Skalierbare SMD-Produktion für modulare OEM-Sensorik

So steigert Micas mit ASMPT die SMD-Fertigung

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Auf dem Shopfloor von Micas stehen die Bestückautomaten Siplace TX und Siplace SX
Auf dem Shopfloor von Micas stehen zwei SMT-Linien mit DEK Lotpastendruckern, die Bestückautomaten Siplace TX und Siplace SX Bestückautomaten.

Micas fertigt in Oelsnitz Sensorik und IoT-Lösungen für Licht- und Sanitärtechnik – auf Basis eines modularen Baukastensystems und mit Bestückungstechnik von ASMPT. Einer der Vorteile: Der Rüstaufwand sank um 30 Minuten.

Das Spektrum von Micas reicht von Steuerungen für Designausläufe und Waschtischarmaturen bis zu Sensorlösungen für gestenbasierte Interaktionen in der Sanitärausstattung. Die Produkte werden sowohl unter eigenem Namen als auch im OEM-Auftrag für Markenhersteller gefertigt und weltweit ausgeliefert – unter anderem nach China und Australien.

Das Unternehmen wurde im Jahr 2000 gegründet und ist heute international in der Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer OEM-Sensoriklösungen tätig. Neben Eigenentwicklungen versteht sich die Micas auch als EMS-Dienstleister mit kurzer Reaktionszeit auf spezifische Kundenanforderungen. Laut Matthias Weber, Head of Operations, war dieser Anspruch an Flexibilität ein wesentlicher Grund für die Entscheidung zugunsten der Siplace-Bestücksysteme von ASMPT.

„Anspruchsvolle Technik, zum Beispiel für Designwandausläufe, Waschtischarmaturen oder intelligente Badezimmer mit Gestensteuerung und Bewegungsmeldern stellen wir für bekannte Marken her – als Eigenprodukte oder in Auftragsarbeit“, erklärt Katja Hillenbrand, Vorstand von Micas. „So findet Qualität aus Deutschland immer häufiger ihren Weg in die ganze Welt – unter anderem nach China und Australien. Für uns eine sehr erfreuliche Entwicklung“.

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Automatisierter Lotpastendruck

Auf dem Shopfloor von Micas kommt ein Maschinenpark zum Einsatz, der den aktuellen Anforderungen an eine industrielle Elektronikfertigung entspricht. Zu Beginn der Linie verarbeitet ein DEK TQ L Lotpastendrucker Leiterplatten bis zu einer Größe von 600 × 510 mm. Die Nassdruckgenauigkeit liegt bei ± 17,0 µm @ 2 cpk. Das dreistufige Transportsystem, die integrierte NuMotion-Steuerung auf Basis von Glasfaserkabeln sowie verkürzte Reinigungszyklen ermöglichen eine Kernzykluszeit von 6,5 Sekunden. Zudem wird das DEK VectorGuard Rahmensystem für Schablonen verwendet, das sich bereits in verschiedenen Anwendungen etabliert hat.

Die Druckerplattform dient als stabile Basis für die nachfolgende Bestückung mit Siplace-Systemen. In der Fertigungslinie kommt unter anderem eine Siplace TX zum Einsatz. Das System bietet eine platzsparende Aufstellung mit einer Grundfläche von 1 m × 2,23 m und erreicht eine nominelle Bestückleistung von bis zu 96.000 BE/h. Das integrierte Visionsystem kontrolliert jedes Bauteil individuell mit angepasster Belichtung.

Zwei Siplace SX Bestückautomaten erweitern die Linie um die Verarbeitung großer und komplexer Bauteile. Das Odd Shape Component Package (OSC) unterstützt dabei auch schwere oder nicht-standardisierte Komponenten. Die Zuführung erfolgt über den Siplace Waffle Pack Changer, dessen Non-Stop-Modul den Wechsel von Trägern im laufenden Betrieb ermöglicht. Zur Prüfung erfasst eine hochauflösende Kamera zwei versetzte Bilder pro Bauteil und erzeugt daraus ein 3D-Modell. So lassen sich auch verbogene oder beschädigte Pins sicher identifizieren.

