Daten für Taten

Dipl.-Ing. Jürgen Scheel,Leiter der Qualitätssicherung, Mauser-Werke, Brühl

Im Verpackungsbereich ist der Markt für industrielle Kunststoffbehälter zur Beförderung von Gefahrgütern besonders heiß umkämpft und sehr preissensitiv. Um die Marktführerschaft zu halten bzw. auszubauen verfolgt die heutige Mauser GmbH eine sehr flexible Produktion mit hohem Automatisierungsgrad sowie eine konsequent praktizierte Qualitätssicherung.

Verpackungen für die Beförderung von Gefahrgütern unterliegen gesetzlichen Sicherheitsvorschriften und der Zulassung durch das Bundesamt für Materialprüfung (BAM). Drei Gütegemeinschaften führen zusätzlich regelmäßig Kontrollen durch, wodurch die QS-Dokumentation bei Mauser ein ebenso großes Gewicht hat wie die QS-Ergebnisse selbst. Darüber hinaus erfolgt die Produktion von Kunststoffbehältern bei Mauser in großen Stückzahlen.

Alle drei Rahmenbedingungen zusammengenommen führen dazu, daß Produktprüfungen nur stichprobenartig erfolgen können, diese allerdings eine große Aussagegenauigkeit für die Fertigungscharge zulassen müssen. Die anfallende umfangreiche Dokumentation muß zudem mit möglichst geringem zeitlichen Aufwand leistbar sein.

Eine weitere QS-Rahmenbedingung resultiert aus dem Fertigungsverfahren. Ein Großteil der Produkte besteht aus hochmolekularem Polyethylen hoher Dichte, das auf Blasformanlagen hergestellt wird. Anders als bei Kunststoff-Spritzgußanlagen sind hier die Einflüsse und Wirkungen der Prozeßparameter sehr viel komplexer und dadurch die Prozeßsteuerung nicht ohne weiteres im selben Umfang realisierbar.

SPC-gestützte QS muß sich daher z.Zt. noch auf einige wesentliche, meßtechnisch erfaßbare Prozeßparameter konzentrieren, auf die mit gezielten Maßnahmen eingewirkt werden kann. Weitere Einflußgrößen -“Suchkriterien“ genannte unabhängige Variablen – sollten zusätzlich mit in die QS-Analyse einbezogen werden können.

Neben diesen grundsätzlichen Anforderungen an eine geeignete SPC-Lösung spielt die konkrete Produktionssituation mit ihren eigenen Prüfbedingungen eine ebenfalls wichtige Rolle: Die Prüfung fertiger Artikel muß praktikabel und auf einfachste Weise durchführbar sein. Vor allem muß aber die Möglichkeit gegeben sein, produktionsbegleitend zu messen und gleichzeitig mit der Auswertung die zukünftige Prozeßentwicklung vorherzusehen, um in die Produktion gezielt eingreifen zu können.

Mit der Einführung einer SPC-Lösung vor rund vier Jahren betrat die Mauser QS mit ihrem Anforderungskatalog Neuland im Bereich der Blasformanlagen innerhalb der Kunststoffverarbeitenden Industrie. Nicht zuletzt sollte dabei auch ein neuer Qualitäts-Standard im eigenen Marktsegment als Wettbewerbsvorteil etabliert werden.

Die Automobilbranche war zum damaligen Zeitpunkt – und ist es wohl heute noch – in vielerlei Hinsicht QS-Vorreiter. Vorhandene SPC-Lösungsansätze aus dieser Branche konnten aufgrund der völlig anderen Prozeßparameter nicht 1:1 übernommen werden. Bei der Implementierung einer neuartigen, Mauser-eigenen SPC-gestützten QS waren jedoch die Erfahrungswerte, die CAQ-Software-Anbieter aus der Automobilbranche einbringen konnten, von wesentlicher Bedeutung.

Mauser hat sich damals nach eingehender Prüfung für die CAQ-Software „QDA für Windows“ der Lübecker ddw Computersysteme GmbH entschieden. Dieses System wurde bis heute sowohl im Brühler Stammwerk sowie im Standort Hamburg-Harburg installiert; der Standort Bammental folgt in diesem Jahr. Allein im Stammwerk sind über mehrere Hallen verteilt insgesamt 10 miteinander vernetzte Produktionsarbeitsplätze mit SPC-Eingabestationen installiert. Die Analyse erfolgt innerhalb der QS-Abteilung von einem zentralen Auswerteplatz aus.

Für die Einführung von „QDA für Windows“ galt es, einige branchenspezifische Besonderheiten zu überbrücken, die sich durch die nachträgliche Implementierung auf vorhandene Produkte und Produktionsanlagen ergeben haben. Die ersten Auswertungsergebnisse lösten dann einige Überraschungen aus und ergaben neue Erkenntnisse. Angenehm überrascht war man über die gute Prozeßfähigkeit der Maschinen. Erkenntnisse über vorgegebene und faktisch kontrollierbare Toleranzen führten schließlich zu Korrekturmaßnahmen an Blasformen und Vorrichtungen, aber auch zur fundierteren Diskussion mit Kunden und der gemeinsamen Neudefinition von Toleranzen.

