SIPLACE Anwenderbericht SIPLACE Service So rechnet sich Instandhaltung in der Elektronikfertigung. Positive Kosteneffekte durch Maintenance:

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Wolfgang Küchler
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1 SIPLACE Anwenderbericht SIPLACE Service 2012 Positive Kosteneffekte durch Maintenance: So rechnet sich Instandhaltung in der Elektronikfertigung Instandhaltungsmanagement kostet, das können wir uns nicht leisten Aussagen wie diese aus Controlling und Top-Management werden Fertigungsverantwortlichen bekannt vorkommen. Gleichzeitig aber sollen sie für Qualitätsmängel, Produktivitätseinbußen und Terminverschiebungen Verantwortung übernehmen. Während sich die Rendite von Investitionen in neues SMT-Equipment relativ einfach rechnen lässt, ist dies für die Rendite von Instandhaltungsmanagement nur schwer möglich. In einem mehrmonatigen Referenzprojekt haben SIPLACE Servicespezialisten jetzt die Kostenreduktion durch professionelle Instandhaltung untersucht. Qualität und Produktivität auf der einen Seite und Aufwendungen für Instandhaltung und Pflege von Maschinen, Linien und Anlagen auf der anderen Seiten hier sehen erfahrene Fertiger und Bediener einen klaren Zusammenhang. Aber: In modernen, budgetgesteuerten Unternehmen müssen Aufwendungen und Ausgaben detailliert begründet und Einspareffekte oder Effizienzgewinne klar beziffert werden. Die Sinnhaftigkeit solcher Investitionsrechnungen bezweifelt niemand, aber viele Fertigungsverantwortliche tun sich schwer, die Kosteneffekte von Instandhaltungsmaßnahmen zu berechnen. Einen guten Eindruck für diese Kosteneffekte liefert jetzt ein Referenzprojekt, welches das SIPLACE Serviceteam über mehrere Monate begleiten durfte. Natürlich werden die Kosteneffekte in jeder Fertigung unterschiedlich ausfallen je nach Leistungsstand im Instandhaltungsmanagement, Ausbildung der Bediener, Alter der Linien und Anlagen oder auch Anforderungen der Produkte. Dennoch: Die Höhe der Page 1 von 6

2 Kosteneffekte durch Qualitäts- und Produktionsverbesserungen im konkreten Projekt überrascht. Ein Indiz dafür, dass diese Effekte generell unterschätzt werden, insbesondere was deren Hebel auf Leistungen und Erträge in der Zukunft betrifft. Ein Symptom: Schwankungen in Produktivität und Qualität Das Unternehmen im Referenzprojekt kann als typisch für einen mittelgroßen, europäischen EMS-Fertiger angesehen werden. Knapp 300 Mitarbeiter (inklusive Design, Planung, Fertigung, Final Assembly) arbeiten für Kunden aus Branchen wie Automotive, Industrie, Luft- und Raumfahrt, Telekom und Medizintechnik. Zum Zeitpunkt der Analyse wurden etwa 200 unterschiedliche Produkte gefertigt. Die SMT- Linien sind modern, es wird flexibel, mit vielen Umrüstungen und in kleinen und mittleren Losgroßen gefertigt. Die Anfrage nach Unterstützung durch SIPLACE Servicetechniker erfolgte, nachdem in der SMT-Fertigung relativ große Schwankungen in der Produktivität der Linien auffielen. Die negativen Folgen für das Unternehmen waren deutlich messbar: Der Bauteilverbrauch war erhöht, in der Folge kam es bei einigen Bauteilen und Beistellungen zu Engpässen und dadurch wiederum zu unerwünscht langen Durchlaufzeiten. Interne Analysen des EMS-Fertigers konnten jedoch keinen Zusammenhang zu bestimmten Produkten, Schichten oder Bauteilen herstellen. Die Schwankungen der Zykluszeiten und eine hohe Zahl von Linienstopps erschienen fast willkürlich, die Materialengpässe waren aus den Liniendaten nicht schlüssig zu erklären. Daher startete das interne Team des Fertigers gemeinsam mit den SIPLACE Servicetechnikern ein Projekt, das die Ursachen ermitteln und abstellen sollte. Detailauswertung der Maschinendaten Die SIPLACE Servicetechniker zogen die erfassten Maschinendaten ab und erstellten eine Detailanalyse. Auffallend war: Die Daten zeigten ein deutlich überhöhte (im Durchschnitt 1,07%) und zudem bauteilübergreifend stark schwankende Abwurfrate (in der Spitze bis zu 5,42%) (s. Tabelle). Inakzeptabel hohe Werte, die aber über die hohe Page 2 von 6

