Wie können die Messdaten Ihrer CMM-Messmaschine kontinuierliche Verbesserung vorantreiben?

Ihre CMM-Messmaschine arbeitet niemals still. Jeden Tag generiert sie Datenströme. Jeden Tag erfasst sie Abmessungen, Toleranzen sowie Ergebnisse „bestanden“ oder „nicht bestanden“. Die meisten Fertigungsbetriebe – wenn nicht alle – greifen auf diese Aufzeichnungen zu, um die Teile freizugeben und einen Status „gut“ oder „fehlerhaft“ zuzuweisen. Die meisten Betriebe speichern diese Aufzeichnungen sogar, um künftige Kundenanfragen zu beantworten. Obwohl diese Praktiken verbreitet sind, bergen sie ein enormes, bislang ungenutztes Potenzial.

Ihre Messgeräte erfassen Daten, die Ihre gesamte Werkstatt erschließen können. Üblicherweise werden Datenerfassungsgeräte ausschließlich zur Prüfung von Qualität – also zum Feststellen eines „Bestanden“ oder „Nicht bestanden“ – eingesetzt. Und obwohl dies eine wesentliche und nützliche Funktion ist, beginnen Messgeräte bei ausreichend langer Anwendung, Potenziale zu erkennen und Tendenzen zu identifizieren – etwa Abweichungen, die auf zukünftige Qualitätsprobleme hinweisen. Dies ist das Ziel der kontinuierlichen Verbesserung.

Über das einfache „Bestanden“ oder „Nicht bestanden“ hinausgehen

Messgeräte erfassen Daten auf der grundlegendsten Ebene, um Teile anhand oberer und unterer Toleranzgrenzen zu prüfen. Ein Teil ist in Ordnung, wenn es sowohl hinsichtlich seiner Abmessungen als auch seiner Funktionalität innerhalb der festgelegten Grenzen liegt. Ein Teil ist fehlerhaft, wenn es hinsichtlich seiner Abmessungen oder seiner Funktionalität außerhalb der festgelegten Grenzen liegt. Dies ist die höchste und zugleich elementarste Funktion dieser Messgeräte. Und obwohl diese Funktion wertvoll ist, wird innerhalb der Toleranzgrenzen eine enorme Menge an Informationen erfasst.

Betrachten Sie ein Teil mit einer Merkmalsgröße, die sehr nahe an der oberen Toleranzgrenze liegt. In diesem Moment besteht das Teil die Prüfung. Wenn sich dieses Merkmal jedoch in jeder Charge weiter nach oben verschiebt, wird es letztendlich außerhalb der Spezifikation liegen. Eine Koordinatenmessmaschine (CMM) erfasst diese kleinen Veränderungen. Bei ausreichend Zeit und genügend erfassten Messdaten erkennen Sie den Trend, bevor er zu einem Problem wird. Dadurch können Sie Prozessanpassungen frühzeitig vornehmen, anstatt reaktiv zu agieren und nach einem Ausfall erst eine Fehlerbehebung zu suchen.

Ermittlung der Ursache für die Streuung

Kein Fertigungsprozess ist vollständig reproduzierbar, und es lässt sich sagen, dass stets eine gewisse Streuung vorhanden ist. Die entscheidende Frage lautet: Ist die Streuung beherrscht? Ihre Messdaten liefern die Antwort auf diese Frage.

Wenn Daten von der Koordinatenmessmaschine (CMM) über mehrere Bauteile und mehrere Produktionsläufe hinweg erfasst werden, können Sie verschiedene Arten von Variationen besser erkennen und voneinander unterscheiden. Einige dieser Variationen resultieren möglicherweise aus dem Verschleiß der Schneidwerkzeuge, andere stammen möglicherweise von der Werkstatttemperatur, wieder andere können auf unterschiedliche Methoden zurückzuführen sein, mit denen die Bediener die Maschine einrichten. Die Daten liefern Antworten auf Ihre Fragen, sodass Sie anschließend bestimmen können, welche Maßnahmen am besten geeignet sind, um die Variation zu reduzieren.

