Lebert 00-Titel_Fercad-EFA Smart Suite

(Bild: Lebert Software)

Bild 1: Blick in die Fertigung von Fercad Elektronik: Kontinuierliche Investitionen in den Maschinenpark sichern die Wettbewerbsfähigkeit des EMS-Anbieters.

Bild 1: Blick in die Fertigung von Fercad Elektronik: Kontinuierliche Investitionen in den Maschinenpark sichern die Wettbewerbsfähigkeit des EMS-Anbieters. Lebert Software

Die Anforderungen an EMS-Anbieter sind hoch: Mit dem Ziel der Kundenzufriedenheit sollen unter hoher Flexibilität kostengünstig und zügig Kundenideen in höchster Qualität ab Losgröße 1 umgesetzt werden. Ein beträchtlicher zeitlicher Aufwand entsteht bereits vor der Auftragserteilung. Das Angebotsmanagement hat die Kundendaten so zu bearbeiten, dass ein wettbewerbsfähiges Angebot erstellt werden kann. Kommt es nicht zur Beauftragung, bleibt diese zeitliche Investition ergebnislos.

Im Auftragsfall ist es notwendig, die Daten von der Arbeitsvorbereitung zur effizienten Nutzung in der Fertigung aufzubereiten und zu verifizieren. Je kleiner das Produktionslos ist, desto stärker fällt dieser Aufwand ins Gewicht. In den eng kalkulierten Preisen und Zeiten ist kein Spielraum für Fehler. Dabei sind nicht nur Bestückungsfehler gemeint! Ein Fehler in den Daten, ein fehlerhafter Prozessschritt oder eine fehlende Information senken die Gewinnmarge drastisch.

Herausforderungen in der Praxis

Bild 2: Inspektion nach Sachnummern: Alle Bauteile einer Sachnummer werden gemeinschaftlich dargestellt und bewertet. Die Bildausschnitte der Bauteile sind zur einfachen Beurteilung auf null Grad gedreht.

Bild 2: Inspektion nach Sachnummern: Alle Bauteile einer Sachnummer werden gemeinschaftlich dargestellt und bewertet. Die Bildausschnitte der Bauteile sind zur einfachen Beurteilung auf null Grad gedreht. Lebert Software

Der Schlüssel zu einem effizienten Prozess im Vorfeld der Produktion liegt in dem Umgang mit den nicht genormten Kundendaten. Deren Bearbeitung beginnt bereits vor dem eigentlichen Auftrag. Bei der Angebotserstellung werden zur Preisermittlung die Kundenangaben zu den Bauteilen den Sachnummern der eigenen Materialdatenbank zugeordnet. Durch die Verwendung unterschiedlicher Schreibweisen und Einheiten gestaltet sich die Suche in der eigenen Materialdatenbank häufig zeitaufwendig.

Wird kein Auftrag erteilt, ist die hier investierte Zeit umsonst.Kommt es dann zum Auftrag, beginnt die eigentliche Arbeit für die Arbeitsvorbereitung. Die aktualisierte BOM-Datei muss meist erneut mit der eigenen Materialdatenbank abgeglichen werden. Zudem sind die Daten auf Änderungen zu untersuchen, auf Korrektheit zu prüfen und für die Fertigung aufzubereiten.

Häufig kommen für diese Schritte unterschiedliche Anwendungen zum Einsatz, allen voran Microsoft-Excel. Doch oftmals sind die Bearbeitungsmöglichkeiten für die speziellen Anforderungen von Summenstücklisten eingeschränkt und als letzter Ausweg werden auch schon einmal ganze Listen abgeschrieben. Dieser Prozess ist damit nicht nur zeitaufwendig, sondern auch fehleranfällig.

Die Fertigung verwendet die aufbereiteten Daten für die Produktion. Unmittelbar nach der Herstellung des ersten Musters erfolgt eine Kontrolle der Bestückung gegen die BOM-Liste und den Bestückplan. Wird diese Inspektion nicht gegen die Kundendaten, sondern gegen die bearbeiteten Daten ausgeführt, bleiben eventuelle Aufbereitungsfehler unentdeckt. Die zumeist manuelle Erstmusterprüfung ist zudem ein sehr zeitaufwendiger und fehleranfälliger Prozess. Währenddessen wartet die fertig gerüstete Linie auf das „Go“, bevor die Produktion beginnen kann.

EMS-Anbieter Fercad

Um die Produktqualität weiter zu steigern sowie Linienstillstandszeiten zu reduzieren, war Fercad Elektronik auf der Suche nach einer passenden Anwendung. Das Familienunternehmen wurde 1990 gegründet und verzeichnet seitdem ein kontinuierliches Wachstum. Im Jahr 2012 wurde der neue Firmensitz bezogen und 2014 bereits erweitert. Seit 2015 ist die neue Halle in Betrieb, wodurch sich die reine Produktionsfläche um 500 m² auf insgesamt 1.700 m² vergrößert hat. Der EMS bedient Kunden aus unterschiedlichen Branchen, unter anderem der Medizintechnik, Automotive, Industrieelektronik, Luftfahrt sowie Mess- und Regeltechnik.

