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Montage lückenlos überwacht

Prozesssichere Verschraubung von Kunststoff-Kindersitzen
Montage lückenlos überwacht

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Dorel Netherlands montiert mit elektronisch gesteuerten Tensor-Werkzeugen die sicherheitskritischen Kunststoffverschraubungen ihrer Auto-Kindersitze. Weil die Schraubwerkzeuge Montage- und Prüfgerät in einem sind, hat der Kindersitzspezialist dreifachen Nutzen: Er kann die Anzahl der Verschraubungen reduzieren, verbessert die Fertigungsqualität und maximiert die Prozesssicherheit.

„Wir montieren rund 1,7 Millionen Kindersitze im Jahr, und zwar elf verschiedene Produkte in 20 Produktionslinien“, sagt Rogier Grünewald, Qualitätsmanager bei Dorel Netherlands. Der Hersteller der Maxi-Cosi-Sitze arbeitet mit der Atlant-Gruppe als Fertigungspartner zusammen. Das Sozialunternehmen, das man in Deutschland unter der Kategorie Behindertenwerkstatt einordnen würde (in den Niederlanden spricht man vom Sociale Werkplaats), stellt eigenes Personal und Produktionsleitung; die Verantwortung für die Qualität obliegt Dorel.

Die Qualitätsanforderungen sind ebenso hoch wie in einer normalen Firma, versichert Grünewald. Sie zu erfüllen, sei kein Problem, meint der junge Ingenieur selbstbewusst: „Schließlich werden alle kritischen Montagefälle durch moderne Schraubtechnik von Atlas Copco Tools lückenlos überwacht.“ Wie in jedem anderen Unternehmen könnten auch hier an kritischen Schraubpunkten Montagefehler unterlaufen. „Aber bei uns bleibt keiner unentdeckt!“ Die Steuerung der Tensorschrauber sei unbestechlich und decke jede Abweichung vom Soll werkerunabhängig auf.
Kein Montagefehler bleibt unerkannt
Zum Beweis präsentiert Grünewald an einer pastellgrün ausgepolsterten Babyschale den Aufbau der Maxi-Cosi-Klassiker. Deren Außenschale besteht vor allem aus Polypropylen (PP), das bei geringem Gewicht hohe Festigkeit und gute Dämpfungseigenschaften bietet und relativ leicht zu verschrauben ist. Jedenfalls mit den Tensor-SL-Werkzeugen. Deren Drehzahl kann stufenlos von 300 bis 1600 Umdrehungen pro Minute an die jeweilige Kunststoffqualität angepasst werden. „Deshalb gibt es weder Temperaturprobleme im Material noch sogenannten Weißbruch“, versichert Grünewald. Gewöhnliche Druckluftschrauber dagegen, die nur auf eine bestimmte Drehzahl ausgelegt seien, würden bei zu hohen Drehzahlen den Kunststoff zum Schmelzen bringen oder durch Überschießen des Drehmoments das Material beschädigen. In beiden Fällen sei der sichere Halt der Schraube fraglich. Apropos Schraube: Dorel wendet das Slim-Assembly-Prinzip an, bei dem die Zahl der Schrauben konsequent auf die geringstmögliche Menge reduziert wird. „Schrauben sind ein Kostenfaktor. Wir beschränken uns auf wenige, aber dafür umso wichtigere Schrauben, die unabhängig vom Werker korrekt angezogen werden müssen“, unterstreicht Grünewald, der aus diesem Grund Kontakt zu den Montagespezialisten von Atlas Copco Tools aufnahm.
