Wie gelingt die LCD-Fertigung in China?

Der Bedarf an LCDs ist hoch: Abnehmer ist die Automobilindustrie, aber auch aus Branchen wie der Unterhaltungselektronik kommt eine grosse Nachfrage. Dabei ist China als Produktionsstandort für LCDs besonders attraktiv: Die Fertigungskapazitäten im Land sind gross, die Lieferketten eingespielt. Sicher: Aktivitäten im chinesischen Markt sind in den letzten Jahren schwieriger geworden. Die sprachlich-kulturellen Barrieren waren schon immer gross, und mit Chinas strikter Null-Covid-Strategie und den Spannungen im indo-pazifischen Raum sind sie nicht gerader kleiner geworden.

Dennoch können Unternehmen in China immer noch erfolgreich Geschäfte machen – vorausgesetzt, sie sind vor Ort präsent und können den persönlichen Kontakt zu ihren Geschäftspartnern suchen und halten. Nicht in jedem Fall muss man dafür einen eigenen, die fachlich-technische, kaufmännische und kulturelle Expertise in sich vereinenden Mitarbeiter entsenden. Bewährt hat sich auch die Zusammenarbeit mit einem Experten, der im Land lebt und daher mit den Gegebenheiten vor Ort vertraut ist.

Bei der LCD-Fertigung kommt es nun meiner Erfahrung nach auf sechs Aspekte an:

1. Auswahl geeigneter Geschäftspartner
2. Model-Based-Systems-Engineering-Ansatz
3. Ermittlung der Kostenstruktur eines LCD-Moduls
4. Effektives Qualitätsmanagement
5. Systematische Ursachenanalyse
6. Organisationsentwicklung

1. Schritt: Wählen Sie geeignete Geschäftspartner aus.

Deutsche Unternehmen, die im chinesischen Markt tätig sein wollen, brauchen einen Experten vor Ort, um zum Beispiel Preisverhandlungen mit Lieferanten möglichst reibungslos zu gestalten. Was muss ein solcher Experte können? Welche Merkmale sollte er haben?

Meiner Erfahrung nach vor allem dreierlei:

1. Er muss Brückenbauer zwischen den Kulturen sein. China ist ein grosses Land mit vielen regionalen Unterschieden. Kenntnisse der Sprache und der kulturellen Gegebenheit in den verschiedenen Provinzen Chinas sind daher unverzichtbar, ebenso Grundkenntnisse von kulturell und wirtschaftlich mit China verwobenen Ländern, wie etwa Malaysia.
2. Er kann schon nach kurzer Zeit Ergebnisse liefern. Sich bei seinen chinesischen Geschäftspartnern Respekt erworben zu haben, ist dafür Bedingung. Auf der Geschäftsführerebene erreicht man das mit einem eher kooperativen Führungsstil, auf der Mitarbeiterebene dagegen mit einem eher engen Führungsstil, der auf klaren Arbeitsanweisungen basiert.
3. Er muss bereit sein, sein Know-how mit den Lieferanten zu teilen.

Auch bei der Auswahl der Lieferanten kommt die Effizienz der Fertigungsprozesse als weiterer Gesichtspunkt hinzu. Das Verfahren zur Auswahl ist zwar das übliche: Mithilfe von Audits vor Ort werden Sie mehrere Lieferanten bewerten und mindestens drei davon auswählen, von denen Sie anschliessend ein Preis-Leistungsangebot einholen. Wenn Sie Äpfel mit Äpfeln vergleichen, haben Sie gegenüber der Fertigung in Deutschland noch einen Preisvorteil von mindestens 30 Prozent durch günstigere Arbeitskräfte, Maschinen und Energiekosten.

