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Stephan Sommer
Taschenbuch automatisierte Montage- und Prüfsysteme
Qualitätstechniken zur fehlerfreien Produktion
Vorwort
6
Geleitwort
7
Inhaltsverzeichnis
8
1 Einleitung
12
1.1 Motivation
12
1.2 Anforderungen an automatisierte Montage- und Prüfsysteme
15
1.3 Handlungsbedarf zum Stand der Technik, das Dilemma der Messunsicherheit
15
1.4 Inhaltlicher Aufbau
18
2 Qualitätsmerkmale des Betriebsverhaltens automatisierter Montage- und Prüfsysteme (AMPS)
19
2.1 Qualitätsfähigkeit und Qualitätsleistung
20
2.1.1 Fähigkeit des Prüfprozesses und Prüfprozesseignung
22
2.1.2 Fähigkeit des Montageprozesses
27
2.1.3 Berücksichtigung der Messunsicherheit
32
2.1.4 Produktions-, Funktionstoleranzen und Risikobereiche
38
2.2 Verfügbarkeitsverhalten und Nutzungsgrad
42
2.2.1 Technische Zuverlässigkeit
46
2.2.1.1 Ausfall- und Versagensursachen technischer Erzeugnisse
46
2.2.1.2 Ziele der Zuverlässigkeitsprüfung
48
2.2.1.3 Zuverlässigkeitsschaltbilder
48
2.2.1.4 Zuverlässigkeitsanalyse von Systemen
55
2.2.1.5 Ausfallartenanalyse
58
2.2.1.6 Ausfallratenanalyse
64
2.2.1.7 Systemzustandsanalyse
74
2.2.1.8 Untersuchung einer Montagelinie mit Bauteilzählmethode (Parts Count Method)
75
2.2.2 Instandhaltbarkeit
81
2.2.3 Organisatorische Ausfallzeiten
83
2.3 Leistungsmerkmale und Leistungsgrad
83
2.4 Total Productive Maintenance (TPM) und Gesamtanlageneffektivität
85
2.5 Zusammenfassung zur Systemfähigkeit
88
2.5.1 Ablauf der Ermittlung
88
2.5.2 Übersicht Systemfähigkeit (Tab. 2-27)
89
3 Struktur und Fehlerpotenzial automatisierter Montage- und Prüfsysteme (AMPS)
91
3.1 Komponenten von AMPS
91
3.2 Strukturierung von AMPS in Funktionsbereiche
93
3.2.1 Messebene (Messkette)
93
3.2.2 Stationsebene
94
3.2.3 Prozessebene
96
3.2.4 Manuelle Eingriffs-Ebene (Rüst- und Instandhaltungsebene)
97
3.2.5 Schnittstellenabgrenzung und Strukturmatrix
97
3.3 Analyse des Fehlerpotenzials von AMPS
99
3.4 Zusammenfassung der Fehlermöglichkeiten zu finalen Fehlern in den Funktionsbereichen
100
4 Methoden der Fehlererkennung zur Steigerung der Qualitätsleistung von automatisierten Montage- und Prüfsystemen
103
4.1 Überblick und Definition
103
4.2 Redundanzkonzepte
105
4.2.1 Hardwareredundanz
106
4.2.2 Analytische Redundanz
113
4.2.2.1 Wiederholmessungen in der Messstation
113
4.2.2.2 Parallele baugleiche Messstationen
115
4.2.2.3 Aktoren als Messsysteme
119
4.3 Selbsttests zur Fehlererkennung
123
4.3.1 Selbsttests zur Fehlererkennung in der Messkette
123
4.3.2 Selbsttests zur Fehlererkennung an Motor, Getriebe und Lager
127
4.4 Plausibilitätskriterien
129
4.4.1 Kalibrierwertregelkarte
129
4.4.2 Normale
130
4.4.3 Handhabung von Schlechtteilen
133
4.4.4 Teilerückverfolgbarkeit
137
4.4.5 Zwischenkastenprinzip
139
4.4.6 Bewegungs- und Zeitüberwachung
140
4.4.7 Messbereichsüberwachung beim Kalibrieren
141
4.4.8 Bewegungsüberwachung in der Messkette
142
4.4.9 Mehrmalige Schlechtbewertung in Folge
142
4.4.10 Rüstvorgänge
143
4.4.11 Poka Yoke Maßnahmen
144
5 Absicherungs-Algorithmen zur Steigerung der Qualitätsleistung
145
5.1 Standard-Absicherungs-Algorithmus (S-Ab-Al)
145
5.2 Erweiterter-Absicherungs-Algorithmus (E-AB-Al)
146
6 Steigerung der Verfügbarkeit von AMPS
152
6.1 Verfügbarkeitsgewinn durch fehlersichere Montage- und Prüfkomponenten
152
6.2 Verfügbarkeitsverlust durch das Ausfallverhalten zusätzlicher Komponenten
155
7 Steigerung der Qualitätsleistung und Verfügbarkeit am Beispiel „Nockenwellenversteller“
158
7.1 Systembeschreibung und Aufgabenstellung
158
7.2 Standard-Absicherungs-Algorithmus (S-Ab-Al)
160
7.3 Erweiterter-Absicherungs-Algorithmus (E-Ab-Al)
161
7.4 Vorläufige Systemfähigkeit
166
7.5 Erwarteter Verfügbarkeitsgewinn
167
7.6 Probelauf
168
7.7 Gesamtanlageneffektivität
171
7.8 Zusammenfassung zur Systemfähigkeit
175
8 Zusammenfassung und Ausblick
178
9. Literaturverzeichnis
181
10 Abbildungs-, Tabellen- und Abkürzungsverzeichnis
190
11 Anhang
201
Stichwortverzeichnis
235
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