Interview: Bei der optischen Inspektion sind Scannersysteme schneller, genauer und wirtschaftlicher als Kamera-basierende Lösungen

20. September 2011 - Gerald Landt ist Geschäftsführer der modus hightech electronics GmbH. Das Unternehmen entwickelt, produziert und verkauft automatische optische Test- und Inspektionssysteme (AOI) für die Produktionsüberwachung. Im Gegensatz zu den meisten anderen Anbietern mit bewegten Kamerasystemen setzt modus auf vollflächige Bilderfassung mit Scannern.

AaT: In der Anbieter-Datenbank von All-about-Test finden sich für den deutschsprachigen Raum mehr als 50 Anbieter von AOI-Systemen (Automatische optische Inspektion). Wie kann sich da ein vergleichsweise kleines Unternehmen wie modus hightech electronics am Markt durchsetzen?

Gerald Landt: Unser Unternehmen gilt seit über einem Jahrzehnt als Spezialist für industrielle Bildverarbeitungssysteme und liefert Produkte auf Scannerbasis für eine zuverlässige Qualitätsprüfung elektronischer Baugruppen mit besonders kurzer Inspektionszeit. Wie auch unsere Mitbewerber konzentrieren wir uns nur auf einige Inspektionsbereiche, beispielsweise auf bestückte Leiterplatten. Hierfür haben wir eine eigene Scannertechnologie entwickelt. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung unserer Scannersysteme haben wir uns in diesem Bereich ein erhebliches Alleinstellungsmerkmal im Markt erarbeitet.

AaT: Bei diesem vielfältigen Angebot am Markt ist es sicherlich für Elektronikhersteller sehr schwierig, die optimale Lösung für die jeweilige Anwendung zu finden. Worauf sollte bei einer Anschaffung geachtet werden? Welche Anwendungsbereiche decken Ihre Systeme ab?

Gerald Landt: Vor der Anschaffung eines AOI-Systems ist es für eine optimale Lösung dringend ratsam, dass der Anwender die Inspektionsaufgabe und die Anforderungen, beispielsweise bei der Pasten-, Chip, oder Lötkontrolle, vorher in Form eines Lastenheftes oder einer Spezifikation sehr genau beschreibt. Denn die Herausforderungen stecken meistens im Detail und können dann zu unangenehmen Überraschungen führen, wenn die Erwartungen des Anwenders an das System nicht festgelegt und die für ihn relevanten Kriterien nicht definiert wurden.

Generell sind unsere Systeme in der Lage alle Fertigungsschritte einer Produktionslinie zu inspizieren, d.h. Pastenkontrolle nach dem Druckprozess, Chipkontrolle vor dem Lötofen und natürlich auch Lötkontrollen beim End of Line Test. Des Weiteren bieten wir auch AOI-Systemanwendungen im Bereich „One Piece Flow“ an, die auf statischen Matrixkameras beruhen und sich kundenspezifisch auf den Fertigungsprozess anpassen lassen. Anwendungen hier sind u.a. Schweiß- und Bondkontrolle. Sonderapplikationen wie „Conformal Coating“ Test mit UV-Beleuchtung sowie „Stenciltester und mechanische Oberflächenkontrolle runden unser Portfolio ab.

AaT: Im Gegensatz zu vielen anderen Anbietern setzen Sie hauptsächlich auf Scanner-Lösungen. Welche Vorteile bieten diese gegenüber Kamerasystemen?

Gerald Landt: Jedes Bilderfassungssystem bietet je nach Anwendung gewisse Vorteile für den Anwender. Ein großer Vorteil von Scannersystemen ist ihre Schnelligkeit: Die Bildaufnahme erfolgt mit nur einem Scan und die Bilddaten werden in maximal 25 Sekunden verarbeitet. Dabei sind Scanflächen von 300 x 400 mm (A3) sowie 420 x 550 mm (A2) möglich. Scannersysteme bieten eine bedeutend höhere Bildauflösung als Kamerasysteme. Die Bildverarbeitung erfolgt mit True Color RGB 24-Bit, mit einem kompletten Bitmap mit ca. 820 MPixel im Speicher. Im Gegensatz zu einem Großteil des Wettbewerbs verwendet modus anstatt virtuell aufbereiteter Bilder die Originalbilddaten im Bitmap-Format, wodurch eine höhere Bildauflösung erzielt werden kann. Überflur- und Unterflur-Betrieb sind simultan möglich, was eine weitere Zeitersparnis darstellt. Das Besondere am modus-AOI-System besteht darin, dass die Scannersysteme dank parallaxenfreier Bilderfassung ein rektifiziertes Bild liefern – also eine Abbildung der Baugruppen ohne perspektivische Verzerrungen. Ein besonderes Multi-LED-Beleuchtungssystem ist, abgestimmt auf die Bilderfassung, wahlweise schaltbar mit weißer und roter Beleuchtung. Weitere wichtige Vorteile sind ein erschütterungsfreier Betrieb, der erhebliche Kosteneinsparung bewirkt, da sich das Gerät nicht vor jedem Betrieb neu kalibrieren muss, sowie der geringe Wartungsaufwand. Lediglich die Glasplatte muss bei Verschmutzung gereinigt werden, auch hier werden erheblich Kosten gespart.

AaT: Viele Elektronikhersteller haben auch Fertigungsstätten im Ausland. In welchen Ländern außerhalb des deutschsprachigen Raums ist Ihr Unternehmen aktiv? Wie gewährleisten Sie dort einen umfassenden Support der Anwender?

Gerald Landt: Modus wird durch Vertriebs- und Service-Partner wie Accelonix und Itochu in vielen Ländern in Europa, Asien und Amerika vertreten. Teilweise unterhalten wir mit diesen Unternehmen schon sehr lange Geschäftsbeziehungen, so dass auch im Ausland ein umfassender Support unserer Kunden durch erfahrene Mitarbeiter gewährleistet ist.

AaT: Wie sehen Sie die Zukunft des AOI-Marktes? Wird es auch in fünf Jahren noch so viele Anbieter geben? Wo geht es technologisch betrachtet hin?

Gerald Landt: Es ist natürlich immer Spekulation, sich über die zukünftige Entwicklung der Märkte zu äußern. Persönlich sehe ich in Deutschland und Westeuropa weiterhin einen steigenden Bedarf an AOI-Systemen, da Effizienz und Qualitätskontrollen in der Produktion wesentliche Bestandteile der Optimierungen und Kostensenkungen darstellen.

Solange die Vielfalt der Anwendungen in den jeweiligen Inspektionsbereichen anhält, wird dort auch die Spezialisierung im Nischenmarkt an Bedeutung gewinnen. Durch Konsolidierungen und Synergieeffekte gibt es mit Sicherheit auch Verschiebungen von Marktanteilen.

In den nächsten Jahren werden CCD-Sensoren mit immer höheren Pixelzahlen und Geschwindigkeiten auf den Markt kommen. Dies ist zwar auf den ersten Blick ein Vorteil, aber die Auflösung der Objektive stößt immer mehr an das technisch Machbare im akzeptablen Kostenrahmen. Ein optisches System ist nur so gut wie sein schwächstes Glied. Deshalb bin ich der Meinung, dass die optischen Systeme weiterhin ein wesentliches Qualitätsmerkmal für ein AOI sind. Die Bildqualität steht und fällt mit der Optik. Dies ist im AOI-Bereich, also auch für modus, sehr wichtig, da die Bildqualität für die Kontrolle hochqualitativer Fertigungsprozesse von großer Bedeutung ist.

AaT: Vielen Dank für das Gespräch!

Das Interview führte Herbert Hönle.