Um Zehntausende von Teilen zu produzieren, muss die Produktionsqualität sichergestellt werden. Qualität ist eines der wichtigsten Faktoren bei der Wahl eines Produkts oder einer Dienstleistung. Die gesellschaftlichen Bedürfnisse nehmen zu und folglich auch die Anforderungen. Die Qualität, die daran gemessen wird, wie gut die Anforderungen erfüllt werden, ist auch psychologisch bedingt und mit dem Begriff der Zufriedenheit verbunden.
Noch wichtiger ist jedoch der technische Aspekt, eine Perspektive, die es ermöglicht, alle Produktionsschritte bei der Herstellung von Metallteilen zu planen, um das Risiko einer Nichtübereinstimmung zu reduzieren. Diese liegt nicht in dem Produkt selbst, sondern in dem gesamten Produktionsprozess. Wenn man also die hervorragende Qualität eines Produkts betrachtet, muss man sich bewusst sein, dass dahinter die hervorragende Gestaltung des gesamten Produktionsprozesses steht.
RADMOT, als Hersteller von Metallkomponenten, vertraut auf Systemlösungen
Das Qualitätsmanagement, das in der japanischen Nachkriegszeit von dem amerikanischen Statistiker William Edwards Deming angeregt wurde, hat zur Festlegung einer Reihe von Methoden und Instrumenten zur Verbesserung der Produktionsstandards geführt. Eines der am weitesten entwickelten Qualitätsmanagementsysteme ist die Automobilindustrie. Die Automobilindustrie (Automotive Industry Action Group, AIAG) hat so genannte Referenzhandbücher entwickelt, auf die sich die IATF-Norm bezieht. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Anforderungen an die Produktionsorganisation, um das Risiko der Nichtkonformität zu reduzieren.
Sie können in den folgenden Grundsätzen zusammengefasst werden:
- Planen Sie die Qualität - um Ihre Tätigkeiten im Team zu verstehen und den neuen Design effektiv umzusetzen (APQP),
- Risiko analysieren - um alle Elemente des Prozesses zu berücksichtigen, bei denen ein Risiko der Nichtkonformität entstehen kann (FMEA),
- Prüfen Sie, ob Sie den Prozess kontrollieren können - um sicher zu sein, dass die verwendeten Kontroll- und Messgeräte und die ausgebildeten Prüfer in der Lage sind, ein objektives Messungsergebnis zu bestimmen (MSA),
- Haben Sie die Schwankungen unter Kontrolle - damit Sie in der Lage sind, in Echtzeit auf Veränderungen im Prozess zu reagieren, indem Sie wichtige Produkt- oder Prozessmerkmale überwachen (SPC),
- Den Nachweis zu erbringen, dass Sie Ihre Arbeit verstehen - eine vollständige Dokumentation des gesamten Produktionsprozesses als Nachweis dafür zu erstellen, dass Sie die Kundenanforderungen in der Praxis erfüllen (PPAP).
Diese Grundsätze unterstützen die Produktion von Teilen, so dass kein einziges davon fehlerhaft ist. Und wie sieht das praktisch aus?
Wer soll die Qualität planen (APQP)?
Qualität entspricht naturgemäß den Anforderungen der Kunden. Bei der Herstellung von maßgeschneiderten Metallkomponenten geht es um die Zufriedenheit der Kunden, was auf lange Sicht bedeutet, dass man mehr Aufträge erhält, die Geschäftsbeziehungen ausbaut und sich eine Marke als guter Lieferant schafft.
Im Zusammenhang mit diesen Herausforderungen muss die Frage beantwortet werden, wer die Verantwortung für das Verständnis und die Erfüllung der Kundenanforderungen trägt. Die Produktion von Metallteilen braucht in erster Linie einen Qualitätsleiter oder Projektmanager, einen Kapitän, der innerhalb des Teams dafür sorgt, dass die Aufgaben im Zusammenhang mit der Ausführung des gesamten Produktionsprozesses erfüllt werden. Er oder sie muss bei allen Mitarbeitern ein Bewusstsein für die Kundenanforderungen schaffen.
Der APQP-Prozess beginnt immer mit der Festlegung eines so genannten interdisziplinären Teams, einer Arbeitsgruppe, in der jedes Mitglied dieses Teams seinen Arbeitsbereich kennt und die Verantwortung für die ausgeführten Aufgaben übernehmen kann. Beim APQP-Prozess geht es darum, Strategien zu entwickeln.
Beim Qualitätsdesign in der CNC-Bearbeitung geht es um die Entwicklung der richtigen Technologie, die Auswahl der Maschine und der Werkzeuge, die Analyse des Risikos der Nichtkonformität, die Gestaltung des Messprozesses zusammen mit der Überprüfung der Validität der Messgeräte, die Auswahl des richtigen Materials und die Planung der Produktion zum bestmöglichen Zeitpunkt.
Beim APQP-Prozess geht es um die Entwicklung von Taktiken
Qualitätsdesign in der CNC-Bearbeitung betrifft:
- die Entwicklung einer entsprechenden Technologie,
- die Auswahl von Maschinen und Werkzeugen,
- die Analyse des Risikos der Nichtkonformität,
- die Gestaltung des Messprozesses, inklusive der Überprüfung der Gültigkeit von Messgeräten,
- die Auswahl des geeigneten Materials,
- Planung der Produktion zum bestmöglichen Zeitpunkt.
Einfluss der Unsicherheit auf die Ziele (FMEA)
Der nächste Schritt ist die Identifizierung von Risiken innerhalb des Gesamtprozesses. ISO 31000 definiert Risiko als die Auswirkung von Unsicherheit auf die Ziele. Die Produktion von Metallkomponenten und die Erfüllung von Produktionsaufträgen sind nichts anderes als die Erfüllung von Kundenanforderungen. Das sind die Inhalte der im APQP ausgewählten Ziele.
