Immer kleiner werdende elektronische Komponenten und eine Zunahme der Bauteilvielfalt erfordern ein effizientes Management. Eine praxisbezogene EMS-Software schafft daher Abhilfe bei Problemen in der Angebotserstellung, Arbeitsvorbereitung und Fertigung.
Die Elektronikfertigung befindet sich stetig im Wandel. Immer kleiner werdende elektronische Komponenten und eine Zunahme der Bauteilvielfalt zwingen zur andauernden Optimierung der eigenen Fertigung. Die Herausforderungen für EMS-Anbieter beginnen allerdings nicht erst mit der eigentlichen Fertigung des Kunden Produktes. Lange vor der Produktion fällt durch die Angebotserstellung und die Arbeitsvorbereitung ein hoher zeitlicher Aufwand an. Gerade die Angebotserstellung kann dabei ein echter Kostentreiber sein. Um ein wettbewerbsfähiges Angebot zu erstellen, sind stets aktuelle Preise und Verfügbarkeiten der Komponenten auf der Grundlage der individuellen Kundendaten zu recherchieren. Bei einer durchschnittlichen Erfolgsquote von 20% arbeitet diese Abteilung in 80% der Zeit ohne entsprechenden Erlös aus einem Auftrag. Kommt es zum gewünschten Auftrag, muss die Arbeitsvorbereitung die Kundendaten unter anderen Gesichtspunkten deutlich detaillierter bearbeiten. Der Schwerpunkt liegt nun u.a. auf dem Erkennen und Beheben eventuell vorhandener Fehler, sowie auf der Aufbereitung für die Fertigung. Der zeitliche Aufwand von Angebotserstellung und Arbeitsvorbereitung fällt unabhängig von der Chargengröße an. Dabei gilt: Je kleiner das Produktionslos ist, desto stärker fallen die Kosten für diesen Arbeitsaufwand pro Platine ins Gewicht.
Herausforderungen der Praxis
Die Grundlage jedes Auftrages sind stets die Kundendaten zu dem Produkt. Diese Daten liegen meist in einem proprietären, nicht genormten Datenformat vor. Der clevere Umgang mit diesen ideenreichen Kundendaten ist ein wichtiger Prozess im Vorfeld der Produktion. Die ersten Schritte der Angebotserstellung umfassen daher den Import der Kundendaten, den Abgleich mit der eigenen Bauteilbibliothek sowie Validierungen der Daten. Die Bearbeitung der Kundendaten erfolgt in der Regel mit konventionellen Mitteln wie verschiedene Office-Anwendungen. Da diese Programme z.B. keine Funktionen für die speziellen Anforderungen von Summenstücklisten enthalten, entsteht bei einer Bearbeitung zumeist ein hoher Zeitaufwand. Nicht selten werden ganze Kunden-Listen vom Ausdruck abgeschrieben.
Um die Kosten der Angebotserstellung möglichst gering zu halten, erfolgt die detaillierte Datenaufbereitung und Validierung nach Auftragseingang durch die technische Arbeitsvorbereitung. Diese Abteilung bereitet für die Fertigung die Bestückpläne auf, korrigiert falsche oder fehlende Daten und erstellt Arbeitsanweisungen. Da für kleine Chargen seltener die Fertigungsmaschinen zum Einsatz kommen, bereitet die Arbeitsvorbereitung für manuelle Arbeitsschritte detaillierte Arbeitsanweisungen vor. Während der Bearbeitung wird mit dem Kunden Rücksprache gehalten, um eventuelle Unklarheiten oder Fehler zu besprechen. Im Anschluss sind nicht selten umfangreiche Änderungen einzupflegen und zu dokumentieren. Auch die Fertigung bereitet die Kundendaten in der Regel erneut auf, so dass sie sich für die Verarbeitung in den Fertigungsmaschinen eignen. Werden Fehler oder Änderungen nur unzureichend für die Fertigung dokumentiert oder erst während der Maschinenrüstung entdeckt, steht bis zur endgültigen Klärung die ganze Linie still.