Aber Sie müssen nur dafür sorgen, dass nicht nur die Kommunikationsprozesse hocheffizient sind, sondern auch die Fertigungsprozesse. Deshalb sollten Sie darauf achten, dass die Lieferanten bei der Lieferung verschiedener

• LCD-Typen (TN, IPS Panels, VA Panels, AFFS) und
• Systemen (beispielsweise LCD-Displays, OLED-Displays, OLED-Modulen, TFT-Displays, Bedienbildschirmen, Grafikdisplays, USB-Datenloggern, WLAN-Datenloggern, DIP-Relais oder TFT-Bildschirmen)

so flexibel wie möglich sind.

2. Schritt: Gehen Sie von einem MBSE-Ansatz aus.

Speziell bei der Zusammenarbeit mit Kunden aus dem Automobilbereich würde ich meine Teams von vornherein auf die Arbeit nach dem Model-Based-Systems-Engineering-Ansatz (MBSE) vorbereiten. Sollten nämlich Ihre Kunden Anforderungen stellen, die den Fahrzeugentwicklungsprozess (VDP) verkomplizieren, könnte das Probleme verursachen, die die Auslieferung von Fahrzeugen letzten Endes verzögern würde.

Ein integrierter MBSE-Ansatz ist dann die einzige Möglichkeit, diese Probleme anzugehen.

In diesem Zusammenhang möchte ich ausserdem bei der Auswahl der PCB-Designsoftware für PADS plädieren. PADS ist erschwinglich, leistungsstark und – in meinen Augen – intuitiv zu bedienen. Und es ist umfassend: Ihre Ingenieure und deren Teams können die elektronischen Designs vom Prototyp bis zur Produktion bringen.

3. Schritt: Ermitteln Sie die Kostenstruktur eines LCD-Moduls.

Um seine Kostenziele zu erreichen, ist ein vertieftes Verständnis der Kostenstruktur eines LCD-Moduls unumgänglich. Bei der Analyse der Kostenstruktur kommt es nach meiner Erfahrung vor allem auf folgende Aspekte an:

Kostentreiber finden

Finden Sie die Kostentreiber im

• Array-Prozess (Dünnschicht, Photolithographie, Ätz-Stripping)
• Zellprozess (Polyimiddruck, Reiben, Abstandshalterverteilung, Versiegelungsmusterung, Flüssigkristallöffnung, Montage und Versiegelung, Polarisatorlaminierung)
• Modulprozess (COG-Prozess, FPC-Befestigung, Leiterplattenmontage, Backlight-Montage, Alterungstest, Verpackung)

Maschinen- und Prozesskostenoptimierung betreiben

Reduzieren Sie die Gesamtkosten durch die Maschinen- und Prozesskostenoptimierung Ihrer neuen Entwicklungen.

Einige Gelegenheiten dafür sind:

• Man wechselt bei den Silikonen für den Dämm- und Füllbereich von einer härtenden Silikonart zu einem umweltfreundlicheren Silikon-Material mit Vorhärtung. Dadurch kann man eine weiche, gelee-artige Schicht formen und anschliessend bei Raumtemperatur ohne mechanische Kräfte auf den LCD laminieren.
• Man setzt beim Optical Bonding den OCR-Klebeprozess ein, der eine bessere Sichtbarkeit gegenüber den freilich kostengünstigeren OCA- oder „Air Gap“-Verfahren hat.
• Für PCAP-Touchanwendungen (Projected Capacitive) verwendet man die Kupfer-Metal-Mesh-Touchsensor-Technologie mit hoher Auflösung und hoher Leitfähigkeit. Ihre Herstellung basiert auf einem Roll-to-Roll-Produktionsprozess. Diese Technologie eignet sich für flexible, faltbare und gebogene Anwendungen sowie Touchfunktionen in Bereichen ausserhalb des Displays, wie etwa Gehäusen.
• Man verwendet LCDs mit hochauflösenden Strukturen von 3µm, aktiven und passiven Siftfunktionen (Microsoft, Wacom, USI), kundenspezifischen Anforderungen an das 3D-Design für Narrow Boarder, flexible und gebogene Applikationen sowie das Inmold-Labeling (IML).
• Man macht von Photo-Camera-Technologie mit neuem Design, Fokus und Ausrichtung Gebrauch.
• Man bettet Hard- und Softwaresysteme, die auf eine bestimmte Aufgabe (wie den Widerstand gegen bestimmte Spannungen oder Temperaturen) ausgelegt sind, in ein grösseres mechanisches oder elektrisches System ein. Solche eingebetteten Systeme stützen sich auf Mikrocontroller, Mikroprozessoren und digitale Signalprozessoren. Auf einer Plug-In-Karte sind dies beispielsweise Prozessor, Speicher, Stromversorgung und externe Schnittstellen. Sie können programmierbar sein oder auch nicht.
• Man setzt neue OLED-, QLED- sowie MicroLED-Displays mit mit besserem Kontrast, besseren Antwortzeiten und besserem Energieverbrauch ein.
• Bei einer neuen Produktionslinie investiert man in ein Reel-to-Reel-Verfahren (RTR) aus, bei dem es sich um eine neue Generation von FPC-Produktionsverfahren (flexible gedruckte Schaltungen) handelt. Das Hauptmerkmal des RTR-Verfahrens ist, dass es den gesamten Frontprozess, vom Bohren bis zum Heisspressen, aller FPC auf einmal fertigstellen kann. Daher wird, sobald das RTR-Verfahren seine stabile Kapazität erreicht, die Produktionseffizienz sich stark verbessern.

