EMS-Anbieter stellen sich immer wieder neu den hohen Anforderungen ihrer Kunden. Dazu zählen besonders hohe Flexibilität in der Fertigung, eine kostenoptimierte Produktion und eine hohe Qualität. Ganz nebenbei soll das Kunden-Produkt bereits ab Losgröße 1 möglichst schnell gefertigt werden, denn lange Wartezeiten auf die Fertigstellung eines Prototyps verlängern die Zeit bis zur Markteinführung eines neuen Produktes. Daher bietet die Firma R&D Elektronik aus Mönchengladbach ihren Kunden einen ganz besonderen, schnellen 48-Stunden-Service an. Um die Fertigung in zwei Tagen zu bewerkstelligen, geriet auch der Prozess im Vorfeld der Fertigung in den Fokus. Die Aufbereitung der Daten und der Abgleich mit der eigenen Bauteilbibliothek fallen für Prototypen bezogen auf eine einzelne Platine deutlich stärker ins Gewicht als dies bei großen Serien der Fall ist.

Blick in die Fertigung von R&D Elektronik.

Blick in die Fertigung von R&D Elektronik. Lebert

Optimierungspotenzial erkannt

R&D Elektronik hat bereits über 40 Jahre Erfahrung in der Elektronikfertigung und Gerätemontage. Für unterschiedliche Branchen werden Prototypen, mittlere und große Serien komplett oder in Teilbereichen gefertigt. Erst 2017 hat das Unternehmen die Produktionsfläche und den Maschinenpark signifikant erweitert. Bereits in der Prototypenphase stellt R&D die maschinellen Fertigungsverfahren in den Fokus und erreicht so eine Produktion der Prototypen in Serienqualität. Die Realisierung der Zeitvorgabe von 48 Stunden stellt allerdings nochmals eine hohe Anforderung an die Organisation der Produktion. Neben der schnellen Fertigung hat das Unternehmen bereits in der Arbeitsvorbereitung Optimierungspotenzial erkannt. Um die Prototypen innerhalb von zwei Tagen zu produzieren, muss schnellstmöglich klar sein, ob die benötigten Bauteile in ausreichender Menge auf Lager sind. Bisher hat dieser Prozessschritt zu viel Zeit in Anspruch genommen, sodass R&D Elektronik sich auf die Suche nach einem passenden System machte. Fündig wurde man bei Lebert Software Engineering aus Hanau.

Kundendaten importieren

Hochintegrativ

Lebert Software Engineering entwickelt hochintegrative Software-Lösungen insbesondere zur Qualitätssicherung in der Elektronikfertigung. Auch die Software EFA SmartSuite wurde speziell für die Anforderungen von EMS-Anbietern entwickelt, bei der umfangreiche Sonderfunktionen speziell auf die Besonderheiten von Summen-Stücklisten ausgelegt sind.

Aufgrund der fehlenden Normierung im Datenaustauschformat führt die Bearbeitung der Kundendaten mit konventionellen Mitteln zu einem hohen Zeitaufwand. An dieser Stelle setzt die Software EFA SmartSuite an, die speziell für die Anforderungen von EMS-Anbietern entwickelt wurde. Die Kunden-Stücklisten lassen sich so wie sie sind in die Software einlesen. Umfangreiche Sonderfunktionen sind speziell auf die Besonderheiten von Summen-Stücklisten ausgelegt. So lassen sich mit einem Klick Summenschreibweisen zerlegen und Bereichsangaben (wie C1 bis C5) in Aufzählungen überführen. Auch Zusammenfassungen von Teilbereichen über Zeilen oder Spalten hinweg sind möglich. Ziel ist es, die Daten schnellstmöglich so aufzubereiten, dass sie in der Angebotserstellung und auch in der Fertigung ohne weitere Bearbeitung verwendet werden können. Im zweiten Schritt führt die Software auf der Grundlage der Kundendaten den notwendigen Abgleich mit der Bauteilbibliothek aus. Dazu interpretiert die Software die Werte aus der Kundenstückliste entsprechend der zugehörigen Bauteilkategorie und schlägt mögliche Treffer auf 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. Bauteile, die nicht mit Werten beschrieben werden, laufen automatisch über die Fuzzy-Search. EFA SmartSuite zeigt dabei auch Treffer an, die geringfügig von der Originalbezeichnung aus den Kundendaten abweichen. Mit der farbigen Markierung wird ein Treffer als gut (grün) oder weniger gut (bis zu rot) gekennzeichnet.

