Im zweiten Teil unserer Blogreihe „PAILOT für die Elektronikfertigung“ stand die Montageplanung und der Faktor Personal im Mittelpunkt. Wir haben gezeigt, wie APS-Systeme (Advanced Planning & Scheduling) die Feinplanung in der Elektronikfertigung auf ein neues Niveau heben – indem sie Schichtmodelle, Qualifikationen und verfügbare Kapazitäten realistisch abbilden und dadurch Termintreue und Ressourcenauslastung deutlich verbessern. Das Praxisbeispiel von STARTEAM Global machte dabei deutlich, wie sich durch eine intelligente, vernetzte Planung die Auslastung steigern und Verspätungen reduzieren lassen.
Im dritten Teil widmen wir uns nun dem nächsten zentralen Baustein der vernetzten Produktionsplanung: SMT und THT – und wie APS-Tools wie PAILOT helfen, Rüstzeiten zu minimieren, Engpässe zu vermeiden und so die Effizienz in der Elektronikfertigung weiter zu steigern.
SMT und THT effizient planen: Wie APS-Tools Rüstzeiten und Engpässe vermeiden
Die Elektronikfertigung ist geprägt von einer hohen Variantenvielfalt und komplexen Prozessketten. Insbesondere im Bereich der SMT- (Surface Mount Technology) und THT-Fertigung (Through Hole Technology) entscheidet die Planung über Effizienz, Liefertermintreue und Durchlaufzeiten. Doch gerade hier treten häufig Engpässe auf. Sei es durch lange Rüstzeiten in der SMT oder Prozessschritte in der THT, die nur für manche Produkte durchlaufen werden müssen. Moderne APS-Systeme (Advanced Planning & Scheduling) wie PAILOT bieten die Lösung: Sie machen Feinplanung transparent und Produktionsprozesse flexibel steuerbar.
SMT: Rüstzeitoptimierung in komplexen Szenarien
1. Beidseitige Bestückung und was das für die Feinplanung bedeutet
Viele Baugruppen werden heute beidseitig bestückt. Dabei entstehen Abhängigkeiten zwischen der Fertigung der beiden Seiten. Etwa durch gemeinsame Rüstvorgänge, Materialverfügbarkeit oder Prioritäten in der Linie. Ein APS-System erkennt diese Zusammenhänge automatisch und berücksichtigt sie in der Planung, unabhängig davon, ob Seite A und Seite B direkt hintereinander oder zeitlich versetzt produziert werden. Dadurch bleibt der Gesamtplan flexibel, gleichzeitig aber abgestimmt und effizient.
2. Herausforderung Rüstzeiten in High-Mix-Low-Volume-Umgebungen
In der High-Mix-Low-Volume-Produktion wechseln Produkte und Varianten häufig. Rüstvorgänge zählen deshalb zu den größten Zeitfaktoren. Ohne smarte Planung stehen Maschinen schnell still. Ziel ist es, die Fertigungsreihenfolge so zu gestalten, dass Produkte mit ähnlichen Rüstanforderungen nacheinander produziert werden und der Materialwechsel dadurch auf ein Minimum reduziert wird.
3. Zwei Varianten der Planung und ihre Grenzen
1. Planung mit Hersteller-Software: Viele SMT-Anlagenhersteller liefern Tools zur Rüstoptimierung mit. Wenn sie im Einsatz sind, kann mit pauschalen Rüstzeitwerten gearbeitet werden. Doch diese Systeme haben meist einen rein bereichsbezogenen Fokus – eine durchgängige PCBA-Planung bleibt außen vor. --> Gefahr von Silo-Planung.
2. Keine Software vorhanden: In vielen Fertigungen sieht die Realität so aus: Rüstfolgen werden in Excel gepflegt oder von erfahrenen Mitarbeitenden „im Kopf“ entschieden. Das mag bei geringer Produktvielfalt funktionieren, doch bei wachsender Komplexität sind Planabweichungen und Engpässe vorprogrammiert. Hier bietet die Einführung eines APS-Systems die Möglichkeit, diese Schwachstellen zu eliminieren.
4. Rolle von APS in der SMT-Planung
Ein APS-System verknüpft Auftragsprioritäten, Material, Personal und Rüstzeiten in einem dynamischen Modell. So lassen sich Szenarien simulieren und Engpässe bereits in der Planung vermeiden. Das bedeutet: weniger manuelle Nachsteuerung, höhere Ausbringung und realistischere Liefertermine.
5. Praxisbeispiel: Wie PAILOT Rüstoptimierung umsetzt
PAILOT analysiert automatisch alle Aufträge und bildet daraus Rüstgruppen, die auf gemeinsamen Produktmerkmalen basieren. Zum Beispiel gleiche Bestückseiten, Bauteilfamilien oder Linienzuordnungen. Innerhalb dieser Gruppen werden Aufträge so angeordnet, dass der Rüstaufwand insgesamt minimiert wird. Gleichzeitig bleibt die Planung flexibel genug, um Eilaufträge einzuschleusen, ohne dass das Gesamtsystem ins Stocken gerät.
THT: Flexibilität in der Integration
1. THT als Teil des PCBA-Gesamtprozesses (Printed Circuit Board Assembly)
Die THT-Fertigung ist ein zentraler Bestandteil der PCBA-Prozesskette. Sie folgt meist auf die SMT und beeinflusst unmittelbar Durchlaufzeiten und Liefertermintreue. Eine isolierte Planung reicht daher nicht aus – THT muss eng in den Gesamtplan integriert werden.
2. Besonderheiten der THT-Fertigung
Prozesse wie Schwalllöten oder Selektivlöten bringen eigene Anforderungen mit. Unterschiedliche Baugruppen benötigen unterschiedliche Prozessschritte, was die Planung komplexer macht.
3. Warum THT flexibel eingeplant werden muss
Während SMT stark von Rüstzeiten geprägt ist, erfordert die THT-Fertigung Flexibilität. Zusatzschritte wie Nachlöten oder selektives Löten können die Durchlaufzeit stark beeinflussen. Ein statischer Plan berücksichtigt das selten. In Folge treten oft Verzögerungen und Engpässe auf.
4. Optionale Schritte als Engpassfaktor und wie APS sie vermeidet
Oft sind es Prozessschritte, die nicht von jedem Produkt durchlaufen werden müssen, die eine Fertigungslinie ins Stocken bringen können: Spezielle Prüfungen, Beschichtungen oder Nacharbeiten. Ein APS-System wie PAILOT erkennt solche Abhängigkeiten frühzeitig und simuliert Alternativen: Aufträge können umgesteuert, Reihenfolgen angepasst oder Ressourcen anders priorisiert werden. So lassen sich Engpässe erkennen und beheben, bevor sie überhaupt entstehen.
Fazit
SMT und THT sind zwei zentrale Fertigungstechnologien im PCBA-Prozess. Beide mit eigenen Herausforderungen, die sich ohne moderne Planung nur schwer beherrschen lassen. Während die SMT-Planung stark von Rüstzeitoptimierung und Reihenfolgeabhängigkeiten geprägt ist, erfordert die THT-Fertigung ein Höchstmaß an Flexibilität bei Prozessschritten, die nicht von jedem Produkt durchlaufen werden müssen.
PAILOT verbindet beides: Wir integrieren SMT und THT in einen ganzheitlichen APS-Plan, reduzieren Rüstzeiten, vermeiden Engpässe und sorgen für realistische Liefertermine und hohe Termintreue. Das Ergebnis: weniger manuelle Eingriffe, mehr Transparenz und eine Produktion, die zuverlässig und flexibel zugleich ist.
