Durchgängiges CAQ

Marian Mihelic, KinlineManagement, Service, Melbeck; Jens Posener, ddw Computersysteme, Lübeck; Olaf Schäkel, Phoenix Traffic Technology, Hamburg

In der Phoenix Traffic Technology GmbH sind die Segmente der Prüfplanung und der betrieblichen Datenerfassung aus dem Qualitätsmanagement fertigungsnah in der Technischen Arbeitsvorbereitung angesiedelt. Damit sollen die Vorteile eines schnellen Informationsflusses für effektive Abstimmungsprozesse und kurze Entscheidungswege genutzt werden. Die Besonderheit dieses Geschäftsbereichs, zu dessen Kernprodukten Metallgummi und Luftfedern gehören, liegt darin, dass sowohl hohe Stückzahlen in Chargenfertigung produziert werden, als auch Einzelteile nach individuellen Kundenvorgaben. Entsprechend vielseitig und komplex sind die Anforderungen an ein gut funktionierendes Qualitätsmanagement.

Kennzeichnend für Metallgummi-Elemente sind die festhaftenden Verbindungen von Metall und Elastomer auch unter extremer Belastung, sowie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Drehgestellmodule der Schienenfahrzeugindustrie sowie Kupplungselemente für den Schiffsbau sind Beispiele typischer Anwendungsbereiche von Metallgummi-Komponenten. Die hierfür zu verarbeitenden Werkstücke sind in der Regel größer und schwerer als solche für das übrige Transportgewerbe. So können Teile für Schiffskupplungen mehrere hundert Kilogramm wiegen und Ausmaße von einem und mehr Metern erreichen.

Nicht zuletzt nach der Konzernentscheidung zur Einführung von SAP R/3 als übergeordneter Systemplattform ergab sich die Notwendigkeit, die vorhandene, teilweise softwaregestützte Qualitätssicherung an die veränderte Situation anzupassen. Fertigungsseitig sollten aber auch Voraussetzungen dafür geschaffen werden, die erreichte Marktposition abzustützen und nach Möglichkeit noch weiter auszubauen. Geeignete Lösungen mußten daher sowohl in der Lage sein, individuelle Kundenbedürfnisse flexibel und unkompliziert einzubinden, den kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP) zu unterstützen, aber auch die gesetzliche Regelung zur Produkthaftung abzudecken.

Weitere wesentliche Kriterien waren die

– Anbindung der vorhandenen Produktionsmaschinen (Vulkanisationspressen)

– Verknüpfung zu ZWICK-Materialprüfmaschinen

– Integration des Wareneingangs inkl. Lieferantenbewertung

– sukzessive Einbeziehung weiterer Arbeitsbereiche

– Übernahme von Altdatenbeständen

– direkte und unkomplizierte Eingriffsmöglichkeiten für den Administrator

– selbsterklärende Benutzerführung

– Erstellung von Zertifikaten

– Nutzung für das System zur präventiven Fehlervermeidung (FMEA, Fehlermöglichkeiten-Einflußanalyse).

Neben dem Einsatz des SAP R/3 QM-Moduls wurden auch Lösungen einiger CAQ-Anbieter in die engere Wahl gezogen. Die Entscheidung fiel schließlich auf das CAQ-System „QDA 8.0“ des Lübecker QM-Systemhauses ddw Computersysteme GmbH.

Gleich mehrere Vorteile sprachen für dieses CAQ-System. Einerseits besteht es aus standardisierten Modulen, die auf den Erfahrungswerten aus mehr als einem Jahrzehnt CAQ-Entwicklungsarbeit hervorgegangen sind. Andererseits sind diese Module individuell anpassbar, und sie können in jede vorhandene Umgebung über Standardschnittstellen integriert werden. Selbst die Kombination von automatisiertem Prüfdatenimport und manueller Eingabe ist ohne weiteres möglich.

Neben der hohen Leistungsfähigkeit des CAQ-Systems und der Möglichkeit, es an SAP R/3 anzubinden, ist vor allem auch die vergleichsweise unkomplizierte Handhabung von Softwarelizenzen und Schnittstellengebühren zu Produktionsmaschinen ausschlaggebend gewesen, QDA 8.0 einzuführen. So ist es dem Administrator z.B. nach kurzer Einarbeitungszeit und anfänglicher Hilfestellung durch ddw möglich geworden, anwendungsorientierte individuelle Programm-anpassung über einen QDA-Formeleditor selbständig vorzunehmen. Im Zweifelsfall kann dabei der Administrator auch direkt von der ddw-Hotline assistiert werden, da sie grundsätzlich nur von ddw-eigenen Entwicklern betreut wird.

Die Integration von QDA erfolgt in der Phoenix Traffic Tech-nology phasenweise, und wurde zuerst in den Produktbereichen Metallgummi Pressen Artikel und Luftfedern begonnen. Später folgt dann die Einbindung der Produktbereiche Kupplungen, Schleifscheiben und Metallgummi-Standardelemente.

