Globale Partnerschaft zwischen Variosystems und PARMI

Volle 3D SPI & Bauteilinspektion weltweit bei Variosystems

Zwar liegen unsere Wurzeln im schweizerischen Steinach, unweit des Bodensees, heute jedoch sind wir ein weltweit tätiger Konzern mit Produktionsstandorten von China über Sri Lanka bis USA und Mexiko. Um weltweit die hohen Qualitätsansprüche zu erfüllen, ist Variosystems eine strategische Partnerschaft mit dem deutschen Unternehmen PARMI Co., Ltd. eingegangen. PARMI beliefert alle Variosystems Standorte mit Inspektionsmaschinen neuester Technologie.

Made in Switzerland

Als Full-Service EMS-Partner ist unser Anspruch, unsere Kunden von der Produktidee, über die Entwicklung, Elektronikfertigung bis hin zum After Sales zu unterstützen und einen maßgeschneiderten Service zu bieten. Dies bei höchsten Ansprüchen an Qualität und Produktivität. Dabei fertigen wir sowohl elektronische Baugruppen für Prototypen als auch Grossserien mit ganz unterschiedlichen Einsatzgebieten wie z.B. Industrie, Luftfahrt, Medizin etc.

Als Schweizer Unternehmen sind wir untrennbar verbunden mit der Erwartung, höchste Qualität zu liefern. Die Herausforderung ist jedoch, diesen Anspruch im globalen Wettbewerb mit Standorten, die wesentlich vorteilhaftere Kostenstrukturen aufweisen, zu erfüllen. Unsere Antwort auf diese Herausforderung war die Expansion und Globalisierung von Variosystems. Wir achteten bereits von Beginn an, an allen Standorten modernstes Equipment einzusetzen, dass jeweils höchste Erwartungen erfüllt – an allen Standorten mit dem identischen Maschinenpark. Dies ermöglicht uns, in Abstimmung mit dem Kunden, den idealen Produktionsstandort zu bestimmen. Durch die weitere Expansion sowie der Anspruch weltweit und standortunabhängig konstante und höchste Qualität zu liefern, ergab sich die Notwendigkeit unsere optischen Inspektionssysteme für Lotpaste und Bauteile zu modernisieren und standardisieren. Mit diesen Erwartungen ergaben sich unmittelbar eine ganze Reihe an Anforderungen an die SPI (Solder Paste Inspection) und AOI (Automated Optical Inspection).

Fehlererkennung und Inspektions-geschwindigkeit

Zweifelsohne steht eine absolut zuverlässige Erkennung von Fehlern, sowohl bei der SPI als auch der AOI an erster Stelle. Gleichzeitig sollen diese Systeme nicht zum Flaschenhals der gesamten Produktionslinie mit Hochleistungsbestückern werden. Die Vernetzung der Systeme ermöglicht in unserem Fall weltweit auf die zentralen Datenbanken zuzugreifen. Ist ein Produkt einmal definiert, lassen sich von jedem Standort aus die zugehörigen Parameter und Programme laden.

Eine weitere Herausforderung an die AOI ergab sich aufgrund der unterschiedlichsten Baugruppen und Bauteile. Als EMS Anbieter wird man heute nicht nur mit kleinsten Bauformen konfrontiert, es wird weiterhin Mischbestückungen geben mit Steckern, Stiften sowie Sonderbauformen, die alle inspiziert werden müssen. Die Höhen der zu inspizierenden Bauformen reichen von 1/10 Millimetern (01005) bis zu einigen Zentimetern.

Maschinenevaluierung

Die Evaluation einer SPI und AOI, die unsere Anforderungen am besten erfüllte, entwickelte sich als eigene Herausforderung. Die beiden Systeme sollten von einem Maschinenlieferanten stammen, der eine optimale Vernetzung beider Systeme untereinander gewährleistet. Nach der Evaluationsphase überzeugten uns die Systeme von PARMI. Entgegen der konventionellen Streifenlichtprojektion oder auch der Moiré-Technik verwendet PARMI die Lasertriangulation, sowohl in der SPI als auch in AOI. Diese Technologie ermöglicht uns die SPI mit Auflösungen von 10 µm in x/y-Richtung und 0.1 µm feinste Unregelmäßigkeiten beim Pastendruck zu erkennen. Durch die Datenrückkopplung zum Drucker korrigiert dieser entsprechend die Position. Zusätzlich übernimmt die SPI die Steuerung des Schablonenreinigungszyklus.

Bei der AOI überzeugte uns die Fähigkeit der Inspektion von kleinsten Bauteilen bis hin zu hohen (Einpress-)Stiften bezüglich Position, Höhe sowie der Ausrichtung. Gerade bei immer feiner werden Strukturen war uns zudem wichtig, zusätzlich zur primären Bauteilinspektion zu überprüfen, ob sich auf der Leiterplatte Fremdkörper wie Bauteile, Lotperlen oder Fasern befinden. Hier zeigte sich, dass Systeme der Wettbewerber diese weder zuverlässig noch ohne zusätzliche Inspektionszeit erkennen konnten. Last but not least: gerade bei Kleinserien war der Programmieraufwand dieser Systeme erheblich, was die Inspektionskosten erhöht. Die Auto-Teaching Funktion mit KI-Algorithmen reduzieren bei den PARMI-Maschinen den Programmieraufwand um bis zu 80%. Beindruckend dabei ist, dass die Zuverlässigkeit, dank der KI nicht nur die Bauformen erkannt werden, sondern auch die Art der Bauteile und entsprechend der Polaritätskontrolle beziehungsweise Texterkennung.

Vernetzte Überwachung der Qualität und Quantität

Als global agierendes Unternehmen stellen wir uns nicht nur der lokalen Konkurrenz, sondern müssen über die Landesgrenzen denken. Im internationalen Wettbewerb genügt es nicht die Kostenvorteile anderer Standorte zu nutzen, wenn nicht auch die gleiche Produktivität und Qualität der Erzeugnisse gewährleistet ist. Um dies zu bewerten, machen wir von den umfangreichen statistischen Prozessauswertungstools Gebrauch. Hiermit bewerten wir weltweit die Produktionskennziffern der einzelnen Maschinen an den verschiedenen Standorten und vergleichen sie, um gegebenenfalls geeignete Maßnahmen einzuleiten.

Return on Investment

Sicherlich stellt sich zu Beginn jeder Investitionsentscheidung die Frage nach dem Kosten-Nutzen-Verhältnis. Des Öfteren wird diese Frage bei Maschinen zur Qualitätskontrolle jeweils intensiver diskutiert. Bei Variosystems kamen wir zu der Überzeugung, dass wir mit einheitlichen SPI & AOI Systemen die Voraussetzung schafften, an allen Standorten die gleichen Qualitätsstandards zu gewährleisten sowie die Produktivität der SMD-Produktion untereinander zu vergleichen. Wir sind heute überzeugt, mit der Entscheidung für PARMI bestens für die kommenden Herausforderungen gerüstet zu sein.