Die Software-Lösung
Um solche teuren Zwischenfälle zu vermeiden, arbeitet die LEBERT Software Engineering seit nunmehr zehn Jahren beständig an der Weiterentwicklung der Softwarelösung EFA SmartSuite.
„So wie das Schweizer Taschenmesser ein Synonym für die Nützlichkeit und Anpassungsfähigkeit ist, so wurde EFA SmartSuite zu einem umfassenden Lösungs-Tool der Elektronikbranche.“
Bild 1: Anwendungen von EFA SmartSuite bei der Unterstützung des gesamten Fertigungsprozesess eines EMS-Anbieters (Bild: LEBERT Software Engineering)
Im Laufe der Entwicklung wurden dabei stets die Probleme von EMS-Anbietern in der Angebotserstellung, Arbeitsvorbereitung und Fertigung adressiert, die am häufigsten auftreten. Die Software ist dabei als Layer über den bestehenden Software-Anwendungen des jeweiligen EMS-Anbieters zu verstehen. Sie verwaltet sämtliche Kundendaten und ist über Import- und Export-Schnittstellen an die bestehenden eigenen Anwendungen adaptiert. EFA SmartSuite ergänzt so den etablierten Prozess und unterstützt ihn an den jeweiligen Problemstellen mit automatisierten Abläufen (Bild 1).
Bild 1: Anwendungen von EFA SmartSuite bei der Unterstützung des gesamten Fertigungsprozesess eines EMS-Anbieters (Bild: LEBERT Software Engineering)
Angebotsphase
Hier wird die Kunden-Stückliste verwendet. Der Import der Stückliste ist aufgrund der vielen Sonderfunktionen selbst mit außergewöhnlichen Formaten in wenigen Minuten erledigt. Aus EFA SmartSuite heraus werden daraufhin die zugehörigen Sachnummern aus der angeschlossenen ERP-Materialdatenbank gesucht. Hierbei zeigt die Software stets qualifizierte Ergebnisse an, da die sie die geforderten Werte interpretiert und damit kennt. Gesucht wird zudem nach einer Vielzahl von Bauteilinformationen gleichzeitig. Die Sachnummern-Suche von EFA SmartSuite ist damit jeder Suchfunktion eines ERP-Systems deutlich überlegen. Automatische Abläufe, eine Fuzzy-Search-Funktion sowie die online Suche runden die Funktionalitäten ab.
Im Auftragsfall kann in diesem Prozessschritt mit den bereits bekannten Daten weiter gearbeitet werden. Schickt der Kunde neue, aktualisierte Daten, lassen sich diese erneut in das System importieren. Dabei hebt die Software Unterschiede um Vergleich zur vorherigen Stückliste farbig hervor, so dass Änderungen im Auftrag leicht erkannt werden können (Bild 2). Typische Tätigkeiten der Arbeitsvorbereitung, wie das Kombinieren von Stücklisten und Bestückdaten oder das Aufbereiten von Bestückplänen, lassen sich halbautomatisch in der Software ausführen. Dies bringt nicht nur einen hohen zeitlichen Vorteil mit sich. Zusätzlich werden so auch Fehler vermieden, die durch einen manuellen Prozess entstehen könnten. Alle Informationen zu dem Produkt stehen einheitlich und zentral jederzeit zur Verfügung.
Neben der Vorbereitung für die Produktion kann in der Arbeitsvorbereitung mit EFA SmartSuite eine Validierung der Kundendaten durchgeführt werden. Eventuelle Fehler lassen sich so im Vorfeld bereits mit dem Kunden klären und eliminieren. Die Fertigung erhält mit einem Klick einen geprüften Datensatz. Eventuelle Unklarheiten können die Fertigungsmitarbeiter mithilfe der Software eigenständig analysieren.
