Fabrikbesuch: Ein Blick hinter die Kulissen bei MSI

Veröffentlicht am: von

msi factory tourWährend viele Chip-Hersteller die Produktion an Auftragsfertiger abgeben, betreibt MSI in China zwei eigene Fabriken. In Shenzhen werden überwiegend Grafikkarten, Mainboards und Komplett-PCs gefertigt, im rund 1.500 km entfernten Kunshan hingegen Notebooks. Im Rahmen eines Fabrikbesuchs durften wir einen Blick hinter die Kulissen werfen und den Arbeitern vor Ort einmal über die Schulter schauen.

Fabrikbesuche sind für IT-Journalisten keine Seltenheit. In den letzten Jahren konnten wir bereits bei einigen Herstellern hinter die Kulissen blicken. Meist jedoch waren die Regeln sehr streng. Häufig durften wir keinerlei Foto- und Filmaufnahmen anfertigen, mussten auf gestelltes Bildmaterial zurückgreifen oder wurden mit hohem Tempo durch die Hallen gejagt, um möglichst keine Geheimnisse zu entdecken. Bei unserer jüngsten Factory-Tour bei MSI war das ganz anders: Der Hersteller zeigte sich überraschend offen, gewährte vollen Einblick in die Produktionshallen und erlaubte sogar unbegrenztes Film- und Foto-Material. Am Ende durften die Teilnehmer sogar selbst Kondensatoren und PCI-Express-Ports auf das PCB kleben.

MSI betreibt insgesamt zwei Fabriken in China. Während in Kunshan, westlich von Shanghai, auf über 290.000 Quadratmetern überwiegend die hauseigenen Notebooks vom Band laufen, fertigt MSI in der von uns besuchten Fabrik in Shenzhen hauptsächlich Grafikkarten, Mainboards und Komplett-PCs und beschäftigt rund 4.800 Mitarbeiter. Passend zum Start des neuen Trident X, welcher trotz seiner kompakten Abmessungen mit einem Intel Core i9-9900K und einer NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti bestückt werden kann, konnten wir den Zusammenbau vor Ort begutachten, uns aber auch die Produktionslinien von Grafikkarten und Mainboards näher anschauen. 

» zur Galerie

Die Fabrik in Shenzhen ist mit einer Fläche von rund 200.000 Quadratmetern in etwa so groß wie 45 Fußball-Felder und beherbergt zehn riesige Hallen, die für die Produktion und als Wohnfläche für die Arbeiter genutzt werden. Wir besuchten Gebäude A und B, die bereits seit 2001 in Betrieb sind und eine Produktionsfläche von etwa 643.500 Quadratmetern verteilt auf mehrere Stockwerke bieten. In Gebäude A befinden sich insgesamt 13 Produktionslinien für Mainboards und vier weitere für Grafikkarten, wobei pro Monat etwa 1,6 Millionen Hauptplatinen und rund eine Million Grafikkarten gefertigt werden. In Haus B befinden sich weitere Produktionslinien für Leiterplatten für SPB- und EPS-Systeme.

Shenzhen: Eine junge moderne Metropole

Shenzhen selbst grenzt südlich an die Sonderverwaltungszone von Hong Kong an und dürfte für einen Großteil unserer Leser nicht unbekannt sein, denn viele Hersteller wie beispielsweise Huawei, ZTE, BYD oder Tencent haben dort ihren Hauptsitz. Außerdem ist Foxconn mit zahlreichen Produktionsstätten mit mehr als 300.000 Mitarbeitern vertreten und fertigt dort für einige Hersteller wie Sony, Nintendo, Apple und HP im Auftrag. 

Vor etwa 40 Jahren war Shenzhen noch ein kleines Fischerdorf mit nur wenigen Einwohnern, inzwischen ist die Stadt zu einer echten Metropole mit rund zwölf Millionen Einwohnern herangewachsen, wobei weitere 8 Millionen Arbeiter saison-bedingt für einige Monate in der Stadt leben. 