Der größte Feind der Erfüllung dieser Ziele ist leider die Unsicherheit. Eine Maschine kann kaputt gehen, ein Material kann einen Defekt haben, ein Werkzeug kann sich abnutzen, ein Techniker kann ein Maß übersehen haben, das Kalibrierdatum eines Messgeräts kann abgelaufen sein. Sie können so weitermachen wie bisher - und es geht darum, diese Liste für den gesamten Produktionsprozess so genau wie möglich zu erstellen.
Eine Methode, die die Risikoanalyse unterstützt, ist die FMEA (Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse) - die Analyse der Arten und Auswirkungen möglicher Fehler. Diese Methode hilft bei der Voraussage von Unsicherheiten, um das Auftreten von Nichtkonformität wirksam zu verhindern.
Ein weiterer Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie das Bewusstsein für den gesamten Prozess schärft - wir sammeln Informationen darüber, was wir zu tun haben, an einem einzigen Ort. Dies ist ein sehr wichtiger Teil der Produktionsplanung in der Bearbeitungstechnologie - sich aller Risiken bewusst zu sein und Maßnahmen zu deren Vermeidung zu ergreifen.
Messzuverlässigkeit (MSA)
Eine ordnungsgemäße Analyse der Produktqualität ist ohne ein funktionierendes Messsystem nicht möglich. Es ist ein wichtiges Element nicht nur für die Effektivität des Qualitätsmanagements, sondern auch für die Standardisierungsaspekte der Messung.
Eine der Forderungen der IATF-Norm ist die Analyse des Messsystems. In diesem Rahmen ist es erforderlich, eine statistische Studie durchzuführen, um eine Analyse der Veränderlichkeit der Ergebnisse durchzuführen, die während des Inspektions-, Mess- und Prüfmittelsystems erzielt werden (IATF 16949:2016, Absatz 7.1.5.1.1). Das Werkzeug, um dies zu erreichen, ist die Messsystemanalyse.
Kurz gesagt - wir haben einen qualifizierten Qualitätskontrolleur, wir haben Messgeräte - aber wie können wir sicher sein, dass die Messergebnisse reproduzierbar sind? Dies ist genau das, was die MSA-Analyse macht, um den gesamten Messprozess zu unterstützen.
Die statistische Prozesskontrolle (SPC)
Ein weiteres Element, das dazu beiträgt, Zehntausende von Teilen so zu produzieren, dass nicht ein einziges fehlerhaft ist, ist die statistische Prozesskontrolle. Es ist nicht möglich, Metallteile in großen Stückzahlen in einem einzigen Produktionslauf mit einer Präzision im Mikrometerbereich herzustellen - so dass kein einziges Teil auch nur um 1 Mikrometer abweicht.
Jedes System (einschließlich der Fertigung) besteht aus natürlichen und speziellen Variabilitätsursachen. Die natürliche Variabilität ist dem Prozess inhärent. Besondere Ursachen für die Variabilität sind diejenigen, die die normale Variabilität stören. Anders ausgedrückt, es handelt sich um alle Ursachen, die Abweichungen von der Toleranz verursachen.
Statistische Prozesskontrolle ist der Einsatz statistischer Techniken zur Verringerung der besonderen Ursachen von Abweichungen. Die Herstellung eines Durchmessers von 30 mm auf einer neuen CNC-Drehmaschine mit neuen, hochwertigen Schneideinsätzen hält den Prozess trotz der Unterschiede im Mikrometerbereich stabil, aber wenn die Schneidplatte ausbricht (eine besondere Ursache für Schwankungen), müssen sofort Maßnahmen ergriffen werden, um das Werkzeug zu ersetzen. SPC unterstützt Sie dabei, zu erkennen, dass sich etwas im Prozess verändert hat und wann sofortige Maßnahmen ergriffen werden sollten.
Abnahmeverfahren für Produktionsteile und der Produktionsprozesse (PPAP)
PPAP wird meistens oberflächlich betrachtet als ein Dokument verstanden, das der Lieferant an den Kunden schickt. Tatsächlich handelt es sich jedoch um den Prozess der Freigabe von Teilen für die Serienproduktion. Er besteht darin, dass der Lieferant nachweist, dass er die Anforderungen des Kunden verstanden hat, indem er bestimmte Dokumente und Muster vorlegt (dies hängt allerdings von dem jeweiligen Level des PPAP ab).
Mit dem Abnahmeverfahren für Produktionsteile und der Produktionsprozesse (PPAP) beweist der Lieferant dem Kunden, dass er den Prozess versteht und bereit ist, diese Teile in der Serienproduktion herzustellen. Beim PPAP geht es darum, den Prozess aus einer globalen Perspektive zu betrachten - als Gesamtheit.
Kontinuierlicher Verbesserungsprozess
Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass die Umsetzung der oben genannten Grundsätze durch den Einsatz spezifischer Qualitätsmanagementmethoden nicht aufhört. Die Produktion von Metallkomponenten erfordert eine kontinuierliche Verbesserung und die Suche nach Lösungen zur Verbesserung des Prozesses, einschließlich Innovationen im Zusammenhang mit der Automatisierung, der Anwendung von Poka-Yoke und der Verbesserung der Standardisierung.
Sicherlich bieten die so genannten Kernwerkzeuge, die grundlegenden Werkzeuge, die die Automobilindustrie in ihren Referenzhandbüchern vorschlägt, eine vollständige Grundlage für die Produktion von Zehntausenden von Teilen, so dass keines davon fehlerhaft ist.
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