Das Geschäft mit Electronic Manufacturing Services (EMS) verändert sich rasant aufgrund des Drucks durch Individualisierung, kürzere Produktlebenszyklen und schnellere Innovation.High-Mix Low-Volume (HMLV)Die Auftragsfertigung hat sich als vorherrschendes Fertigungsparadigma etabliert, insbesondere in Bereichen wie Industrieelektronik, medizinischen Geräten und IoT-Produkten.
Die meisten Hersteller arbeiten weiterhin mit Produktionssystemen, die ursprünglich für eine Ausgabe mit hohem Volumen und geringer Varianz eingerichtet wurden. Diese starren Produktionslinien sind zwar in einem stabilen Umfeld effektiv, haben jedoch große Schwierigkeiten, wenn sie in Kleinserienprojekten eingesetzt werden. Das Ergebnis sind steigende Kosten, Ineffizienz und der Verlust von Marktchancen.
Flexibilität ist kein Nebenvorteil mehr – sie ist eine grundlegende Fähigkeit. Der Grund für das Scheitern starrer Systeme und die Lösung, die flexible Fertigung für diese Probleme bietet, sind der Schlüssel, den jeder EMS-Dienstleister besitzen sollte, um wettbewerbsfähig zu bleiben.
Die einzigartigen Anforderungen der HMLV-Fertigung
Die HMLV-Produktion ist nicht wie die herkömmliche Massenfertigung. Hersteller sind gezwungen, mit einer hohen Vielfalt an Designs in kleinen Losgrößen statt mit einem großen Volumen eines einzelnen Produkts umzugehen, und Spezifikationen können sich häufig ändern.
Diese Komplexität zeigt sich im Umfeld des Rettungsdienstes in mehreren Aspekten:
Regelmäßige Konstruktionsänderungsaufträge (ECOs)
Verschiedene und sich ständig ändernde Stücklisten (BOMs)
Verkürzte Produktlebenszyklen und schnelle Entwicklung
Steigende Nachfrage nach Individualisierung und schneller Abwicklung
Diese Merkmale bilden eine sehr dynamische Produktionsumgebung, in der es weniger Vorhersehbarkeit gibt. Die Effizienz von HMLV beruht auf Flexibilität, im Gegensatz zur Massenproduktion, bei der die Effizienz in der Wiederholung liegt.
Der Grund, warum starre Produktionslinien scheitern
Übermäßig lange Rüstzeit
Starre Produktionslinien sind für lange, kontinuierliche Durchläufe ausgelegt. In der Kleinserienfertigung sind jedoch häufige Umrüstungen unvermeidlich. Jeder Produktwechsel erfordert die Programmierung der Maschine, Änderungen an den Werkzeugen, den Materialwechsel und die Qualitätsprüfung.
Diese wiederholten Änderungen führen zu erheblichen Ausfallzeiten. Die Anlagen benötigen viel Zeit, um sich neu einzurichten, anstatt Wert zu schaffen. Dies verursacht erhebliche Produktivitätsverluste und höhere Betriebskosten in einer Reihe von Chargen.
Strenge im Umgang mit Produktänderungen
Die HMLV-Umgebung benötigt Systeme, die sich leicht an verschiedene Produktkonfigurationen anpassen lassen. Starre Linien verfügen nicht über diese Flexibilität. Sie werden im Allgemeinen auf festen Arbeitsabläufen und Standardverfahren aufgebaut, und es ist schwierig, sie anzupassen, ohne sie zu stören.
Je vielfältiger die Produkte sind, desto zahlreicher die Engpässe. Dies macht die Planung komplizierter, die Ressourcenzuteilung weniger effizient und die Vorhersagbarkeit der Durchlaufzeiten weniger berechenbar. Diese mangelnde Reaktionsfähigkeit kann sich letztlich negativ auf die Kundenzufriedenheit und die Lieferperformance auswirken.
Schlechte Kostenstruktur kleiner Losgrößen
Die Stückkosten in der Kleinserienproduktion sind naturgemäß hoch, da Skaleneffekte fehlen. Dies wird durch starre Systeme noch verschärft.
Installationskosten, Materialverschwendung zwischen den Arbeitsgängen und Maschinenausfallzeiten sind einige der Faktoren, die die Kosten erhöhen. Diese Ineffizienzen werden mit hoher Wahrscheinlichkeit die Rentabilität in Branchen mit ohnehin schon geringen Gewinnspannen zerstören.
Darüber hinaus haben unflexible Systeme in der Regel größere Losgrößen, um die Rüstkosten wieder hereinzuholen, was mit der Kleinserienfertigung von HMLV unvereinbar ist.
Begrenzte Unterstützung für Anpassung und Innovation
Die heutigen Märkte stellen immer höhere Anforderungen an maßgeschneiderte Lösungen. Kunden verlangen Produkte, die bestimmte Anforderungen erfüllen und in vielen Fällen kurze Durchlaufzeiten haben.
Starre Produktionslinien, die auf eine einheitliche Fertigung ausgelegt sind, tun sich schwer damit, diese Art der Individualisierung zu ermöglichen. Sie sind nicht so agil, wie es erforderlich wäre, wenn es darum geht, Designänderungen vorzunehmen oder in kurzer Zeit neue Produkte auf den Markt zu bringen.
Diese Einschränkung bremst nicht nur Innovationen, sondern verringert auch die Fähigkeit eines Herstellers, in den sich rasant verändernden Märkten zu konkurrieren.
Vorteile der flexiblen Fertigung
Weniger Einrichtungszeit dank modularer Konstruktion
Modularität wird bei der Konstruktion flexibler Fertigungssysteme berücksichtigt. Sie ermöglicht außerdem eine schnelle Neukonfiguration von Anlagen und Prozessen, um sich an verschiedene Produkte anzupassen.
