Zum 30-jährigen Unternehmensjubiläum im Jahr 2019 machte sich die Kolb Fertigungstechnik GmbH mit Sitz im nordrhein-westfälischen Willich selbst ein besonderes Geschenk: die erst in 2014 in Betrieb genommene Produktionshalle wurde noch einmal erweitert und die Fläche damit beinahe verdoppelt. Im Zuge dessen investierte der Fertigungsdienstleister in eine automatisierte und flexibel nutzbare THT-Linie.

Zum 30-jährigen Unternehmensjubiläum im Jahr 2019 machte sich die Kolb Fertigungstechnik GmbH mit Sitz im nordrhein-westfälischen Willich selbst ein besonderes Geschenk: die erst in 2014 in Betrieb genommene Produktionshalle wurde noch einmal erweitert und die Fläche damit beinahe verdoppelt. Im Zuge dessen investierte der Fertigungsdienstleister in eine automatisierte und flexibel nutzbare THT-Linie und zählt dabei auf die hundertjährige Erfahrung von Ersa in Sachen Löttechnik kombiniert mit den innovativen Automatisierungslösungen von Kurtz Ersa Automation.

Gerade einmal viereinhalb Jahre hat es gedauert, bis der bisherige Produktionsstandort nicht mehr den Bedarf nach räumlichen Nutzflächen erfüllte. Als Fertigungsdienstleister produziert Kolb in Willich unter anderem komplexe Torsteuerungen für Industriebetriebe oder Kommunikationsgeräte für Rundfunkanstalten, Formel 1 und Olympiazentren. Zusätzlich bietet das Unternehmen seinen branchenmäßig breit aufgestellten Kunden ein weitreichendes Spektrum von Komplettlösungen. Dazu gehören Materialbeschaffung, und -lagerung, Ersatzbaugruppenfertigung, Kabelkonfektionierung, optische Prüfung, elektrische Tests, außerdem das Lackieren und Vergießen von Baugruppen sowie die Endmontage bis zur bedruckten Verpackung inklusive der gesamten Versandlogistik.
Im Jahr 2018 entschied man sich aufgrund des stetig wachsenden Umsatzes dazu, einen Erweiterungsanbau neben dem vorhandenen Standort errichten zu lassen. Die Produktionsfläche wurde somit von 1.700 m² auf ca. 3300 m² beinahe verdoppelt und der Betrieb im April 2019 aufgenommen.

Gemeinsames Wachstum mit Bestandskunden

Den Grund für die enorme Umsatzsteigerung um 100% innerhalb von sechs Jahren sieht Udo Speck, Geschäftsführer für die Bereiche Produktion und Einkauf, vor allem darin, dass man bei Kolb auf ein gemeinsames Wachstum mit Bestandskunden setzt. Da die national und international aufgestellte Kundschaft in den vergangenen Jahren gewachsen sei, habe dies direkt auch die Auftragslage bei Kolb positiv beeinflusst. Um die gesteigerte Nachfrage stillen zu können, wurde im Zuge der Gebäudeerweiterung die bisherige Lötanlage durch eine hochflexible Inline THT Fertigungslinie von Ersa ersetzt.

Eckdaten Kolb Fertigungstechnik GmbH:

  • Gegründet 1989
  • 43 Mio € Umsatz in 2019
  • 186 Mio. maschinell bestücke elektronische Komponenten in 2019
  • 4 automatische Produktionslinien
  • 3300 m² Produktionsfläche

Funktionsweise der neuen Anlage

Diese ist seit 2019 bei Kolb im Einsatz und besteht aus zwei Arbeitsplatzgruppen (mit drei bzw. vier Bestückungsarbeitsplätzen), der Ersa POWERFLOW PRO Wellenlötanlage und dem auf die Anforderungen optimal abgestimmten Transportsystem.

