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© Matulka Elektronikproduktion | 26 März 2013

Wenn Qualität der vorderste Anspruch ist

Matulka electronic setzt vor allem auf die AOI im Rahmen seines Qualitätssicherungsmanagements.

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Es gibt eine ganze Menge Auftragsfertiger für elektronische Baugruppen in Deutschland, so genannte EMS-Firmen. Doch nur wenige können auf mehr als vier Jahrzehnte erfolgreiche Unternehmensgeschichte verweisen. Worin liegt dieser Erfolg begründet? 40 erfolgreiche Jahre Die Matulka electronic GmbH im bayerisch-schwäbischen Nördlingen wurde bereits 1970 als Habelt Elektronik gegründet. Nach einigen Umfirmierungen in den folgenden knapp 20 Jahren besteht das Unternehmen als Matulka electronic seit 1989. Die EMS-Firma ist ein Auftragsfertiger für Kunden in Industriesegmenten wie Automobil-, Medizin, Kommunikations- oder Labortechnik. Von der Beschaffung des Materials über den Einsatz von THT- und SMD-Bestücktechnologien bis hin zur Auswahl der optimalen Mess- und Prüfstrategie berät und unterstützt das Unternehmen seine Auftraggeber, um die qualitativ beste und wirtschaftlichste Lösung zu finden. Mittlerweile sind knapp 130 Mitarbeiter für die Matulka electronic GmbH tätig. „Erfolg kommt von innen“ war der Untertitel der Autobiografie eines erfolgreichen deutschen Fußballtorwarts. Auf Matulka electronic bezogen bedeutet dies die generelle Bereitschaft, nicht nur Dienst nach Vorschrift zu leisten, sondern immer den inneren Antrieb zu verspüren, mehr als gute Qualität zu liefern. Unter bestmöglicher Qualität versteht man beim Unternehmen „nicht nur die technische Perfektion unserer Produkte, sondern die optimale Erfüllung der Wünsche und Anforderungen unserer Kunden“, sagt Thomas Hennig, Vertriebsleiter. Dabei wird ein rigoroses Qualitätsmanagement vollzogen, welches alle Schritte von der Auftragsannahme bis zur Endkontrolle umfasst. Matulka electronic ist nach DIN:ISO 9001 und VDA6 zertifiziert und unterzieht sich auch der regelmäßigen und freiwilligen Qualitätsmanagement-Kontrolle durch die DEKRA.
AOI-System OptiCon AdvancedLine in der Fertigung
Der Qualitätssicherungsprozess Im Rahmen des Qualitätssicherungsprozesses nimmt die Automatische Optische Inspektion (AOI) einen besonderen Stellenwert ein. Im Jahr 1999 hatte man sich zur Anschaffung eines ersten AOI-Systems – für den Stand-Alone-Einsatz – entschieden. „Da wir großen Wert auf Qualität legen, wird bei uns eine 100% Prüfung aller Baugruppen durchgeführt. Im Hinblick auf die Entlastung des Personals aber auch wegen der hohen Sicherheit und Geschwindigkeit haben wir uns für maschinelle automatisierte Prüfungen entschieden, welche schon bei kleineren Losgrößen eingerichtet werden“, erklärt Andreas Wöcker, Entwicklung Prüftechnik. Prüfmethoden, die neben AOI und visueller Kontrolle zum Einsatz kommen, sind In-Circuit-Test und Funktionstest mit MDA-Testequipment oder Tischprüfgeräten. Dabei werden sowohl professionell angefertigte Nadeladapter und Eigenentwicklungen als auch beigestellte Kundenprüfgeräte verwendet. Die meist genutzte Prüfmethode ist jedoch das AOI. „Nach den Anschaffungskosten fallen nur noch Initialkosten für ein Prüfprogramm an“, erklärt Andreas Wöcker. „Dieses kann jederzeit geändert werden, wenn der Kunde seine Baugruppe weiterentwickelt, d.h. wir können sehr früh im Entwicklungsstadium der Baugruppe testen und somit die geforderte Qualität liefern“. Für unflexiblere Lösungen wie Nadeladapter muss die Baugruppe bereits voll ausentwickelt sein, damit die Anschaffung sinnvoll ist. Bei AOI-Programmen hat man diesen Nachteil nicht, da die Programme je nach Anforderung leicht anpassbar sind. Da eine Kombination von Testverfahren am erfolgreichsten ist, wird bei größeren Stückzahlen AOI und eine elektrische Prüfung kombiniert.
Prüfprogrammerstellung am AOI-System
Der Einsatz der AOI-Technologie In den Jahren 2006 und 2008 wurden zwei weitere AOI-Systeme vom Typ OptiCon AdvancedLine angeschafft und in Fertigungslinien integriert. Dass man sich, wie schon bei der Anschaffung des Stand-Alone-Systems OptiCon BasicLine, für Lösungen aus dem Haus GÖPEL electronic entschied, hatte entscheidende Gründe. „Ausschlaggebend für GÖPEL electronic war das überzeugende Konzept von Soft- und Hardware“, sagt Andreas Wöcker. „Alle Systeme überzeugen durch eine solide und wartungsarme Hardware. Die Software ist logisch aufgebaut und intuitiv bedienbar. Dennoch bietet sie eine Vielzahl von Parametern, die für verschiedenste Prüfaufgaben herangezogen werden können. Der freundliche AOI-Support überzeugt mit umgehender kompetenter Hilfe und regelmäßigen Updates“. Außerdem lobt Andreas Wöcker