Im ersten Schritt dient QDA zur Prüfplanung sowie zur Prüfdatenerfassung. Die primären Anwendungsbereiche sind hier

– Wareneingang (vier Arbeitsplätze)

– Fertigung (9 Vulkanisationspressen) und

– Endprüfung (zwei ZWICK-Geräte und ein ein manueller Prüfplatz).

Das Ziel ist als erstes die beschleunigte Erstellung von Zertifikaten, detailliertere Lieferantenbewertung und Ableitung von Maßnahmen für den kontinuierlichen Verbesserungsprozess. Die Anbindung an SAP R/3 läuft parallel zur Einführung dieses Systems.

Die Installation der CAQ-Software erfolgte auf dem zentralen QDA-Server, der mit einem WinCC Server verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Auftragsverwaltungsdaten aus SAP R/3, die Prozess-daten aus der Fertigung und die Prüfdaten aus dem Wareneingang zentral in QDA zu erfassen. Bereits bei der Einrichtung des QDA-Servers zeigte sich die hohe Bedienerfreundlichkeit des Systems. Die Altdatenübernahme aus der bisherigen Access-Datenbank mit Sollwerten von rund 1100 abgeprüften Metallteilen erfolgte bei rund 800 absolut problemlos. Nur bei rund 300 Teilen mußte nachgepflegt werden, da es sich um Fertigartikel handelte.

Die Prüfungen im Wareneingang erfolgen mit Hilfe des Wareneingangsmoduls von QDA, das mit einer Schnittstelle zu SAP R/3 ausgestattet ist. Die Ergebnisse der manuellen Prüfung der Lieferpapiere und Werksprüfzeugnisse nach Lesbarkeit, Vollständigkeit und Sprache werden in QDA ebenso registriert, wie die Chargen-Prüfdaten (Menge und Liefertermin). Die physische Prüfung in der Prüfstelle wird nach dem in QDA hinterlegten Prüfplan mit verschiedenen Messgeräten vorgenommen (u.a. Höhenmessgerät, 3D-Koordinatenmessgerät etc.) und über eine Schnittstelle direkt in QDA registriert. Bei i.O.-Ergebnissen wird die Freigabe durch QDA veranlaßt. Bei n.i.O.-Ergebnissen wird für den internen Verwendungsentscheid ein individuell gestaltetes Entscheidungsformular im PDF-Format von QDA generiert und per E-Mail direkt von dort aus an die zuständige Abteilung Artikelentwicklung (AE) geschickt. Das Formular kommt dann mit der manuell eingetragenen Entscheidung von dort wieder zurück in die Prüfstelle, wo der Verwendungsentscheid wiederum in QDA eingegeben wird. Die bisherige manuelle Dateneingabe in SAP R/3 wird über ein automatisiertes Verfahren ersetzt, sodaß die Vorteile einer dezentralen Datenerfassung über QDA voll zum tragen kommen.

Für die Lieferantenbeurteilung ist vom QM-Team eine eigene Vorgehensweise beschlossen worden, um dem internen Qualitätsanspruch noch besser gerecht zu werden. Danach ist die Lieferantenbewertung nicht an den Prüfergebnissen des Wareneingangs geknüpft, sondern an den Prüfergebnissen der Merkmale, da für die Erstellung der Zertifikate sowohl Prüfdaten aus der Produktion als auch aus dem Wareneingang eingebunden werden. Die hierfür erforderliche Sonderanpassung des QDA-Moduls „Wareneingang“ wurde schnell und flexibel realisiert.

Die Lieferantenbewertung ist in drei Kategorien mit festgesetzten Maßnahmenzielen aufgeteilt:

A = Anzustreben

B = Auditierung

C = Auditierung + Lieferantenaufbau

Mit Hilfe von QDA ist die Zuordnung in diese Kategorien auf einfache und transparente Weise möglich. Abgerundet wird das QM-Modul schließlich durch die Excel-Exportfunktion, mit der die Dateien erzeugt werden, die der Phoenix-Auditor für die Auditierung externer Lieferanten benötigt.

Die vom Wareneingang freigegebenen Vorprodukte, in der Mehrzahl Metallkomponenten, werden in mehreren Schritten vorbehandelt und schließlich in speziellen Vulkanisationspressen unter Einwirkung hoher Drücke sowie Temperaturen mit dem Elastomer verbunden. Je nach Metallgummi-Produkt, kommen dabei verschiedene Typen von Vulkanisationspressen unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz. Die Überwachung dieser Fertigungseinrichtungen erfolgt über das herstellereigene BDE-System. Die dabei ermittelten Prozessdaten konnten jedoch bisher kaum mit vertretbarem Aufwand ausgewertet werden. Mit dem Einsatz von QDA und WinCC Server ist das nun anders. Anhand des in QDA hinterlegten Stichprobenplans werden die für die Artikelformung maßgeblichen Parameter gemäß QS-9000 konformen statistischen Methoden ermittelt:

– Temperatur mit oberem und unterem Heizpunkt

– Heizzeit

– Drücke.