Getreu dem Motto „Elektronikfertigung in Perfektion“ sichern regelmäßige Investitionen in moderne Maschinen und neue Technologien die Wettbewerbsfähigkeit und hohe Fertigungsqualität (Bild 1). Bei der Suche nach Unterstützung für die optische Inspektion wurde Fercad Elektronik beim Softwareunternehmen Lebert Software Engineering (LSE) fündig. Alle Beteiligten erkannten aber schnell, dass mit dem EFA Smart Suite genannten System noch viel weitreichendere Optimierungen zu erreichen sind.

Schnelle Angebotserstellung

Zeiteinsparung durch smartes Datenhandling

Lebert Software Engineering entwickelt hochintegrative Software-Lösungen insbesondere zur Qualitätssicherung in der Elektronikfertigung. Die Branchenlösung EFA SmartSuite unterstützt EMS-Anbieter von der Angebotserstellung über die Arbeitsvorbereitung bis hin zur Fertigung. Durch die Einbindung der Erfahrungen der Anwender in die Weiterentwicklung der Software, ist eine umfangreiche Lösung mit innovativen Programmfunktionen entstanden, mit der sich sofort Zeiteinsparungen zwischen 50 und 80 Prozent erzielen lassen

In der Angebotsphase unterstützen die Anwendungen EFA-Supply und EFA-ERP die schnelle Angebotserstellung. Als Grundlage wird ausschließlich die Kunden-BOM-Liste verwendet. Format und Aufbau dieser Liste sind nahezu unerheblich für das Einlesen. Direkt aus dieser eingelesenen Kundenstückliste heraus sucht EFA mit Fuzzy-Search-Algorithmen in der angeschlossenen Materialdatenbank nach den richtigen Sachnummern. Dazu interpretiert EFA die angegebenen Werte und schlägt mögliche Treffer aus der Materialdatenbank vor.

Die Reihenfolge der einzelnen Angaben innerhalb der Bauteilbeschreibung spielt dabei ebenso wenig eine Rolle wie die Schreibweise oder Einheit der jeweiligen Größen. Mit dieser automatisierten Suche können deutliche Zeiteinsparungen erreicht werden. „Durch die Verknüpfung mit unserer Bauteildatenbank ist die Erstellung von Stücklisten sehr viel schneller möglich. Bei diesem Schritt können wir mindestens 50 Prozent an Zeit einsparen“, lautet das erste Fazit von Fercad.

Effiziente Arbeitsvorbereitung

Die Arbeitsvorbereitung EFA-Processing ist auf die nicht genormten Anforderungen der Kundendaten ausgerichtet. Als zentrale Schnittstelle verwaltet das System alle vorhandenen Informationen, wie die BOM-Liste, die Pick-and-Place-Datei und zugehörige Bestückpläne. Die Daten sind untereinander verknüpft und lassen sich auf diese Weise ganz einfach auch gegeneinander prüfen.

Übersendet der Kunde eine aktualisierte BOM-Datei mit unter Umständen nicht dokumentierten Änderungen, werden diese automatisch erkannt und mit den bestehenden Daten ergänzt. Unterschiede hebt die Software farblich hervor und weist auf notwendige Anpassungen wie etwa eine andere Sachnummer hin. „Bestückungsänderungen lassen sich nun einfacher in die aktuellen Baugruppendaten integrieren“, erläutert Thorsten Libera aus der Arbeitsvorbereitung von Fercad.

Die Möglichkeit, den Bestückplan um Ausrichtungsinformationen und Text zu ergänzen sowie die umfangreichen Export-Möglichkeiten für die Produktionsmaschinen runden die Funktionalitäten für die Arbeitsvorbereitung ab. „Unsere Abläufe sind jetzt deutlich schneller“ fasst Libera die Vorteile der Anwendung für die Arbeitsvorbereitung zusammen.

Augmented-Reality-Inspektion reduziert Linienstillstandzeit

Bild 4: EFA Smart Suite unterstützt den gesamten Fertigungsprozess eines EMS-Anbieters – also von der Angebotsphase über die Arbeitsvorbereitung bis hin zur Fertigung.