4. Schritt: Etablieren Sie ein Qualitätsmanagement.

China ist von Deutschland etwa 7.200 km entfernt, aber auch die kulturellen Unterschiede sind gross. Das macht das Qualitätsmanagement zu einer Herausforderung, die besondere Aufmerksamkeit verdient.

Meiner Erfahrung nach zahlt es sich dabei aus, den Blick vor allem auf drei Aspekte zu richten:

Normen für sicherheitsbezogene Komponenten umsetzen

Die Implementierung von Normen ist das A und O im Qualitätsmanagement. Für die LCD-Produktion in China sind vor allem zwei Normen relevant: EN/IEC 6150 und die Normenreihe ISO 26262.

Erstere beschreibt Massstäbe für die Qualität von elektronischen beziehungsweise programmierbaren Systemen wie Controller. ISO 26262 befasst sich dagegen mit Gefährdungen, die ein Fehlverhalten von einzelnen sicherheitsbezogenen E/E-Systemen oder deren Zusammenwirken bei Strassenfahrzeugen verursachen könnten.

Diese Standards sollten Sie auch bei der Auswahl Ihrer chinesischen Hersteller und Lieferanten im Blick haben, damit die Massstäbe entlang der ganzen Wertschöpfungskette Beachtung finden.

KI im Qualitätsmanagement nutzen

Die Fehlerwahrscheinlichkeit ist bei einer Produktion im Ausland tendenziell höher. Die Gründe dafür sind in den immer schwieriger werdenden Umfeldern für Hersteller zu suchen: Produkte werden komplexer und Zeitpläne aggressiver, aber Fahrten zu den Fabriken bleiben umständlich. Hinzu kommt, dass man wegen der Entfernung zu den Produktionsstätten länger braucht, um auf Mängel zu reagieren.

Auf das Auftreten von Fehlern kann man da nicht warten: Wenn es so weit ist, ist es schon zu spät. Eine Lösung dafür kann der Einsatz von KI-Systemen sein, die zweierlei leisten:

1. Sie geben einen Echtzeit-Einblick in den Linienstatus für eine oder mehrere Fabriken. Der Status ist von jedem beliebigen Ort aus abrufbar. Ihr Vorteil: Sie können Mängel sehr früh erkennen und Qualitätsdefekte am Band stoppen – lange, bevor sie den Kunden erreichen.
2. KI-Systeme führen bei Fehlern eine automatisierte Fehleranalyse durch. Auf deren Resultate können Sie schnell und aus der Ferne zugreifen – was die Fehlerbeseitigung erheblich erleichtert.