Grundsätzlich können ein oder zwei unterschiedliche Produkte gleichzeitig produziert werden.
Werden alle sieben Bestückungsarbeitsplätze zusammengelegt, kann die Anlage als herkömmliches Umlaufsystem genutzt werden. Die Warenträger mit den darauf liegenden Baugruppen werden in diesem Fall zunächst an der 3er Gruppe bestückt, anschließend zur 4er Gruppe durchgeschleust und dort weiterbearbeitet. Dies ist meist bei komplexen Bestückungsaufgaben oder besonders großen Baugruppen der Fall.

Die Bypassstrecke gegenüber der 4er Arbeitsplätze ermöglicht es, auch zwei voneinander unabhängige Produkte zu fertigen. Die bestückten Warenträger der 3er Gruppe laufen über die Bypassstrecke an der 4er Gruppe vorbei und gewährleisten einen optimierten Produktionsfluss. Vor der Lötmaschine werden beide Stränge wieder zusammen- und der Lötmaschine zugeführt.

Die Ersa POWERFLOW PRO entspricht den von Kolb geforderten Kriterien einer durchsatzstarken Wellenlötanlage und vereint technische und wirtschaftliche Anforderungen optimal.

Der Rücktransport nach dem Lötvorgang erfolgt auf der unteren Transportebene. Nach dem Schrägauslauf der POWERFLOW werden die Warenträger mittels eines Lifters auf die darunterliegende Ebene gebracht. Unter der Lötanlage befindet sich ein Kühltunnel, der die Warenträger mit Hilfe von kalter Luft von etwa 90°C auf etwa 40°C abkühlt, sodass sie am Ende des Prozesses händisch entnommen werden können. Dies ist kein gesteuerter Prozess, da äußere Faktoren wie Transportgeschwindigkeit, Umgebungstemperatur oder Masse des Warenträgers schwer kalkulierbar sind. Dennoch werden so die Zeit und Strecke des Rücktransports optimal genutzt und die Temperatur des Warenträgers deutlich verringert.
Informationen zu den Laufwegen der Warenträger werden mittels RFID-Technologie (Radio-Frequency Identification) übertragen. Der auf den Warenträgern angebrachte Transponder wird an insgesamt drei Lesegeräten automatisch ausgelesen und entsprechend seiner Routeninformation weitergeleitet.

Die Entnahme der Warenträger aus dem Prozess erfolgt je nach Transponderinformation und vorheriger Planung an einem der Bestückungsarbeitsplätze.

Entscheidung für das Wellenlöten

Kolb nutzt die Anlage momentan für unterschiedliche Produkte, die dennoch zwei Gemeinsamkeiten haben: die Baugruppen weisen einen sehr hohen Anteil an THT-Bauteilen auf und werden in großen Mengen produziert. Laut Ersa Sales- und Key Account Manager Stefan Wurster waren somit die idealen Voraussetzungen für die Wellenlöttechnologie gegeben. „Obwohl die Welle im Vergleich zum Selektivlöten in Zukunft weniger im Fokus stehen wird, sind insbesondere Fertigungsdienstleister gut aufgestellt, wenn sie beide Prozesse im Haus haben und beherrschen. Mit dieser Maschine steht Kolb ein effizienter Prozess durch schnelles und wirtschaftliches Löten zur Verfügung.“.

Die 4er Gruppe an Bestückungsarbeitsplätzen ist in der Regel mit einer Produktfamilie, bestehend aus acht unterschiedlichen Varianten, voll ausgelastet. Die 3er Gruppe wird für die Produktion von Einzelprodukten genutzt und je nach Bestückungsaufwand besetzt.
„Unsere Kunden kommen aus ganz unterschiedlichen Branchen und haben dementsprechend unterschiedliche Produkte und Anforderungen. Dass wir darauf so flexibel reagieren und so die Lötmaschine bestmöglich auslasten können, ist für uns ein enormer Vorteil. “, sagt Kolb Geschäftsführer Udo Speck.

Zwei Spezialisten innerhalb des Kurtz Ersa-Konzerns

Einen weiteren Vorteil sieht er in der geballten Kompetenz in Sachen Löttechnik und Automatisierung unter dem Dach des Kurtz Ersa-Konzerns: „Wir haben in der Vergangenheit gelernt wie wichtig es ist, eng mit Kunden und Lieferanten zusammenzuarbeiten. Das transparente und professionelle Angebot von Kurtz Ersa hat uns überzeugt“.

