Een lean & mean production machine… voor printplaten! (Onder de Radar #15)

Panelen die meer dan tien meter lang zijn, die oplichten of die moeiteloos buigen – Thales’ Group Competence Center Printed Circuit Boards produceert PCB’s in alle soorten en maten. Tobi Oude Breuil legt uit hoe zijn team voldoet aan de hoge eisen van klanten als Airbus en ASML.

“Wij zijn een van de weinige productiefaciliteiten voor printplaten die Nederland nog heeft”, zegt Tobi Oude Breuil, algemeen directeur van het Group Competence Center Printed Circuit Boards (GCC-PCB) van Thales. “Twintig jaar geleden waren er meer dan een dozijn, maar uit voor de hand liggende kostenoverwegingen is deze activiteit vrijwel geheel naar het verre oosten verplaatst. We zijn er nog steeds dankzij onze focus op 100 procent kwaliteit en onze industrialisatiecapaciteit, die beide zeer goed aanslaan in markten als luchtvaart, defensie en hightech, met klanten als Airbus, ASML en Thales zelf.”

Het GCC-PCB is gespecialiseerd in lage volumes en hoge complexiteit en fabriceert op maat gemaakte printplaatontwerpen in alle vormen en maten. De producten bestaan uit een substraat met metaalfolies, geleidende paden en patronen. Op deze kale printplaten plaatsen externe assemblagepartners vervolgens de elektronische componenten. De resulterende PCBA’s, printed circuit board assemblies, zoals ze worden genoemd, gaan terug naar de klant, waar ze verder worden geïntegreerd om de ruggengraat te vormen van ’s werelds meest geavanceerde systemen.

Wegmarkeringen en robotarmen

Oude Breuil stapte twee jaar geleden over van Thales’ IT-afdeling om aan de slag te gaan als algemeen directeur bij het GCC-PCB. “Op dat moment deden we niet veel werk voor de Thales Group”, herinnert hij zich. “We zijn erin geslaagd om dat te veranderen en steeds meer business aan te trekken van onze internationale zusterorganisaties, met name de defensie- en ruimtevaartdivisies in Frankrijk, het VK en ook België. We zijn goed op weg naar een meer evenwichtige portefeuille waarbij we twee derde voor Thales Nederland doen en een derde voor de groep en externe klanten.”

“Voor Thales in Nederland produceren we de printplaten voor de radarpanelen”, illustreert Oude Breuil. “Niet alleen de kleintjes voor de afzonderlijke transceivers maar ook de grote waarop de antenne-elementen zijn geïntegreerd. We kunnen platen van wel tien meter lang maken. Met de nieuwe machines die we dit jaar hebben gekocht, kunnen we zelfs zo lang gaan als we willen – in theorie is er geen bovengrens meer aan de lengte.”

“Samen met een startup uit de buurt, het Hengelose Xcite Solutions, hebben we elektroluminescente printplaattechnologie ontwikkeld”, geeft Oude Breuil nog een voorbeeld. “De printplaten krijgen een coating die oplicht als er een elektrische stroom doorheen gaat. Deze ontwikkeling bevindt zich nog in een pilotfase, maar Xcite heeft al een paar interessante toepassingen op het oog, waaronder wegmarkeringen.”

Het GCC-PCB maakt ook de nodige flexibele printplaten. Die kunnen worden gebruikt om bedrading te vervangen. “We leveren bijvoorbeeld flexibele printplaten aan Airbus om de opvouwbare zonnepanelen van zijn satellieten aan elkaar te koppelen. PCB’s zijn veel lichter dan kabels en draden, nemen veel minder ruimte in en kunnen duurzamer zijn. In de waferscanners van ASML worden onze flexibele printplaten gebruikt in de robotarm, die daardoor veel langer kan bewegen en buigen voordat er onderdelen vervangen moeten worden.”

Productielijnen

Bij het maken van de printplaatontwerpen is er een uitgebreide samenwerking tussen het GCC-PCB en zijn clientèle. “Onze specialisten werken nauw samen met de ingenieurs van onze klanten om een ontwerp te tweaken zodat het kan worden geïndustrialiseerd”, legt Oude Breuil uit. “In dit proces stemmen we hun wensen af op wat wij weten dat technisch mogelijk is. Soms willen ze meer; dan duiken we er samen in om te kijken hoe ver we de grens kunnen verleggen. Dit alles is nog steeds modellering, op basis van elektronische ontwerpgegevens en CAD-tekeningen.”