So können Sie proaktiv bekannte, aber auch neue Fehler in Ihren Linien finden, trotz Entfernung zur Produktionsstätte.

Systematisches Fehlermanagement betreiben

Die Erfahrung zeigt: Ein effektives Fehlermanagement zeichnet sich durch drei Schwerpunkte aus: Sicherstellung der Prozessqualität, Umsetzung einer Null-Fehler-Strategie und Fokus auf die bekannten Top-Fehler.

Prozessqualität sicherstellen

Grundlage der Fehlerprävention ist die Sicherstellung der Prozessqualität. Das kann man mit vielen Massnahmen erreichen. Bewährt haben sich  folgende:

• Einstellung eines TPS-Managers, der regelmässig Schulungen für Bediener und Ingenieure durchführt
• Aufbau einer Total-Productive-Maintenance-Abteilung, die während der Ruhezeiten der Produktion Vorrichtungen überprüft und verbessert oder repariert
• Regelmässige Überprüfung der Programmierung von CNC-Maschinen durch die Einrichter und Bediener, um sicherzustellen, dass die Abmessungen mit den Zeichnungen übereinstimmen
• Automatische Masskontrolle von Teilen an KMG-Maschinen, die von Zulieferern stammen, sowie von Motoren, die im eigenen Haus montiert wurden
• Regelmässige Aktualisierung der Arbeitsanweisungen für Betrieb und Reparatur
• Durchführung häufiger, aber nicht-terminierter Kontrollen der Werkstatt, um ein hohes Bewusstsein für die 5S-Prinzipien bei Managern und Bedienern zu schaffen
• Einführung von JIDOKA an ausgesuchten Arbeitsplätzen, um die Ausfallraten durch manuelle Eingriffe zu reduzieren

Null-Fehler-Strategie umsetzen

Es gibt sehr viele Ansätze, um eine Null-Fehler-Strategie umzusetzen. Ein Ansatz aus dem Bereich Produktdesign ist: Stellen Sie sicher, dass ein neu erstelltes oder überarbeitetes CAD-Design kostenbasiert und auf Herstellbarkeit sowie Montage ausgelegt ist.

Hier ein Beispiel aus dem Bereich agile Management-Methoden:

• Die 5S-Methode: Überprüfen Sie jeden Morgen bei der Besichtigung der Fertigungshallten einen bestimmten Bereich des Werks und entscheiden Sie, was zu tun ist.
• Setzen Sie im Anschluss an die Werksbesichtigung tägliche Asaichi-Treffen an und lassen Sie die Abteilung einen täglichen Kaizen-Bericht zur Überprüfung durch das Managementteam erstellen.
• Lassen Sie alle A3-Berichte auf den Asaichi-Meeting-Boards platzieren, um bei Fehlern die Ursachenanalyse zu erleichtern.
• Würdigen Sie regelmässig die Leistung der besten Kaizen-Mitarbeiter, am besten betriebsöffentlich im Rahmen eines Townhall-Meetings.

Und schliesslich noch ein technischer Ansatz zur Umsetzung einer Null-Fehler-Strategie bei der LCD-Produktion:

• Verhindern Sie Newton-Ringe mit Hybridfolie. Ursache der Interferenzmuster, die durch die Reflexion von Lichtstrahlen zwischen zwei Oberflächen entstehen, ist ein mikrometergrosser Spalt zwischen der Kunststofffolie und dem Glas. Die Lösung ist eine doppelseitige Hybridfolie: Eine Seite der Folie enthält einen matten Diffusor mit sehr niedrigem Winkel (1 Grad oder weniger), der Luftblasen zwischen dem Glas und sich selbst verhindert. Die andere Seite des Films enthält dagegen einen Diffusor mit hohem Winkel (60 Grad oder mehr), der die Gleichmässigkeit verbessert.