Shenzhen zählte lange Zeit zu den am schnellst wachsenden Großstädten der Welt und ist heute eine der teuersten Städte Chinas, wenngleich sich die Stadt mit etwa 135 Wolkenkratzern nur auf dem sechsten Rang der Städte mit den meisten Hochhausgebäuden einsortiert. Über 50 Wolkenkratzer befinden sich jedoch noch im Bau. 

Aufgrund seines jungen Alters ist Shenzhen sehr modern. Die gesamte Bussflotte, die immerhin rund 17.000 Fahrzeuge umfasst und damit zur größten rund um den Globus zählt, wird rein elektrisch betrieben, ein Großteil der Taxiflotte verzichtet ebenfalls auf einen Verbrennungsmotor. Beide Flotten setzen überwiegend auf Elektrofahrzeuge von BYD. Vor allem junge Menschen zieht es nach Shenzhen, das Durchschnittsalter beträgt gerade einmal 32 Jahre.


Bei MSI entstehen in Shenzhen neben Grafikkarten und Mainboards vor allem Komplett-PCs bis hin zu All-In-One-Systemen mit integriertem Display. Passend zum Launch des neuen Trident X, welchen wir uns kurz vor der Factory-Tour durch die Produktionsstraßen einmal näher ansehen durften, zeigte uns MSI in seinen Fabrikhallen dessen Zusammenbau. Wie nicht anders zu erwarten, passiert das überwiegend in Handarbeit – jede Komponente wird bereits fertig und einzeln angeliefert.

Während der erste Mitarbeiter die Abstandshalter für das Mainboard in das kompakte Konsolen-Gehäuse schraubt, kümmert sich der nächste Mitarbeiter um das Einsetzen des Prozessors in den Mainboard-Sockel, steckt die M.2-SSD in den Steckplatz und setzt den Arbeitsspeicher ein. Im nächsten Schritt wird die Backplate für den Kühler mitsamt der Mini-ITX-Platine verschraubt, anschließend findet dessen Montage direkt nach dem Einsetzen des Mainboards in das Gehäuse statt. Später kommen über eine Rise-Karte Grafikkarte und Netzteil sowie die gesamte Verkabelung hinzu.

» zur Galerie

Bei jedem Schritt werden alle Komponenten einzeln gescannt, um ihren Werdegang innerhalb der Produktion später nachvollziehen zu können und um sich natürlich vor Diebstahl abzusichern. Sind ganze Chargen einzelner Komponenten defekt, können diese später vor der Auslieferung einfach getauscht werden. 

Bevor das System ausgiebig auf dem Teststand auf Herz und Nieren getestet wird und zahlreiche Tests nach einem standardisierten Verfahren über sich ergehen lassen muss, werden das Betriebssystem sowie die wichtigsten Software-Tools automatisiert eingespielt und installiert.

» zur Galerie

Abschließend testen mehrere Mitarbeiter in vielen Einzel-Schritten das System auf seine Funktion. Getestet wird nicht nur, ob die Grafikkarte unter Last ein fehlerfreies Bild erzeugt, oder der Prozessor die gewünschte Performance erbringt, sondern auch ob die Lautsprecher über die Soundkarte funktionieren oder die Netzwerkverbindung erreichbar ist. 

Sind die umfangreichen Tests bestanden, wird das MSI Trident X zusammen mit seinen Dreingaben, wie beispielsweise des zweiten Seitenteils verpackt und verschickt. Noch im Laufe dieses Monats soll der MSI Trident X in den Läden stehen. Erste Testmuster für die Presse wurden bereits angekündigt. Wir hoffen auf ein baldiges Muster.


Die MSI-Fabrik in Shenzhen kann monatlich rund eine Million Grafikkarten produzieren, in dem von uns besuchten A-Gebäude gibt es dafür vier eigenständige Produktionslinien, womit theoretisch bis zu vier verschiedene Modelle gleichzeitig produziert werden können. Während unseres Besuchs lief die Produktion der MSI GeForce RTX 2080 Ti Gaming X Trio, dem aktuellen Flaggschiff des Hauses, gerade auf Hochtouren. Vermutlich wird das Modell bald auch in größeren Tranchen in Deutschland verfügbar sein – vor Ort konnten wir bereits etliche Stückzahlen des teuren 3D-Beschleunigers sichten. 

