Einfacher und weniger personenabhängig
Effiziente Planung für die hochflexible Fertigung
Für die intelligente Fertigungsplanung setzt Zollner auf die Applikation Works Planning der Works Software Suite von ASMPT. Das führt zu weniger Planungsaufwand und Linienstillständen, höherem Ertrag sowie mehr Flexibilität und Termintreue.
Als Elektronik- und Mechatronik-Dienstleister im Bereich Electronics-Manufacturing-Services (EMS) ist Zollner Elektronik Marktführer in Europa und einer der größten Arbeitgeber in Ostbayern. 1965 als Ein-Mann-Betrieb gegründet, hat sich das Familienunternehmen durch organisches Wachstum zu einem Global Player mit über 13.000 Mitarbeitenden an 24 Standorten weltweit entwickelt und gehört zu den Top 15 der internationalen EMS-Dienstleister.
Das Angebot an Electronics-Manufacturing-Services umfasst sowohl Einzelleistungen als auch den kompletten Full Service. Zu den Kunden zählen weltweit führende Unternehmen ebenso wie kleine und mittelständische Betriebe aus sieben verschiedenen Branchen.
»Als EMS-Dienstleister fertigen wir für viele Kunden, zum Beispiel an einem unserer Elektronikstandorte in Altenmarkt, wo wir die hochflexiblen Siplace-SX-Bestückungsautomaten von ASMPT einsetzen«, erläutert Stefan Reichart, Technologe im Zentralbereich bei Zollner Elektronik. »Dabei werden wir mit den typischen Problemen der Branche konfrontiert – und das ist auch gut so, denn nur so können wir Lösungen entwickeln, die auch für unsere Kunden in aller Welt sehr interessant sind.«
Flexibles Produktspektrum und fixe Termine
Eine solche unternehmensübergreifende Herausforderung trat auch in der Fertigungsplanung auf. »Die Anforderungen unserer Kunden steigen kontinuierlich«, weiß Franz Grassl, Supervisor Flachbaugruppenfertigung. »Waren früher Liefertermine innerhalb einer Woche üblich, wird heute immer häufiger eine taggenaue Termintreue gefordert – bei einer Vielzahl unterschiedlicher Produkte und kleiner Losgrößen. Das verlangt von uns höchste Flexibilität. Hier schnell und wirtschaftlich zu fertigen ist zu einer immer größeren Herausforderung geworden.«
Die Vielfalt der Produkte und die damit verbundenen unterschiedlichen Anforderungen an die Linie machen die Fertigungsplanung zu einem komplexen Puzzlespiel. Einige Produkte erfordern beispielsweise eine Röntgeninspektion der Ball-Grid-Arrays, andere benötigen bleifreies Lot oder den Very-High-Force-Bestückkopf »TWIN«, wieder andere eignen sich gut für Familienrüstungen oder sind besonders terminkritisch. »Die Kombination dieser sich überschneidenden Anforderungen und Attribute macht die Planung heute immer komplexer und aufwendiger«, sagt Christoph Schillinger, Technologe im Zentralbereich. »Es braucht viel Know-how und Erfahrung, um alles unter einen Hut zu bringen. Das macht die manuelle Planung von einzelnen Mitarbeitenden abhängig. Gerade an internationalen Standorten wird das oft zum Problem, weil dort die Bindung an das Unternehmen weit weniger stark ist als in Deutschland. Verlässt ein qualifizierter Planer das Unternehmen, führt dies nicht selten zu einem Know-how-Verlust, der die gesamte Fertigung in Mitleidenschaft ziehen kann. Außerdem können heute selbst erfahrene und langjährige Mitarbeitende nicht mehr die gesamte Bedingungsmatrix überblicken. Deshalb war es unser Ziel, diesen Prozess zu automatisieren.«
»Unser Kunde brauchte eine Lösung, die die Planung einfacher, flexibler, effektiver und weniger personenabhängig macht – und genau das kann Works Planning«, erklärt Mathias Heinz, Produktmanager SMT Solutions von ASMPT.
