Für medizinische Diagnostikgeräte, die der Patient selbst bezahlt, schwankt die Nachfrage im Jahresverlauf stark. Um solche Produkte halbautomatisch, rentabel und mit hoher Qualität zu montieren, wurde eine flexible Anlage gebaut.
Acht Einzelteile, darunter eines mit winzigen Kontakten an der flexiblen Leiterplatte und einem kratzempfindlichen optischen Sensor aus Kunststoff: Daraus macht eine semiautomatische Montageanlage der Bruchsaler Rohwedder Micro Technologies ein daumennagelgroßes Bauteil für medizinische Diagnostikgeräte. Auftraggeber für die Anlage war die Jenoptik Polymer Systems, die die Einheit nun am Stand- ort Triptis betreibt und damit Bauteile in sehr unterschiedlichen Stückzahlen montiert.
Die Produktion muss sich an eine stark schwankende Nachfrage anpassen. Die Ursache dafür ist, dass die Käufer die Diagnostikgeräte nicht nur selbst nutzen, sondern auch selbst bezahlen. Da machen sich selbst Werbemaßnahmen wie Fernsehspots bemerkbar. „So gibt es hier tatsächlich eine Art Weihnachtsgeschäft und eben auch ein Sommerloch als Gegenpol “, erläutert Albrecht Wiesenfeldt, Global Key Account Manager bei Rohwedder Micro Technologies.
Dennoch muss die Produktion jederzeit rentabel arbeiten. Dementsprechend ist die Montageanlage, die aus sieben Stationen besteht und sich für den Reinraum-Einsatz eignet, sehr flexibel geplant worden: In der Saure-Gurken-Zeit begleitet ein Mitarbeiter eine Baugruppe über mehrere Stationen, und an der Anlage arbeiten insgesamt drei Leute. So dauert es wenige Minuten, um
- eine Optik auf den Werkstückträger zu setzen,
- die Kontakte darauf anzubringen,
- die flexible Leiterplatte zu fügen,
- der Optik einen Deckel aufzusetzen,
- den Deckel über das Warmverstemmen zu fixieren und
- das fertige Teil nach der elektrischen und der Funktionsprüfung bis zur Teileausgabe zu bringen.
Bei Hochbetrieb hingegen ist jede Station mit einem Mitarbeiter besetzt. Ein weiterer schafft nach dem Kanban-Prinzip die Einzelteile herbei – und die Anlage erreicht im Zwei-Schicht-Betrieb eine Ausbringung von rund 7700 Teilen pro Tag. Als Verfügbarkeit gibt der Anlagenbauer 95 % pro Station an. „Wie gut das Konzept funktioniert, zeigt sich daran, dass der Anlagenbetreiber eine sehr niedrige Zahl von anlagenbedingten n.i.O.-Teilen meldet“, erläutert Wiesenfeldt.
Eine Besonderheit der insgesamt etwa 11 m langen Anlage ist seinen Angaben zu Folge, dass in das Werkstückträgersystem, das die Stationen verkettet, auch Montagefunktionen integriert wurden. „Wir bezeichnen die Träger aus gutem Grund als ‚intelligente’ Werkstückträger.“ Teile davon seien gewissermaßen Montagehilfsmittel, übernehmen Klemmaufgaben und erleichtern das Ausrichten der sensiblen Teile per Hand. Der Montageschritt werde also „automatisch“ richtig ausgeführt. Das Grundelement aber bleibt immer gleich – so dass im Falle eines Variantenwechsels nur Teile an der Vorrichtung ausgetauscht werden müssen.
Beim Zusammenstellen der Anlage wurden viele Details diskutiert. Jederzeit klar, dass kritische, für die Qualität relevante Prozesse automatisch ausgeführtwerden. Darüber hinaus bekommt jedes einzelne Teil eine Markierung in Form eines Data-Matrix-Codes, und seine Prüfdaten sowie die relevanten Chargennummern werden in einer Datenbank gespeichert, um die Rückverfolgbarkeit sicherzustellen. Qualitätsrelevante Prozessdaten, beispielsweise der Verstemm- und der Prüfstationen, werden erfasst und gespeichert.
Die Grundfunktionen für diese Verwaltung – die etwa 80 % des Aufwandes verursachen – sind den Bruchsalern aus Projekten geläufig, die beispielsweise in der Automobilindustrie unter entsprechenden Vorgaben laufen. „Rund zwanzig Prozent der Leit- und Datentechnik passen wir an die Medizintechnik-Branche und die Anforderungen des Anwenders an“, so Wiesenfeldt.
Einfache Fügeprozesse und aufwändige Zuführaufgaben erfolgen in der Anlage manuell, allerdings nicht ohne mechanisierte Unterstützung. So muss beispielsweise die flexible Leiterplatte aus einer Zuführung entnommen und manuell gefügt werden. Um den Montageprozess zu unterstützen und die Qualität hoch zu halten, wird der Greifer hier mit einem Manipulator geführt. Das hilft, die offenen Bonddrähte nicht zu beschädigen. „Die Qualität und die Flexibilität bei den Stückzahlen sind die Vorteile, die solch eine Anlage bietet“, fasst Wiesenfeldt zusammen. op
Ihr Stichwort
- Kleinteilefertigung
- Flexible Ausbringung
- Intelligenter Werkstückträger
- Anpassung an Varianten
- Rückverfolgbarkeit
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