Zodra het ontwerp door alle partijen is goedgekeurd, wordt het overgebracht naar de productievloer. “We hebben een prototypelijn en een productielijn”, vertelt Oude Breuil. “We beginnen met het maken van een prototype, dat uitgebreid wordt getest door de klant. Dit leidt meestal tot nog wat ontwerpaanpassingen en nog meer prototypes. Als iedereen tevreden is, beginnen we met de serieproductie – kleine series, meestal een paar honderd stuks per jaar.”

Beide productielijnen bestaan uit vier werkcellen. “In de eerste cel wordt een fotogevoelige film aangebracht op een koperlaminaat. Vervolgens worden met behulp van directe beeldvorming delen van de lichtgevoelige film op de printplaat belicht. Na ontwikkeling worden de onbelichte delen weggeëtst, zodat het gewenste patroon van kopersporen en pads overblijft. Deze stappen worden herhaald om tot een dozijn aan binnenlagen te maken, die op elkaar worden geperst. In de tweede cel worden de geperste binnenlagen onderling verbonden door gaten te boren en deze met koper te plateren. In de derde cel wordt het buitenpatroon bedekt met de bekende groene coating, het soldeermasker, om de soldeerpasta te beperken tot de soldeerpads tijdens de assemblage van de componenten. De pads op het oppervlak blijven daarbij toegankelijk. In de vierde cel ondergaan de afgewerkte printplaten een laatste inspectie.”

“Elke printplaat wordt grondig geïnspecteerd, niet alleen aan het einde van de lijn maar ook onderweg”, merkt Oude Breuil op. “Elke laag wordt automatisch optisch gecontroleerd om te zien of de patronen overeenkomen met het CAD-ontwerp. Niets gaat de deur uit zonder een 100-procent-kwaliteitsstempel. Dit is een van de redenen waarom onze klanten de samenwerking met ons zo waarderen.”

Schoon en groen

Naast deze focus op kwaliteit is de netheid van het centrum een ander belangrijk verkoopargument. “Veel printplaatfabrieken zijn erg rommelig. Wij runnen een strakke en opgeruimde onderneming”, stelt Oude Breuil. “We werken volgens het 5S-model: scheiden, schikken, schoonmaken, standaardiseren, standhouden. Elke vrijdagmiddag organiseren we een speciale sessie om ons machinepark spik en span te houden. Dat loont echt de moeite. Het helpt ons om de afgespoken levertermijnen te halen en onze opbrengst op peil te houden – ongeplande stilstand is duurder dan die paar uur extra onderhoud – en het helpt om klanten binnen te halen. Bezoekers zijn altijd verbaasd over hoe schoon onze faciliteit is.”

Oude Breuil streeft ook naar een groene onderneming. “We hebben een heleboel machines, waarvan de meeste van zes uur ’s ochtends tot middernacht draaien. We hebben een heleboel chemische baden die verwarmd moeten worden. We hebben vijf cleanrooms die optimaal geconditioneerd moeten worden. Binnen Thales Nederland zijn we waarschijnlijk een van de grootste energieverbruikers. We werken er hard aan om onze ecologische voetafdruk te verkleinen. We willen helemaal van het gas af en overstappen op warmtepompen. Dat ziet er veelbelovend uit. En bij de aankoop van nieuwe machines kijken we goed naar hun energieverbruik.”

Het GCC-PCB heeft nog vrij veel legacy-apparatuur in (incidenteel) gebruik. “We hebben duizenden ontwerpen in portefeuille, sommige tientallen jaren oud. Marineschepen kunnen wel veertig jaar of zelfs langer rond blijven varen. Soms krijgen we de vraag om een van de originele borden te vervangen. Die oude ontwerpen vereisen even oude productietechnieken, zoals conventionele belichting voor het overbrengen van de printplaatpatronen op het koper. Klanten waarderen het zeer dat ze met deze speciale verzoeken nog steeds bij ons terechtkunnen.”

In Hengelo staat een team van bijna zeventig man klaar om aan alle wensen te voldoen. “Zo’n vijftig werken er in de productie en een tiental in de proces- en productengineering. Onze procesingenieurs volgen de nieuwste ontwikkelingen op de voet en passen die kennis toe om onze productielijnen verder te optimaliseren. Onze productingenieurs werken nauw samen met onze klanten om hun ontwerpen te optimaliseren. Net als de printplaten die we produceren, is het team een mix van alle soorten en maten – jong en oud, man en vrouw, theoretisch en hands-on. Komende van een kantoorbaan werkt dat echt heel verfrissend voor mij.”

Meer weten over werken bij Thales? Op zoek naar een baan bij het leukste high-tech bedrijf van Nederland? Klik hier voor onze vacatures!