Bild 3: Inspektion gruppiert nach Sachnummern. Alle Bauteile einer Sachnummer werden gemeinschaftlich dargestellt und bewertet. Die Bildausschnitte der Bauteile sind zur einfachen Beurteilung auf null Grad gedreht (Bild: LEBERT Software Engineering)
Liegt ein EFA-Projekt zu einem Produkt erst einmal vor, lässt es sich auch in der Fertigung zur Unterstützung manueller Tätigkeiten einsetzen. Ein Beispiel dafür ist die Erstmusterprüfung. Mit einer hochauflösenden Aufnahme der ersten bestückten Platine kann eine Erstmusterprüfung nach Sachnummern durchgeführt werden. Dabei werden alle Bauteile der gleichen Sachnummer auf null Grad gedreht gemeinsam angezeigt. Verdrehte, fehlende oder falsche Bauteile lassen sich mit einem Blick identifizieren (Bild 3). Bauteilinformationen aus der Stückliste werden automatisch je Bauteil eingeblendet. Über den in das Bild eingeblendeten Bestückplan kann auch die Ausrichtung mit einem Blick überprüft werden. Eine Erstmusterprüfung mit diesem System spart durchschnittlich 85% der bisherigen Prüfzeit ein.
Bild 3: Inspektion gruppiert nach Sachnummern. Alle Bauteile einer Sachnummer werden gemeinschaftlich dargestellt und bewertet. Die Bildausschnitte der Bauteile sind zur einfachen Beurteilung auf null Grad gedreht (Bild: LEBERT Software Engineering)
Bild 4: Exemplarische Bestückanweisung. Bauteile gleicher Sachnummer färbt EFA SmartSuite automatisch in der gleichen Farbe ein (Bild: LEBERT Software Engineering)
Auch für einen manuellen Bestückungsprozess, wie z.B. bei kleinen Chargen, lässt sich das System einsetzen. Werden für die Handbestückung gefärbte Bestückpläne angefertigt, kommen häufig manuelle Zeichenprozesse zum Einsatz. Dabei kann die Software die Bauteile gleicher Sachnummern automatisch in der gleichen Farbe markieren. Dieser Prozessschritt spart ebenfalls Zeit ein und ist deutlich sicherer als ein Markieren mit Stiften. Der Ausdruck der Bestückanweisung lässt sich individuell gestalten (Bild 4).
Bild 4: Exemplarische Bestückanweisung. Bauteile gleicher Sachnummer färbt EFA SmartSuite automatisch in der gleichen Farbe ein (Bild: LEBERT Software Engineering)
Fazit
Softwarelösungen sind wie guter Wein – sie reifen. So auch die EFA SmartSuite – in den letzten zehn Jahren haben Anwender aus mehr als 100 Unternehmen positiven Erfahrungen bei dem täglichen Einsatz der Lösung gemacht. Gerade die Standardisierung der Prozesse und die erreichten Zeiteinsparungen werden dabei regelmäßig hervorgehoben. Bis zu 50% Zeitoptimierung im Bereich der Angebotserstellung sind keine Seltenheit. Auch die Arbeitsvorbereitung profitiert von Zeiteinsparungen um die 60%. In der Fertigung können die Zeiten für die Erstmusterprüfungen um bis zu 85% reduziert werden.
„Die Anwender stehen im Mittelpunkt unserer Softwareentwicklung, indem wir regelmäßig ihre Erfahrungen und Ideen in die Software integrieren. Nur so entsteht eine praxisbezogene Anwendung „von Anwendern für Anwender“, in der jedes Unternehmen seine individuellen Lösungen durch personalisierte Abläufe realisieren kann.“
Dabei gilt es heute für eine flexible Fertigung auch ab Losgröße 1, die Stärken von Maschine und Mensch zu kombinieren. So lassen sich immer wieder Prozesse erleichtern, die das Knowhow des Menschen mit der Automatik des Computers verbinden – und damit dem Menschen deutliche Zeiteinsparungen einbringen. Das ist ganz im Sinne von Industrie 4.0.
