ROHM wurde 1954 in Kyoto gegründet und ist ein Halbleiterhersteller. Zunächst bot das Unternehmen Widerstände an, entwickelte dann aber auch Transistoren, Dioden und ICs, wobei der Schwerpunkt in jüngster Zeit auf SiC-Halbleitern lag, die die Dekarbonisierung beschleunigen dürften. 1971 gründete ROHM als erstes japanisches Unternehmen eine Präsenz im Silicon Valley. Jetzt, mit einem weltweiten Netzwerk von Vertriebs-, Entwicklungs- und Produktionsstandorten, entwickeln wir uns weiterhin zu einem globalen Unternehmen mit Sitz in Japan.
ROHM ist davon überzeugt, dass der wichtigste Weg, ein Unternehmen zu werden, das von Kunden und anderen Stakeholdern auf der ganzen Welt gewählt wird, in einer Fertigung liegt, bei der der Qualitätsgedanke an erster Stelle steht. Dieses Mal stellen wir die „Flexible Lines“ der nächsten Generation von ROHM vor, die ersten in der Branche, die eine Produktion mit hohem Mix und geringem Volumen auf der Grundlage eines sorgfältigen Qualitätsdesigns ermöglichen.

Eigene Produktionssysteme gewährleisten eine stabile Versorgung mit qualitativ hochwertigen Produkten

Im Einklang mit dem Unternehmensziel „Quality First“ hat ROHM seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 1954 eigene Produktionssysteme entwickelt, um eine stabile Versorgung mit qualitativ hochwertigen Produkten sicherzustellen. Diese Produktionssysteme entwickeln sich parallel zur Entwicklung der Elektronikindustrie ständig weiter.
Für die Back-End-Produktion beispielsweise, bei der Halbleiterchips in Würfel geschnitten und in Paketen versiegelt werden, haben wir in den 1980er Jahren die ursprüngliche Linie der ersten Generation entwickelt. In den 1990er Jahren haben wir eine integrierte Produktionslinie für hoop geschaffen, und in den 2000er Jahren, als der Markt weltweit expandierte, haben wir eine breite Linie etabliert, um Massenproduktion zu erreichen, die Qualität zu verbessern und die Kosten zu senken.
Neben der Massenproduktion gibt es in letzter Zeit auch immer mehr Anfragen für Kleinserienfertigung im Automobil- und Industrieausrüstungsmarkt sowie von Kunden, die neue Produkte entwickeln. Deshalb hat ROHM im Jahr 2021 eine „flexible Linie“ eingeführt, die durch die Reduzierung von Qualitätsschwankungen und die Minimierung menschlicher Eingriffe ein qualitativ hochwertiges Design ermöglicht, das sich ideal für die Produktion mit hohem Mix und geringen Stückzahlen eignet.

Eine neue „flexible“ Produktionslinie, die die konventionelle Weisheit der Branche auf den Kopf stellt

Die flexible Linie von ROHM ist eine Produktionslinie der nächsten Generation, die durch die Kombination der Konzepte einer High-Mix-Produktion in kleinen Stückzahlen mit sorgfältig hochwertigem Design entwickelt wurde.
Im derzeit in Betrieb befindlichen Hirokawa-Werk von ROHM Apollo in der Präfektur Fukuoka (Japan) sind drei Ausrüstungssätze in U-Form aufgereiht, zwischen denen AGVs (Automated Guided Vehicles) fahren. Ingenieure überwachen den Status aller Leitungen über Monitore in einem angrenzenden Kontrollraum.

High-Mix-Produktion mit geringem Volumen
Warum das Konzept der High-Mix-Low-Volume-Produktion wählen? Herr Miwa, Leiter der Abteilung Fertigungsinnovation, der sich seit vielen Jahren mit dem Aufbau von Produktionsanlagen beschäftigt, erläutert die Gründe wie folgt.
„Es gibt eine Reihe von Kunden in der Automobil- und Industrieausrüstungsbranche, die eine konstante Versorgung mit Komponenten in kleinen Mengen über einen langen Zeitraum benötigen. Als Reaktion darauf waren wir davon überzeugt, dass wir eine stabile Versorgung gewährleisten können, indem wir ein System etablieren, das nicht auf Massenproduktion ausgerichtet ist und breite Linien für große Bestellungen und flexible Linien für kleinere Mengen verwendet.
Als Reaktion darauf waren wir davon überzeugt, dass wir eine stabile Versorgung gewährleisten können, indem wir ein System etablieren, das nicht auf Massenproduktion ausgerichtet ist und breite Linien für große Bestellungen und flexible Linien für kleinere Mengen verwendet. Das allein war schon eine Herausforderung!‘“