Bild 4: EFA Smart Suite unterstützt den gesamten Fertigungsprozess eines EMS-Anbieters – also von der Angebotsphase über die Arbeitsvorbereitung bis hin zur Fertigung. Lebert

Die in der Arbeitsvorbereitung eingerichteten EFA-Projekte können nahtlos in der Fertigung weiter verwendet werden. Wird das System um eine Aufnahme der ersten bestückten Leiterplatine ergänzt, lässt sich eine Erstmusterprüfung durchführen. Dieser Prozess wird durch EFA-Inspection automatisiert unterstützt. So lassen sich beispielsweise alle Bauteile einer Sachnummer gemeinschaftlich anzeigen und bewerten. Die Bildausschnitte werden entsprechend des Drehwinkels aus den Bestückdaten auf null Grad zurückgedreht (Bild 2). Der Prüfer muss nur noch die gleiche Ausrichtung aller angezeigten Bauteile kontrollieren.

Ganz im Sinne von Industrie 4.0 wird die Inspektion mit Daten und Informationen angereichert. Mittels Augmented Reality (vgl. Coverstory Productronic 11/2014) hat der Bediener alle benötigen Informationen im Blick und kann ohne zeitaufwendige Programmierung eine fundierte Inspektionsentscheidung treffen. „Da wir vor dem SMD-Löten auf eine Erstkontrolle bestehen, setzen wir das EFA-Inspektionssystem nun auch dort gezielt ein, damit Folgefehler im Vorhinein ausgeschlossen werden können. Zusätzlich reduziert diese Art der Kontrolle unsere Standzeiten der Fertigungslinien“, betont Geschäftsführerin Waltraud Aumüller.

Fercad hat sich zudem für den Einsatz des EFA-Picture-Touch-Gerätes entschieden. Das kamerabasierte Aufnahmegerät erzeugt hochauflösende Bilder, mit denen „auch kleine Bauteile noch gut erkennbar“ sind. Die umfangreichen Beleuchtungsmöglichkeiten stellen sicher, dass auch gelaserte Beschriftungen in der Aufnahme erkennbar sind. Neben der Bildqualität hat Fercad auch das Handling überzeugt. „Im Vergleich zu einem System mit Scanner spart man mit dem EFA-Gerät Zeit beim Einrichten und Aufnehmen von Bildern“, unterstreicht Aumüller. Dank des bedienerfreundlichen Konzeptes konnte das EFA-Picture-Gerät bereits am ersten Tag nach Lieferung und Schulung in den produktiven Betrieb gehen (Bild 3). Mit EFA Inspection erzielt Fercad bei der Erstmusterprüfung jetzt eine Zeitersparnis von bis zu 80 Prozent.

Smarte Lösung mit EFA gefunden

„Ausgang der Suche war ein System zur Bestückkontrolle, um die Qualität der Fertigung und damit der Produkte weiter zu steigern“, erläutert Waltraud Aumüller. Mit dem durchgehenden Einsatz von EFA Smart Suite konnte der Elektronikfertigungs-Dienstleister Fercad nicht nur dieses Ziel erreichen. „Die Funktionen für die Arbeitsvorbereitung haben uns überzeugt. Unsere Abläufe sind dadurch spürbar optimiert.“ EFA Smart Suite ist als Gesamtlösung konzipiert, die sich in verschiedenen Fertigungsschritten zielgerichtet einsetzen lässt (Bild 4).

Bild 5: Das System EFA Picture Touch Inline ermöglicht durch intelligente Inspektionsmethoden eine zuverlässige und schnelle Inspektion von Prototypen und Kleinserien.

Bild 5: Das System EFA Picture Touch Inline ermöglicht durch intelligente Inspektionsmethoden eine zuverlässige und schnelle Inspektion von Prototypen und Kleinserien. Lebert Software

Als Schaltzentrale sichert das System eine einheitliche Datenbasis, die jedem Fertigungsschritt die benötigte Information zur Verfügung stellen kann. Mit smarten automatischen Funktionen wird die enge Zusammenarbeit mit dem Anwender unterstützt und eine Automatisierung von bisher rein manuellen Fertigungsschritten erreicht. Durch diese geschickte Kombination der Stärken von Mensch und Maschine lässt sich die Effizienz deutlich steigern. Ergänzt wird die Softwarelösung durch die Aufnahmegeräte EFA Picture Touch für den Einsatz als Desktop- oder auch als Inline-System.

Das Softwareunternehmen Lebert Software Engineering setzt bei der stetigen Weiterentwicklung auf die enge Zusammenarbeit mit den Anwendern. Deren Erfahrungen und Ideen halten regelmäßig Einzug in die Software. „Wir stellen den Menschen in das Zentrum unserer Softwareentwicklung“ beschreibt Hans Jörg Lebert, Geschäftsführer der Lebert Software Engineering, das bewährte Konzept. Das Ergebnis ist eine praxisbezogene Anwendung „von Kunden für Kunden“, in der jeder Kunde seine individuellen Lösungen durch personalisierte Abläufe wieder finden kann. (Bild 5).

SMT Hybrid Packaging 2017: Halle 4A, Stand 441

Anne Lebert

ist verantwortlich für Marketing und Support von Lebert Software Engineering.

(mrc)

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