Dies spart erheblich Rüstzeit und ermöglicht es Herstellern, Chargen mit nur geringen Unterbrechungen zu wechseln. Dies führt zu einer allgemeinen Steigerung der Anlagenauslastung, und die Produktion kleiner Stückzahlen wird effizient.
Adaptive Automatisierung und intelligente Technologien
Flexible Automatisierung setzt im Gegensatz zur traditionellen Automatisierung, die unflexibel und auf einzelne Aufgaben fokussiert sein kann, Technologien wie programmierbare Systeme, kollaborative Roboter und datengestützte Entscheidungsunterstützungswerkzeuge ein.
Solche Systeme sind in der Lage, dynamisch auf schwankende Produktionsanforderungen zu reagieren. So lassen sich beispielsweise Maschinenprogramme leicht aktualisieren, und Produktionsdaten können genutzt werden, um die Planung und Ressourcenzuweisung zu verbessern.
Die Digitalisierung verbessert zudem die Transparenz im gesamten Produktionsprozess und ermöglicht so eine bessere Koordination und schnellere Problemlösungen.
Verbesserte Markteinführungszeit
Geschwindigkeit ist eine wichtige Wettbewerbsvariable in der HMLV-Umgebung. Flexible Fertigung ermöglichtschnelles Prototypingbeschleunigte Einführung neuer Produkte (NPI) und verkürzte Produktionszyklen.
Die Hersteller sind in der Lage, schnell auf den Markt zu reagieren, mit geringerem Risiko neue Designs zu erproben und Produkte früher als die Wettbewerber auf den Markt zu bringen. Agilität ist insbesondere in Branchen mit kurzzyklischer Innovation von Nutzen.
Verbesserte Ressourceneffizienz
Anpassungsfähige Systeme nutzen die verfügbaren Ressourcen besser. Hersteller werden mit kleineren Losgrößen effizienter arbeiten können, da sie Abfall reduzieren und Stillstandszeiten minimieren können.
Darüber hinaus kann die Produktion flexibel gestaltet werden, um eine genauere Bestandskontrolle zu ermöglichen. Hersteller können die Produktion genauer an die tatsächliche Nachfrage anpassen, anstatt große Mengen zu produzieren, die zu diesem Zeitpunkt möglicherweise nicht benötigt werden.
Eine Grundlage für kontinuierliche Verbesserung
Flexibilität betrifft nicht nur die Ausstattung, sondern auch Prozesse und die Organisationskultur.
Kontinuierliche Verbesserung findet häufig ihren Weg zu Herstellern, die Flexibilität leben und daran interessiert sind, in kleinen Schritten Fortschritte bei Effizienz, Qualität und Reaktionsfähigkeit zu erzielen. Diese Haltung ist in HMLV-Umgebungen entscheidend, da die Situationen dynamisch sind.
Die kontinuierliche Verbesserung von Arbeitsabläufen und die Nutzung von Datenerkenntnissen ermöglichen es EMS-Dienstleistern, die Leistung unabhängig von Schwankungen auf einem hohen Niveau zu halten.
Verwandlung von Kleinserien-Problemen in Chancen
Obwohl die Kleinserienfertigung Komplexität mit sich bringt, schafft sie auch Chancen. Die Möglichkeit zur Individualisierung ermöglicht es flexiblen EMS-Anbietern, Nischenmärkte und hochspezialisierte Anwendungen zu bedienen und eine enge Beziehung zu ihren Kunden aufzubauen.
Zudem kann die Fähigkeit, verschiedene Produkte effektiv zu managen, die Abhängigkeit von einem bestimmten Marktsegment verringern und die Stabilität gegenüber Nachfrageschwankungen erhöhen.
Das Potenzial der flexiblen Fertigung wird durch die Fortschritte der Industrie-4.0-Technologien, einschließlich Echtzeit-Datenanalyse und intelligenter Produktionssysteme, weiter gesteigert. Diese Werkzeuge können Herstellern helfen, selbst in einer sehr komplexen Umgebung präziser und reaktionsfähiger zu arbeiten.
Mit dem aktuellen Trend zur HMLV-Produktion in der EMS-Branche wird deutlich, dass herkömmliche Produktionslinien unter bestimmten Einschränkungen leiden, die die Kosten erhöhen und die Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen. Die mit traditionellen Produktionslinien verbundene Unflexibilität führt zu einer weniger effektiven Handhabung von Umrüstungen und Individualisierungsanforderungen. Im Gegensatz dazu sind flexible Fertigungsprozesse in der Lage, kürzere Übergangszeiten, eine bessere Ressourcenzuteilung und eine dynamischere Reaktion auf Marktanforderungen zu gewährleisten. In einem Umfeld, das von schrumpfenden Produktlebenszyklen und rascher Innovation geprägt ist, hört Flexibilität auf, ein Luxus zu sein, und wird vielmehr zu einer Voraussetzung für Erfolg.
PCBCart bietet eine Kombination aus leistungsfähigen HMLV-Produktionskapazitäten und reaktionsschnellen Dienstleistungen, wodurch es möglich ist, hervorragende Services für Kunden bereitzustellen, die in komplexe Leiterplattenfertigung und Kleinserienproduktion eingebunden sind.
Hilfreiche Ressourcen
•Wie viel kostet die Leiterplattenbestückung: Ein vollständiger Leitfaden von den Grundlagen bis zu Optimierungsansätzen
•Design for Manufacture and Assembly von Leiterplatten und die allgemeinen Regeln, denen es entspricht
•Einige praktische Methoden zur Bewertung der Fähigkeiten eines SMT-Assemblers
•PCBCarts fortschrittlicher schlüsselfertiger Leiterplattenbestückungsservice mit mehreren wertschöpfenden Optionen