<Tadatoshi Miwa, General Manager, Abteilung Fertigungsinnovation, ROHM Co., Ltd.>

Im Allgemeinen erfordern Massenproduktionslinien bei der Herstellung unterschiedlicher Produkte den manuellen Austausch von Vorrichtungen und Werkzeugen wie Formen bei jedem Prozess sowie die Feinabstimmung und Optimierung der Ausrüstung. Daher unterliegen diese Linien während der Produktion mit hohem Mix und geringem Volumen häufigen Umrüstungen, was sich auf die Linienauslastung und die Produktqualität auswirken kann. Die neue flexible Linie von ROHM automatisiert den Schaltvorgang, der zuvor manuell durchgeführt wurde. Jetzt können wir mehrere Produkte auf einer einzigen Linie herstellen und gleichzeitig die Qualität auch bei Kleinserienproduktion gewährleisten.

Gründliches, hochwertiges Design
Das zugrunde liegende Konzept eines sorgfältigen Qualitätsdesigns entstand aus unserem Streben nach der Entwicklung eines Null-Fehler-Fertigungssystems, das keine fehlerhaften Produkte produziert, um den immer strengeren Qualitätsanforderungen im Automobilbereich gerecht zu werden.
Bei der Großserienproduktion wird die Qualität durch die Einführung von Inspektionen in jedem Schritt des Prozesses zusätzlich zur Produktsortierung am Ende des Prozesses verbessert. „Im Gegensatz dazu verfolgt unsere flexible Linie eine mutige Politik des hochwertigen Designs“, sagt Herr Ariga, Division Manager der Abteilung Fertigungsinnovation von ROHM.
„Unsere Politik besteht darin, die Qualität in jedem Schritt des Prozesses zu verbessern.
Der Schlüssel liegt darin, Variationen in 5M1E (Mensch, Methode, Messung, Material, Maschine und Umwelt) zu minimieren.“

<Kenji Ariga, Division Manager, Development Segment, Abteilung Fertigungsinnovation, ROHM Co., Ltd.>

Nehmen wir als Beispiel die Maschinenvariation. In der Vergangenheit wurden für einen einzelnen Prozess mehrere Vorrichtungen und Werkzeuge verwendet, was stets zu geringfügigen Qualitätsschwankungen führte. Unsere flexible Linie nutzt ein einfaches System aus 1 Vorrichtung, 1 Werkzeug und 1 Prozess, um maschinenbedingte Abweichungen zu reduzieren.
Wir betrachten den Menschen auch als einen der Faktoren, die zur Variation beitragen, und haben alle Leitungsumschaltungen, Inspektionen, Lieferungen und andere Aufgaben automatisiert, die zuvor manuell ausgeführt wurden. Wir arbeiten daran, die Qualität zu stabilisieren, indem wir menschliche Eingriffe so weit wie möglich reduzieren.
Darüber hinaus verlassen wir uns nicht auf die Erfahrungen und die Intuition von Facharbeitern, sondern visualisieren Maschinen, Materialien und Verarbeitungsbedingungen, um durch Abweichungen verursachte Probleme zu vermeiden. Im unwahrscheinlichen Fall eines Problems können wir dank der umfassenden Rückverfolgbarkeit die Grundursache in Echtzeit bis hin zum einzelnen Produkt selbst identifizieren.
Unsere flexible Linie minimiert diese Schwankungen und erreicht eine Fehlerrate von 1 von 500 Millionen Stück (Prozessfähigkeitsindex CPK=2,0 oder höher), verglichen mit einer typischen Produktionslinie mit einem Verhältnis von ca. 30.000 von 500 Millionen Stück (CPK=1,33). Dies zeigt uns, dass unser Ziel einer hochwertigen Gestaltung erreicht wurde.

