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4-2025

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

DienstleistungElektronikfertigung unter massivem ZeitdruckEin deutscher Elektronikfertiger baut für eineninternationalen Konzern eine Komponente fürein neues, hochkomplexes Analysegerät. Es sollnoch dieses Jahr auf den Markt kommen – undzwischen Beauftragung und avisierter Serienfertigungliegen wenige Monate. In dieser knappenSpanne muss der EMS-Dienstleister für dieFertigung vor allem logistische und kommunikativeHerausforderungen stemmen. Dabei isteines klar: Die Komponente muss fertig werden,der Verkaufsstart darf sich nicht verzögern.Unter ZeitdruckEin an der NASDAQ notiertes Unternehmenaus dem Gerätebau bringt unter hohem Zeitdruckein neues Analysegerät auf den Markt. Auch,weil der Wettbewerb droht, vergleichbare Produktegünstiger herstellen zu können, steht derKonzern unter Innovationsdruck. Er hat nun einspezialisiertes Unternehmen und dessen Technologiebeauftragt und sich damit einen Vorteilgegenüber dem direkten Wettbewerb gesichert.Diese Individuallösung soll nun standardisiertsowie skaliert und als wesentliche Funktionserweiterungeines Instruments, das heute bereitsin Serie produziert wird, verkauft werden. DerKonzern, der seine Geräte weltweit vertreibt,will damit neue Marktsegmente erschließen.ursatronics GmbHwww.ursatronics.deEinbringung der gesamten OrganisationDie ursatronics GmbH, ein EMS-Dienst leisteraus Berlin, fertigt für eine Komponente derneuen Hauptfunktion die gesamte Elektronik:Die Funktionalitäten werden von Leiterplattenund Schaltungen abgedeckt; Messsignale werdenunter bestimmten Bedingungen aufgenommenund Signale generiert. ursatronics arbeitetschon länger für den Konzern und stellt für seineApparate Baugruppen mit ähnlichen Funktionalitätenher. Die Grundtechnologie der neuen Komponenteist damit vergleichbar, allerdings werdennun rund 600 neue Teile verbaut – mit denentsprechenden Unabwägbarkeiten. Der Auftragwurde im Juni erteilt, im September soll erabgenommen werden, im Oktober die Serienproduktionstarten, sodass das Gerät noch indiesem Jahr auf den Markt kommt.„Der Auftrag erfordert die Einbringung unserergesamten Organisation,“ erklärt ChristianSchnieders, Geschäftsführer von ursatronics.Konzern, weitere Zulieferer und ursatronicsarbeiten unter Hochdruck: „Scheitern ist nichtakzeptabel.“Prototyp entsteht,während Entwicklung noch zeichnetKonkret erteilte der Kunde den Auftrag, dasMaterial zu beschaffen, die ersten Prototypenzu bauen und nach erfolgreichen Funktionstestsweitere 20 Exemplare. Das bedeutet, dass ausKonstruktionsdaten, dem Material nach dem Billof Material (BOM) sowie Leiterplatten eine Vielzahlbestückter Baugruppen hergestellt wird.Im ersten Schritt wurden die Stücklisten gesichtet,festgestellt, welches Material auf den Leiterplattenverbaut werden soll und die notwendigenMengen für die ersten 20 Geräte beschafft. Dazugehören auch das Gehäuse und die Mechanikteile,um die verschiedenen Baugruppen zum fertigenGerät zusammenfügen zu können.Danach wurden die Bareboards, die Leiterplattenkonstruktion,eingekauft. Der dritte Schrittbeinhaltet die Konstruktion, welches Teil wohinund mit welcher Orientierung gebaut wird.28 Stück dieser sogenannten Flachbau gruppenwerden dann in unterschiedlichen Kombinationenin einem Gehäuse zusammengesteckt.Aktuell baut ursatronics den Prototypen – allerdingsist der Konstruktionsprozess bisher nichtabgeschlossen. Entsprechend kommt es immerwieder zu Anpassungen und auch der Korrekturvon Fehlern, die sich auf die Fertigung der Prototypenauswirken. Auch, wenn die Fertigungsunterlagenvorliegen: Manche Probleme fallenerst auf, wenn die Teile zusammengefügt werden.Koordination und KommunikationDie Komplexität des Auftrags wird durch dieStrukturen des Konzerns erhöht: Das gekaufteUnternehmen ist eine eigenständige Einheit, einweiteres besitzt die Rechte an der Entwicklung –es gehört zum Konzern, aber nicht zu dem Standort,wo der Apparat final gefertigt wird und woebenfalls Teile der Entwicklung stattfinden. ursatronicskommuniziert also mit drei Bereichen. Esist anspruchsvoll, alle relevanten Informationenstandortübergreifend einzuholen und zusammenzuführen,Fragen zu klären, gegenteilige Aussagenzu harmonisieren und einen Abgleich überalle Standorte hinweg vornehmen.Auch Datensätze von Entwicklern zu erhalten,stellt eine Herausforderung dar – diesearbeiten unter Umständen bereits an der nächstenSchaltung und die Veröffentlichung derDaten liegt bereits in der Verantwortung eineranderen Abteilung.24 4/2025