Vertrauen in den Prozess aufbauen

Das Vertrauen in Ihren Prozess zu stärken, ist einer der weniger offensichtlichen, aber möglicherweise wichtigsten Vorteile der Nutzung von Messdaten zur Prozessverbesserung. Wenn das Vertrauen in Ihren Prozess zunimmt, eröffnet sich die Möglichkeit, die Häufigkeit von Prüfungen zu reduzieren. Sobald Merkmale als stabil und dauerhaft innerhalb der Toleranzen nachgewiesen werden, ergeben sich Chancen, die Prüffrequenz für diese Merkmale zu senken. Dadurch wird Kapazität für andere nachgelagerte Aufgaben freigesetzt – Maschinen- und Personalzeit kann für andere Arbeiten genutzt werden.

Sie sollten die Prüffrequenz nicht ohne aussagekräftige Daten reduzieren. Wenn jedoch die historische Leistung stabil ist, können Sie die Ressourcen für Qualitätsprüfungen gezielt auf die Bereiche mit geringerer Stabilität konzentrieren. Dies ist kontinuierliche Verbesserung. Es geht dabei nicht nur um die Verbesserung der Teile im Prozess; wichtiger noch ist die Verbesserung des Prüfprozesses selbst.

Messung der Werkzeugleistung

Messdaten liefern Ihnen sämtliche Informationen über die Werkzeugleistung; was können sie Ihnen also über Messungen zum Lebenszyklus eines Werkzeugs verraten? Ein Werkzeugwechsel im Lebenszyklus eines Werkzeugs, der auf einer fundierten Vermutung oder einem vorab festgelegten Zeitplan beruht, ist lediglich eine Schätzung der Leistung. Auf das Versagen des Werkzeugs zu warten, ist kein intelligenter und auch kein effektiver Antrieb für die Datenerfassung. Wenn Sie jedoch die Daten die Führung übernehmen lassen, entfällt die Unsicherheit beim Werkzeugwechsel. Die Messung der Werkzeugleistung ist ein wichtiges Instrument in der hochentwickelten Fertigung.

Wenn eine Merkmalsgröße eine Tendenz zur Drift in eine Richtung aufweist, ist eine wahrscheinliche Erklärung, dass ein Werkzeug verschleißt. Dies muss Sie jedoch nicht überraschen – Ihre Koordinatenmesseinrichtung (CMM) ist die erste, die Sie darauf hinweist. Dadurch können Sie einen Werkzeugwechsel planen, bevor die Teile außerhalb der Spezifikation liegen, und so Ausschuss oder Nacharbeit vermeiden. Dasselbe gilt für die Spannvorrichtungen: Wenn Sie eine bestimmte Variation feststellen, die durch eine spezifische Spannvorrichtung oder Konfiguration verursacht wurde, führt Sie die Daten gezielt zu diesem Problem.

Neben der kontinuierlichen Verbesserung ist eine Denkweise erforderlich, die den Erfolg misst; dazu gehört zwingend ein klarer Plan, um den Erfolg der Veränderung zu bewerten. Wenn Sie einen Schnittparameter ändern, eine Werkstückspannmethode anpassen oder zu einem anderen Werkzeug wechseln, stellt sich Ihnen als Erstes die Frage, ob diese Änderung tatsächlich vorteilhaft war oder nicht.

Hier kommt den Messdaten eine entscheidende Rolle zu. Die Koordinatenmessmaschine (CMM) erfasst die Daten vor der Änderung und nimmt auch die Daten nach der Änderung auf. Wenn die Streuung reduziert oder beseitigt wird, bedeutet dies, dass die Änderung vorteilhaft war. Bestehen weiterhin erhebliche Schwankungen, so war die Änderung nicht vorteilhaft, und Sie müssen etwas anderes versuchen. All diese Schritte tragen zur kontinuierlichen Verbesserung bei: Setzen Sie Ihr verbessertes und neues Werkzeug um und vertrauen Sie darauf, dass Sie den Erfolg dieser Änderung messen können.