» zur Galerie

Da das PCB aus mehreren Layern besteht, kam die Platine bereits fertig an der Produktionslinie an und musste nur noch an der Ober- und Unterseite bestückt werden. Mehrere SMT-Maschinen bestücken die PCBs mit SMD-Bauteilen und bringen damit teils vollautomatisch Widerstände, Kondensatoren, Spulen und viele weitere Bauteile auf der Grafikkarte. Ein Großteil der Halbleiter-Bauteile wird über Rollen direkt in die Maschinen gespeist. 

 

» zur Galerie

Ob die Bauteile tatsächlich dort aufgelötet wurden, wo sie aufliegen sollen, wird dann per 3D-Röntgenscanner optisch überprüft. In einem weiteren Schritt wird im Mounter schließlich der Grafikprozessor mit einer separaten BGA-Halterung angebracht. Ein Arbeiter überprüft die Lage des Chips und stellt dessen Funktion über die I/O-Ausgänge an der Rückseite sicher.

In weiteren Schritten werden dann auch die Spannungswandler und weitere Bauteile angebracht, wobei dies nicht immer automatisch mithilfe von SMT-Maschinen geschieht. Die Buchsen für die spätere Stromversorgung der Grafikkarte werden beispielsweise händisch auf das PCB gesteckt. Auch hier wird das richtige Aufsitzen der Komponenten stetig überwacht und überprüft, überschüssige Lötpaste muss per Pinsel entfernt werden. 

» zur Galerie

Ist die Grafikkarte vollständig bestückt, müssen das Slotblech, aber auch das Kühlsystem montiert werden. Das passiert bei MSI in Shenzhen händisch nach dem Fließband-Prinzip. Einer der Arbeiter schraubt die Slotblende an, der nächste montiert die rückseitige Backplate und ein weiterer schraubt das eigentliche Kühlsystem auf. Nach einer weiteren optischen Sichtprüfung durch den Vorarbeiter, wird jede produzierte Grafikkarte auf ein Testsystem gesteckt und auf Funktion geprüft. Außerdem wird das finale VBIOS aufgespielt.

Jede Grafikkarte muss einen standardisierten Testdurchlauf erfolgreich durchschreiten, um abschließend verpackt und verschickt werden zu dürfen. 


Große Unterschiede zur Herstellung eines Mainboards gegenüber einer Grafikkarte gibt es nicht, aufgrund der teils deutlich größeren Layout-Unterschiede zwischen den einzelnen Modellen läuft die Produktion jedoch weniger automatisiert ab als bei einer Grafikkarte. Kein Wunder, dass mehrere Mitarbeiter benötigt werden, die die SMD-Bauteile teils per Hand auf dem Fließband aufkleben und aufstecken. 

Hier sind nicht nur die Beschriftungs-Aufkleber gemeint, oder die Anschlüsse im Bereich des I/O-Panels, sondern teilweise auch Kondensatoren bis hin zu den einzelnen PCI-Express-Steckplätzen. Im Rahmen unseres Fabrikbesuchs durften wir sogar selbst Hand anlegen – ein Novum bei einer Factory-Tour, denn noch nie hat sich ein Hersteller so offen gezeigt und dafür sogar die Produktion verlangsamt oder gar für kurze Zeit gänzlich zum Stillstand gebracht.

Die Aufgaben sind klar verteilt: Ein Mitarbeiter kümmert sich um die Steckplätze, ein weiterer um die Kondensatoren rings um den CPU-Sockel herum und ein weiterer klebt die Beschriftungs-Aufkleber auf. In zusätzlichen Arbeitsschritten wird überschüssiges PCB abgeschnitten und entgratet oder aber per SMT-Maschine bestückt. Auch hier muss Lötpaste aufgetragen und die Platine im Reflow-Ofen erhitzt werden.