DienstleistungDie Rolle des Einkaufsbei komplexen FertigungsprojektenBei komplexen Fertigungsprojekten unter Zeitdruckkommt dem Einkauf eine besondere Bedeutungzu – das ist auch hier der Fall: ursatronicsbeschafft heute schon das Material für die imOktober geplante Serienfertigung. Benötigt werdenunter anderem lasergeschweißte und druckfesteWasserkühler, bestimmte, hochgenaueOperationsverstärker und DC/DC-Wandler miteiner hohen Prüfspannung bzw. hoher Isolationsspannungzwischen Eingang und Ausgang.Diese Wandler sind in der Lage, Spannungen imKilovoltbereich zur Verfügung zu stellen.„Eine Ausgangsspannung von 4000 Volt darfim Fehlerfall nicht dazu führen, dass eine Laptopschnittstelle4000 Volt führt, was tödlich seinkann. Deswegen sind bestimmte Isolationsfestigkeitenvon Bauteilen notwendig, um Unfällezu vermeiden,“ erklärt Christian Schnieders.Diese Komponenten sind so speziell, dass siebeim Lieferanten nicht auf Lager liegen, sondernauf Zuruf gebaut werden: Ein spontaner Einkaufist also nicht möglich, er benötigt Vorlauf. „SolcheProjekte führen die Einkaufs organisation regelmäßigan Grenzen – weil funktionsbestimmendeTeile schlicht nicht in der kurzen Zeit besorgtwerden können,“ so Christian Schnieders weiter.Hier muss der Kunde, genauer, dessen Entwicklungsabteilung,mitdenken, und nur mit Teilenkonstruieren, die auch in der Zukunft noch verfügbarsein werden oder bereits im Vorlauf entsprechendeBeschaffungen veranlassen.Außerdem ist es elementar, zeitnah Kontakt mitdem Vertrieb des Elektronikpartners aufzunehmen,so dass dieser bereits Materialbestellungenanstoßen und notwendige Teile sichern kann.Manchmal nimmt der Entwickler sogar selbstBestellungen vor: Besagter DC/DC-Wandler sollteeigentlich Anfang September eintreffen, dochder Distributor meldete, dass sich die Lieferungverzögere. Beim Kontakt mit dem Hersteller desDC/DC-Wandlers wurde klar, dass diesem garkeine Bestellung vorlag. Also wurde versucht,das Teil aus anderen Quellen zu er schließen: Esaus alten Mustern herauszulösen, wäre jedochsuboptimal. Also recherchierte der Vertrieb4/2025des Herstellers, wo noch Bestände des Teilsvorhanden sind – man wurde bei einem Distributorin den USA fündig. Der liefert aber nur indie USA. Der Hersteller versucht nun, sein Produktzurückzukaufen, um es in Deutschland fürursatronics zur Verfügung zu stellen. Diese komplexenAbsprachen werden von verschiedenenZeitzonen und unterschiedlichen Mentalitätenweiter erschwert und kosten Zeit.Die AbnahmeDa es sich bei der Komponente um ein komplexesProdukt handelt, ist auch der Abnahmeprozessaufwändig. Die elektronische Prüfungder Baugruppen erfolgt zunächst internbei ursatronics nach den Vorgaben des Kunden.Ein Eingangssignal triggert die Baugruppeund es wird geprüft, ob die erwartete Reaktionerfolgt. Danach wird das Zusammenspiel derTeilkomponenten geprüft und das Gerät gehtan den Kunden – noch in der ersten Septemberhälfte.Er baut aus den Teilkomponentendas Endgerät, nimmt es in Betrieb und testetes. Beim Endkunden wird das Gerät einmaligvon den Verantwortlichen der UnderwritersLaboraties (UL), einer US-Organisationabgenommen. Damit ist der inter nationaleZugang des Endproduktes erst möglich.Anders als die deutschen VDE- Vorschriften( Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik), wo es in der Regel um denSchutz vor Stromschlägen geht, legen die ULeinen starken Fokus auf den Brandschutz.Festlegungen betreffen unter anderem Brennbarkeitsklassenund Brandwiderstand, wie vielKunststoff verbaut ist und wie hoch die Brandlastsein darf. Leiter platten müssen zum Beispielgegen Kurzschlüsse resistent sein, die beidefekten Bauteilen entstehen können. Darausresultieren Vorgaben hinsichtlich des Materialsder Leiterplatte: Es bestimmt, ob sie die Testsbestehen kann oder nicht – die Fertigung derFlachbaugruppe hat darauf keinen Einfluss.Für ursatronics bedeutet das eine enge Abstimmungmit dem Hersteller der Leiterplatten undder Konstruktionsabteilung des Konzerns: Lieferfähigkeitund Anforderungen müssen abgeglichenwerden. Die Konstruktion hatte besondereWünsche: Notwendig waren dicke undbesonders dünne Leiterplatten mit bestimmtenFräsungen. Für die UL muss die Platte mitsogenannten E-Nummern gekennzeichnet werden– das darf aber nur geschehen, wenn siedie Anforderungen erfüllt.Die Serienproduktion soll nach der Freigabeim Oktober anlaufen. Da es sich um ein komplexesund hochpreisiges Spezialprodukt handelt,sind die Stückzahlen begrenzt. ursatronicsrechnet mit 50 Exemplaren pro Jahr.FazitBei komplexen, internationalen Fertigungsaufträgensind die Herausforderungen viel fältig:Der Zeitdruck ist hoch, Prototypen entstehenbereits, während noch konstruiert wird. Der Einkaufmuss früh eingebunden werden, da Spezialbauteilelange Vorlaufzeiten erfordern – auch,weil sie strenge UL-Anforderungen für Sicherheitund Brandschutz erfüllen müssen. Hinzukommt die Koordination aller Beteiligten überStandort- und Ländergrenzen hinweg. Nur eineenge Zusammenarbeit und präzise Kommunikationermöglichen es, die Serienproduktion imavisierten Zeitfenster anzustoßen und das Gerätauf den Markt zu bringen. ◄25

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