Neue Konzepte für die Elektronikfertigung

Verbesserungswesen Neue Konzepte für die Elektronikfertigung

28.10.2013Autor / Redakteur: Martin Ortgies * / Franz Graser

Der Braunschweiger Elektronikfertiger Ihlemann wandelt sich in einen lernenden Organismus. Grundlagen hierfür sind ein möglichst reibungsloser Produktionsfluss sowie tägliche Verbesserungsroutinen.

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Fertigungszelle: Die Ihlemann AG setzt mit einem reibungslosen Produktionsfluss auf ein neues Konzept. Weil alle Arbeitsschritte ohne Unterbrechungen miteinander verknüpft sind, sinkt die Durchlaufzeit und die Produktivität erhöht sich.
(Bild: Ihlemann)

Auftragsschwankungen, häufige Änderungen und kurze Produktlebenszyklen bestimmen zunehmend den Alltag. Aus Sicht der Ihlemann AG ist der aktuelle Organisationsansatz in der Fertigung deshalb nicht mehr zeitgemäß: „Bis zur Auslieferung hatte ein Produkt eine Gesamtdurchlaufzeit von Wochen, obwohl die reine Wertschöpfungszeit nur Minuten beträgt“, kritisiert Bernd Richter, Vorstand der Ihlemann AG.

Für die Montage und Auslieferung einer typischen Baugruppe mit zehn Bearbeitungsschritten waren bisher wegen der losorientierten Produktion fünf Wochen nötig. Vor der Endmontage waren die einzelnen Teile in Losen von 500 Stück durch die Arbeitsschritte gebracht worden. Zwischen dem Bestücken und Löten war eine Woche Stillstand, weil andere Baugruppen in der Warteschlange waren. Nach der Endmontage zeigte sich in der Funktionsprüfung ein Fehler, weil eine Diode ganz am Anfang falsch gesetzt wurde. Bei allen 500 Boards musste man auf die Schnelle die Diode ersetzen.

Fertiger setzt auf Lean-Management-Prinzipien

„Wir haben die Krise 2009 dafür genutzt, um unsere Produktionsweise komplett zu verändern“, so Richter. Ihlemann setzt seitdem auf Lean-Management-Prinzipien mit dem Unternehmen als lernende Organisation. Grundlagen sind die Neuorganisation der Fertigung nach dem Fluss-Prinzip, tägliche Verbesserungsroutinen durch die Mitarbeiter in der Fertigung (Verbesserungs-Kata) und eine kontinuierliche Unterstützung durch Coaching-Routinen (Coaching-Kata). „Kata“ kommt aus dem Japanischen. Der Begriff bezeichnet feste Abläufe, die Verbesserungs- und Führungsrotinen vermitteln sollen.

Zentraler Ansatzpunkt der Prozessverbesserungen ist die Organisation eines möglichst reibungslosen Produktionsflusses. Arbeitsschritte wie Bestücken, Löten, Montieren, Testen, Verpacken usw. wurden für alle Boards früher im Block abgearbeitet mit zum Teil großen zeitlichen Brüchen zwischen den Schritten. Der Steuerungsaufwand war sehr hoch, weil jeder Schritt einzeln angestoßen und koordiniert werden musste. Häufige Auftrags- und Produktänderungen erschwerten die Planbarkeit und Ressourcensteuerung.

Im neuen Fertigungsablauf erfolgen jetzt alle Tätigkeiten für jedes einzelne Board direkt nacheinander in einem verknüpften Prozess. Dafür durchläuft auch ein komplexes Board in einer Fertigungszelle (U-Zelle) alle für den Produktionsprozess benötigten Arbeitsschritte direkt nacheinander. Das Board wird bestückt, getestet und noch in der Fertigungszelle auf Fehler geprüft und anschließend zur Auslieferung bereitgestellt.

Tritt jetzt in der Funktionsprüfung ein Fehler auf, sind seit Produktionsbeginn erst wenige Minuten vergangen. Der Fehler kann sofort untersucht und korrigiert werden, ohne dass ein komplettes Los mit Hunderten fehlerhafter Boards auf Halde produziert wird.

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Kurze Rüstzeiten für Produktion nach Bedarf

1) Die veränderte Organisation verbessert den Logistikfluss und verkürzt die Durchlaufzeit. Für den OEM zeigt sich das in der erhöhten Flexibilität beispielsweise bei kurzfristigen Änderungen.

2) Mit der neuen Produktionsorganisation sind ohne erhebliche Mehraufwände sowohl kleine als auch große Losgrößen umsetzbar. Die Stückzahlen sind einfacher skalierbar und erste Baugruppen können bereits nach wenigen Stunden ausgeliefert werden.

