Präzisionsbearbeitung von technischen Kunststoffen & Leiterplatten für die Elektronikindustrie

In den 60ern und 70ern absolvierte Bill Devine Einsätze in Vietnam und arbeitete bei Excellon im Vertrieb von Equipment für Leiterplattenhersteller (PCB). 1978 machte er sich selbstständig und gründete QC Drilling, Inc. (heute QC Precision Machining) in Alston, MA, um Bohr- und Fräsdienstleistungen für die aufstrebende PCB-Industrie anzubieten.

Angesichts seines Hintergrunds startete Devine mit einer einzelnen Excellon-Maschine – und von Anfang an war er geneigt, neueste Technologie sofort einzusetzen, sobald sie von seinem Ex-Arbeitgeber veröffentlicht wurde. Dadurch war QC Drilling praktisch der weltweit erste Hersteller, der Excellons Concept IV Maschine und CNC VII Steuerung nutzte. In einer Branche, wo Geschwindigkeit und Effizienz über Erfolg oder Misserfolg entscheiden, sah Devine neue Technologie als Wettbewerbsvorteil.

Während der Shopfloor optimiert wurde, straffte Devine das Geschäftsmodell im Büro. Er bemerkte: Margen bei gelegentlichen Kunststoffteil-Aufträgen waren 5-mal höher als bei den täglichen PCB-Jobs. Angesichts zunehmend wettbewerbsintensivem PCB-Markt verlagerte QC Drilling den Fokus auf kleine, flache Kunststoffteile, die viele derselben Kunden benötigten, für die sie PCBs gefertigt hatten.

In den 90ern führte der Erfolg dieser Migration zum Kunststoffteilebau zu einem neuen Standort: QC Drilling zog nach Salem, NH und baute ein 10.000 sq. ft. Gebäude. Ende der 90er übernahm Bills Sohn Shawn Devine die Leitung mit ähnlicher zukunftsorientierter Technologie-Sicht als Wettbewerbsvorteil. Bediener erhielten Barcodescanner für Jobtracking durch die Produktion, Management nutzte Handheld-PDAs für Echtzeit-Überblick vom Büro oder unterwegs. Mit diesem Echtzeit-Produktionsblick und Lagerverwaltungssystem hält QC Drilling sein Versprechen von Geschwindigkeit und Service.

„Ich kann einen Kunden in New York anrufen, die Zeichnung eine Minute später auf meinem Handy haben und wenige Minuten später ein Angebot basierend auf Lagerbestand und Auslastung zurücksenden. Diese Agilität gewinnt Aufträge – und oft fertigen wir die Teile noch am selben Tag.“ – Jeff Murray, Sales Manager

Shawn Devine, QC Drilling President, sah die Implementierung von Tracking- und Managementtechnologie als beste Antwort auf einen weiteren Fokuswechsel – von Großserien zu Kleinserien mit hoher Variantenvielfalt. „Schauen Sie: Wenn ein Hersteller 5 Wochen auf ein Teil warten kann, schickt er es nach Asien oder Mexiko zum Billiglohn. Wenn Zeit kritisch ist, muss der Job regional bleiben … alles, was wir tun, muss auf das gemeinsame Ziel Geschwindigkeit und Effizienz einzahlen.“

Entsprechend suchte Shawn Devine bald Shopfloor-Equipment, das der Effizienz und Agilität der Bürotechnologie entsprach – und sich damit integrieren ließ. Herbst 2005 kaufte QC Drilling ein DATRON High-Speed-Bearbeitungszentrum für 3-Achs-Jobs und Metallbearbeitung, die sie mangels Kapazität „nicht geboten“ hatten. Jetzt konnten kleine Bauteil-F&E und Kleinserienfertigung auf einer Maschine laufen. Exklusiv für Kleinwerkzeuge konzipiert, fräsen, bohren und gravieren DATRON-Maschinen. 3D-Tastfähigkeiten liefern Genauigkeit und Qualitätskontrolle, automatisches Werkzeugmanagement, 60.000 U/min Spindel und Spraynebel-Kühlsystem liefern gemeinsam Geschwindigkeit und unvergleichliche Oberflächengüte.

