Mit einem übergreifenden Konzept wollen die Antriebsspezialisten von SEW-Eurodrive die Qualität proaktiv steuern – und nicht nur prüfen. Das QS-Loop-System von Atlas Copco führt Informationen aus allen relevanten Quellen zusammen, so dass sich die Produktionsprozesse umfassend beurteilen lassen.
Getriebemotoren halten zahlreiche Prozesse in der Industrie im wahrsten Sinne des Wortes am Laufen. Damit sie das zuverlässig tun, hat der Antriebstechnik-Spezialist SEW-Eurodrive seine jahrzehntelange Erfahrung in speziellen Werks- und Fertigungsvorschriften zusammengefasst, die unter anderem eine korrekte Montage sicherstellen. An zahlreichen Stellen werden zudem Daten für die Qualitätssicherung erfasst, nicht zuletzt über die Messung des Weiterzugmoments per Drehmomentschlüssel, um beispielsweise den Anzug mit dem vorgegebenen Drehmoment zu überprüfen.
Doch das Unternehmen will noch weitergehen. „Unser Ziel ist es, künftig die Montageprozesse transparenter zu machen, um sie auf diese Weise noch besser kontrollieren zu können und unsere Nacharbeits- beziehungsweise Fehlerkosten zu reduzieren“, erklärt Christopher Ziegler, Qualitätsingenieur in der Getriebemotorenmontage am Standort Graben-Neudorf. Nicht zuletzt wolle man die Montage auch den Kunden gegenüber nachvollziehbarer gestalten.
Um die geforderte Transparenz zu erreichen, ist es sinnvoll, die zahlreichen Datenquellen rund um die Qualitätssicherung und Produktion miteinander zu verheiraten. Das hört sich simpel an, ist in der Praxis jedoch nicht einfach umzusetzen.
SEW-Eurodrive ist deswegen einer der Pilotkunden für die QS-Loop-Strategie von Atlas Copco Tools geworden. QS-Loop kombiniert softwaregestützt Daten aus verschiedenen Abteilungen. Dazu gehören zum Beispiel:
- Daten aus der Serienfertigung,
- Angaben zur Maschinen- und Prozessfähigkeit der Schraubwerkzeuge (typischerweise aus Instandhaltung und Qualitätssicherung),
- Reibwertmessungen, die bei der konstruktiven Auslegung berücksichtigt werden.
Erst diese zusammenfassende Sicht auf alle vorliegenden Daten ermöglicht die genaue und zielführende Bewertung des gesamten Produktionsprozesses.
Prozessfähigkeit lässt sich direkt ablesen
„Für uns liegt genau darin der Reiz der QS-Loop-Strategie“, sagt Ziegler. „Bislang liegen die Daten zwar vor, aber die Zusammenhänge waren noch nicht auf einen Blick zu erkennen.“ Ein großer Vorteil sei nun, dass man neben der Maschinenfähigkeit der Schraubwerkzeuge umgehend auch deren Prozessfähigkeit erkennen könne.
Die Maschinenfähigkeit gibt ja nur an, ob ein Schraubwerkzeug im Rahmen der zulässigen Toleranzen zuverlässig das geforderte Drehmoment liefert. Erst die Prozessfähigkeit berücksichtigt auch weitere Einflüsse wie etwa die von Bediener und Material.
SEW-Eurodrive kann mit der QS-Loop-Software nun die Qualitätssicherung einen wichtigen Schritt nach vorne bringen: Qualität wird jetzt nicht mehr nur geprüft, sie wird steuerbar.
„So konnten wir beispielsweise feststellen, dass das Drehmoment einiger Schraubwerkzeuge – obwohl nominell richtig – für den Prozess nicht optimal eingestellt war“, berichtet Ziegler. „Per QS-Loop lässt sich das leicht erkennen und über die Schraubkurven gut darstellen.“
Hinzu kommt, dass sich auf diese Weise auch die Ursachen direkt klären lassen, etwa im Zusammenspiel mit den Reibwertmessungen. „Einen plausiblen Grund lieferte in diesem Fall ein geringerer Reibungskoeffizient der verwendeten Schrauben“, so der Qualitätsingenieur.
Führt man sich vor Augen, dass gemäß der Prozessfähigkeitsuntersuchung nach der 7-M-Methode sieben Faktoren – Mensch, Maschine, Methode, Management, Messung, Mitwelt und Material – die Qualität beeinflussen, wird schnell klar, dass diese sich nur steuern lässt, wenn auch all diese Faktoren betrachtet werden.
