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Lückenlose Traceability: Transparenz beim Lackieren über alle Fertigungsschritte hinweg

| Autor / Redakteur: Johann Käufl * / Dr. Anna-Lena Gutberlet

Eine Lackierung sorgt dafür, dass Elektronik nicht nur in sicherheitsrelevanten Einsatzbereichen sicher funktioniert. Die Seriennummern-bezogene Rückverfolgbarkeit – vom Rohmaterial zum Gerät und wieder zurück – stellt dabei sicher, dass das Produkt den Anforderungen gemäß gefertigt, getestet und eindeutig dokumentiert wurde.

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Bild 1: Auf fünf Lackierlinien werden bei BMK jährlich über 1 Mio. Baugruppen lackiert. Dabei können 17 verschiedene Lacke (PU und Acryl) verwendet werden.
Bild 1: Auf fünf Lackierlinien werden bei BMK jährlich über 1 Mio. Baugruppen lackiert. Dabei können 17 verschiedene Lacke (PU und Acryl) verwendet werden.
(Bild: BMK)

Unternehmen sind dem ständigen Druck ausgesetzt, die Produktivität zu steigern, um im internationalen Wettbewerb zu bestehen. Die Senkung der Produktionskosten und die Vermeidung kostspieliger und imageschädigender Rückrufaktionen ist deshalb eine Voraussetzung für erfolgreiches Management und langfristigen Erfolg. Eine mögliche Haftung nach dem Produkthaftungsgesetz zwingt Hersteller zur Dokumentation der Produktentstehung und der Produktqualität. Hersteller und Zulieferer müssen die fehlerfreie Herstellung lückenlos nachweisen. Sowohl im Bereich Automotive als auch in der Medizintechnik gibt es aufwendige Vorschriften und Auflagen. Produkthaftung ist aber in allen Branchen ein grundlegendes Thema geworden.

Eine elementare Komponente im Produktionsprozess stellt hier die Rückverfolgbarkeit dar. An den Fertigungsdienstleister für elektronische Komponenten (Electronic Manufacturing Services, EMS), als wichtiges Glied in der Produktentstehungskette, sind hohe Anforderungen gestellt. Realtime-fähige ME-Systeme mit Traceability-Funktionalität ermöglichen die dafür benötigte Rückverfolgbarkeit in Echtzeit und sorgen für transparente Fertigungsabläufe – und das in jedem Fertigungsabschnitt.

Im nachfolgenden wird exemplarisch für eine lückenlose Traceability über alle Fertigungsschritte hinweg der Lackierprozess beim EMS-Anbieter BMK näher betrachtet.

Kundenorientierte Lackierdienstleistung

Verschmutzungen, Korrosion, erhöhte Luftfeuchtigkeit und Betriebstemperaturen, Betauung sowie mechanische Einflüsse sind nur einige Mechanismen, die zu Störungen und dann zum kompletten Ausfall der Komponenten führen können. Ein sicherer Schutz ist gefordert, so dass die Elektronik nicht nur in sicherheitsrelevanten Einsatzbereichen wie Automotive, Bahn-, Luft- und Raumfahrt oder Medizintechnik, sondern in allen Endanwendungen der Elektronikindustrie sicher funktioniert.

Der Elektronikdienstleister BMK hat in Augsburg fünf Lackierlinien im Einsatz. Jährlich werden über 1 Mio. Baugruppen lackiert. 17 verschiedene Lacke (PU und Acryl) können verwendet werden. Für den Kunden Bode, der Systemlösungen für Türen bei Schienenfahrzeugen anbietet, ist eine Lackierung der Baugruppen unabdingbar. Bereits in der Entwicklung ist die Funktionale Sicherheit ein wichtiger festgelegter Bestandteil des Lastenheftes.

Die Zusammenarbeit zwischen den Entwicklern und den Fertigungsspezialisten ist speziell beim Lackieren wichtig. Der richtigen Platzierung und der Auswahl der Bauteile kommt dabei eine große Bedeutung bei der Prozesssicherheit hinzu. Hier arbeiten Bode und BMK seit jeher eng zusammen.