Fokus auf Top-Produktionsfehler legen

Welche Produktionsfehler sehr häufig auftreten, ist bekannt – wie die untenstehende Tabelle zeigt. Diese Informationen sollten Sie nutzen, um Ihr Qualitätsmanagement auf die wichtigsten Fehler auszurichten.

5. Schritt: Betreiben Sie Ursachenanalyse.

Sollten doch einmal Probleme auftreten: Die Identifizierung und Bewertung von Fehlerursachen spart Zeit und Geld bei der Problemlösung. Dabei sollte das Qualitätsmanagementteam die Leitung übernehmen und die Analyse der Fehlerursachen in Workshops mit anderen Abteilungen vorantreiben.

Die meines Erachtens besten Tools für die Ursachenanalyse sind:

• Die 5 Warums
• das Challenger-Interview
• Rollenspiele
• Flussdiagramme
• das Fishbone-Diagramm

6. Organisationsentwicklung: Setzen Sie auf Transformation und Coaching.

Die Erfahrung zeigt: Um Kosten- und Qualitätsziele auf Dauer zuverlässig zu erreichen, führt an einer Transformation der Organisation kein Weg vorbei.

Essenziell sind dabei diese vier Punkte:

1. Veränderungsbereitschaft fördern
2. Ziele kommunizieren
3. Coaching der Mitarbeiter: Vertrauensbasierte Kultur etablieren
4. Digitalisierung: Workflows digitalisieren

Veränderungsbereitschaft fördern

Die Organisation muss als Ganze die richtige Einstellung zum Transformationsprozess haben. Ich meine damit dreierlei:

• Veränderungsbereitschaft. Es ist nicht die stärkste und intelligenteste Firma, die überlebt, sondern diejenige, die am ehesten bereit ist, sich zu verändern.
• Veränderung als kontinuierlicher Prozess. Transformation passiert nicht in einem grossen Ruck. Ein Unternehmen wird jeden Tag in vielen kleinen Schritten weiterentwickelt.
• Flache Hierarchien. Die Anweisungen des Top-Managements sollten schneller und präziser beim Arbeiter ankommen. Das bedeutet auch, dass Teile des mittleren Managements herausgenommen werden müssen.

Ziele kommunizieren

Veränderung gelingt, wenn das Top-Management Führungskräfte und Mitarbeitende mitnehmen kann – und die Ziele klar und deutlich kommuniziert.

• Ziele definieren. Sinn und Zweck des Transformationsprozesses sind mehr Aufträge und bessere Zahlen. Der Gewinn kommt letzten Endes durch die intensive Kommunikation und Zusammenarbeit mit dem SQE-Management der Kunden zustande. Die entsprechenden Verbesserungen sind also zu besprechen und festzuhalten.
• Ziele muss man kommunizieren. Die Manager müssen klar machen, worum es geht: Individuelle Interessen sind dem Interesse der Firma unterzuordnen. Dadurch wird Verunsicherung vermieden. Denn: Veränderungen verunsichern auch die Führungskräfte, rufen den Verlust der Kontrolle hervor, denn das alte, sichere Territorium verändert sich, Verantwortlichkeiten verschieben sich und werden neu formiert. Diese Verunsicherung ist in Asien gross, birgt sie doch die Gefahr eines Gesichtsverlusts: Gerade in Asien ist Gesichtsverlust bei Kollegen, Freunden und Familie fatal. Er gilt unter allen Umständen zu vermeiden, damit Mitarbeitende nicht innerlich oder physisch kündigen.
• Massnahmen vermitteln. Townhall-Meetings haben sich als Format bewährt, die nächsten Schritte und Timelines zu erklären sowie die bereits erreichten Meilensteine bekannt zu machen. Die Umsetzung bestimmter Massnahmen kann man zusätzlich mit Workshops und Teambuilding-Massnahmen, wie etwa gemeinsamen Outings, unterstützen.