Deshalb lassen sich alle verfügbaren Datenquellen (neben Werten aus der Schraubtechnik auch alle anderen verfügbaren Messungen) in die zugrunde liegende Datenbank integrieren – unter anderem auch die Daten von Montagewerkzeugen von Fremdanbietern. „Ich kann jeden Schrauber mit Drehmoment und Toleranzbereich einpflegen – das ist ein Vorteil des Systems“, meint Ziegler.
Hilfreich sei zudem, dass die Software Montageplaner schon bei der Auswahl eines Werkzeuges für einen konkreten Schraubfall unterstütze. QS-Loop prüft anhand der Klassifizierung des jeweiligen Schraubfalls und den zu dieser Verbindung hinterlegten Daten, ob das Werkzeug dazu passt. „Liegt dessen Toleranz über dem zulässigen Wert, kann ich entscheiden, ob ich ein anderes Werkzeug wählen muss oder ob ich das an dieser Stelle akzeptieren kann.“
Elektronische Drehmomentschlüssel für präzise Daten
Das Software-System kann über die zahlreichen Auswertungen helfen, die Zuverlässigkeit der Montage weiter zu erhöhen. Eine wichtige Rolle spielt deswegen die Datenbasis. Je genauer sie ist, desto besser werden die Ergebnisse. Deshalb entschlossen sich die SEW-Verantwortlichen, die bislang verwendeten Drehmomentschlüssel zum „Nachknicken“ in Rente zu schicken. Inzwischen sind bereits zwölf akkubetriebene intelligente Drehmomentschlüssel des Typs ST-Wrench von Atlas Copco im Einsatz.
„Das erschließt uns eine ganz neue Datenwelt – allein schon bezüglich der Genauigkeit“, erläutert Ziegler. „Gegenüber den mechanischen Drehmomentschlüsseln arbeiten die ST-Wrenches präziser, sie ermitteln insbesondere das Weiterzugmoment genauer, was die Aussagefähigkeit im Rahmen der Datenauswertung auf ein neues Niveau hebt.“ Auf Basis der so gewonnenen Daten kann SEW-Eurodrive heute sehr genau feststellen, welche Klemmkraft aus dem Anzug mit dem vorgegebenen Drehmoment resultiert.
Mindestens einmal pro Schicht greifen die Werker in Graben-Neudorf jetzt zu dem Werkzeugkoffer mit den ST-Wrenches für die jeweilige Station, um an einem Getriebemotor den Schraubenanzug zu prüfen. „Damit können wir sicher sein, dass die Montageschrauber in dieser Schicht das vorgeschriebene Drehmoment innerhalb der gewünschten Toleranzen erreicht haben und die Montage fehlerfrei ist“, erläutert Ziegler. „Mit diesen Daten können wir zudem nicht nur unseren Kunden gegenüber die Fertigung transparent machen, sondern auch selbst wesentlich präziser unsere Methoden überprüfen.“ Werde die Streuung größer, sei dies beispielsweise ein Hinweis darauf, dass die Kalibrier- oder Prüfintervalle verkürzt werden müssten.
Auch die Fehlerursache wird deutlich
Auch die Fertigungsverantwortlichen können nun viel besser einen Handlungsbedarf erkennen. Das große Plus: Jetzt ist nicht nur die Information verfügbar, dass ein Schrauber die Toleranzen nicht mehr einhält. „Über QS-Loop können wir auch direkt die Ursachen ablesen und entsprechend reagieren.“
Die Software soll künftig auch mit dem bei SEW eingesetzten ERP-System von SAP kommunizieren. „Somit ist eine Rückmeldung an das ERP kein Problem, was unseren Mitarbeitern die tägliche Arbeit rund um die Qualitäts- beziehungsweise Produktionssteuerung sehr erleichtert“, erläutert Ziegler.
Mit der webbasierten Software kommen der Qualitätsingenieur und seine Kollegen gut klar: „Sie ist weitestgehend selbsterklärend, und alle Punkte, die im Montageprozess eine Rolle spielen, werden berücksichtigt.“ Wie in Pilotphasen üblich, gibt es natürlich an der einen oder anderen Stelle Rückfragen, die aber in Zusammenarbeit mit Atlas Copco geklärt werden.
„Insbesondere bei der Verarbeitung von Fehlermeldungen wünschen wir uns etwa eine bessere Rückmeldung an die Werker“, so der SEW-Mitarbeiter abschließend. Dann wisse der Werker direkt, wo das Problem liege. „Die Idee hinter QS-Loop – der umfassende Blick auf alle die Qualität beeinflussenden Faktoren und darüber die Steuerung der Qualität – ist aber gut umgesetzt. Damit können wir gut arbeiten.“ ■
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