den „direkten Draht“ zu den Entwicklern, der bei jährlichen Veranstaltungen wie den „Inspection Days“ in Jena kreativ genutzt werden kann. „Mir als Anwender wird geholfen und GÖPEL electronic bleibt am Ball. Zudem wird man nach einem großen Softwareupdate immer wieder mit tollen neuen Funktionen überrascht, die einem das ‚AOI-Leben‘ erleichtern“. Im Jahr 2011 wurden die OptiCon AdvancedLine-Systeme mit dem rotatorischen Schrägblickmodul „Chameleon“, neuen Beleuchtungs- und Antriebsmodulen ausgestattet, um Pseudofehler und Fehlerschlupf zu reduzieren. Der Einsatz der Schrägblickmodule bei Matulka electronic hat sich bewährt. Praktisch jeder neue Prüfablauf hat nun Schritte mit Schrägblick, wobei dieser hauptsächlich bei Gullwing-Pins von ICs und SOT-Bauteilen zum Einsatz kommt. Dort traten bis dato die häufigsten Pseudofehler auf. Durch den zusätzlichen Blickwinkel kann man während des Inspektionsablaufes auf weitere Merkmale zugreifen, die die Erkennung von Fehlern erleichtern.
Das Matulka AOI-Team beim Erkunden neuer Funktionen in der OptiCon-Software
„Sehr interessant ist auch die alternative Prüfung von mehreren Schritten mit verschiedenen Kameras im Ablauf“, erklärt Andreas Wöcker. Die Pseudofehler und auch der Fehlerschlupf konnten deutlich reduziert und das Reparaturpersonal entlastet werden. Trotz des etwas höheren Aufwands bei der Programmerstellung entschädigt die geringe Anzahl an übrig gebliebenen Auffälligkeiten beim Debugging. Mehr Prüfen wird somit nicht zum Eigentor. Derzeit existieren 470 Prüfabläufe mit knapp 1.250 Bestückvarianten. Die AOI-Systeme werden hauptsächlich für die Bestück- und Lötkontrolle an SMD-Bauteilen eingesetzt; in einigen Fällen auch an THT-Bauteilen. Es wird auf Anwesenheit, korrekte Lage, Polarität, Lötung, und bei IC-, Quarz- und Filterbauteilen auf korrekte Beschriftungen überprüft. Dank der OptiCon-Variantenverwaltung können eine hohe Anzahl an Produktvarianten mit nur wenigen Prüfabläufen unkompliziert geprüft werden. Durch das offene Format der Variantendatei konnte ein sehr schneller und einfacher Abgleich − in Form eines eigenen AOI-Tools − zum ERP-System geschaffen werden. Bei diesen AOI-Tools handelt es sich um eine selbstprogrammierte Software in Visual Basic, die es erlaubt, die spezielle Matulka-interne ERP-Software direkt mit dem AOI-Prozess zu verknüpfen und folglich die AOI-Programmierung erleichtert. Durch diese Integration funktioniert die Neuerstellung von AOI-Programmen und Bestückvarianten noch schneller und direkter. Außerdem werden Fehler vermieden, da sozusagen in Echtzeit mit den Daten gearbeitet wird. Der Umweg über Datenexport/-import entfällt. Das Ergebnis ist eine bessere Zusammenführung und Überprüfung der Daten beim Erstellen von Prüfabläufen. Des Weiteren lassen sich Bestückvarianten schnell erzeugen, indem diese automatisch mit den Stücklisten abgeglichen und in die entsprechenden AOI-Dateien geschrieben werden.
Bildaufnahmeeinheit im OptiCon AdvancedLine mit Schrägblickmodul „Chameleon“
Pseudofehler? Nein danke! Das Thema Pseudofehler, das heute noch immer wie ein Damoklesschwert über dem Spielfeld AOI schwebt, wird bei den Matulka-Experten eher kleingehalten, da man die entsprechenden Lösungen gefunden hat. Durch das offene Format der AOI-Datenbank konnte eine Anzeige für die AOI-Programmierer entwickelt werden, die es erlaubt, die Qualität des AOI-Programms im laufenden Prozess festzustellen. Dabei wird die prozentuale Fehlerauffälligkeit im Bezug zur Prüfschrittanzahl aller derzeit laufenden AOI-Programme aller Maschinen dargestellt. Ab einem gewissen Wert muss der Prozess oder das AOI-Programm kontrolliert werden. Dies geschieht an zwei Offlineplätzen, an denen das Programm anhand der Fehlerbilder direkt bearbeitet und getestet werden kann. Über eine Fernsteueranwendung werden die beiden Maschinen in der Fertigung aktualisiert. So lässt sich erkennen, ob die Änderungen den gewünschten positiven Effekt haben. Die Reparaturplätze sind so eingestellt, dass sämtliche Fehler nochmals getestet werden, bevor diese angezeigt werden. Programmänderungen wirken sich dadurch auch auf die ersten Baugruppen der Serie aus. „Außerdem wird jedes Fertigungslos im Vorfeld durch Zwischenprüfungen am AOI überprüft und bei Auffälligkeiten sofort entsprechende Maßnahmen ergriffen“, sagt Andreas Wöcker. Natürlich geben die Prüfergebnisse an den AOI-Systemen auch Rückschlüsse auf den gesamten Produktionsprozess. Falls bestimmte Fehler öfter als andere auftauchen, wird der Fertigungsprozess dahingehend überprüft und optimiert. Ein Gesamtkonzept, bei dem jeder Kunde ein Gewinner ist.
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2019.06.25 20:13 V13.3.22-1