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PIQ 4/01 Partnerzeitschrift der Q-DAS GmbH
Erschienen in der Ausgabe 4/2001 der Zeitschrift "Partner Info Qualität" PIQ© 4/01 der Q-DAS© GmbH

Automatische Qualitätsdatenerfassung für Variantenfertigung und Kleinserien
Alfred Adam, Ing.-Büro ADAM SOFTWARE, Landshut

Die Kundenorientierung des Markts zwingt die Hersteller heute dazu, immer neue Varianten ihrer Produkte anzubieten. Die Variantenfertigung ist nicht nur für die Konstruktion und Produktionssteuerung eine Herausforderung, sondern auch für das Qualitätsmanagement. Zu der Vielzahl an Varianten kommt noch die Schwierigkeit hinzu, dass die Merkmale der Produkte von Konstruktion, Produktion und Qualitätssicherung unterschiedlich beschrieben werden.

Allein der Ansatz, möglichst alle anfallenden Prozessdaten mit Zeitstempel zentral in einer Datenbank abzuspeichern, wie es die meisten Visualisierungspakete und Leitsysteme aus der Automatisierungsbranche anbieten, ist nur die halbe Lösung. Denn die nachträgliche Zuordnung der Messdaten aus der Datenbank zu den einzelnen Teilen und Merkmalen allein aufgrund des Zeitstempels ist für die Erstellung von statistischen Auswertungen sehr schwierig oder gar nicht mehr möglich, weil die für statistische Auswertungen notwendigen Beziehungen zwischen den Daten fehlen.

Eine durchgängige Lösung zur Bewältigung der Variantenvielfalt kann durch Abspeichern der Daten in einer Q-DAS® Datenbank realisiert werden. Das Q-DAS® Datenformat beinhaltet bereits die Beziehungen zwischen den Stammdaten der Teile und den einzelnen Merkmalen, so dass bereits bei der Datenerfassung die korrekte Zuordnung der Messwerte gemacht werden kann. Damit liegt ein konsistenter Datenbestand vor, die Voraussetzung für online SPC und ausführliche statistische Auswertungen.

Speziell für die automatische Erfassung der Messdaten aus der Produktion kann das Softwarepaket SPCprocessLink vom Ingenieurbüro ADAM SOFTWARE eingesetzt werden. Die Erfahrungen aus einer Reihe von Projekten in der Prozessdatenerfassung mit Variantenfertigung sind nun in die neueste Version von SPCprocessLink eingeflossen. Kern der Erweiterungen sind Regeln und Verknüpfungen zwischen den einzelnen Merkmalen, das „Beziehungswissen“, mit dessen Hilfe eine automatische Zuordnung der einzelnen Messwerte zu den Varianten erfolgt (Bild1). Falls die Prüfpläne für alle Varianten bereits vorliegen oder ein übergeordnetes QM System diese bereitstellt, kann die Software die Datenerfassung dynamisch darauf einstellen. Da diese Voraussetzungen jedoch meistens nicht erfüllt sind kann ein Variantenstamm benutzt werden um die Varianten aus Änderungen einzelner Merkmale zu erzeugen. Dazu kann SPCprocessLink automatisch für jede neue Variante die entsprechende DFD Datei generieren welche alle Teile- und Merkmalsdaten im Q-DAS® Datenformat enthält.

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Bild 1: Alle Varianten im Griff: SPCprocessLink überwacht die Produktmerkmale und generiert
automatisch die entsprechenden DFD Dateien im Q-DAS® Datenformat

Diese Funktionalität kann auch bei Kleinserien genutzt werden um bei häufigen Umstellungen einer Maschine auf verschiedene Produkte die Prozessdatenerfassung automatisch auf die passenden Prüfpläne umzustellen. Somit entfällt der bei einer Umrüstung der Maschine übliche Aufwand zur entsprechenden „Umrüstung“ der Datenerfassung. Besonders bei einer online Überwachung und Visualisierung mit procella® monitoring neben der Produktionsanlage ist dieser Automatismus sehr vorteilhaft, da eine Bedienung des PCs entfällt und der PC geschützt in einem Schrank mit Glastür installiert werden kann.

Änderungen der Produktmerkmale die zu neuen Varianten führen, wie z.B. eine neue Artikelnummer von Seiten der Produktionssteuerung oder ein geändertes Nennmass von der Konstruktion, können von den jeweiligen Systemen über die vorhandenen Schnittstellen übernommen werden. Es können aber auch Informationen ausgewertet werden die nur in der Maschinensteuerung der Produktionsanlage abgespeichert sind oder über serielle Schnittstellen erfasst werden. In den meisten Fällen kann ein Text oder eine Zahl (z.B. die Programmnummer) im Speicher der Maschinensteuerung dazu verwendet werden, die aktuell gefertigte Produktvariante eindeutig zu identifizieren. Die entsprechende Konfiguration in der Software SPCprocessLink ist mit wenigen Mausklicks erledigt und kann sowohl vom Qualitätsspezialisten wie auch vom technischen Wartungspersonal durchgeführt werden da keine Programmierung notwendig ist.

Oft entstehen in der Produktion Varianten eines Produkts ohne dass diese vorher geplant wurden. So kann z.B. eine neue Charge eines Rohmaterials eine geringe Änderung der Werkzeugtemperatur notwendig machen. Die Freigaben von den entsprechenden Verantwortlichen sind oft schnell eingeholt aber die Änderungen in der Rezepturdatenbank und im Prüfplan können meistens nicht rechtzeitig nachge-tragen werden, während die Produktion weiter läuft. Nun haben die Messwerte jedoch keinen Bezug mehr zu dem alten Prüfplan und die online SPC Auswertung wie auch spätere statistische Auswertungen werden ungültig. Genau für dieses Szenario bietet SPCprocessLink die passende Lösung: Durch die Verknüpfung ausgewählter Prozessvariablen mit Produktmerkmalen werden die entsprechenden Teile- und Merkmalsdaten im Q-DAS® Datenformat (DFD) automatisch generiert. Die Qualitätsdaten sind weiterhin konsistent und können wie gewohnt ausgewertet werden.

Mit der Möglichkeit der Überwachung aller Prozess-daten können auch unerwünschte Änderungen der Maschineneinstellungen erkannt und in der Datenbank protokolliert werden. Durch die flexible Konfiguration und einfache Installation bietet die Prozessdatenerfassung im Q-DAS® Datenformat mit SPCprocessLink zusammen mit procella® monitoring und qs-STAT® eine durchgängige Lösung für die automatische Prozessüberwachung auch bei Kleinserien und Variantenfertigung.


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