3) Durch die verkürzte Durchlaufzeit, durch schnellere Änderungen und weniger Nacharbeiten verbessert sich die Liefertreue.

4) Die kürzere Durchlaufzeit sorgt für schnellere Rückmeldungen bei fehlerhaften Baugruppen. Dadurch sinkt die Fehlerquote und die Qualität der Fertigung steigt nachhaltig. Durch frühzeitigere Rückmeldungen aus der Fertigung verkürzen sich auch die Korrekturabläufe beim OEM.

5) Durch die ständige Prozessverbesserung als Organisationsprinzip ist der EMS-Dienstleister wesentlich anpassungsfähiger und zukunftssicherer aufgestellt. Geringere Lagerkapazitäten und die schnellere Umschlagshäufigkeit verbessern die Liquidität und sorgen dafür, dass die Ihlemann AG auch künftig preisgerecht liefern kann.

Fertigung als lernende Organisation verstehen

Für den reibungslosen Produktionsfluss müssen die einzelnen Stationen in einer Fertigungszelle sehr gut aufeinander abgestimmt sein. Alle Arbeitsschritte werden so getaktet, dass sie die gleiche Zeit benötigen. So werden Stillstandszeiten vermieden. „Investitionen in moderne und leistungsfähige Produktionsanlagen sind für uns nach wie vor wichtig. Sie sind aber nicht der entscheidende Schlüssel zum Erfolg. Wichtiger ist es, wie die Mitarbeiter selbst die einzelnen Prozesse jeden Tag so verbessern, dass wir mit den heutigen schnelllebigen und unsicheren Verhältnissen produktiv umgehen können“, so Bernd Richter.

Die neue Fertigungsorganisation orientiert sich an einem tagtäglichen Verbesserungszyklus. Dieser Ansatz basiert darauf, Veränderungen systematisch und mit festen organisatorischen Routinen zu bewirken (Verbesserungs-Kata). Anstelle weniger großer Verbesserungsprojekte mit wenigen Akteuren werden mit möglichst vielen Beteiligten sprichwörtlich jeden Tag viele kleine Verbesserungsschritte angestrebt.

Coaching: Die ständige Verbesserung wird zum normalen Tagesprozess. Der Coaching-Zyklus wiederholt sich ein- oder mehrmals täglich und soll ganz bewusst die kleinen Verbesserungsschritte begleiten.
(Bild: Ihlemann)

Dieser tägliche Verbesserungsprozess wird durch parallel laufende Coaching-Routinen unterstützt. Der Coaching-Zyklus wiederholt sich ein- oder mehrmals täglich. Ein Coach soll ganz bewusst die kleinen Verbesserungsschritte begleiten. Dabei liefert der Coach keine Lösungen oder Antworten auf das Problem. Es bleibt immer dem Mitarbeiter überlassen, sich dem aktuellen Hindernis anzunehmen, um an diesem Problem den nächsten Schritt in Richtung Lösung zu vollziehen.

Mit dem reibungslosen Produktionsfluss sind alle Arbeitsschritte miteinander verknüpft. Dadurch sinkt der Anteil nicht wertschöpfender Prozesse. Die Produktionsdurchlaufzeiten von durchschnittlich 25 Tagen wurden auf wenige Stunden verkürzt und die Produktivität erhöht.

Wo früher manchmal mehr als fünf Wochen bis zur Auslieferung eines Loses vergingen, hat sich die Zeit jetzt wesentlich verkürzt. Je nach Auftrag reichen eine Woche oder bei bereits bekannten Baugruppen wenige Tage, ohne dass Hektik ausbricht und andere Aufträge dafür zurückgestellt werden müssen.

Mit dem Fluss-Prinzip erhöht sich die Flexibilität für kurzfristige Änderungen oder variable Losgrößen. Zwar muss zunächst mehr Zeit investiert werden, um die einzelnen Arbeitsschritte in der Fertigungszelle organisatorisch und zeitlich richtig miteinander zu verzahnen. Bei der Vorbereitung und Überprüfung dieser Prozesse werden mögliche Schwachpunkte der zu fertigenden Baugruppe allerdings schneller erkannt als bisher. „Mit dem neuen Verfahren wird die falsch gesetzte Diode bereits nach wenigen Minuten entdeckt und nicht erst nach drei Wochen“, konkretisiert Bernd Richter.

* * Martin Ortgies ist selbstständiger Fachjournalist und Kommunikationsberater für technische Themen. Er lebt in Hannover.

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