Gut 18 Jahre hatte der alte Bestückautomat in der Dold-Fertigung in Fellbach bei Stuttgart gehalten. Doch in den letzten Jahren häuften sich Ausfallzeiten und so machten sich Geschäftsführer Alfred Hutt und Fertigungsleiter Thomas Ludwig auf die Suche nach einer neuen Bestücklösung. Auf der SMT Hybrid Packaging 2015 entdeckten sie dann eine völlig neuartige Lösung: Distributor Smartrep und Hersteller ASM Assembly Systems stellten erstmals E by Siplace vor.

Geschäftsführer Alfred Hutt und Fertigungsleiter Thomas Ludwig entdecken die E by Siplace auf der SMT Hybrid Packaging 2015.

Geschäftsführer Alfred Hutt und Fertigungsleiter Thomas Ludwig entdecken die E by Siplace auf der SMT Hybrid Packaging 2015. ASM

„Ein Bestückautomat vom Siplace-Marktführer, der für kleine Auftragsfertiger und Elektronikfertigungen wie uns geeignet sein sollte – damit hätten wir nicht gerechnet“, erinnert sich Hutt. Mit einem Referenzboard aus eigener Steuergeräteentwicklung im Gepäck fuhr er zum ASM Training Center in München. Die Aufgabenstellung an die Experten von ASM und Smartrep: Wie lange braucht der NPI-Prozess, bis ihr das Produkt auf der E by Siplace fertigen könnt? Die gleiche Aufgabe hatte er auch anderen Anbietern gestellt und nicht alle haben sie an einem Tag gelöst. Die Mitarbeiter in München benötigten nur wenige Stunden.

Erfolgreiche Premiere

Mit E by Siplace wird der bisher vor allem für Hochleistungslinien eingesetzte Siplace-Bestückautomat auch für kleine und mittlere Fertigungen interessant. Steuergerätehersteller Dold berichtet als einer der ersten Anwender von den Erfahrungen mit der Maschine in einer kleinen Auftragsfertigung. Die hohe Bestückgeschwindigkeit und Genauigkeit sowie das einfache Teaching überzeugten in der Praxis.

Vielseitige All-in-one-Lösung

Der Elektronikfertiger zeigt sich insbesondere vom komfortablen Teaching an der Maschine beeindruckt. Zudem bieten die hohe Bestückleistung, das Bauteilespektrum von 01005 bis 200 mm x 100 mm sowie 120 Rüstplätze ausreichend Reserven für die Fertigung. Auch sonst zeigte E by Siplace einiges, was traditionelle Anbieter nicht bieten. So macht das digitale Visionsystem Aufnahmen von jedem einzelnen Bauteil und erhöht so die Prozesssicherheit. Der CP12/PP-Kombibestückkopf kann sowohl im Collect&Place- wie auch im Pick&Place-Modus arbeiten und deckt damit ein Bauteilspektrum von 01005 bis 45 mm x 98 mm in einer einzigen Bestückeinheit ab. Eine einportalige E by Siplace kann damit als All-in-one-Lösung arbeiten – ideal für den Einsatz bei Dold.

Dold entscheidet sich für E by Siplace: Seit Oktober 2015 ist die Maschine als Allround-Bestückplattform im Einsatz.

Dold entscheidet sich für E by Siplace: Seit Oktober 2015 ist die Maschine als Allround-Bestückplattform im Einsatz. ASM

Das Unternehmen ist darauf spezialisiert, kundenspezifisch entwickelte Elektronikbaugruppen zu fertigen und an viele kleinere Kunden zu liefern. Kein Kunde konzentriert mehr als 15 Prozent des Umsatzes auf sich. Diese Abnehmerstruktur verlangt in der Fertigung allerdings große Flexibilität. Die meisten Kunden vereinbaren Jahreskontingente und rufen dann nach Bedarf kleine Losgrößen ab. Gerademal zwei der rund 500 aktiven Produkte werden in Losgrößen über 1000 Stück produziert; die üblichen Losgrößen schwanken zwischen 10 und 100 Boards.

Alle Programme neu erstellt

Ein Drucker mit Platinenlader, ein Bestückautomat, eine Wellenlötanlage – in einer solch kleinen Fertigung muss jede Maschine äußerst robust und zuverlässig sein. Und der alte Bestückautomat war am Ende einfach zu wartungsintensiv. Im Oktober 2015 war es dann soweit: E by Siplace wurde geliefert. Die Installation mit den Smartrep-Technikern verlief schnell und problemlos.

Detailbild der E by Siplace: Die Maschine bewältigt locker das doppelte Volumen des alten Bestückautomaten.

Detailbild der E by Siplace: Die Maschine bewältigt locker das doppelte Volumen des alten Bestückautomaten. ASM

Installiert zeigt E by Siplace genau die erwarteten Stärken. Das Teaching am Touchdisplay ist äußerst komfortabel: nach dem Laden der CAD-Daten entsteht das Bestückprogramm visuell, indem virtuelle Bauelemente auf dem Abbild der Leiterplatte an die richtige Position geschoben werden. „Wir haben hier keine alten Programme übernommen und alle Bestückprogramme für unsere rund 500 aktiven Baugruppen nach und nach neu programmiert“, berichtet Ludwig.

