Het voormalige Plantronics uit Emmen, producent van draadloze headsets, had de wens om een kleiner product te ontwikkelen en op de markt te brengen ter versterking van de concurrentiepositie en vergroting van het marktaandeel.
Het bestaande, grotere product had een uitvalpercentage in het productieproces van 10-15%. Dit product werd volledig manueel geassembleerd op productielocaties in Zuidoost Azië. De reële verwachting is dat een kleiner, kritischer product een veel hoger uitval percentage zou laten zien. Doorgaan met de huidige productiewijze was daarom geen optie. Besloten werd deze uitdaging bij STT Products neer te leggen.
Projectaanpak micro assemblagelijn
Een team van productontwikkelaars en productie-engineers van Plantronics, samen met engineers (vanuit allerlei disciplines) van STT Products gingen aan de slag. Binnen dit team kwam kennis van product, productie en machinebouw bij elkaar. Het team kwam in de conceptingfase al snel tot de conclusie dat de onstabiele factor van manuele assemblage uit het proces gehaald moest worden om het proces beheersbaar te maken. Want het nieuwe product was dermate kleiner dan het vorige dat manuele assemblage niet meer realistisch was binnen de gestelde kwaliteitseisen.
We hebben veel geëxperimenteerd om gevoel te krijgen bij het product, de bijbehorende kritische factoren en daarmee de omvang van het project. Deze uitdaging werd opgedeeld in meerdere deelproblemen om het zo overzichtelijker en oplosbaar te maken. En er werd, anders dan traditioneel, van binnenuit geëngineerd. Dit houd in dat er vanuit het product werd gekeken naar wat de uiteindelijke mechanisatie nodig had. We begonnen met het meest kritieke onderdeel, de losse bedrading solderen op een printplaat. De nauwkeurigheid die hiervoor vereist werd was te hoog om manueel op grotere schaal uit te voeren.
In een 3D tekenprogramma hebben we het product vergroot, daardoor werden we niet gehinderd door de kleine afmetingen. Vervolgens is naar een nieuwe productiewijze gezocht vanuit de gedachte: Wat in de grotere afmetingen mogelijk moet zijn, moet in het klein ook kunnen.
Oplossingsrichting
Het team kwam tot de conclusie dat de zes losse draden zo snel mogelijk in het proces een vaste positie moesten krijgen. Hiervoor hebben we een slimme productdrager ontwikkeld. Deze productdrager gaat met het product langs tien stations waar diverse bewerkingen er uiteindelijk voor zorgen dat er een micro connector, een stekker, wordt gemaakt. Een stekker is beter op te pakken en heeft een vaste vorm. Daardoor kan deze weer opgepakt worden om vervolgens gelijktijdig de zes draden op de printplaat te solderen. Voor de connector onderzochten de engineers onder andere welke afstand tussen de draadjes vereist is om deze te kunnen vertinnen.
Het belangrijkste in dit proces was het fixeren van de draden door deze te sorteren op kleur, strak te spannen, te vertinnen, te oriënteren naar de juiste onderlinge afstand, er een kunststof behuizing omheen te smelten, de draden op lengte te knippen en als laatste te solderen op de printplaat.
Het naast elkaar kunnen plaatsen van zes solderingen in de micro assemblagelijn maakt verdere miniaturisering in de toekomst mogelijk.
Resultaat: een micro assemblagelijn
Er zijn mooie resultaten behaald in het project. Ten eerste het foutloos kunnen assembleren (solderen) van de bedrading op de printplaat. Hiermee ging het uitvalspercentage aanzienlijk naar beneden, zoals de wens was van de klant.
Daarnaast is er een gemechaniseerd proces ontstaan met veel minder handarbeid. Alle stations zijn zo opgebouwd dat deze geïntegreerd kunnen worden in een volautomatisch productieproces, waardoor het aandeel handarbeid nog verder teruggedrongen kan worden.
Hierdoor is het productieproces veel minder operator afhankelijk geworden. De noodzaak van produceren in lagelonenland valt weg en er kan gekozen worden voor productie op het werelddeel waar het product ook verkocht wordt.