Die Prozessdaten-übermittlung vom BDE-System über den WinCC-Server an den zentralen QDA-Server erfolgt dabei im Batch automatisch in der Nachtschicht. Werden während der Stichprobenprüfung Toleranzüberschreitungen festgestellt, so ist QDA in der Lage, diese als nachträgliche Beanstandung wieder an das Wareneingangsmodul zurückzumelden.

Für die umfassende Auswertung der Prozessdaten bietet QDA ein Fülle verschiedener tabellarischer und grafischer Möglichkeiten, die auf einfache Weise und in individuell angepaßter Form genutzt werden können. Die Bandbreite der Visualisierungen reicht vom komprimierten Managementreport für die Betriebsleitung bis zum detaillierten „Tagesreport“ für den Meister, der mit wenigen Mausklicks über die gesamte Produktion eines Tages erkennen kann, welche Fehler wo und wie oft aufgetaucht sind.

Für die fertigungsbegleitende Material-Endprüfung werden Zwick Zug-Druck-Prüfmaschinen zusammen mit der test Xpert-Software eingesetzt. Die dabei ermittelten Prüfdaten konnten von QDA direkt übernommen werden, da das CAQ-System über eine entsprechende Standardschnittstelle zu testXpert verfügt.

Alles in allem zeigen die bisherigen Erfahrungen mit den eingesetzten CAQ-Modulen von QDA 8.0, dass bereits einige wenige Komponenten eines wohl durchdachten CAQ-Gesamtsystems in der Lage sind, in bemerkenswertem Umfang zur Leistungssteigerung des Qualitätsmanagements beizutragen. Diese wirkt sich positiv sowohl direkt wie auch indirekt auf die unternehmerische Wertschöpfung aus. Mit einer schnellen und transparenten Lieferantenbewertung wird das Qualitätsniveau der Vorprodukte erhöht. Und die detaillierte Prozessdatenanalyse erlaubt ein zügiges Gegensteuern, die Reduzierung des Ausschusses sowie eine schnellere Produktfreigabe.

An diesem Punkt hat sich schließlich bei Phoenix ein interessanter Nebeneffekt bei der Einführung von QDA ergeben, der nicht unwesentlich zur unternehmerischen Wertschöpfung beiträgt. Ein – im doppelten Wortsinn – schwer zu handhabender Fertigungsschritt besteht bei Metallgummi-Erzeugnissen nämlich in der Reinigung der Metall-Gummi-Nahtstellen. In der Vergangenheit wurden diese grundsätzlich manuell vom Werker an motorgetriebenen Bürsten gesäubert. Aus arbeitsmedizinischer Sicht ist diese Tätigkeit allerdings prädestiniert für die Ausprägung körperlicher Beschwerden. Vor allem, wenn es sich bei den Werkstücken um mittlere und größere Teile handelt, die einzeln 30 kg und mehr wiegen können. Das Säubern dieser Werkstücke ist für den Werker dann tatsächlich ein reiner Kraftakt, bei dem er das Teil mit Armen und Bauch stützt und gleichzeitig mit den Händen an der Bürste führt. Die Phoenix Traffic Technology hat zur Ablösung dieses Reinigungsverfahrens in die Installation automatisierter Putzroboter investiert. Um potentiellen Problemen der Belegschaft mit dem Wegfall dieser Tätigkeit vorzubeugen, wurde zuerst die Reinigung besonders schwerer Werkstücke auf den Putzroboter verlagert. Es bot sich bereits aufgrund der Fähigkeit eines solchen Gerätes an, bis zu 300 kg schwere Teile zu bewegen. Darüber hinaus werden die Gummipolster beim Putzen durch die erstaunlich hohe Sensibilität des Roboters weit weniger beschädigt, wodurch die Ausschußrate sinkt. Aber auch die Putzzeiten sind mit dem Roboter im Durchschnitt kürzer, was sich auf die Zykluszeiten auswirkt. Diesen Vorteilen könnte aber auch ein gewisser Nachteil entgegen stehen, und zwar aus der Summierung von Fehlern und Toleranzen der Werkstücke. Wären die Teile nicht maßhaltig, so würde der Roboter trotzdem versuchen, den gesamten Arbeitsvorgang durchzuführen. Das könnte im ungünstigsten Fall und bei Nichtbeachtung bestimmter Vorkehrungen zur Zerstörung der Aufnahmevorrichtung führen. Dieses Problem kann vermieden werden, wenn der Grad an Nicht-Maßhaltigkeit durch Aufsummierung von Fehlern und Toleranzen reduziert wird. Mit Hilfe des neuen CAQ-Systems von ddw ist das nun jederzeit gewährleistet, da die Einengung der Toleranzen anhand des QDA Info-Baums auf einfache Weise im Sinne einer Prozesssteuerung gezielt vorgenommen werden kann.

Control, Halle 3, Stand 3105

Weitere Informationen A QE 300