» zur Galerie

Bevor ein jedes Mainboard verpackt und später in den Verkauf geschickt wird, prüft MSI jede einzelne Platine auf seine Funktionalität. Die Mitarbeiterin in der Fabrik steckte die dafür nötigen Komponenten inklusive ihrer Kühler in gerade einmal 30 Sekunden auf das Mainboard und konnte ihre Tests starten. Natürlich aber bedient sich MSI einiger Hilfsmittel wie beispielsweise eines automatischen Verkabelungs-Systems für die Anschlüsse oder aber eines einfachen Stecksystems für das Einsetzen des Prozessors. 

Viele Tests im Labor

Im B-Gebäude der MSI-Fabrik in Shenzhen befinden sich neben den Produktionslinien für Server-Komponenten auch eine Reihe von Testlaboratorien. Darin führt MSI wie alle großen Hersteller zahlreiche weitere Tests durch, die notwendig sind, um die Zulassung, aber auch verschiedene Zertifizierungen für seine Produkte zu erhalten. 

Darunter sind nicht nur Öfen, die die Produkte unter Extrem-Temperaturen testen können, sondern auch hochmoderne Rasterelektronenmikroskope oder sogar Röntgenscanner bis hin zu sensiblen Lautstärke-Messgeräten. Ein Massenspektrometer, das eine genaue chemische Analyse der Bestandteile eines Materials ermöglicht, nennt MSI sein Eigen. Ebenfalls nicht fehlen darf ein Beschleunigungssimulator, um beispielsweise die Beständigkeit einer Umverpackung während des Verschiffens testen zu können. 

» zur Galerie

Zukunftsausblick

Während andere Chiphersteller bei ihrer Produktion voll auf Automatisierung setzen und die Zahl der nötigen Arbeiter auf das Mindeste reduzieren, geht man bei MSI andere Wege, bzw. hält von den Plänen der Konkurrenz nur wenig. Zwar hat man die Zahl seiner Mitarbeiter am Standort Shenzhen in den letzten zehn Jahren von rund 11.000 auf heute etwa 4.800 Mitarbeiter ebenfalls drastisch reduziert, doch in Zukunft will man weiterhin einige Produktionsschritte per Hand durchführen und nicht automatisieren. 

Laut MSI könne man so auch Produkte mit deutlich geringeren Stückzahlen fertigen, wie beispielsweise teure High-End-Grafikkarten mit vielen Overclocking-Features, von denen es gegenüber den Standard-Modellen weitaus weniger gibt. Im Interview sprach MSI davon, dass in der Vergangenheit von bestimmten Grafikkarten nur 400 Exemplare hergestellt wurden. Eine Umstellung der Maschinen wäre für diese geringe Stückzahl schlichtweg nicht rentabel. Außerdem könne man sich besser auf die sich stetig ändernde Nachfrage einstellen. 

» zur Galerie

In Zukunft will MSI den Stromverbrauch seiner Fabriken deutlich reduzieren. In den nächsten fünf Jahren soll der Energieverbrauch in Shenzhen um über 50 % fallen. Neue Techniken und Technologien sollen ebenfalls eingesetzt werden. Im Gespräch verriet MSI, noch in diesem Jahr neue Reflow-Öfen mit deutscher Technik testen zu wollen. Mehrere zehntausend US-Dollar will man hierfür in die Hand nehmen. 

Aktuell sollen sich die Reflow-Öfen sich nicht gleichmäßig erwärmen und darüberhinaus vereinzelt Luftblasen in das Lot bringen, was zu einem späteren Defekt der Grafikkarte oder des Mainboards führen könnte. Die neuen Produktionsmethoden aus Deutschland sollen auf eine neue Heizmethode setzen, die innerhalb einer Vakuumumgebung stattfindet. Näheres hierzu bleibt jedoch Betriebsgeheimnis.