In diesem Jahr wird die Viessmann-Gruppe 100 Jahre alt. Ein Grund zu feiern, doch die Verantwortlichen arbeiten schon an der weiteren Entwicklung. Das Unternehmen ist einer der international führenden Hersteller von Heiz-, Industrie- und Kühlsystemen und hat im Laufe der Jahrzehnte immer wieder Meilensteine in der Heiztechnik gesetzt. Die Gruppe beschäftigt weltweit 11.600 Mitarbeiter in 120 Niederlassungen und 22 Produktionsgesellschaften.

Blick in die Reflow-Lötanlage Vision-XP+, die eine verlängerte Kühlstrecke hat und mit einer neue Pyrolyse-Technik aufwartet.

Blick in die Reflow-Lötanlage Vision-XP+, die eine verlängerte Kühlstrecke hat und mit einer neue Pyrolyse-Technik aufwartet. Rehm

Energieeffizienz ist eines der Themen, welches schon seit langem von großer Bedeutung ist. Bereits vor zehn Jahren wurde ein Programm zur Steigerung der Energieeffizienz am Standort in Allendorf gestartet. Was mit konsequenter Analyse und dem Mut zur Änderung erreicht wurde, belegen drei Auszeichnungen mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis aus den Jahren 2009, 2011 und 2013. Die energie- und klimapolitischen Ziele der Deutschen Bundesregierung für das Jahr 2050 – 80 Prozent Reduktion des CO2-Ausstoßes und ein Anteil der regenerativen Energien am Energiemix von 60 Prozent – wurden bereits 2013 erreicht. Mit dem Programm Etanomics forciert das Unternehmen inzwischen auch das Beratungsthema Energiemanagement und hilft anderen Firmen nachhaltige Energiekonzepte zu verwirklichen.

Unter die Lupe genommen

Im Rahmen der Nachhaltigkeitsstrategie wird auch die Energieeffizienz im Unternehmen kontinuierlich gesteigert und natürlich werden auch alle Komponenten der Fertigung konstant überprüft. So standen 2012 in der Elektronikfertigung auch die seit zehn Jahren betriebenen Lötsysteme, vier Reflow-Lötanlagen V8 von Rehm Thermal Systems, auf dem Prüfstand. Sie wurden an den Rahmenbedingungen der Elektronikfertigung gemessen, die sich in den vergangenen Jahren stark verändert haben, und selbstverständlich auch am dynamischen Portfolio, denn die Entwicklung in der Elektronik hat enorm an Fahrt aufgenommen. Mehr Bauteilvarianten auf dem Markt, mehr Produktvarianten im Angebot und kürzere Innovationszyklen der Produkte zwischen zwei und fünf Jahren fordern von der Elektronikfertigung eine flexible Anpassung an die stetige Änderung. Von langfristigeren Serien muss auf kleinere Losgrößen umgestellt werden. Und das sollte schnell gehen, um in der Produktion keine Leerlaufzeiten zu haben. Die mittlere Losgröße liegt heute zwischen 100 und 200 Stück. Die Produktion ist High-Mix-Low-Volume geprägt und durch die nötige Flexibilität und die kleineren Stückzahlen recht anspruchsvoll.

Im Optimierungsprojekt wurden vier SMT-Linien mit identischen Lötanlagen ausgerüstet.

Im Optimierungsprojekt wurden vier SMT-Linien mit identischen Lötanlagen ausgerüstet. Rehm