Nach mehr als vier Jahren intensiven Einsatzes bestätigen sich auch heute noch die besonderen Vorteile des windows-basierten QDA-Konzeptes in der praktischen Arbeit. Die besonders einfache Handhabung in der Fertigungsprüfung überzeugt den Praktiker immer wieder. Als besonderen Pluspunkt empfinden Kunden und Besucher, denen das System vorgestellt wurde, die klare Gliederung und die Form der Eingabe- und Auswertesoftware: Die Eingabeführung ist selbst für Mitarbeiter ohne vorherige PC-Kenntnisse geeignet, die nach kürzester Zeit damit umgehen können. Die Auswertesoftware ermöglicht sehr flexible und verknüpfte Analysen. Dabei setzt ddw ein Grundprinzip ihrer QDA-Software sehr wirkungsvoll ein: Jedem Meßwert werden zuvor frei definierbare unabhängige Variablen automatisch zugeordnet (z.B. Artikel- und Form-Nummer, Maschine, Charge etc.). Damit können viele zusätzliche, über das bekannte Maß hinausgehende Analysen durchgeführt werden. Da alle Produkte dieses Systemhauses Eigenentwicklungen sind, haben sich die im Laufe der Zeit individuell angepaßten Erweiterungen des QDA-Grundpaketes ohne Anlaufprobleme, als besonders stabil und zuverlässig erwiesen.

Die QS-Dokumentation wird ebenfalls aus der ddw CAQ-Software heraus abgedeckt. Mit dem Modul „FixturePlot“ der QDA-Produktreihe werden von einfachen grafischen Übersichten bis zu kompletten Prüfzertifikaten für externe Stellen alle anstehenden Visualisierungen der QS-Ergebnisse angefertigt. Aufgrund der sehr übersichtlichen und individuell gestaltbaren grafischen Darstellungsform der QS-Ergebnisse werden mittlerweile verstärkt diese Auswertungen nicht nur für interne Gespräche angefordert. Selbst das Produktmanagement und die Anwendungsberater nutzen sie, da die Mauser-Qualitätslage beim Kunden damit fundiert, eindeutig und transparent darstellbar ist. So werden in der Zwischenzeit von Großkunden der chemischen Industrie teilweise keine eigenen Prüfungen mehr vorgenommen. Statt dessen dient eine vertraglich vereinbarte Qualitätslage als Standard, deren Einhaltung mit der QDA-Software dokumentiert wird.

Die anfangs an SPC gestellten Erwartungen haben sich in vollem Umfang erfüllt. Heute ist die softwaregestützte Qualitätssicherung bei Mauser rundweg anerkannt. Das Qualitätsniveau ist mit Hilfe von „QDA für Windows“ einfacher zu halten und Korrekturmaßnahmen sind gezielter durchführbar. In der Summe zeigt es sich, daß der Einsatz dieser CAQ-Software wesentlich zur Reduzierung des täglichen QS-Aufwands, der Vereinfachung der Prozeßsteuerung und damit insgesamt zur Kosteneinsparung beigetragen hat.

Das Ziel bei der weiteren Entwicklung von SPC in der Mauser QS ist der konsequente Ausbau und die Modernisierung der SPC-Ausstattung. Das Augenmerk ist dabei besonders auf die Automatisierung von Prüfvorgängen im Rahmen automatisierter Überwachung und Regelung des Fertigungsprozesses gerichtet. So ist beispielsweise geplant, direkt in der Linie die Artikelgewichte zu prüfen. Neben der Sicherung der Produktqualität sind dadurch Kosteneinsparungen beim Rohstoffeinsatz realisierbar, wenn es gelingt, die Produktgewichte möglichst nahe am Nominalwert zu steuern.

Diese Erfahrungen zeigen sehr nachhaltig, wie QS mit dem Einsatz praxisnaher und maßnahmenorientierter CAQ-Software eine mehrdimensionale Wirkung haben kann: Optimierung des QS-Aufwands, kostensparende Fertigungssteuerung, Qualitätssteigerung sowie kundenorientierter Einsatz der Dokumentation.

Windows-basiertes CAQ-System zur Aufnahme und Auswertung von Qualitätsdaten.

– Handeingabe

– Anbindung von digitalen Meßmitteln

– Anbindung von induktiver Meßaufnahme

– Online-Erfassung von Maschinendaten

– Erfassung attributiver Merkmale, auch aus zentralen Fehlerkatalogen

– Siemens-S5 Anbindung

– Subsystem für SAP R/3

– Prüfplanung

– Fähigkeitsbalken

– Fähigkeitsstudien

– Histogramme

– Wahrscheinlichkeitsnetze

– Regelkarten

– Langzeitstatistiken

– Tagesreport

– Pareto-Darstellung

– Action Code und Trouble Shooting Guide

– Verteilungsformen nominal, log.normal,

Weibull, Johnson

– Fehlersammelkarten

– FixturePlot

– Meßmittel- und Rechnerplattform-unabhängige CAQ-Software

– Sehr praxisorientierte, einfache Bedienbarkeit mit geringem Einarbeitungsaufwand

– „Tagesreport“, ein Management-Informationstool mit Komplettansicht der Qualitätslage einer kompletten Tagesproduktion über alle Produkte, Arbeitsgänge und Produktmerkmale

– „Suchkriterien“, die die Berücksichtigung von Variablen ermöglichen , die den Prozeß genauer spezifizieren

– „Action Code“ zur reaktionsgesteuerten Meßmitteleingabe

– „Trouble Shooting Guide“ als beliebig erweiterbares Repertoire gezielter Vorschläge für erforderliche Prozeßeingriffe

– „FixturePlot“ zur individuellen, flexiblen und sehr einfachen grafischen Darstellung von Qualitätsergebnissen

Weitere Informationen A QE 300