3 Zahl der Abholversuche zumindest die Verlängerung der Zykluszeiten, die hohe Zahl von Linienstopps und das Absinken der Produktivität erklärten. Was aber war die Ursache für die Abwürfe zumal sich diese nicht auf bestimmte Bauteile eingrenzen ließ? Die weitere Analyse zeigte, dass die Abwürfe fast zu gleichen Teilen durch die (fehlerhafte) Bauteilerkennung (49%) und durch Vakuumfehler zu erklären waren. Um ihre Analyse zu verifizieren, rechneten das Projektteam die Kosten dieser Fehler aus: Über den Analysezeitraum von 36 Tagen summierten sich die erneuten Aufnahmeversuche bei ID-Fehlern auf eine Gesamtdauer von 158 Minuten und bei Vakuumfehlern auf 60 Minuten. 20 Prozent der Fehler resultierten in Linienstopps, die sich auf insgesamt 6761 Minuten summierten. Vakuumfehler: Unzureichende Tools für die Feeder-Wartung Nachdem das Team über die Datenanalyse die Fehlerquellen eingegrenzt hatte, ging man an die Überprüfung der Anlagen. Dazu startete man eine umfassende Verifizierung aller Maschinen und Feeder. Die Verifizierung der Feeder erbrachte, dass insgesamt 55 % der eingesetzten Feeder außerhalb der Spezifikationen arbeiteten. Da das Unternehmen jedoch eine systematische Wartung der Feeder belegen konnte, musste das Team noch etwas tiefer nach den Fehlerquellen graben. Eines der Ergebnisse: Der Gebrauch von ungeeigneten Wartungs- und Zertifizierungstools von Drittherstellern hatte bei den Wartungen falsche Sicherheit suggeriert. Eine zweite Fehlerquelle: Die Instandhaltung der Bauteilwagen war vernachlässigt worden. Beide Instandhaltungsschwächen summierten sich zu teilweise erheblichen Abweichungen von der optimalen Bereitstellungsposition. Dieser Umstand erklärte die häufigen Vakuumfehler. Das Unternehmen beschloss entsprechende Gegenmaßnahmen im Bereich der Verifizierung und Wartung und setzte dies konsequent um. Page 3 von 6

4 Abweichende Beleuchtungsstärken in der Kamera-Verifizierung Auch bei der Suche nach den Ursachen für die fehlerhafte Bauteilerkennung war das Team mit der eingeleiteten Verifizierungskampagne erfolgreich. Die Verifizierung der optischen Systeme ermittelte, dass die Kameras durchweg stark unterschiedliche, von den Spezifikationen abweichende Beleuchtungsstärken aufwiesen (s. Tabelle). Da aber die Bestückprogramme und Bauteilbeschreibungen zentral erstellt und vorgehalten wurden, reflektierten diese nicht die großen Unterschiede in den Beleuchtungsstärken der Visionsysteme einzelner Automaten. Die Folge: eine stark überhöhte ID-Fehlerrate. Als Gegenmaßnahmen wurden die vorbeugenden Instandhaltungsaufgaben (Minor Maintenance, Major Maintenance) gemäß SIPLACE Instandhaltungsanleitung durchgeführt. Damit sollten die stark schwankenden Abholraten stabilisiert werden. Schon diese Maßnahmen machten sich mehr als bezahlt: Die Tabelle zeigt die Monitoringdaten vor und nach Durchführung der Stabilisierungsmaßnahmen. Die positive Wirkung ist nicht zu übersehen: Die Abwurfrate sank deutlich sowohl im Mittel wie auch in der Spitze. Die Dauer der Linienstopps wurde um 74 Prozent reduziert. Überzeugt von den positiven Kosteneffekten der Instandhaltungsmaßnahmen beließ es der EMS-Fertiger nicht bei einmaligen Verifizierungen und Korrekturen. Gemeinsam mit dem SIPLACE Team wurde in einer Optimierungsphase ein professionelles Instandhaltungsmanagement etabliert, d.h. die im Projekt umgesetzten Maßnahmen und die hier eingesetzten Tools wurden in den Fertigungsprozess integriert und damit ein professionelles Instandhaltungsmanagement etabliert. Return-on-Investment auf professionelles Instandhaltungsmanagement Das Referenzprojekt zeigt, dass Investitionen in moderne Instandhaltungskonzepte einen klar positiven Hebel auf wichtige Kennzahlen der Elektronikfertigung haben Qualität, Produktivität, Durchlaufzeiten, Prozessstabilität etc. Die bei dem hier beschriebenen EMS-Fertiger initiierten Instandhaltungsmaßnahmen führten zu einer Page 4 von 6

5 deutlichen Stabilisierung und Reduzierung der Abwurfrate und aller damit verbunden negativen und kostenintensiven Effekte. Auch wenn man nur die direkt bezifferbaren Auswirkungen auf Produktivität und Qualität betrachtet, überstiegen die positiven Effekte die Kosten für die initiierten Präventiv- und Verifizierungsarbeiten deutlich. Dieser Hebel wird weiter verbessert, wenn die Faktoren wie die verbesserte Planungsqualität, die erhöhte Termintreue, die Einsparungen beim Material und die positiven Wirkungen einer verbesserten Kundenbindung ebenfalls berücksichtigt werden. Page 5 von 6

6 Das mehrmonatige Referenzprojekt der SIPLACE Servicespezialisten zeigt, wie durch professionelle Instandhaltung eine Kostenreduktion gelingt. Page 6 von 6

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