Hauptfunktionen von EFA SmartSuite in der Angebotsphase.

Hauptfunktionen von EFA SmartSuite in der Angebotsphase. Lebert

Bachelorarbeit bestätigt Zeitgewinn

Für R&D Elektronik sind vor allem die Schritte Einlesen der Kundendaten und Abgleich mit der eigenen Bauteilbibliothek von zentraler Bedeutung. „Diese Prozessschritte haben einfach zu viel Zeit gekostet“, erläutert Betriebsleiter Theo Schelasni bei R&D Elektronik. Um die eigenen Prozessschritte zu verbessern, wurden die derzeitigen Abläufe in einer Bachelor-Arbeit gründlich unter die Lupe genommen. Welche Schritte am meisten Zeit kosten, konnte so deutlich ermittelt werden. Wesentliche Punkte waren dabei das Bearbeiten der Stücklisten, der Abgleich mit der eigenen Bauteilbibliothek und der Vergleich zwischen Stücklisten. Schickt der Kunde eine korrigierte Liste, kann es viel Zeit in Anspruch nehmen, die Unterschiede zu der vorherigen Liste ausfindig zu machen. Mit der Software werden Änderungen unmittelbar farbig hervorgehoben. Zudem lassen sich die geänderten Werte in dem Listen-Vergleich untereinander anzeigen. Das ermöglicht eine schnelle Kontrolle, welche Angaben sich wie verändert haben.„Im Handumdrehen ist klar, welche Bauteile bereits auf Lager sind“, so der Betriebsleiter Theo Schelasni. Nicht vorhandene Bauteile werden per Mail bei Distributoren angefragt oder online gesucht.

Inspektionslösung für Prototypen

Bereits 2016 investierte der EMS-Anbieter aus Mönchengladbach in das EFA SmartSuite System. Zu der Zeit lag der Schwerpunkt auf der Inspektionsanwendung EFA Inspection. Dieses System ist auf die Überprüfung von Erstmustern, Kleinserien und Prototypen ausgelegt. Für eine Erstmusterprüfung lassen sich alle Bauteile einer Sachnummer gemeinschaftlich anzeigen und bewerten. Die Bildausschnitte der einzelnen Bauteile werden entsprechend des Drehwinkels aus den Bestückdaten auf null Grad zurückgedreht. Damit muss der Prüfer nur noch die gleiche Ausrichtung aller angezeigten Bauteile kontrollieren. Die Inspektion wird zusätzlich mit Daten und Informationen angereichert. Mit dieser Augmented Reality hat der Bediener alle benötigen Informationen immer im Blick und kann eine fundierte Inspektionsentscheidung treffen.

Funktionen der Software im Fertigungsprozess eines EMS-Anbieters.

Funktionen der Software im Fertigungsprozess eines EMS-Anbieters. Lebert

Als Grundlage für die Inspektion wird eine hochauflösende Aufnahme der Leiterplatine erstellt. Dazu steht ein EFA Picture Touch HR Gerät zur Verfügung. Das Gerät hat umfangreiche Einstellmöglichkeiten. Je Platine lässt sich ein eigenes Aufnahmeprofil einrichten, das für die Wiederholbarkeit der Aufnahmequalität sorgt. Das Inspektionssystem ist sowohl für die Erstmusterprüfung als auch für die Kleinserien-Inspektion im THT-Bereich im Einsatz. Bei Kleinserien wird die Wechselbildanzeige mit einem Golden Board verwendet, um schnell und sicher Fehler als Bewegung im Bild zu erkennen.

BoM-ListenVergleich. Änderungen werden farbig hervorgehoben.

BoM-ListenVergleich. Änderungen werden farbig hervorgehoben. Lebert

Smart statt manuell

Der EMS-Anbieter konnte durch den Einsatz von EFA SmartSuite signifikante Zeiteinsparungen für den 48-Stunden Prototypenservice erreichen. Zudem konnte der Prozess der Angebotserstellung im Allgemeinen verbessert werden. Da sich die Stücklisten nun standardisiert exportieren lassen, können sie in der Fertigung ohne weitere Bearbeitung direkt verwendet werden. Auch dies spart wertvolle Zeit ein. Schnittstellen zu ERP-  und MES-Systemen sichern den notwendigen Datenfluss.

electronica 2018:
Lebert: Halle A3, Stand 136
R&D Elektronik: Halle A1, Stand 507