Bei der Lackierung der Baugruppen für Bode ist die Verwendung eines rotes Lackes gefordert. In der Regel werden beim Lackieren verschiedene transparente Lacke eingesetzt. Prozesssichere Lackwechsel spielen bei BMK eine wichtige Rolle. Durch die mit der Traceability einhergehenden Prozessverriegelung kann sichergestellt werden, dass immer der richtige Lack für das jeweilige Produkt verwendet wird.

Horizontale Verknüpfung des Waren- und Datenstroms

BMK realisiert Traceability beim Lackiervorgang, indem auf High-End-Linien lackiert wird. Beim Einkauf der Baugruppen wird über das Scannen des Serienlabels überprüft, ob alle Vorgängerprozesse, beispielsweise vorgesehene Tests, erfolgreich durchlaufen wurden. Die Baugruppe kann nur dann lackiert werden, wenn alle Einträge vollständig und richtig vorhanden sind.

Bild 2: Bei der Lackierung der Bode-Baugruppen ist die Verwendung eines speziellen roten Lacks gefordert. BMK stellt durch die Prozessverriegelung sicher, dass immer der richtige Lack für das jeweilige Produkt verwendet wird.
Bild 2: Bei der Lackierung der Bode-Baugruppen ist die Verwendung eines speziellen roten Lacks gefordert. BMK stellt durch die Prozessverriegelung sicher, dass immer der richtige Lack für das jeweilige Produkt verwendet wird.
(Bild: Bode)

Wenn die Pass-Kontrolle erfolgreich war, wird die Baugruppe entsprechend den Vorgaben lackiert. Über ein MES-gestütztes Produktionssystem werden die richtigen Programme und Einstellungen automatisch geladen. Für jede Seite der Baugruppe, die lackiert wurde, wird ein Pass-Eintrag mit Zeitstempel erstellt.

„Damit wissen wir, was wir wann, wie und wo lackiert haben“, unterstreicht Hagen Rödiger, Leiter des Beschichtungscenters bei BMK. „Nur bei Vollständigkeit, also allen Pass-Einträgen, ist eine Auslieferung, d.h. das Erzeugen eines Lieferscheines, überhaupt erst möglich“, ergänzt Rödiger.

BMK realisiert Industrie 4.0 durch eine horizontale Verknüpfung entlang des Waren- bzw. Datenstroms. Der automatische Abgleich der individuellen Seriennummer, die jede Baugruppe erhält, erlaubt sowohl die Zuordnung der Materialdaten als auch der Prozessdaten (Programme, Testergebnisse, etc.). Somit ist transparent, welche Bauteile sich auf welcher Baugruppe befinden, welche Materialcharge verwendet wird, welche Maschine mit welchen Parametern im Einsatz war und welche Fachleute an dem Auftrag gearbeitet haben. Traceability bei BMK bedeutet die seriennummerbezogene Rückverfolgbarkeit – vom Rohmaterial zum Gerät und wieder zurück. So ist sichergestellt, dass das Produkt den entsprechenden Anforderungen gemäß gefertigt, getestet und eindeutig dokumentiert wurde.

Walter Mathias, Leiter Strategischer Einkauf bei Bode, beschreibt: „Bei BMK ist neben der hohen Qualität in der Fertigung sowie beim Lackierprozess auch die lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Baugruppen sichergestellt. BMK ist ein strategischer Partner für unser Haus und macht den Unterschied durch eine durchgängig sehr hohe Zuverlässigkeit sowie einer starken Kompetenz beim Obsoleszenz-Management aus, was für Bode extrem wichtig ist.“

Dieser Beitrag ist erschienen in der Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS Ausgabe 23/2019 (Download PDF)

* Johann Käufl ist Produktionsleiter bei BMK in Augsburg.

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