Belegung frei organisiert

Deshalb lag es nahe, dass die SMT-Linien mit den vier Lötanlagen V8 gegen einen Maschinenpark von vier neuen identischen Reflow-Systemen ausgetauscht werden sollten. So ist man in der Planung flexibel und kann die Belegung der einzelnen Linien nach freien Kapazitäten organisieren, da alle Prozesse auf der jeweils anderen Anlage reproduzierbar und schnell umsetzbar sind. Außerdem mussten die neuen Systeme dem hohen Qualitätsanspruch der Ingenieure gerecht werden und sowohl die Prototypen- als auch die Serienfertigung laufen können.
Im Vorfeld der Investitionsentscheidung wurde eine gründliche Markterhebung und -analyse durchgeführt. Welche Anlage wird den Ansprüchen bezüglich Qualität und Präzision gerecht? Da die einzelnen Bauteile immer kleiner und die Innovationszyklen immer kürzer werden, sind auch die Ansprüche an Bestückungsautomaten und Lötsysteme immer höher. Hier müssen sich die Anlagen schnell und komfortabel anpassen lassen. Welche Maschine passt in den Produktionsablauf und hält die erforderlichen Taktzeiten ein? Und ganz wichtig: Welche Anlage passt in das Energieeffizienzkonzept des Unternehmens?
Nach gründlichen Recherchen, Marktvergleichen, Benchmarks und Tests kam man schließlich zu einem Anlagentyp von Rehm zurück. Denn der Hersteller arbeitet ebenfalls auf Basis eines selbst verordneten Energieeffizienz- und Nachhaltigkeitskonzeptes und entwickelt die eigenen Anlagen mit Fokus auf diese Ausrichtung. In die enge Wahl kam die Reflow-Lötanlage Vision-XP+, denn mit diesem Reflow-Lötsystem ist es möglich, Taktzeiten von unter 25 s zu realisieren. Ein Reduzieren der Taktzeit um 20 Prozent ist somit umsetzbar. Außerdem war auch beim Energiebedarf (Strom, N2) und den Emissionen (Residue, Lärm) eine Reduzierung von 20 Prozent zu erwarten.
Dank der Entwicklung einer neuartigen Pyrolyse-Technik zur Reinigung der Residues ließen sich die Wartungskosten für die Prozesskammer sogar um 50 Prozent senken. Im Sinne der Nachhaltigkeit ist es auch wichtig, dass es für diese Reflow-Lötanlage eine Ersatzteilgarantie von zehn Jahren gibt. Das bedeutet, für die gesamte avisierte Nutzung der Anlagen sind Ersatzteile für Reparatur und Wartung vom Hersteller verfügbar – eine nicht zu unterschätzende Planungssicherheit.
Im Vergleich zum alten Reflow-Lötsystem, welches eine Länge von 5,6 m hatte, ist die neue Anlage 6,7 m lang, inklusive einer verlängerten Kühlstrecke und neuer Pyrolyse-Technik. Unterstützt wurde die Entwicklung dieser Konvektions-Lötanlage durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Im Technology Center von Rehm wurde intensiv getestet und gemessen, um die Prozesse zu verbessern. Vakuumkammern und Pyrolyse-Technik liefern nun laut eigenen Angaben optimale Ergebnisse.

 

Die SMT-Linien wurden erfolgreich in Betrieb genommen: Projektabschluss des Energieeffizienzprogrammes der Viessmann- Gruppe. Im Bild: Volker Feyerabend (Apros Consulting + Services), Olaf Eisele (Produktionsleiter der Viessmann-Gruppe) mit seinem Projektteam Rüdiger Feldbusch und Thomas Finger sowie Michael Hanke (Gesamtvertriebsleiter Rehm)

Die SMT-Linien wurden erfolgreich in Betrieb genommen: Projektabschluss des Energieeffizienzprogrammes der Viessmann- Gruppe. Im Bild: Volker Feyerabend (Apros Consulting + Services), Olaf Eisele (Produktionsleiter der Viessmann-Gruppe) mit seinem Projektteam Rüdiger Feldbusch und Thomas Finger sowie Michael Hanke (Gesamtvertriebsleiter Rehm) Rehm

Aktueller Produktionsablauf nicht gestört

Das Investitionsprojekt startete im Jahr 2012, Benchmarks aller Anbieter im Markt für die Bestandteile einer SMT-Linie wurden verglichen. Aus jeder Sparte blieben letztendlich drei potenzielle Partner übrig, mit denen weitere Tests erfolgten. Eine Testproduktion mit einem der komplexesten realen Serienboards aus der Viessmann-Produktpalette wurde angestoßen. Am Ende des ausgiebigen Prozesses wurden Kriterien wie Lieferanten-/Herstellerbewertung, Technologie, Energieeffizienz, Kosten und Qualität erneut bewertet und gewichtet.
Zwischenzeitlich ist der gesamte Wechsel abgeschlossen. Die einzelnen Linien wurden im Jahreszyklus erneuert und gerade wurde die vierte Anlage aufgebaut, getestet und übergeben. Olaf Eisele, Produktionsleiter von Viessmann Elektronik, ist zuversichtlich: „Wir hatten aus der Vergangenheit schon gute Erfahrung mit der Qualität und dem Service von Rehm.“ Zwischen Abbau einer der alten Anlagen und Inbetriebnahme der neuen lagen oft nur zwei Tage. Der Produktionsablauf sollte so wenig wie möglich gestört werden. „Es war eine logistische Herausforderung, die Standorte der Anlagen mit den Zuleitungen und Anschlüssen so vorzubereiten und die Systeme so in die SMT-Linien zu integrieren, dass alles gepasst hat – ohne die Abläufe der Produktion zu stören“, erläutert Michael Hanke, Gesamtvertriebsleiter der Rehm-Gruppe.

Saubere Reflow-Lötanlagen

Für seine Reflow-Konvektionslötanlage Vision-XP+ hat Rehm Thermal Systems ein effektives Residue-Management etabliert. Mittels thermischer Pyrolyse ist es möglich, das Prozessgas zuverlässig zu reinigen und den Wartungsaufwand signifikant zu verringern. Zudem war für Viessmann die hohe Flexibilität der Reflow-Lötanlage, die sich für die Prototypen- und auch Serienfertigung eignet, genauso ausschlaggebend wie der geringe Energieverbrauch.