Sicherheitskritisch und im Falle eines Unfalls für die kleinen Passagiere überlebenswichtig sind die Halteschrauben der Sicherheitsgurte. Je nach Modell werden die selbstfurchenden Spezialschrauben in Kunststoffe eingedreht, die mitunter härter sind als Stahl. Weil man hier zudem auf das Vorbohren verzichtet, kommt es zu Werkstoffpaarungen, die Schraubfälle extrem hart oder extrem weich machen und während des Verschraubens wechselnde Drehmomente erfordern. „Das ist mit konventioneller Schraubtechnik nicht umzusetzen“, urteilt der Qualitätsingenieur, und erklärt, dass eine Schraube, die mit 1,5 Newtonmetern (Nm) in Polyamid (PA) gut halte, in glasfaserverstärktem Polyamid bereits Eindrehmomente von 2,5 bis 3,5 Nm nötig mache. Dorel vergütet nämlich den PA-Kunststoff an kritischen Stellen mit 20 bis 60 % Glasfaseranteil. Da die SL-Stabschrauber von Atlas Copco ein Drehmomentspektrum von 0,3 bis 10 Nm abdecken, reicht dennoch ein einziger Schrauber je Montagestation aus.
Als Besonderheit hebt Grünewald die Job-Programmierung hervor, über die er jedem einzelnen Schraubfall einer Montagesequenz ein eigenes Drehmoment und einen eigenen Drehwinkel zuordnen kann. Mit maximal 250 maßgeschneiderten Parametersätzen lässt sich ein Tensor SL programmieren. Nur wenn diese Parameter korrekt erzielt wurden, blinkt am Ende des Zyklus (dem Job) eine grüne I.O.-Leuchte für in Ordnung auf. Dann wird die Station für das nächste Bauteil freigegeben. Fehlerhafte Teile werden sofort erkannt, ausgeschleust und in eine separate Nacharbeitsstation getaktet, wo – ebenfalls mit einem Tensor SL – korrigiert wird und die Mitarbeiter der Atlant-Gruppe eventuell schadhafte Komponenten austauschen.
Sämtliche sicherheitskritischen Schraubdaten der 20 Montagelinien und der Nacharbeitsstation hat Maarten van Leuken fest im Blick. Der Montage- und Qualitätstechniker sitzt vor einem Bildschirm in seinem Büro und klickt auf seiner Benutzeroberfläche das Tools-Net-Symbol an: „Die Daten aller sicherheitsrelevanten Verschraubungen laufen hier zusammen“, sagt van Leuken, „denn jeder unserer 21 Tensorschrauber speist seine Montageergebnisse über den Tools-Net-Server in meine Schraubfalldatenbank ein.“
Schraubsysteme entlarven Materialfehler
Durch die Atlas-Copco-Software sind alle Stationen miteinander vernetzt; über den Tools-Net-Server gelangen an jedem Produktionstag aktuell 21360 weitere Montageergebnisse in die Datenbank. „Ich kann von meinem Arbeitsplatz aus per Mausklick die Schraubdaten jedes einzelnen Kindersitzes aufrufen und nachsehen, mit welchem Drehmoment und Drehwinkel eine bestimmte Gurtverschraubung ausgeführt wurde“, unterstreicht van Leuken. Anziehgrafiken und Drehmomentkurven der Tensor-Systeme verrieten selbst geringfügigste Änderungen in der Beschaffenheit des Kunststoffs oder der Oberflächengüte der Schraubengewinde. Durch die vielfältigen Grafikfunktionen der Atlas-Copco-Software kann der Experte Trends ausmachen und schon frühzeitig gegensteuern. Ein Beispiel: Als vor Kurzem einige SL-Schrauber vermeintlich zu früh abschalteten, konnte er mit Tools-Net-Software und Tensor-System den Fehler schnell ausmachen. „Schuld war eine Lieferung schlecht gehärteter Schrauben; die haben wir daraufhin sofort ausgetauscht!“
Dokumentierte Null-Fehler-Montage
In der Regel seien es aber nur kleine Drehmomentkorrekturen im Bereich von Zehntel-Newtonmetern oder Nachbesserungen bei den Eindrehwinkeln um einige Grad, mit denen er die Montage noch weiter optimieren könne. „Dazu brauche ich mein Büro noch nicht einmal zu verlassen“, freut sich Maarten van Leuken. Denn alle Tensor-SL-Werkzeuge im Werk kann er bequem von seinem Bildschirmarbeitsplatz aus umprogrammieren.
Atlas Copco Tools, Essen www.atlascopco.de
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