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O+P Fluidtechnik 5/2016

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HYDRAULIKPRÜFSTÄNDE

HYDRAULIKPRÜFSTÄNDE ABSICHERUNG VON PRÜFPROZESSEN FÜR SERIE UND SERVICE SPECIAL / MESS- UND PRÜFTECHNIK Christian Niggemann, Alexander Urban Im Maschinen- und Anlagenbau ist aufgrund der großen Produktvarianz bei häufig geringen Stückzahlen die Absicherung von Prüfprozessen in der Funktionsprüfung eine Herausforderung. Die Autoren zeigen in O+P, wie für die Vielzahl an unterschiedlichen Prüfprozessen unter Berücksichtigung von Aufwand und Risiko ein Eignungsnachweis erbracht werden kann. Autoren: Dr.-Ing. Christian Niggemann, Dipl.-Ing. Alexander Urban, Bosch Rexroth AG, Lohr am Main RANDBEDINGUNGEN BEI DER FUNKTIONSPRÜFUNG Hydraulikkomponenten wie beispielsweise Schaltwege- und Proportionalventile oder Pumpen und Motoren kommen in vielen Branchen und Applikationen zum Einsatz, z. B. im Maschinen- und Anlagenbau oder in Land- und Baumaschinen. Das Einstellen dieser Komponenten nach Kundenvorgaben und die Funktionsprüfung erfolgt nach der Endmontage auf hydraulischen Prüfständen. Mit diesen werden zahlreiche Merkmale am Produkt teilweise bei unterschiedlichen Betriebszuständen geprüft. Zudem werden die Randbedingungen der Prüfung überwacht, z. B. die Öltemperatur. Im Service kommt zudem noch die Diagnose bei Rückläufern aus dem Feld hinzu. In Prüfständen gibt es teilweise mehr als 20 Messketten. Typische physikalische Größen, die geprüft werden, sind Druck, Temperatur, Volumenstrom, Schaltzeiten, Strom, Spannung, bei Pumpen und Motoren auch Drehmoment und Drehzahl. Die Prüfprozesse auf hydraulischen Prüfständen umfassen häufig nicht verkörperte Messgrößen, dynamische Messungen und kombinierte Messungen. Die Randbedingungen bei Prüfprozessen gehen über die statischen, idealisierten 52 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 5/2016

