. B. platinenspezifische Datenzusammenstellung und -berichterstellung, Speicherung von Daten und Berichten zur Rückverfolgbarkeit, Behebung von Qualitätsproblemen aller Art, einschließlich Aufnahmeproblemen und Dokumentation von Ausschussraten. Die Berichtsfunktion hilf, Trends zu erkennen und proaktiv bei Bedarf Wartungsarbeiten durchzuführen, z. B. Verfügbarkeit/Ausfallzeit einer Maschine und den Prozentsatz von Mängeln nachzuverfolgen. Die Möglichkeit, eingehendes Material nachzuverfolgen, hat dazu beigetragen, die Lagerbestände zu reduzieren.
Geschäftsführer Nicolae Pindaru sagt: „Opcenter Intelligence Electronics hat uns wirklich dabei geholfen, die Qualität unserer Produkte zu verbessern. Wir haben ein besseres Verständnis für alle Phasen des Herstellungsprozesses gewonnen und wissen genau, wann, wo und wie wir handeln müssen, um maximale Effizienz zu erreichen.“
„Die Berichte werden heute von Opcenter Intelligence Electronics automatisch erstellt. Und wir können Anfragen von Kunden schnell und mit sehr genauen Informationen beantworten“, so Marius Stepanescu .
Mit Opcenter Execution Electronics IoT und Opcenter Intelligence Electronics beschleunigte das Unternehmen die Prozesse im Fertigungsbereich um 20 % und halbierte dabei nahezu die Anzahl der Fehler dank automatisierter Data-Mining-Prozesse und Analysen. Leistungsdaten, die früher nur in Form historischer Berichte verfügbar waren, können nun vom Unternehmen bei Bedarf in Echtzeit abgerufen werden. Probleme können sofort behoben werden und der Ausschuss wird minimiert.
Genutzt werden auch die Rückverfolgbarkeitsfunktionen der Valor Material Management Software, um für jede Leiterplatte eine eindeutige Seriennummer zu generieren, was inzwischen eine gängige Anforderung von Kunden aus der Medizintechnik und Automobilindustrie ist. Das System ermöglicht die Rückverfolgung von Bauteilen zu ihren Lieferanten. Die Materialverwaltungsfunktionen straffen den Anforderungsprozess, reduzieren die Notwendigkeit von Eilaufträgen und halten die Produktlinien jederzeit am Laufen.
Dieses Beispiel zeigt, wie KMU (kleine und mittlere Unternehmen) mithilfe von Daten ihre Produktionsleistung, Qualität und Rentabilität verbessern können. Es reicht nicht aus, Daten einzusammeln und zu analysieren. Die Analyse muss zu Erkenntnissen führen, die sich positiv auf die Fertigung auswirken.
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