QS am Motor

Durch einen hohen Standardisierungsgrad bei der Hardware und eine ausgeklügelte Identifikationsprozedur sind das Bedienen des Prüfstands und die Durchführung der End-of-Line (EoL) Prüfung kinderleicht. Gleichzeitig wird eine vollständige Rückverfolgung aller Komponenten bis hin zum Endprodukt sichergestellt.

Die Weber Motor AG versteht sich als kompetenter Partner und anerkannter Spezialist in der Entwicklung und Fertigung von Motoren für seine Kunden. Ihre Maxime heißt Qualität und umfassender Service: Qualität der Produkte, Prozesse und Mitarbeiter. Service vor, während und nach dem Auftrag. Das Unternehmen aus der Weber Unternehmensgruppe wurde Ende 2001 für die Entwicklung, Produktion und Lieferung des Zweizylindermotors MPE (Multi-Purpose-Engine) 750 gegründet. Derzeit beschäftigt die Weber Motor AG ca. 80 Mitarbeiter.

Unter der Prämisse des höchsten Qualitätsanspruchs musste mit dem Serienstart der Turbo-Variante (100PS und 135PS) des MPE 750 im Jahre 2003 auch eine Fertigungsendprüfung eingeführt werden. Dazu wurde ein Qualitätssicherungsprüfstand zum Test eines fertigen Motors benötigt.„Wir benötigten eine Prüfstandssteuerung für einen bereits fast vollständig vorhandenen Prüfstand und haben intensiv nach Anbietern von Prüfstandssoftware gesucht“, erzählt Gerald Kempter, Engineering Manager bei Weber. „Jedoch waren die Lösungen der meisten Anbieter zu komplex und unflexibel für unsere speziellen Bedürfnisse“.

Mit dem Prüfstand sollten am Ende der Produktionskette verschiedene Messwerte, Leistungsdaten und Funktionstests eines jeden geprüften Motors erfasst und mit den Sollwerten aus dem Pflichtenheft verglichen werden. Am Ende sollte nur ein „Bestanden“ oder „Nicht bestanden“ stehen. Nur dann durfte der Motor die Fertigungsendprüfung vor der Auslieferung passieren.

„Wir kamen dann zu dem Entschluss, nach einer Lösung auf Basis von LabView zu suchen, weil LabView als eine flexible, offene, leicht anzupassende und zu schulende Entwicklungsumgebung bekannt ist. Das wiederum brachte uns über das Internet zu VEMAC nach Aachen“, berichtet Kempter weiter.

Die VEMAC GmbH & Co. KG ist ein technischer Entwicklungsdienstleister für Mechatronik in den Kernbereichen Verbrennungsmotoren, Piezoapplikationen sowie Prüf- und Messtechnik. Das Dienstleistungsportfolio erstreckt sich vom Betrieb von Motoren- und Komponentenprüfständen über die Mechanik-, Elektronik-, Software-Entwicklung und Simulation bis hin zum Prototypenbau, etwa von Motoren oder Komponenten. Hinzu kommen eigene Soft- und Hardwarelösungen für die Mess- und Automatisierungstechnik sowie Piezo-Applikationen für den Einsatz am Verbrennungsmotor. Kunden sind Betreiber und Entwickler von Verbrennungsmotoren und deren Komponenten. Kraftfahrzeug- und Motorenhersteller wie BMW, Ford, Deutz und Weber Motor setzen auf VEMAC Know-how, Produkte und Dienstleistungen.

VEMAC bekam im November 2003 den Auftrag, die Messtechnik und Automatisierung für den bereits bestehenden Prüfstand zu entwickeln und installierte innerhalb von acht Wochen ein EoL-Prüfstandssystem, das aus Geräten zur Messwerterfassung von Temperaturen und Drücken und dem VEMAC Mess- und Automatisierungssystem VITA besteht. VITA ist eine flexible Softwareplattform, die sich bei der Realisierung verschiedenster Prüfstände in der Automobil- und Automobilzulieferindustrie bewährt hat. VITA vereint dabei die Messwerterfassung und Steuerung der externen Geräte Fieldpoint, OPC-Server, ECU-Anbindung via K-Line und x-Act-Bremsensteuerung.