Zudem ermöglichte DATRONs Steuerungssoftware QC Drilling die schnelle Integration der neuen Maschine. „Anders als ältere Maschinen, die einen separaten PC für Jobtracking brauchen, hat die DATRON einen Standard-PC mit USB-Ports, wo der Barcodescanner direkt eingesteckt wird … online ab Tag eins.“ – Mark Bailey, General Manager.

Bald war die DATRON-Maschine ausgelastet: zwei Schichten besetzt, eine unbesetzt. Typische Jobs: Metall bis diverse Kunststoffe, alle relativ kleine Volumen kleiner Teile. Viele Teile werden aus Plattenmaterial gefräst, QC Drilling nutzt DATRONs VacuMate™-Technologie als bevorzugte Spannmethode.

Der VacuMate von DATRON ist darauf ausgelegt, flache Werkstücke schnell und effizient auf dem Bearbeitungstisch zu sichern. Dünnes Material, das zuvor nur mit großer Schwierigkeit zu spannen war, wird jetzt buchstäblich in Sekunden gesichert – einschließlich Kunststofffolien von 0,001″ Dicke oder Aluminiumbleche bis 0,250″. Der Vakuumtisch hat luftstromoptimierte Ports mit versenkten Kammern für überlegene Vakuumverteilung. Ein kostengünstiges, gasdurchlässiges Substrat dient als Opferschicht, sodass der Fräser durch das Werkstück schneiden kann, ohne in den Tisch zu schneiden.

Weil DATRON-Maschinen speziell für High-Speed-Mikrobearbeitung gebaut sind, erzeugt die Spindel weniger Kraft – Vakuum kann so Spannvorrichtungen und Rohlinge halten, was mit konventioneller CNC unmöglich ist. Zentriereinsätze an der Unterseite jedes Segments registrieren sich in konischen Kavitäten (von der Maschine selbst gefräst) auf der Tischfläche. Das ergibt ein „Boss-in-Cavity“-System, das Lagewiederholbarkeit sichert. Dieses System kombiniert mit dem großen 40″ x 27″ Arbeitsraum der DATRON-Maschine erlaubt Mehrfachaufspannungen für häufige Projekte oder Jobtypen und Agilität bei eingehenden Aufträgen. Wenn QC Drilling mitten in einem Batch ist und ein unerwarteter Eilauftrag kommt, tauschen sie einfach eine Vorrichtung gegen den neuen Job. Nach Erledigung kehrt die erste Vorrichtung an ihren Platz zurück und sie machen dort weiter.

Shawn Devine: „Die Fähigkeit, schnell auf wechselnde Bedürfnisse zu reagieren, ist der Kern von Agilität … und Agilität ist genau das, was QC Drilling den Wettbewerbsvorteil verschafft.“

Die Bedeutung von QC Drilling als Case Study: Statt nach Großserien zu sehnen, haben sie Kleinserien als tragfähiges, profitables Geschäftsmodell angenommen – und neue Technologie dafür adaptiert. „Wir werden nicht für Angebote bezahlt, also haben wir ein System, um schnell und präzise zu kalkulieren, Jobs reinzuholen und erledigt zu kriegen. Wir sind dafür strukturiert … und machen das gut.“ – Devine.

Tatsächlich ist QC Drilling so weit vom Großserien-Denken entfernt, dass sie nicht einmal mit der Wimper zucken, wenn perfektionierte Teile dann in Asien in Massenproduktion gehen. Diese Änderungen erlauben ihnen, zum nächsten Projekt hinter ihren Maschinen zu wechseln – und da scheint kein Ende in Sicht.

„Das spielt in unser Geschäftsmodell. Die DATRON-Ausrüstung ist ausgelastet, obwohl wir an der Oberfläche dessen, was sie kann, kaum gekratzt haben. Es ist robuste Technologie und die Möglichkeiten sind grenzenlos … und damit auch das Gewinnpotenzial.“ – Shawn Devine, QC Drilling President