HYDRAULIKPRÜFSTÄNDE POINTIERT VORHANDENE METHODEN ZUR ABSICHERUNG FALLORIENTIERT EINSETZEN IM SERVICE GIBT ES EINE NOCH GRÖSSERE PRODUKTVARIANZ WIRTSCHAFTLICHE, RISIKOBEWERTETE ABSICHE- RUNG VON PRÜFPROZESSEN IST MÖGLICH Randbedingungen bei der Kalibrierung hinaus; vielmehr sind sie näher an den Randbedingungen des realen Produkteinsatzes im Feld. Neben den vielfältigen zu prüfenden Merkmalen gibt es aufgrund der Applikationsvarianz im Maschinen- und Anlagenbau eine Vielzahl an Produktvarianten, die auf demselben Prüfstand geprüft werden. Stückzahlen gehen in der Fertigung von Kleinserien bis zu Losgröße 1. Im Service kommen neben dem aktuellen Produktportfolio auch noch länger im Feld befindliche Produkte hinzu. Die Vielzahl an Merkmalen bei hoher Produktvarianz führt somit zu einer noch größeren Anzahl an Prüfprozessen. Sehr wohl kommen einzelne gleiche Prüfungen bei mehreren Varianten vor, so dass in der Fertigung Prüfprogramme aus vorkonfigurierten Prüfschritten zusammengestellt werden können. Im Service kann es erforderlich sein, dass der Prüfer individuell Messkette und Prüfprogramm zusammenstellen muss, um z. B. ein reklamiertes Fehlerbild zu reproduzieren und die Ursache ausfindig zu machen. Hieraus ergibt sich für den Lieferant von Hydraulikkomponenten die Frage, wie die Vielzahl an Prüfprozessen unter Berücksich tigung der unterschiedlichen Randbedingungen und Kostenaspekte abgesichert werden kann. ORGANISATORISCHE UND METHODISCHE RANDBEDINGUNGEN Innerhalb der Bosch-Gruppe gelten allgemein zur Absicherung von Prüfprozessen Bosch-Heft 8 „Messunsicherheit“ [1] und Bosch-Heft 10 „Fähigkeit von Mess- und Prüfprozessen“ [2]. Beide Dokumente basieren auf internationalen Normen, unter anderem AIAG MSA, VDA Band 5, GUM, ISO 10012 und ISO 22514-7. Der Nachweis der Fähigkeit und die Überwachung der Stabilität von Messprozessen sollen sicherstellen, dass eine Messeinrichtung am Einsatzort ein Qualitätsmerkmal mit hinreichend geringer systematischer Messabweichung und Messwertstreuung jeweils bezogen auf die Merkmalstoleranz messen kann. Bei häufig wechselnden Messaufgaben werden anstelle von Fähigkeiten vorzugsweise Messunsicherheiten ermittelt. Sind Konformitätsaussagen nach ISO 14253 erforderlich, ist die Ermittlung von Messunsicherheiten anstelle von oder zusätzlich zu Fähigkeitsnachweisen unverzichtbar. Ergebnisse von Messungen sind stets mit einer Unsicherheit behaftet. Bei der Kalibrierung und Überwachung von Mess mitteln gemäß ISO 10012 ist deshalb die Angabe der Messunsicherheit gefordert. KONZEPT FÜR DIE FUNKTIONSPRÜFUNG Die Ermittlung der Messprozessfähigkeit ist ein experimenteller Nachweis. Für die Abschätzung einer Messunsicherheit können sowohl statistische Informationen (Methode A) als auch Vorwissen (Methode B) verwendet werden. Dies schließt experimentelle Untersuchungen, Verwendung von Kalibrierscheinen, Datenblättern des Messtechnikherstellers und Simulationsergebnisse mit ein. Die Funktionsprüfung stellt ebenfalls einen experimentellen Nachweis dar, bei dem bestimmte Betriebszustände eines Produkts mit den spezifizierten Werten verglichen werden. Neben den Aspekten der Qualitätssicherung sind die für den Nachweis erforderlichen Aktivitäten in Einklang mit den betrieb lichen Aspekten einer Serienfertigung zu bringen. Experimentelle Untersuchungen, z. B. Messreihen zu Wiederholversuchen, belegen den Prüfstand, was gerade in einer getakteten Linienfertigung nicht ohne weiteres möglich ist. Experimentelle Untersuchungen bedürfen daher einer systematischen Vorbereitung und Planung. Zudem sind Fertigungslinien Bestandteil von umfangreichen internationalen Lieferantenketten, die ebenfalls getaktet sind, z. B. als Just-in-Time oder Justin-Sequence. Zeitliche Erwartungen des Kunden an die Lieferfähigkeit schränken das zur Verfügung stehende Zeitfenster für Wiederholmessungen an Serienteilen weiter ein. Die zunehmende Volatilität Hydraulische Lösungen - alles aus einer Hand Besuchen Sie uns in der Halle 1, Stand 1751 Planen -entwickeln -produzieren Als innovatives Schweizer Traditionsunternehmen sind wir spezialisiert auf hydraulische Steuerungs- und Antriebstechnik. Ob grosse, komplexe Herausforderungen oder Einzelkomponenten: Jeder Auftrag ist für uns der Wichtigste. Bei Fragen, Anliegen oder Projekten freut es uns, für Sie da zu sein. Oelhydraulik Hagenbuch AG, Rischring 1, CH-6030 Ebikon, Tel. +41 (0)41 444 12 00, Fax +41 (0)41 444 12 01 ohe@hagenbuch.ch, www.hagenbuch.ch, www.hydraulikshop.ch Ölhydraulik-Hagenbuch.indd 1 07.04.2016 15:10:11 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 5/2016 53

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