Als Besonderheit werden die Messwertergebnisse nicht nur zur Freigabe eines Motors genutzt, sondern auch an das SAP System zur Protokollierung übergeben. Damit wird eine durchgängige Regelungskette ausgehend von Konstruktion, Messprogrammerstellung, Serienentwicklung eines jeden von uns gefertigten Bauteils, Erfassung von Montageparametern (Rückverfolgbarkeit) und Korrelation der Messdaten eines jeden Motors und eventuell auftretender Störfälle vollendet. Die Weber Motor AG ist dadurch als weltweit erster und einziger Motorenhersteller in der Lage, eine vollständige Rückverfolgung aller Komponenten bis hin zum Endprodukt sicherzustellen. Dadurch können Fehler vermieden und dort, wo sie dennoch auftreten sollten, schnellstens eingegrenzt und dauerhaft abgestellt werden.

„Unsere Philosophie über alle Firmen hinweg lautet „Qualität setzt sich durch“. Wir sind in Deutschland mehrfach zertifiziert (Umweltzertifizierung DIN ISO 14001–1996, Qualitätszertifizerung DIN ISO 9001–2000, ISO TS 16949–2002 in Arbeit) und sehen in dem hohen Qualitätsanspruch ein Alleinstellungsmerkmal, das uns gegenüber anderen Firmen auszeichnet.“ Durch einen hohen Standardisierungsgrad bei der Hardware und eine ausgeklügelte Identifikationsprozedur sind das Bedienen des Prüfstands und die Durchführung der EoL-Prüfung kinderleicht. Nach der Installation eines Motors innerhalb von 2 bis 3 Minuten wird dieser über einen Barcode eindeutig identifiziert. Dabei werden die ID-Informationen über den OPC-Server, der als Kommunikationsschnittstelle zwischen der SPS und VITA arbeitet, an die SPS übergeben. Diese gibt z.B. die Seriennummer und die Motorvariante zurück an VITA, wo die dazugehörige Testprozedur für genau diesen Motor geladen wird.

Die SPS steuert und überwacht die gesamte Infrastruktur des Prüfstands wie Kraftstoffzufuhr, Motorkühlwasser, Druckluft, Abgas etc. Alle Parameter werden über den OPC-Server via Ethernet mit VITA ausgetauscht. Neben der OPC-Schnittstelle besitzt das Prüfstandssystem eine Anbindung an ein Fieldpoint-System für die Erfassung von Drücken und Temperaturen sowie eine serielle Anbindung zur Leistungsbremse der Fa. Schenck. Die Datenverbindung zwischen der Prüfstandssoftware VITA und der Motorsteuerung Bosch Motronik wird über einen K-Line Pegelwandler mit ActiveX Treiber hergestellt.

Nach einer Anlernprozedur für die Motorsteuerung werden der vordefinierte Testlauf gestartet, immer wieder Sicherheitsabfragen über Parameterstati an die SPS gerichtet und die Prüfsequenzen automatisch abgearbeitet. Dabei werden beispielsweise vom FieldPoint-System Daten wie Öltemperatur und –druck, Lufttemperatur und Kraftstoffdruck abgerufen, von der Motorsteuerung Ladedruck, Motordrehzahl, Drosselklappenstellung und Druck im Saugrohr ausgelesen und von der Bremse Drehmoment, Bremsendrehzahl und Bremsenmodus kontrolliert. Am Ende der Testlaufs steht fest, ob der Motor die Fertigungsendprüfung bestanden hat oder nicht. Diese Informationen werden für die SPS und das SAP-System in den OPC-Server übertragen. Das SAP-System erhält weiterhin automatisch alle wesentlichen Informationen des gesamten Testlaufs. Alle prüfungsrelevanten Informationen werden dem Prüfer vom Prüfstandssystem angezeigt, so dass auch während des Testes eine Qualitätsprüfung stattfindet. Nach der Prüfung erhält der Prüfer eine eindeutige Aussage hinsichtlich der Produktqualität und weis, ob er den Motor in den Warenausgang überführen kann. Insgesamt dauert ein kompletter Testzyklus für einen Motor nicht mehr als 6 Minuten.

„Wir sind mit dem Prüfstandssystem von VEMAC sehr zufrieden und arbeiten bereits an einer Erweiterung“, resümiert Kempter. „Im Frühjahr 2005 werden neben den Personal WaterCraft Turboversionen mit 100 und 135 PS weitere Motorvarianten in Form eines Turbo (135 PS) und eines Saugers (85 PS) für den Einsatz in Schneemobilen in die Serie gehen. Dann muss auch der EoL Prüfstand von VEMAC erweitert werden“.

Testing Expo Halle 5, Stand 5555

VEMAC, Aachen

QE 587