Mitarbeiter qualifizieren

Qualitätssicherung in der K-Branche

Moderne Maschinen- und Steuerungstechnik, verschiedene Simulations- und Qualitätssicherungs-Systeme und Inline-Datenerfassung – eine Fülle moderner Technologien und Strategien ermöglicht prozesssicher „Qualität zu produzieren statt zu erprüfen“. Voraussetzung: Die Qualifikation der Mitarbeiter lässt das effiziente Nutzen dieser Möglichkeiten zu.

Qualifizieren von Mitarbeitern ist im Sinne der effizienten Produktion ebenso maßgebend, wie die Investition in moderne Technik. © SKZ

Qualitätssicherung beginnt nicht mit der Prüfung der gefertigten Produkte, sondern muss in der Prozesskette viel weiter vorne ansetzen. Gerade bei den sehr komplexen Spritzgießprozessen werden von OEMs und Auditoren strukturierte Verfahren wie APQP (Advanced Product Quality Planning) zur Produkteinführung gefordert, um mit standardisierten Methoden (FMEA, QFD, QM-Plan, …) sicher zu stellen, dass ein Produkt den Anforderungen des Kunden entspricht.

Am Beginn jeder Prozesskette sollte die Qualifikation der involvierten Mitarbeiter stehen, um Möglichkeiten und Risiken sicher bewerten zu können und daraufhin die korrekten Abstellmaßnahmen einzuleiten. Hier setzt das modulare Ausbildungssystem des SKZ an, das sowohl Einzel-Qualifikationen als auch komplette Abschlüsse mit abschließender Prüfung bietet.

Betrachtet man die Qualitätsanforderungen an ein Spritzgießteil, werden die Eigenschaften oder Messgrößen häufig erst anhand von Stichproben am Ende der Prozesskette erfasst. Bei Abweichungen vom Soll müssen die relevanten Maschinenparameter entsprechend angepasst werden, um die Produktqualität wieder ins Soll zu bringen. Wie die Darstellung zeigt, liegt zwischen Maschinenparametern (Eingangsgröße) und messbaren Produkteigenschaften (Messgrößen) der Spritzgießprozess. Eine direkte Zuordnung, an welchem Maschinenparameter „gedreht“ werden muss, um die Produkteigenschaften zu optimieren, ist komplex und nur mit ausreichend Wissen und Erfahrung möglich.

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Prozesskette im Spritzgießprozess – von den Maschinengrößen zu den Messgrößen am fertigen Produkt. © SKZ

So hat beispielsweise die Schmelzetemperatur beim Spritzgießen entscheidenden Einfluss auf die Bauteilqualität. Sie lässt sie sich in der Regel jedoch nicht oder nur mit hohem Aufwand genau ermitteln. Die eingestellte Zylindertemperatur an der Maschine liefert leider keine exakten Aussagen über die reale Massetemperatur. Einflussgrößen wie Schneckendrehzahl, Staudruck und Einspritzgeschwindigkeit auf der Maschinenseite sowie Verteilersystem und Anschnitt auf der Werkzeugseite haben erheblichen Einfluss auf die Schmelzetemperatur. Umgebungseinflüsse und Chargenschwankungen kommen hier als Störgrößen noch dazu. In Kombination mit der heute meist sehr guten Regelung moderner Maschinen ist daher etwa eine Überwachung der Zylindertemperatur nur bedingt dazu geeignet, um Rückschlüsse auf die Bauteilqualität zu ziehen.

Eine umfangreiches Prozessverständnis befähigt bereits in der Konzeptphase der Produkte dazu, einen Großteil möglicher Fehlerquellen zu vermeiden und in der Projektrealisierung ein breites und robustes Prozessfenster zu erreichen. So ist es zum Beispiel auch für einen Artikelkonstrukteur ein gutes Verständnis für Werkzeug, Maschine und Prozess hilfreich und die Möglichkeiten und Grenzen beherrschbarer Toleranzen zu kennen. Auch bei der späteren Prozessfindung lassen sich mit fundiertem Wissen Zeit- und Korrekturschleifen vermeiden. Statistische Versuchsplanung mit DOE (Design of Experiments) und systematische Ermittlung der Toleranzgrenzen an der Maschine sind nur zwei Beispiele dafür. In der weiteren Serienfertigung finden dann Assistenzsysteme der Maschinenhersteller oder etablierte Inline-Qualitätssicherungssysteme (Gewichtsmessung, Farbmessung, Thermographie, …) Anwendung. Gerade in den kommenden Zeiten von Industrie 4.0 müssen Mitarbeiter befähigt sein, mit diesen Werkzeugen und Methoden umzugehen und Entscheidungen über den eigenen Tellerrand hinaus sicher bewerten und umsetzen zu können.

Eine von vielen individuell zusammenstellbaren Weiterbildungsmaßnahmen aus dem Qualitätsbereich ist beispielsweise der SKZ-geprüfte Abschluss als Qualitätssicherungsexperte. Hier werden Grundlagen zu Material, Maschine, Werkzeug und Prozessführung sowie Qualitätssicherung als Basis vermittelt. Durch spezielle Themenbereiche wie Bemusterung, DOE, und Funktionsorientierte Form- und Lagetolerierung wird die Qualifikation ergänzt, so dass eine wirtschaftlich realisierbare Qualität bereits in der Produktentwicklung und Qualitätsvorausplanung den entsprechenden Stellenwert bekommt.

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