Aufbau einer Verbesserungskultur

Eine Änderung erfolgt, wenn Mitarbeiter und Führungskräfte Messdaten als Instrument zur Verbesserung statt als positiven oder negativen Indikator betrachten. Die Menschen neigen stärker zur Neugier – sie stellen Fragen: Warum steigt diese Merkmalsausprägung? Was unterscheidet die letzte Charge? Lässt sich die Montage durch eine Verschärfung dieser Toleranz vereinfachen?

Das ist der Treibstoff für Verbesserungen, und alles beginnt mit konsistenten und einfach zu nutzenden Daten. Wenn Messdaten schlecht organisiert sind, neigen Menschen dazu, sie zu ignorieren. Sobald die Daten benutzerfreundlich sind, werden sie Teil der täglichen Kommunikation. Die Teams nutzen die Gelegenheit, das Problem gemeinsam zu lösen.

Die reale Fertigungspraxis hat den bestehenden Wert von Messdaten auf konkrete und offensichtliche Weise gezeigt. Ein Anwender berichtete, dass die Zeit, die mit einer hochpräzisen Videomessmaschine verbracht wurde, um 40 Prozent reduziert werden konnte. Das bedeutet mehr als nur eine Zeitersparnis: Es führt zu einer besseren Datenerfassung in kürzerer Zeit und zu einem klareren Verständnis der Fertigungsprozesse im Betrieb.

Ein anderer Anwender bemerkte, dass die Ausrüstung bei der Ausführung von Aufgaben sowohl kleine als auch große Werkstücke bearbeiten und dabei ein konsistentes Maß an Genauigkeit aufrechterhalten konnte. Diese Vielseitigkeit führt im Wesentlichen zu konsistenten und zuverlässigen Daten über ein breites Spektrum hinweg und unterstützt damit die Identifizierung von Trends, die andernfalls bei einem Wechsel zwischen Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen unbemerkt blieben würden.

Daten in Handlungen umsetzen

Fünfzig Prozent der Arbeit besteht aus Datenerfassung. Die anderen fünfzig Prozent bestehen aus der Umsetzung von Maßnahmen, die einen Mehrwert aus den erhobenen Daten generieren. Hier kommt eine Koordinatenmesseinrichtung (CMM) zum Einsatz; sie liefert die erforderlichen Messwerte. Diese Zahlen müssen jedoch konsistent analysiert werden. Das bedeutet, Zeit für die Bewertung von Kennzahlen, Zahlen und Trends aufzuwenden – statt sich ausschließlich auf Einzelergebnisse der Prüfung zu konzentrieren.

Einige Workshops führen dies wöchentlich durch, andere monatlich. Unabhängig vom Einzelfall wird der Zyklus durch das Volumen Ihrer Arbeit und das Tempo des Veränderungsprozesses bestimmt. Dies ist das Wesen eines sich wiederholenden Zyklus: Messdaten werden wiederholt überprüft. In diesem Fall erzeugen die Workshops Muster in den Messdaten, die bei einer einzelnen Untersuchung sonst verloren gehen würden.

Fazit

Ihre CMM-Messmaschine kann für mehr als nur die Messung von Komponenten eingesetzt werden. Sie kann genutzt werden, um Einblicke in Ihre Messprozesse zu gewinnen. Die erzeugten Daten können analysiert werden, um festzustellen, wo Variationen auftreten, wann Werkzeugverschleiß vorliegt und ob Ihre Verbesserungsmaßnahmen Wirkung gezeigt haben. Die Implementierung eines datengestützten Entscheidungsansatzes verlagert Ihren Fokus von der bloßen Erkennung von Problemen hin zu einer proaktiveren Problemminderung.

Dies ist die Essenz der kontinuierlichen Verbesserung. Weniger darum, härter zu arbeiten, und mehr darum, intelligenter zu arbeiten und Daten die Entscheidungsfindung leiten zu lassen. Alles beginnt mit den Daten, die Ihre Messgeräte generieren.