Qualitätssicherung mit intelligenter Wägeelektronik

Verpackung bietet bei Elektrowerkzeugen mehr als eine attraktive Werbefläche für den Verkauf. Sie dient als dauerhafter Schutz, als Aufbewahrungsort für ergänzende Maschinenteile und Werkzeuge und schließlich als robuster Transport-¿Container¿: An der Qualität des Werkzeugs muss sich die Tauglichkeit des Werkzeugkoffers messen lassen. Die Plaston AG produziert unter anderem Koffer für Hilti-Bohrmaschinen ¿ und damit für den Profibereich. Entsprechend hohe Ansprüche stellen die Anwender. Die Koffer bestehen aus mehreren Einzelteilen wie Unterteil, Oberteil, Scharnierstab, Handgriff und Verschlüsse. Diese Teile werden direkt an der Kunststoff-Spritzgießmaschine von einem Mitarbeiter manuell montiert.
Mehr als eine Million Koffer jährlich müssen ohne Fehlteile, das heißt vollständig montiert, ausgeliefert werden. Um das zu garantieren, hatte man in der Vergangenheit die notwendigen Einzelteile für jeden Fertigungsauftrag genau abgezählt und vor Auftragsbeginn an der Maschine bereitgestellt. Trotzdem kam es gelegentlich vor, dass einzelne Teile an den Koffern fehlten, was letztlich verschiedene Kundenreklamationennach sich zog.

Mehr Sicherheit gegen Reklamationsgründe
Diese Situation verlangte eine nachhaltige Verbesserung in Richtung Null-Fehler-Produktion. Nach der Montage sollte eine weitere Prüfung installiert werden. Dazu suchte das Unternehmen nach einer schnellen und einfachen Lösung. Das Lösungskonzept sah eine Gewichtskontrolle aller Endprodukte vor. Zeitnah sollte mit Hilfe des Parameters Masse zu bestimmen sein, ob die Koffer vollständig bestückt worden sind. Gemeinsam mit der Sartorius AG, Göttingen, entschied man sich für die Installation von fünf mit FC-Anzeigeeinheiten ausgestatteten IS-Waagen.
Dabei ist man auf die individuellen Bedingungen der Produktionsumgebung bei Plaston eingegangen. Das Kontrollwäge-Programm in den Anzeige-Einheiten wurde so abgestimmt, dass der Bediener vor Ort zunächst eine Soll-Obergrenze und eine Soll-Untergrenze eingeben kann. Nach jedem zehnten ¿guten¿ Teil das also innerhalb dieser Toleranzen liegt berechnet jede einzelne Waage gemäß eines adaptiven Verfahrens automatisch die Toleranzgrenze fortlaufend genauer und moduliert sie solange, bis durch Iteration das Optimum, also höchste Qualität, erreicht ist.

Waagen in den Informationsfluss einknüpfen
Auch die Rückkoppelung zwischen Qualitätsmanagement und Produktionsmanagement kommt bei dieser Lösung nicht zu kurz. Die Waagen sind direkt per Ethernet über den Comserver an eine NT-Workstation angeschlossen. Die Messwerte aller systemintegrierten Waagen werden erfasst und gespeichert. Im Auswertungsprogramm Unicon können die einzelnen Schichten und Fertigungsaufträge angezeigt oder gedruckt werden. Gerade dieses Feature der Dokumentation und Rückverfolgbarkeit von Fertigungsaufträgen, war eine notwendige Voraussetzung des neuen Systems. Alle ausgegebenen Daten können archiviert werden und stehen somit für spätere Auswertungen zur Verfügung. Wie diese Auswertungen aussehen und welche Daten sie enthalten, können die Anwender individuell festlegen. Auch spezielle Wünsche wie Schichtstatistiken lassen sich realisieren.

Wie läuft es in der Praxis?
Die Mitarbeiter der Plaston AG haben das System von der Einführung an akzeptiert und nutzen es entsprechend den Vorgaben. Dazu trägt sicher die einfache Bedienung bei. Die Auswertung einzelner Schichten dient dazu, bedarfsgerecht auf einzelne Produktionsprozesse Einfluss zu nehmen. Letztendlich bietet diese Lösung auch die automatische Integration eines Dokumenten-Management, das zum Beispiel für den Endkunden wichtig sein kann.
All diese Einzel-Faktoren führen in Summe zu einem messbaren Ergebnis in der Qualitätssicherung: der deutlichen Reduzierung der Reklamationen und zu zufriedenen Endkunden.

Ingolf Popel Key Account Manager Mechatronik Sartorius, Göttingen Tel. 0551/3083523, Fax 3081697, http://www.sartorius.com

Der Anwender
Die Plaston AG, Widnau (CH), entwickelt und produziert seit 45 Jahren Kunststoffprodukte und Elektrogeräte. Dazu verfügt das Unternehmen über zwei Produktionsstandorte (Schweiz und Tschechien), sowie über mehrere Vertriebspartner. Plaston besitzt ein rund 30-köpfiges Engineering-Team, das in den Bereichen Entwicklung, Konstruktion und Werkzeugtechnik mit hoher Innovationskraft die Stellung des Unternehmens am Markt festigt. Neben Kunststoff-Verpackungen werden technische Teile und Systeme für die Elektrowerkzeug-Industrie gefertigt.

Daten verarbeiten im Standard
Das Kommunikationsprogramm Unicon legt empfangene Datenstrings in einer frei definierbaren DBF-Struktur mit bis zu 20 Datenfeldern ab. Das DBF-Format (dbase Format) ist sehr gut geeignet als zuverlässige Datenbank für mittlere bis komplexe Anwendungen. Darüber hinaus können alle Datenbank- und Tabellenkalkulationsprogramme diese Daten einlesen und bearbeiten. Damit gibt es keinerlei Schnittstellenprobleme. Sowurde auch die Anwendung bei Plaston exakt nach Kundenvorgaben auf Basis des Standardprogramms MS-Access erstellt.

Zum Thema
Waagen arbeiten, wenn sie in die Steuerungstechnik der Produktion eingebunden sind, heute zumeist in kontinuierlichen Prozessen, beispielsweise als Bandwaagen. Die zweite verbreitete Anwendung findet sich beim stückzahlgerechten Abpacken loser Güter, beispielsweise von Schrauben. Ansonsten sind Waagen im Produktionsprozess meist als stand-alone-Systeme im Einsatz, also mit händischer Übertragung von Daten in Listen. Deren volle Einbindung über Standardschnittstellen in die Qualitätssicherung und -dokumetation, in den Informationsfluss zwischen Arbeitsvorbereitung und Produktion und zurück sowie in weitere relevante Informationspools liegt im Trend: Schnittstellen zwischen Systemen zu vermeiden, den Informationsfluss transparent und in jeder Phase nachvollziehbar zu machen ist in immer mehr Branchen zwingend. Proprietäre Systeme haben allerdings, wie Beispiele aus anderen Bereichen zeigen, auf Dauer keine Chance. Standards wie Ethernet und übliche Protokolle müssen unterstützt werden.
dr

Links: http://www.sartorius.com, http://www.plaston.com