Micas kann rund 200.000 Bauelemente pro Stunde verarbeiten
Mit der neuen Linie kann Micas rund 200.000 Bauelemente pro Stunde verarbeiten

Die Bestückplattformen sind mit verschiedenen Siplace-Bestückköpfen ausgestattet: dem CP20 für schnellen Collect-and-Place-Betrieb, dem flexiblen CPP mit drei Betriebsmodi sowie dem Twin-Kopf für große und schwere Bauteile. Die Wartung dieser Module erfolgt intern bei der micas AG. Das notwendige Know-how wurde im Rahmen einer Schulung durch den Hersteller vermittelt. Mit der aktuellen Konfiguration erzielt die Linie eine Bestückleistung von bis zu 200.000 Bauelementen pro Stunde. Dieser Durchsatz machte eine Erweiterung der Reflow-Kapazität erforderlich – unter anderem durch die Integration eines längeren Reflow-Ofens.

Applikation Works Programming von ASMPT
Die mit der Applikation Works Programming von ASMPT offline erstellten, simulierten und optimierten Bestück-programme werden zentral in einer Datenbank verwaltet und bei Produktionsbeginn automatisch an die Linie übertragen.

Offline-Programmierung minimiert Stillstand

Um Unterbrechungen im laufenden Betrieb zu vermeiden, nutzt das Unternehmen im Vorrüstbereich Wechseltische sowie die Software Works Programming von ASMPT zur Offline-Erstellung und -Validierung von Bestückprogrammen. Die Daten werden direkt aus dem CAD-System übernommen und die gesamte Bestückung vorab simuliert. Auch die Druckprogramme für den Lotpastendruck entstehen offline, werden zentral verwaltet und automatisch an die Linie übertragen. Laut Michael May, Head of PCB Assembly, reduziert sich dadurch der Rüstaufwand um etwa 30 Minuten pro Vorgang.

Zur Optimierung des Materialflusses ersetzte Micas das Regallager durch ein kompaktes Paternostersystem. Da viele Kunden Material beistellen, erfolgt die Wareneingangserfassung inklusive Mengenbestimmung direkt über einen Röntgenzähler. So lässt sich der Materialbestand durchgehend rückverfolgen.

Bestandsführung und Tracing

Die Verwaltung von Bauteilbeständen erfolgt bei Micas mit dem Factory Material Manager von ASMPT. Bereits beim Wareneingang erhält jedes Materialgebinde eine eindeutige Kennung (UID), die mit relevanten Informationen wie Hersteller, Chargennummer, Lieferdatum oder Feuchtigkeitsempfindlichkeit (MSD) verknüpft ist. So lässt sich der Materialfluss lückenlos rückverfolgen. Basierend auf dem Produktionsbedarf erstellt die Software Kommissionierlisten für die Vorrüstung oder den vollständigen Materialabruf bei Kleinserien. Nachfüllvorgänge erfolgen bedarfsgerecht unter Einhaltung des FiFo-Prinzips – auch in komplexen Lagerstrukturen. „Die Integration in unsere bestehenden Abläufe ist anspruchsvoll, da wir personell nicht beliebig skalieren können“, erklärt Katja Hillenbrand. „Die Unterstützung durch das ASMPT-Team war dabei jedoch sehr hilfreich.“

Systempartnerschaft im Mittelstand

Die Zusammenarbeit mit ASMPT umfasst bei der micas AG nicht nur die Bereitstellung von Hard- und Software, sondern auch begleitende Leistungen wie Bedarfsanalyse, Beratung, Installation, Inbetriebnahme sowie Schulungen für das interne Wartungsteam.

„Die enge Abstimmung mit dem Ausrüster ermöglicht uns eine effiziente Umsetzung unserer Fertigungsprozesse – auch unter den Rahmenbedingungen eines mittelständischen Unternehmens am Standort Deutschland“, erklärt Katja Hillenbrand.

ASMPT: productronica 2025: Halle A3, Stand 377

Petra Gottwald

Chefredakteurin productronic, nach Unterlagen von ASMPT

Petra Gottwald