Hauptansprechpartner war für ihn von Beginn an Ersa Key-Account, Stefan Wurster, die jeweiligen Experten aus den Bereichen Automation und Applikationstechnik wurden zur Konzeption hinzugezogen. Durch enge interne Abstimmungen und kurze Kommunikationswege zwischen der Ersa GmbH und der Kurtz Ersa Automation GmbH konnte ein reibungsloser Produktionsablauf und eine pünktliche Lieferung sichergestellt werden. Zwischen Bestellungseingang und der Aufstellung der Anlage in Willich vergingen keine zwölf Wochen.

Auch in anderen Bereichen der Elektronikproduktion vertraut Kolb auf die Marke Ersa. Seit 2018 ist im Bereich Selektivlöten eine VERSAFLOW 4/55 mit drei vorgeschalteten Bestückungsarbeitsplätzen im Einsatz. Mit dem ERSASCOPE Inspektionssystem können außerdem auch komplex verlötete Bauelemente wie z.B. BGA oder QFN Chips geprüft werden. Für Rework, oder Kleinserien steht ein IR 550 Rework System zur Verfügung.

Mehr Ergonomie an den Bestückerplätzen

Einen besonders hohen Stellenwert im Unternehmen Kolb hat die Ergonomie am Arbeitsplatz.
„Sich am Arbeitsplatz sicher und wohl zu fühlen ist die Grundvoraussetzung einen guten Job machen zu können.“, sagt Udo Speck. Aus diesem Grund wurden die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ab den ersten Planungen für den Bau der neuen Halle miteinbezogen. Konzepte zu Laufwegen oder Arbeitshöhen wurden diskutiert und abgestimmt.

Auch bei der neuen THT Linie wurden viele Ideen umgesetzt, die den Menschen, die täglich an der Maschine arbeiten, den Alltag erleichtern.
Eine Besonderheit ist in diesem Zusammenhang der Rücktransport, der nicht wie üblich unterhalb des Bestückungsbandes, sondern parallel dazu unter der Bypassstrecke verläuft. Für die Mitarbeiter an den Arbeitsplätzen ergibt sich dadurch eine große Beinfreiheit.
Hinsichtlich Materialbereitstellung und Beleuchtung wurden die bestehenden Konzepte von Kolb aufgegriffen. Die Bestückungsarbeitsplätze sind so konzipiert, dass die Materialbereitstellungswägen so an den Arbeitsplatz rangefahren werden können, dass die Greifwege möglichst kurz und unkompliziert sind.

Laut Udo Speck haben diese Maßnahmen durchaus auch positive Auswirkungen auf die wirtschaftlichen Ergebnisse. Fehler können vermieden und der Durchsatz dadurch gesteigert werden.

Kurtz Ersa Automation GmbH:

Die heutige Kurtz Ersa Automation wurde im Jahr 1996 als Metallbearbeitung Wertheim GmbH gegründet. Im Verlauf der Jahre wurde bei Kurtz Ersa dem Bedarf nach effizienten Automatisierungslösungen mit einer Neuausrichtung des Unternehmens Rechnung getragen, das seit Anfang 2020 unter Kurtz Ersa Automation GmbH firmiert. Folgerichtig liegt der Fokus inzwischen voll auf Automatisierungstechnik. Ob mit, oder ohne Robotik – das Kurtz Ersa Automation-Team entwickelt intelligente Lösungen, die in industriellen Automatisierungsprojekten unterschiedlichster Art erfolgreich zum Einsatz kommen.

Neben der Realisierung von Automatisierungskonzepten mit den hauseigenen Marken „Ersa“ im Bereich der Elektronikfertigung und „Kurtz“ im Bereich Automotive- und Protective-Solutions, wird das fundierte Know-how auch für externe Kunden in verschiedenen Branchen bereitgestellt.

Ersa Domink Farrenkopf
Dominik Farrenkopf
Applikationsingenieur

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