Effektive Produktionslinien für BCP und Umweltmaßnahmen

Da flexible Linien einen sehr hohen Automatisierungsgrad aufweisen, ist es durch die Installation genau derselben Ausrüstung an mehreren Standorten möglich, jederzeit und überall Produkte mit derselben Qualität herzustellen. In dieser Zeit globaler Unsicherheit können wir zu einer vertrauenswürdigen Präsenz werden, die in der Lage ist, Kunden weltweit eine konsistente Produktversorgung zu bieten.
Wir können die gesammelten Daten auch nutzen, um den Energieverbrauch weiter zu visualisieren und jederzeit im Auge zu behalten. Da der globale Umweltschutz zu einem wichtigen Thema wird, glauben wir daran, zu einer Produktion beizutragen, die die Energieeinsparungen verbessert und gleichzeitig die CO₂-Emissionen aus der Elektrizität reduziert.

BCP: Geschäftskontinuitätsplan

Die Schlüssel zur Entwicklung: Ein vertikal integriertes Produktionssystem und Technologievererbung

Seit dem Start des Projekts im Jahr 2018 dauerte es etwa anderthalb Jahre, bis das Stadium der Massenproduktionsverifizierung erreicht war. Es gibt zwei Hauptgründe, warum wir verschiedene Schwierigkeiten überwinden und eine flexible Linie entwickeln konnten.

Die erste besteht darin, die über 60 Jahre angesammelte Produktionstechnologie zu übernehmen.
Im Hauptsitz des Entwicklungszentrums von ROHM werden täglich Design, Prototypenbewertung und Massenproduktionsbewertung verschiedener Fertigungsanlagen durchgeführt, die in Japan und im Ausland verwendet werden. Es ist auch ein Ort für junge Ingenieure, an dem sie etwas über die Fertigung lernen können, wobei Wissen und Fachwissen von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden und bei der Entwicklung neuer Produktionslinien zum Einsatz kommen.

Das zweite ist ein Umfeld, das eine enge Abstimmung und einen abteilungsübergreifenden Meinungsaustausch ermöglicht. Dies wird durch das „vertikal integrierte Produktionssystem“ von ROHM erreicht, in dem Entwicklung, Design, Produktion (einschließlich Waferherstellung) sowie Vertrieb und Dienstleistungen innerhalb der Gruppe durchgeführt werden.
Die kontinuierliche Auffrischung aus verschiedenen Perspektiven, darunter technologische Entwicklung, Produktions-/Fertigungstechnologien und die Etablierung eines langfristigen Kooperationssystems innerhalb des Unternehmens, führte zur Entwicklung einer bahnbrechenden neuen Linie, die herkömmliche Normen in der Halbleiterindustrie in Frage stellt.

Auf dem Weg zu einer neuen Fertigungsplattform, der die Kunden vertrauen

Die flexiblen Linien, die derzeit im ROHM Apollo-Werk in Hirokawa in Betrieb sind, begannen im April 2021 mit der Produktion von Mustern zur Verkaufsförderung, gefolgt von der kommerziellen Massenproduktion von zwei Arten diskreter Produkte im darauffolgenden Jahr, im Jahr 2022. In naher Zukunft planen wir, die Produktion auf rund 10 Modelle auszuweiten und unser Potenzial zur Produktion von 4,5 Millionen Stück pro Monat voll auszuschöpfen. Wir erwägen auch, die Technologie flexibler Leitungen auf inländische Fabriken auszudehnen und gleichzeitig die Anzahl kompatibler Modelle zu erhöhen.
Gleichzeitig sammeln wir bei der Durchführung der Massenproduktion verschiedene technologische Nachweise mit dem Ziel, die in diesem Prozess gewonnenen Elementtechnologien für zukünftige Entwicklungen zu nutzen, beispielsweise für unbemannte Breitbandlinien für die Massenproduktion und andere Linien der nächsten Generation.
Die Entwicklung und Weiterentwicklung einer neuen Fertigungsplattform, der Kunden auf der ganzen Welt vertrauen, geht weiter.

Ein Video auf der Website von ROHM erzählt die Geschichte der Fertigung von ROHM und der Menschen, die sich mit Leidenschaft dafür einsetzen, ihren Kunden gleichbleibend hohe Qualität zu bieten.

Geschichten aus der Fertigung

Eine Herausforderung für sich: Die Entwicklung der ersten flexible Linie der Branche.
https://www.rohm.de/company/about/stories-of-manufacturing/flexible-lines

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