Vertrauensbasierte Kultur etablieren

Während eines Transformationsprozesses sollte das Management die Mitarbeiter begleiten und gegebenenfalls coachen. Das heisst:

• Auf Mitarbeiter zugehen. Mitarbeiter wollen gehört werden. Das heisst konkret: Die Manager sitzen nicht im Büro, sondern – idealerweise – in Coaching-Meetings mit den Mitarbeitenden. Sie nehmen sich jeden Tag eine halbe Stunde Zeit, um auf Sorgen, aber auch Wünsche und Vorschläge der Belegschaft einzugehen. Sie beteiligen sich an die täglichen Werkstouren und Asaichi-Meetings, betreiben gegebenfalls Troubleshooting und verfolgen die Umsetzung von Verbesserungsvorschlägen.
• Ein „Growth Mindset“ kultivieren. Führungskräfte sollten ihre Aufgaben darin sehen, Mitarbeitenden zu helfen, über sich hinauszuwachsen.
• Eine vertrauensbasierte Kultur etablieren. Auch betriebswirtschaftlich lohnt es sich für Unternehmen, in eine vertrauensbasierte Kultur zu investieren. Eine solche Unternehmenskultur motiviert, erhöht die Zufriedenheit der Mitarbeiter und beugt Burnout-Erkrankungen vor.

Workflows digitalisieren

Der letzte Transformationsschritt ist die Digitalisierung von Abläufen und Prozessen. Bei der Entwicklung einer Strategie wird man diese Gesichtspunkte berücksichtigen müssen:

• Die Digitalisierung von Workflows. Dazu sind als erstes Workflows zu identifizieren, die zur Umsetzung von geeigneten Technologien nötig sind. Kriterium dafür ist, ob die Workflows für die Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit entscheidend sind – und ihre Verbesserung auch eine Steigerung erwarten lassen.
• Die Ausrichtung der Software auf eine Erhöhung der Wertschöpfung. Das beinhaltet eine Ausdifferenzierung der betrieblichen Software-Landschaft mit dem Ziel, das Gesamtsystem effizient zu regeln. Die vorhandenen Systeme bekommen teils weitere Funktionen, teils werden sie ergänzt durch weitere Best-of-Breed-Software, Eigenentwicklungen oder einfach Office- und Low-Code- oder No-Code-Applikationen.
• Die Aufbereitung von Kundendaten. Aus den Kundendaten müssen sich die Kundenbedarfe klar und deutlich ablesen lassen. Die Daten sollten entsprechend aufbereitet sein.
• User Experience. Stellen Sie den Werker als User in den Mittelpunkt der digitalen Services und ermöglichen Sie ihm eine gute User-Experience in Form einer schnellen, unkomplizierten Anwendung. Diesen Aspekt sollte man keineswegs unterschätzen. Er ist geradezu der Schlüssel zur erfolgreichen digitalen Transformation.

Fazit: Tun Sie das Richtige für Ihre Kunden, kommt der wirtschaftliche Erfolg!

Vier Aspekte sind für eine erfolgreiche LCD-Produktion in China entscheidend:

1. Zusammenarbeit mit einem Experten vor Ort, der zwischen deutschen und chinesischen Partnern vermittelt und kommuniziert
2. Differenzierte Kenntnis der Kostenstruktur des Produkts
3. Umfassendes Qualitätsmanagement mit konsequenter Umsetzung von Normen, Echtzeit-Monitoring der Werke und KI-unterstützter Fehleranalyse
4. Weiterentwicklung der Organisation zur dauerhaften Fixierung der Kosten- und Qualitätsoptimierung.

Genügt das?

Preis, Qualität und Termine garantieren Sie. Und doch: Immer mehr Kunden ziehen Unternehmen vor, die nachhaltig wirtschaften:

• Nachhaltigkeit und Netto-Null-Emission werden zum Kaufkriterium.
• Die Verantwortung von Unternehmen für die sozialen Zusammenhänge, in denen sie tätig sind, die Corporate Social Responsibility (CSR) mutiert vom Nice-to-Have zu einer Frage des Überlebens der Unternehmung.

Das weist die Richtung!