Hekatron optimiert SMD-Prozess
Dr. Julia Traut
Zuverlässigkeit im Blut, Serienfertigung im Herzen und
Koh Young als Werkzeug in der Hand
Durch eine Kundenanforderung kam die Firma Hekatron Manufacturing zur 3D Lotpasteninspektion von Koh Young. Mit dem Einstieg in die KSMART-Welt eröffnete sich dem Elektronikfertiger bald eine neue Sicht auf den kompletten Produktionsprozess: Durch Trend Charts und Analysen konnten diverse Optimierungen eingeleitet werden – ein Werkzeug, auf das Hekatron nicht mehr verzichten möchte.
„Zuverlässigkeit im Blut, Serienfertigung im Herzen“ ist das Motto von Hekatron Manufacturing aus Sulzburg, nahe Freiburg. Jetzt hat der Elektronikfertiger mit Koh Young Inspektionssystemen auch das Werkzeug in der Hand, diesem Ethos ein Qualitätsprüfsiegel hinzuzufügen: In Dreischicht arbeiten rund 50 Mitarbeiter an 6 SMD-Linien, um Elektronikartikel für die Securitas-Gruppe, den Mutterkonzern der Hekatron Unternehmen, und externe Auftraggeber zu fertigen. Von der Leiterplatte bis zum Endgerät, vom Prototyp bis zu Losgrößen von 50.000 Stück reicht die Varianz an Aufträgen bei Hekatron.
2018 ist zugunsten einer Kundenanforderung ein Lotpasteninspektionssystem (kurz: SPI) angeschafft worden. Bei einer Demo im Hause SmartRep, dem Vertreter Koh Youngs im deutschsprachigen Raum, habe man sehr schnell gesehen, „dass wir mit der Koh Young Anlage zuverlässige Messergebnisse bekommen und dadurch noch mehr Möglichkeiten haben, den Prozess sinnvoll auszuwerten“, erinnert sich Fertigungstechniker Marco Schmidlin. Diesen ersten Eindruck bestätigte auch eine umfangreiche Evaluierung. Bei Hekatron war man von den Ergebnissen des Benchmarks sogar so angetan, dass statt einem gleich zwei SPI Systeme bestellt wurden: „Das gab uns die Möglichkeit, auf einer Ausweich-Linie für den Kunden auch den vollen Maschinenpark zur Verfügung zu stellen“, erklärt sein Kollege Timo Kolleth.
Neben der Taktzeitverbesserung, die durch die Entkopplung der Lotpastenprüfung vom Drucker erzielt werden konnte, hat das SPI es Hekatron ermöglicht, den Prozess transparenter zu machen: „Anhand von Trend Views kann ich im laufenden Prozess einen Rückschluss ziehen: Beispielsweise kann ich erkennen, wenn ich ein Problem an der Druckunterstützung habe“, sagt Marco Schmidlin. Mit den neu gewonnen Erkenntnissen konnte Hekatron auch Themen wie das Schablonendesign detaillierter hinterfragen: „Da sind wir übers SPI tatsächlich auf Punkte gestoßen, die nicht stringent eingehalten wurden und bisher vielleicht zu unterschwelligen Problemen geführt haben. Das SPI unterstützt uns darin, in diese Richtung nachzuforschen.“
Ein weiterer positiver Effekt sind die Traceability-Daten, die Hekatron nun für Kunden bereitstellen kann. „Gerade bei der Prototypenfertigung können wir unseren Kunden durch die umfangreichen Daten, die wir am SPI gewinnen, Tipps zur Verbesserung für die Serienfertigung mitgeben“, ergänzt Fertigungstechniker Timo Kolleth.
2020 investierte Hekatron Manufacturing in eine komplett neue Linie: „Nachdem wir gute Erfahrungen beim SPI gemacht haben, uns die Programmerstellung gefallen hat, sowie die Art und Weise, wie in 3D geprüft wird, wollten wir uns im Rahmen einer umfangreichen Evaluierung für das AOI natürlich auch Koh Young anschauen“, erzählt Marco Schmidlin und erinnert sich: „Eigentlich war nach dem Demo-Tag bei SmartRep für uns klar, es wird auch am AOI eine Koh Young Anlage.“ Dem AOI-Programmierer gefällt die Greifbarkeit der Ergebnisse: „Ich prüfe eine Größe. Ich prüfe eine Höhe. Ich habe metrische Einheiten und kann ganz genau sagen: Hier ist die Grenzlinie.“ Da müsse nichts nach Gefühl oder Erfahrungswerten entschieden werden.
Durch die einfach aufgebaute, auf Messwerten basierende Programmierung war es für die Fertigungstechniker ein leichtes, sich schnell mit dem neuen System zurecht zu finden. Ein großer Pluspunkt war hier auch der große Erfahrungsschatz der Techniker von SmartRep. Durch die von der Leiterplattenfarbe unabhängige, vollumfängliche 3D-Messung konnte ein weiterer Mehrwert geschaffen werden: „Wir konnten eine deutliche Verbesserung der Pseudofehler erreichen“, sagt Marco Schmidlin.
Auf das SPI folgte das AOI von Koh Young. Durch die einfach aufgebaute, auf Messwerten basierende Programmierung war es für die Fertigungstechniker ein leichtes, sich schnell mit dem neuen System zurecht zu finden. (c) Hekatron
Hekatron profitiert von der webbasierten KSMART-Welt von Koh Young zur Analyse des SMD-Prozesses. © Hekatron
Zusätzlich müssen die Daten bei Hekatron auch in eine prozessübergreifende Qualitätslenkung eingespeist werden. Diese kundenspezifische Anbindung konnte SmartRep durch eine eigene Softwareentwicklung problemlos umsetzten.
Hekatron entschied sich beim Aufbau der neuen Linie als eines der ersten europäischen Unternehmen gleich auf den neuen Hermes-Standard für die Machine-to-Machine-Kommunikation zu setzen. Auch dabei begleitete SmartRep mit Rat und Tat: Mit „Hermes“ werden bei der Übergabe von Leiterplatten zahlreiche Detailinfos weitergegeben, wie Seriennummer, Leiterplattenmaße, -gewicht und so weiter. Dadurch muss beispielsweise die Seriennummer einer Leiterplatte nur einmal am Anfang der Linie erfasst werden.
2018 begann Hekatron Manufacturing mit dem Einstieg in die Koh Young Welt. Heute, 2022, kann das Unternehmen nicht nur auf eine erfolgreiche Linienintegration und zahlreiche Prozessverbesserungen zurückblicken, sondern hat zugleich die Tools für die SmartFactory von morgen an der Hand. „Mit SmartRep als Partner haben wir auch einen schnellen und kompetenten Support“, sagt Timo Kolleth. Damit fühle sich Hekatron bestens für die Zukunft aufgestellt.
