Der Auftragsfertiger Sticker Elektronik ist breit aufgestellt: Die Bereiche aus denen seine Kunden kommen sind vielfältig und reichen von der Medizintechnik und industrielle Steuerungen bis hin zum Baugewerbe. Sogar Zulieferer der Möbelindustrie gehören dazu. Tatsächlich sieht sich das Unternehmen, das im beschaulichen Ort Lemgo angesiedelt ist und zum ostwestfälischen Lippe-Kreis gehört, heute nicht nur als EMS-Anbieter, sondern ist für etwa 10 Prozent seiner Kunden auch ein Auftragsentwickler.
In der Anfangszeit wurden bei Sticker Elektronik die Flachbaugruppen noch per Hand bestückt, da es sich um sehr kleine Chargen mit einer übersichtlichen Anzahl an Bauelementen handelte. Mit steigender Klientel gepaart mit höheren Losgrößen, ließen sich diese Handarbeiten nach einigen Jahren aber nicht mehr realisieren. Daher investierte der Elektronikfertigungs-Dienstleister im Jahr 2003 in eine SMT-Linie. Heute hat das Unternehmen eine High-Mix/Low-Volume-Produktion und fertigt für rund 60 Kunden etwa 100 verschiedene Baugruppentypen, deren Losgrößen zwischen einem Stück für den Musterbau und 5.000 Stück variieren. Abhängig von der Anforderung wandern auf eine Platine zwischen drei bis 500 verschiedene Bauelemente und Komponenten. Im Zuge dessen wurde die Qualitätssicherung des seit dem Jahr 2010 nach ISO9001 zertifizierten EMS entsprechend angepasst.
Test im Wandel
Mit der manuellen Sichtkontrolle stieß man bei der steigenden Produktion schnell an die Grenzen des Machbaren. Zwar wurden die gefertigten Baugruppen einem Funktionstest unterzogen, jedoch untermauerten Kundenvorgaben die geplante Investition in ein System für den In-Circuit-Test. Mit wachsendem Erfolg wurde die Variantenvielfalt größer, die zu liefernden Baugruppen mit den darauf befindlichen Bauelementen immer komplexer, die manuelle Kontrolle nach und nach zur Achillesferse: Der Schlupf wurde immer größer und teilweise lag er bei 7 Prozent. Aus dieser Situation wuchs die Erkenntnis, dass ein System zur automatischen optischen Inspektion (AOI) ein Weg zur Lösung dieses Problems war.
Der Auswahlprozess unter den AOI-Lieferanten begann im Jahr 2009. Von sieben AOI-Lieferanten setzte sich schließlich Göpel Electronic mit seinem System Opticon Smartline durch. Vorher bekamen alle eine mit Fehlern präparierte Baugruppe zugesandt. Dabei geschah eine interessante Anekdote: Zwischen zwei QFP-ICs befand sich eine Lotperle, wobei es sich in diesem Fall aber nicht um einen absichtlich aufgebrachten Fehler handelte. Das AOI-System von Göpel fand diesen Fehler zum großen Erstaunen der Sticker-Verantwortlichen. Daraufhin wurden alle zur Evaluierung präparierten Baugruppen mit einer solchen Lotperle versehen – mit dem Ergebnis, dass nur das System von Göpel jeweils diesen Fehler fand. Mehr noch, Göpel war der einzige Anbieter, der vor Ort in Lemgo ein Prüfprogramm erstellte und die entsprechenden Tests live ausführte. Auch hinsichtlich der Testergebnisse lag das Opticon Smartline letztendlich vorn.
Desktop für Klein- und Mittelserien
Beim Opticon Smartline handelt es sich um ein Desktop-AOI-System zur Prüfung von Kleinserien oder einzelnen Baugruppen. Die kompakte Bauweise ermöglicht den Platz sparenden Einsatz an unterschiedlichen Stellen im Fertigungsprozess. Die Qualität der optischen Inspektion wird durch eine neuartige Multispektralbeleuchtung erreicht, deren Farben von Infrarot bis Ultraviolett frei wählbar sind: Um Licht und Klarheit in das dunkle Innere des AOI-Systems zu bringen, werden Leiterplatten beleuchtet. Mit den vielen Varianten der Beleuchtung lassen sich Kontraste überhaupt erst setzen und verstärken. Fehlgelötete Bauteile sind dadurch deutlich erkennbar und die Auswertung der Bilder wird einfacher und exakter. Ebenfalls steuerbar sind die Intensität und die Richtung des Lichtes. Auch kontrastarme Bauteile, Polaritätsmarkierungen, Unterschiede in den Materialien und Verunreinigungen werden mit den verschiedenen Varianten des Lichts sichtbar.
Schwankungen im Produktionsprozess sowie Änderungen an Bauteilen sind unvermeidbar und gehören zum Fertigungsalltag elektronischer Baugruppen. Die Software der AOI-Systeme bietet leistungsstarke Funktionen, um diese effizient zu handhaben. Eine statistische Auswertung der einzelnen Messwerte von geprüften Baugruppen ermöglicht die komfortable Definition von Toleranzen. Zudem stellt die integrierte Referenzdatenbank eine stabile Prüfqualität sicher.
Leichte Bedienung punktet
Der eigene Anspruch beim EMS besteht darin, AOI für alle Baugruppen einzusetzen. „Daher war es uns wichtig, dass das System alles testen kann“, erklärt Daniel Sticker, der im Familienunternehmen für Vertrieb und Marketing verantwortlich ist. Das AOI kommt nun vorrangig zur Inspektion der Bauteil-Anwesenheit, zur Lötstellenkontrolle, Überprüfung von Beschriftungen und der Polarität zum Einsatz. Da jedoch nicht alle Kunden für die AOI im Rahmen der Qualitätskontrolle ihrer Baugruppen zahlen möchten, setzen die Verantwortlichen bei Sticker Elektronik auf kontinuierliche Überzeugungsarbeit. „Wir haben unsere Stammkunden, weil diese wissen, dass wir Qualität liefern“, sagt Angelika Sticker, Firmengründerin und Geschäftsführerin.
Auch hinsichtlich der Software und Bedienerfreundlichkeit kann das AOI punkten: „Das System ist pfiffig aufgebaut“, betont Daniel Sticker mit Blick auf die einfache Programmierung, die kurzen Prüfzeiten und die sehr gute Fehlerfindung. „Wir erzielen mit der Maschine Top-Prüfergebnisse. Bisher ist keine einzige Baugruppe, die per AOI geprüft wurde, jemals reklamiert worden“, resümiert Daniel Sticker.
Stefan Meißner
(mrc)
