Dynamische Messreduktion

Die dynamische Messreduktion ist eine Methode, um die Zahl der Serienbegleitenden Prüfungen zu reduzieren. Die Prüfhäufigkeit wird dabei durch den Produktionsprozess selbst vorgegeben. Die dynamische Messreduktion basiert auf dem Prinzip, dass die Schwankungen im Produktionsprozess für Schwankungen in der Qualität verantwortlich sind. Die Prüfhäufigkeit passt sich dem Kontext der jeweiligen Situation an. Dadurch wird nur noch dann gemessen, wenn es auch notwendig ist.

Es gibt verschiedene Stufen von dynamischen Messreduktionsverfahren, die einzeln und kombiniert eingesetzt werden können. In der Praxis bietet es sich oft an, die einzelnen Methoden miteinander zu verknüpfen, um die Prozessfähigkeit sicherzustellen. Die vier Grundstufen sind:

• Statische Prüffrequenzen: Hier wird eine fixer Stichprobenumfang festgelegt – zum Beispiel 5 Proben pro halbe Stunde. Der Vorteil ist die Einfachheit der Methode. Nachteilig ist der fehlende variable Part, so wird unabhängig vom Prozessrauschen irgendwann im vorgegebenen Intervall eine Probe genommen.
• Szenario-basierte Messreduktion: Diese Methode basiert auf der Definition von verschiedenen Szenarien, die eine Prüfung erfordern. Als Beispiel wäre das Anlaufen einer Anlage nach einem Stillstand von über 5 Minuten. Ein anderes Beispiel ist das Umschwenken auf eine 100% Kontrolle, wenn 3 von 5 gezogenen Proben außerhalb der Spezifikation lagen. Durch die Definition von Szenarien kann der Prüfumfang transparent dargestellt werden.
• Statistische Messreduktion: Diese Methode basiert auf der Analyse der statistischen Varianz, von Prozessparametern oder vorgegangenen Qualitätsprüfungen. Erhöht sich die Varianz im System oder treten Anomalien auf, wird eine Messung empfohlen und die Frequenz tendenziell erhöht. Dadurch wird die Messfrequenz an das Prozessverhalten gekoppelt.
• Vorhersage-basierte Messreduktion: Diese Methode basiert auf der Analyse von Vorhersagemodellen, die das Verhalten von realen Systemen nachbilden. Dadurch kann, auch wenn keine Prüfung physisch durchgeführt wird, ein virtuelles Messergebnis generiert werden. Dies ist der große Vorteil des Ansatzes – obwohl nicht 100% gemessen wird besteht für alle Chargen ein abgeschätztes Qualitätsergebnis. Der Nachteil ist die technische Komplexität des Ansatzes.

Die Vorteile von dynamischer Messreduktion sind vielfältig. In Summe lassen sich diese in vier verschiedene Kategorien einteilen:

• Reduktion von Prüfkosten: Jede destruktive Messung kostet Arbeitszeit des Mitarbeiters sowie Materialkosten – auch nicht-destruktive Messungen kosten zumindest Arbeitszeit. Durch die dynamische Messreduktion wird diese verringert.
• Verringerung Prüfzeit: Jede Messung von Charakteristiken erfordert eine gewisse Messdauer. Bei manchen Messungen kann dies Minuten bis Stunden (inklusive Prüflingsvorbereitung) erfordern. Durch eine dynamische Messreduktion wird nach Bauteilfertigstellung bereits eine Indikation erstellt, wie die Qualität zu erwarten ist. Somit kann der Werker und das Qualitätsmanagement schneller bei Bedarf Gegenmaßnahmen treffen.
• Fehlerpotenzial ausschließen: Wer misst misst Mist! Trotz noch so guter Schulung können menschliche Fehler bei der Qualitätsprüfung auftreten. Ablesefehler oder falsch eingelegte Prüflinge können den Ausgang einer Qualitätsprüfung stark beeinflussen. Mit der dynamischen Messreduktion entsteht eine zweite, objektive Information – zusätzlich zur Messung.
• Prozesssicherheit erhöhen: Auch parallel zur Qualitätsmessung zeigt die dynamische Messreduktion potentielle Abweichungen im Produktionsprozess auf. So kann direkt bei Abweichungen reagiert werden. Hier erfahren Sie mehr zur automatisierten Prozessüberwachung. 

Gummi-Mischungen werden in einem Batch-Verfahren hergestellt. Die Qualität wird anschließend auf einem Rheometer überprüft. Typische Zykluszeiten sind drei Minuten – sowohl vom Mischer als auch vom Rheometer. Jede Prüflingsvorbereitung inklusive Material kostet circa 2 €. Im Standardbetrieb wird von jedem Batch eine Stichprobe entnommen, um die Qualität der Mischung zu charakterisieren. Im Monat fallen so circa auf einer Linie um die 9 600 Prüfungen für Batches an. Dies führt zu unnötigen Kosten und Stress an der Anlage für den Bediener, da dieser oft parallel zwei Linien betreuen muss.

Mit Hilfe einer dynamischen Messreduktion können die Prüfkosten reduziert und gleichzeitig der Anlagenfahrer entlastet werden. In einer Implementation konnte sich ein Kunde durchschnittlich 70% der Prüfungen sparen. Dabei wurde sowohl die Szenario-basierte und Vorhersage-Basierte Messreduktion eingesetzt, um eine maximale Prozesssicherheit zu garantieren.

Die Integration der Prozessdaten und das Aufsetzen einer dynamischen Messreduktion kann kompliziert wirken. Doch mit den richtigen Softwarewerkzeugen sowie der richtiger Unterstützung in der Einführung können große monetäre und zeitliche Einsparungen erreicht werden. Kontaktieren Sie uns gerne unter [email protected] und wir besprechen mit Ihnen Fragen zur Anwendung.