Bei immer kleiner werdenden Losgrössen und häufigen Produktwechseln, werden Effizienz und Produktivität der SMT-Bestückung zunehmend von den Kosten und Stillstandzeiten bei der Umrüstung bestimmt. Dies hat zur Folge, dass teure Hochleistungslinien nur noch 30% oder weniger Produktionsnutzung aufweisen. Das optimale, bezahlbare Rüstkonzept wird zum entscheidenden Faktor.
Die Firma BRAUN GmbH in Waiblingen sah sich vor genau dieser Herausforderung. Immer mehr Produkte und Varianten führen zur Minimierung der Losgrössen. Typischerweise liegen diese heute nur noch zwischen 30 bis 200 Stück mit einigen wenigen Langläufern. In der Produktion sind 345 aktive SMT Bauelemente im Einsatz und 134 verschiedene Produkte müssen mindestens 1x pro Jahr produziert werden, plus Prototypen.
Wie Herr Müller, technischer Verantwortlicher bei BRAUN GmbH, erklärte, war es nötig, eine neue Produktionsstrategie zu entwickeln. Dabei ging es darum, die Stillstandzeiten in der ganzen Produktionskette zu minimieren; dies unter der Berücksichtigung einer minimalen Anzahl Mitarbeiter in der Produktion.
Gleichzeitig wurde die Traceability eingeführt. Nach mehreren Auswertungen stellte das Team fest, dass nicht die absolute Bestückleistung massgebend ist, sondern die Minimierung der Stillstandzeiten.
Bild 1: SMT P&P Linie bei BRAUN mit 3 FOX Bestückern von Essemtec
Auf der Seite Bestückung, erarbeitete man gemeinsam mit Essemtec eine neue Produktionslösung. Dabei wurde die Bestückungsmaschine COBRA ausgewechselt und durch drei leistungsfähige FOX Maschinen ersetzt.
Das Ziel war es, mit einem minimalen Investment möglichst viele Feederplätze bereitstellen zu können, sodass alle Komponenten auf den Maschinen gleichzeitig aufgerüstet werden können.
1. Anforderung des Kunden war es, folgende Eigenschaften verfügbar zu haben:
- Mindestens 400 x 8mm Feederplätze plus Trays
- Erweiterbare Bestück-Leistung, durch skalierbare Kopfkonfiguration
- Die Möglichkeit, in der Linie ohne zusätzliche Maschine zu dispensen
- «On-the-fly»-Zurüstung während der Produktion
- Optimierung der gesamten Linie, welche auch das Lager dank den wenigen Zu-Rüst-Teilen bewerkstelligen kann
- Maschinen, welche während der Produktion miteinander kommunizieren. Maschinen können einander aushelfen um allfällige Produktionswartezeiten zu minimieren.
2. Lösungsvariante der Essemtec
- Insgesamt 3 Essemtec FOX Maschinen mit Total 400 Feederplätzen plus 4-8 Tray Positionen
- 1 Maschine mit Dispensmodul für Kleber und Lot Paste plus 2 Bestückköpfen
- 2 Maschinen je 4 Bestückköpfen
- Theoretische Leistung 49'600 Be/h, wobei die Leistung schlussendlich nicht massgebend ist
- Ca. 300 Gurt- und Stangenfeeder sowie Trays kommen in verschiedenen Grössen zum Einsatz
- Trotz der Serienlinie können auf dieser auch kurzfristig Muster gefahren werden, da das System über alle benötigten Mustertools verfügt, wie zum Beispiel den «Schnipsel» Feeder.
- Rüstkonzept
- 90% der benötigten Komponenten für die BRAUN GmbH Elektronikfertigung sind fix aufgerüstet. Komponenten, welche in hohen Stückzahlen laufen, sind auf verschiedenen Modulen zugerüstet. Ein Sektor einer Maschine ist ausgelegt für die Zurüstung, falls dies notwendig sein sollte. Die Optimierung mit den intelligenten Feedern zeigt an, welcher dieser Feeder während der Produktion entnommen werden kann und wo sich der Lagerfeeder mit den neuen benötigten Komponenten befindet. Ebenfalls werden die Mengen pick-genau verwaltet.
- Das Konzept ist folgendermassen aufgebaut: Wenn eine nachgelagerte Maschine ein Teil aufgerüstet hat, welches ebenfalls vom vorgelagerten System bestückt wird, so wird, sobald die nächste Maschine frei ist, die Leiterplatte weitergeschoben und die nachfolgende Maschine bestückt diese Platte zu Ende. Damit wird eine Minimierung der Maschinen-Wartezeiten erwirkt.
3. Fazit
- Mit den genannten Massnahmen konnte BRAUN die Umrüstzeiten praktisch gegen Null bringen.
- Da die Bestückleistung nicht als prioritär angesehen wird, gelingt es der Firma BRAUN mit der installierten Lösung bis jeweils zum Monatsende die benötigten Mengen perfekter Leiterplatten zu bestücken.
- Mit der umgesetzten Lösung von Essemtec, musste BRAUN nicht in eine zweite Linie investieren.
Seitens Essemtec kann bestätigt werden, dass ein solches Konzept mit einem Investment unter 500'000 Euro realisiert werden kann.
Herr Müller bestätigt, dass sich das System voll durchgesetzt hat und die hohen Erwartungen seitens der BRAUN GmbH erfüllt wurden. Einige Optimierungen sind noch im Gange, denn schliesslich liegt die stetige Verbesserung und Anpassung an die individuellen Kundenwünsche der Essemtec am Herzen.
Bild 2: Ausschnitt der BRAUN Linie
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Über BRAUN GmbH:
- richtungsweisende und innovative Produktentwicklung
- höchste Qualität, 100% getestet
- technologische Marktführerschaft
- kundenspezifische, maßgeschneiderte Lösungen
Wer wir sind
Als inhabergeführtes Familienunternehmen in zweiter Generation sind wir Ihr zuverlässiger Lieferant von Schutzsystemen für „Rotating Equipment“, insbesondere bei Überdrehzahlschutz. Mit über 60 Jahren Erfahrung versteht sich BRAUN als vertrauensvoller und kompetenter Partner für maßgeschneiderte Lösungen.
Was wir wollen
Wir bieten ein breites Spektrum an geeigneten Schutzsystemen für „Rotating Equipment“, insbesondere zur Messung und Überwachung von Drehzahl. Hauptanwendungen finden sich im Schutz von in Turbinen, Pumpen, Kompressoren, Expandern und ähnlichen Anlagen.
Wie wir handeln
Bei der Entwicklung neuer Produkte, bei der Auswahl der Produktionstechnologien und der Zusammenarbeit mit unseren Lieferanten spielen Umweltaspekte eine bedeutende Rolle. Wir betrachten es als unsere Verantwortung wichtige Ressourcen zu schonen und im Sinne der Nachhaltigkeit für nachfolgende Generationen zu bewahren.
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