Kunden- und fertigungsoptimierte Planung
Works Planning bringt die Ansprüche der Kunden und der Fertigung in Einklang. Am Anfang steht die Grobplanung, drei bis fünf Tage vor dem eigentlichen Fertigungsbeginn. Die Auftragsdaten werden aus dem ERP-System importiert. Die Grobplanung übernimmt diese Prioritäten, indem sie die daraus resultierenden Aufträge in genau dieser Reihenfolge berücksichtigt. Dabei wird zunächst rückwärts geplant, ausgehend vom zugesagten Liefertermin. Kann die Termintreue aufgrund bereits belegter Ressourcen nicht gehalten werden, wird automatisch nach alternativen freien und freigegebenen Ressourcen gesucht und vorwärts terminiert. Dabei steht stets eine maximale Rüsteffizienz im Fokus. Die Grobplanung orientiert sich zunächst ausschließlich am Kundenbedarf.
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Aus Sicht der Produktion ist diese rein kundenorientierte Planung jedoch nicht immer optimal, weil Rüstfolgen und andere fertigungsrelevante Aspekte nicht berücksichtigt werden. Genau hier setzt die Feinplanung an: Hier werden die von der Arbeitsvorbereitung gelieferten Fertigungsaufträge bestimmten SMT-Linien zugeordnet. Die Works-Applikation ermittelt eine Planung, die Produktions- und Terminvorgaben miteinander verbindet und so das vorhandene Fertigungs-Equipment optimal auslastet. Dieser Workflow sieht in jeder Fertigung etwas anders aus, das Ziel ist jedoch immer die optimale Auslastung des vorhandenen Equipments.
Auch für Neueinsteiger
Wie gut das funktioniert, haben die Planer der Zollner Elektronik in der Praxis erfahren. »Die Konfiguration einer solch umfangreichen Software ist natürlich immer mit Aufwand verbunden«, räumt Franz Grassl ein. »ASMPT hat sogar noch Funktionen nachgerüstet, die für uns wichtig waren, zum Beispiel die Top-Bottom-Planung, weil wir immer beide Seiten in einer Rüstung gleichzeitig fertigen.« Im laufenden Betrieb sei schnell klar geworden, dass die Software den Planer bei der bedarfsgerechten Zuordnung und Bündelung der Aufträge gut unterstützt. Denn der automatisierte Workflow kann mehr Kombinationen simulieren und analysieren und somit die bestmöglichen Verknüpfungen finden. Insgesamt war die Installation unproblematisch, ebenso wie die Einarbeitung in die übersichtliche, ergonomische Benutzeroberfläche. »So kommen auch Neueinsteiger, die mit dem Programm wie auch den Kunden und Produkten erst wenige Berührungspunkte hatten, schnell zu einer optimalen Lösung«, sagt Grassl.
Weniger Rüstungen, höherer Ertrag
»Wir rüsten fast jede Linie fünf bis sechs Mal am Tag komplett um. Mit der neuen Lösung haben wir allein durch die intelligente Kombination der Aufträge die Rüstvorgänge pro Woche von 50 auf 40 bis 35 reduziert«, sagt Stefan Reichart. Viel Zeit sei beispielsweise durch die Einschränkung des Lötprofils auf Kleben oder bleifreies bzw. bleihaltiges Lot gespart. Weil diese Verfahren unterschiedliche Arbeitstemperaturen im Reflow-Ofen erfordern, bedeutet jede Umrüstung einen Stillstand von mindestens 30 Minuten, bis der Ofen aufgeheizt oder abgekühlt ist. Diese Unterbrechungen können durch eine sinnvolle Gruppierung nach Temperaturprofilen deutlich reduziert werden. Durch die genauere Planung konnte die Termintreue weiter verbessert werden, wovon auch die nachfolgenden Stationen profitieren. Im Durchschnitt plant Zollner zwischen 150 und 200 Aufträge pro Woche. Die Summe der sorgfältig gepflegten Attribute macht den Unterschied. Sie bildet die Grundlage, auf der Works Planning die jeweils optimale Lösung ermittelt. Die Planung war bislang sehr zeitintensiv, jetzt kann sich die zuständige Person auch noch anderen Aufgaben widmen. »Dieses erfolgreiche Konzept werden wir sukzessive auch auf andere Standorte übertragen. Dass alles reibungslos abläuft, liegt auch daran, dass die ASMPT-Software direkt mit den Siplace-Bestückautomaten kommuniziert. Bei uns sind rund 90 Prozent des ASMPT-Softwareportfolios im Einsatz. Hier passt eins zum anderen«, so Christoph Schillinger.
Aufgrund der sehr guten Erfahrungen mit Works Planning plant die Zollner Elektronik im nächsten Schritt den Materialfluss zu optimieren – mit Software von ASMPT.
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