Flaschenhals Rüstzeiten

Die E by Siplace bei Dold ist mit dem Kombi-Bestückkopf CP12/PP ausgestattet und die hauseigene Bestückleistung im Mix von kleinen Bauteilen und Odd Shapes liegt bei 13 700 BE/h – fast zehnmal so viel wie an der alten Maschine. Der Kombi-Bestückkopf arbeitet sowohl im Collect&Place- wie auch im Pick&Place-Modus und bewältigt das ganze bei Dold verwendete SMT-Bauteilespektrum ab 0402. Nur einige sehr große Stecker werden momentan noch manuell bestückt, weil keine SMT-fähigen Alternativen verfügbar sind. Wo der alte Bestückautomaten noch zwei Schichten fahren musste, bewältigt E by Siplace dieses Volumen locker in einer Schicht.

Detailbild der E by Siplace: Eines der Argumente für die Anschaffung war die große Stellplatzkapazität.

Detailbild der E by Siplace: Eines der Argumente für die Anschaffung war die große Stellplatzkapazität. ASM

Und eine ganz neue Erfahrung für das Team: War früher die Bestückgeschwindigkeit ein begrenzender Faktor, so sind bei kleinen Losgrößen nun die Rüstzeiten der Flaschenhals. Ludwig berichtet über neue Möglichkeiten in Sachen Rüstung: „Die große Stellplatzkapazität ist für uns sehr gut und wichtig. So können wir zum Beispiel ein Langläuferprodukt mit einer Festrüstung in einem Durchgang bestücken. Früher waren dazu zwei Schritte erforderlich. Rüstkonzepte wie Random Setup und Familienrüstungen eröffnen uns nun viele Möglichkeiten.“

Derzeit versucht man bei Dold, Rüstprozesse über Familien- oder Cluster-Rüstungen zu optimieren. Dabei ermittelt die Software Gemeinsamkeiten verschiedener Produkte und schlägt dann vor, verschiedene Produkte gemeinsam zu rüsten.

Gesunde Abnehmerstruktur

Das 1959 gegründete Unternehmen Dold ist auf die Entwicklung und Fertigung von Steuerungen für den Maschinen-, Anlagen- und Gerätebau spezialisiert. Heute sind zwei Drittel dieser Steuerungen mit kapazitiven Glas-Touch-Bedienfeldern ausgestattet. Konzentrierte sich bis 2008 60 % des Umsatzes auf einen großen Kunden, so ist das Unternehmen unter der Leitung von Alfred Hutt inzwischen neu aufgestellt. Heute beschäftigt Dold 35 Mitarbeiter und ist darauf spezialisiert, kundenspezifisch entwickelte Elektronikbaugruppen zu fertigen und an viele kleinere Kunden zu liefern. Kein Kunde konzentriert mehr als 15 Prozent des Umsatzes auf sich.

Feeder einzeln rüsten

Zunächst war der Plan, über den Einsatz eines separaten Wechseltisches umzurüsten. Dies stellte sich aber als weniger geeignet heraus – auch deshalb, weil viele Bauteile als Standard in jedem Produkt enthalten sind. Es ist daher praktischer, diese gerüstet zu lassen und nur die Feeder mit den abweichenden Bauteilen zu tauschen. Da E by Siplace mit der Rüstverifikation Bauteile an jedem Stellplatz erkennt und akzeptiert, lassen sich Feeder an jeder Position hinzufügen. Einzige Ausnahme: Der Stangenförderer für die nicht auf Rollen gelieferten Komponenten verlangt derzeit noch einen festen Rüstplatz. Hier soll es laut ASM aber bald neue Möglichkeiten geben.

Das Teaching am Touchdisplay ist äußerst komfortabel: die CAD-Daten laden und das Bestückprogramm visuell erstellen.

Das Teaching am Touchdisplay ist äußerst komfortabel: die CAD-Daten laden und das Bestückprogramm visuell erstellen. ASM

Gute Aussichten

Die optimale Nutzung des so viel leistungsfähigeren Bestückautomaten in einer kleinen, hochflexiblen Auftragsfertigung ist ein Lernprozess. Nicht nur für Dold – auch für Smartrep und ASM. Die Herausforderungen sind hier naturgemäß völlig andere als bei den Anwendern der bisher Siplace-typischen Hochleistungsbestücklinien.

E by Siplace kann zwar als Linie mit zwei oder drei Automaten hintereinander zum Einsatz kommen, aber gerade eine kleine Fertigung wie bei Dold zeigt auf, welche Wünsche Nutzer einer Allround-Bestückplattform haben: „Die Maschine ist sehr laufruhig und präzise, mechanisch äußerst solide, die Programmierung neuer Produkte einfach und der Bestückkopf ist einfach klasse“, bestätigt Ludwig. Und Geschäftsführer Hutt erklärt: „Wir sehen unsere Zukunft als Entwickler und Fertiger bei neuen Lösungen im Bereich Internet of Things. Viele Kunden wollen Geräte wie etwa Wärmepumpen über einen Webserver steuern – wir realisieren das. Die neue E by Siplace passt sehr gut zu uns und macht uns zukunftsfähig.“