Vor zehn Jahren war die Beschaffung einer Maschinenbasis eine ziemlich einfache Entscheidung: Granit für die Teile, die thermische Stabilität benötigen, Gusseisen oder Stahl für die Teile, die Festigkeit benötigen, und separate Anbieter für alles dazwischen. Diese Arbeitsteilung machte Sinn, als Präzisionsgeräte höchstens zwei oder drei Strukturmaterialien verwendeten. Es macht jetzt viel weniger Sinn.
Eine moderne Halbleiterinspektionsplattform könnte Folgendes kombinieren:Granitsockel, eine keramische Luftlageroberfläche, ein präzisionsgefertigtes Aluminiumgehäuse und ein Kohlefaserträger für eine bewegliche Achse - manchmal alle in derselben Baugruppe, manchmal über eine Handvoll zusammengehöriger Maschinen in einer Produktionslinie. Die Beschaffung jedes Materials von einem anderen Speziallieferanten ist nicht nur verwaltungstechnisch aufwändiger. Dadurch entsteht bei jeder Übergabe ein erhöhtes Toleranzstapel-risiko, da niemand vorgelagert dafür verantwortlich ist, wie die Teile tatsächlich zusammenpassen, wenn sie alle auf derselben Bank sitzen.
Die tatsächlichen Kosten der Aufteilung von Bestellungen auf Spezialanbieter
Dies ist das Teil, das nicht in einer Bestellung erscheint, sondern später in der Montage auftaucht. Wenn ein Granitsockel von einem Lieferanten stammt und die dazugehörige Metallhalterung von einem anderen, wurden die Schnittstellentoleranzen auf dem Papier entworfen und nicht anhand der tatsächlich nebeneinander sitzenden Teile überprüft. Kleine Abweichungen - ein um einige Hundertstel Millimeter abweichendes Lochmuster, eine Ebenheitsspezifikation, die von zwei QC-Teams etwas anders interpretiert wird - werden bei der Endmontage entdeckt, wo sie am teuersten zu finden sind.
Hinzu kommen Koordinationskosten, die leicht zu unterschätzen sind: Die Durchlaufzeiten stimmen selten überein. Ein Granitsockel ist früher als geplant fertig und befindet sich in einem Lagerhaus, wo er Feuchtigkeit aufnimmt, während ein speziell-bearbeiteter Metallrahmen drei Wochen später in Betrieb ist. Multipliziert man das mit einer Multi--Materialstückliste, erscheint die „billigere“ Beschaffungsstrategie pro-Komponente weniger effizient, sobald die gesamte Programmzeit berücksichtigt wird.
Was „One-Stop“ eigentlich bedeuten muss
Der Ausdruck wird im Lieferantenmarketing nur bedingt verwendet, daher lohnt es sich, genau zu sagen, worauf es wirklich ankommt. Es ist nicht einfach so, dass ein Unternehmen Granit und Metall auf derselben Rechnung angeben kann. Es geht darum, ob das gleiche Ingenieursteam die Grenzflächentoleranzen zwischen den Materialien überprüft, bevor etwas geschnitten wird - ob die Granitbasis und die daran befestigte Metallhalterung miteinander entworfen und einer Qualitätskontrolle unterzogen wurden, und nicht anhand zweier separater Zeichnungen, die sich zufällig auf dasselbe Nennmaß beziehen.
Wir arbeiten mit Granit, Präzisionskeramik, CNC-bearbeitetem Metall, Präzisionsglas, Mineralguss, UHPC und Kohlefaser-Trägerstrukturen. Der praktische Nutzen, den unsere Kunden berichten, ist nicht der niedrigere Stückpreis -, sondern weniger Überraschungen bei der Montage. Wenn eine Wafer-Handhabungsplattform eine Granitbasis, eine keramische Messreferenz und ein Aluminiumgehäuse benötigt, damit alle beim ersten Versuch richtig zusammenpassen, entfällt durch die Tatsache, dass ein Ingenieurteam für die gesamte Schnittstellenkette verantwortlich ist, ein Großteil des Rätselratens, das normalerweise am Montageband des Kunden entdeckt wird.
Wo das am wichtigsten ist
Das Risiko der Multimaterialbeschaffung zeigt sich am stärksten in einigen wiederkehrenden Szenarien: Geräte mit gemischten Wärmeausdehnungsmaterialien, die sich über einen Temperaturbereich gegenseitig verfolgen müssen, Baugruppen mit engen Positionstoleranzen, die sich über zwei oder mehr Komponentenmaterialien erstrecken, und Programme, bei denen die Vorhersagbarkeit der Vorlaufzeit genauso wichtig ist wie die Stückkosten. - Halbleitergeräte, die unter Produktionsfristen gebaut werden, haben selten Spielraum für eine nicht übereinstimmende Schnittstelle, die bei der endgültigen Integration entdeckt wird.
Es muss klar gesagt werden, dass ein einzelner-Materialspezialist nicht immer die falsche Wahl ist. Eine eigenständige Granit-Oberflächenplatte oder eine einmalige -Metallhalterung erfordert keine technische Prüfung mehrerer-Materialien -, die für ein einfaches Teil keinen Nutzen bringt. Die Berechnung ändert sich, sobald eine Baugruppe tatsächlich mehrere Materialtypen mit voneinander abhängigen Toleranzen umfasst, was bei der Konstruktion von Präzisionsgeräten zunehmend der Normalfall und nicht die Ausnahme ist.
Was Sie einem Multi-Materiallieferanten fragen sollten
Für technische Einkäufer, die einen Lieferanten bewerten, der behauptet, alles aus einer Hand für Granit, Metall, Keramik und andere Materialien zu bieten, müssen einige Fragen die tatsächliche Fähigkeit von einer Marketingaussage trennen: Führt dasselbe Team die Designüberprüfung für alle Materialien in der Baugruppe durch, oder werden Angebote für verschiedene Materialien von getrennten Abteilungen bearbeitet? Welche Kalibrierungsstandards und Rückverfolgbarkeit gelten einheitlich für alle Materialtypen, nicht nur für den, für den der Lieferant am besten bekannt ist? Und können sie fertige, zusammengebaute Beispiele - und nicht nur einzelne Komponenten - zeigen, in denen Materialien mit unterschiedlichen thermischen und mechanischen Eigenschaften erfolgreich integriert wurden?
Seit 1999 stammt ein großer Teil dessen, was wir über die Präzisionsfertigung gelernt haben, aus genau dieser Art von materialübergreifenden Montagearbeiten - Granit trifft auf Metall, Keramik trifft auf Glas -, und die Lektion ist gleich geblieben: Das harte technische Problem bei Präzisionsgeräten ist normalerweise nicht ein einzelnes Material. Es ist das, was an der Schnittstelle zwischen zwei von ihnen passiert.