Abstract zum Vortrag beim Siegener Leichtbau-Kolloquium 2018 am 16./ 17. Oktober in der Bismarckhalle
Toleranzmanagement zur Absicherung der Montagefähigkeit
Dr.-Ing. Frank Mannewitz
casim Ingenieurleistungen, Kassel
Vor dem Hintergrund steigender Qualitätsanforderungen an technische Produkte, kürzerer Entwicklungszyklen sowie paralleler Entwicklungsprozesse wird es zunehmend wichtiger, frühzeitig eine Aussage über kritische Einflüsse und Risiken in den Baugruppenfunktionen (Q-Merkmale) zu erhalten, um eine eventuelle Fehlerbeseitigung möglichst kostenneutral zu gestalten. Eine Methode neben den bereits etablierten Simulationsverfahren in der Entwicklung ist in der Toleranzanalyse bzw. dem Toleranzmanagement gegeben, wo durch die Bestätigung der Funktionsmaßkonzepte gleichzeitig ein Benchmarking hinsichtlich der Fertigungs-, Funktions- und Montagefähigkeit von Baugruppen sichergestellt ist.
Das Toleranzmanagement ist daher die systematische Durchführung einer arithmetischen und statistischen Toleranzanalyse an den kundenspezifischen Maßen/Anforderungen (Q-Merkmalen) entlang des Produktentstehungsprozesses.
Die Notwendigkeit des Toleranzmanagements besteht aufgrund der Sicherstellung der:
- theoretischen Bestätigung der Funktionsmaßkonzepte,
- Verifikation von Ausricht- und Montagekonzepten,
- systematischen Prozessabsicherung,
- Aussagen über Risiken und kritische Einflussgrößen sowie
- der wirtschaftlichen Fertigung und Montage.
Zur Ermittlung der statistischen Schließmaßtoleranz werden im Vorfeld der Berechnung den Einzeltoleranzen fertigungsspezifische Einflussgrößen in Form von Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, auch Fertigungsverteilungen genannt, zugeordnet.
Die zu errechnende statistische Schließmaßtoleranz wird in ihrem Resultat kleiner sein als die eingangs errechnete arithmetische Schließmaßtoleranz.
Die Anwendung der statistischen Toleranzanalyse von Maßketten bietet dem Anwender die Möglichkeit die hohen Qualitätsanforderungen im Automobilbau weitestgehend prozesssicher zu erfüllen.
Jedoch zeigen die Ergebnisse, insbesondere im Karosseriebau, dass trotz der systematischen Anwendung von den statistischen Gesetzmäßigkeiten in der Toleranzberechnung die Vorgaben für z.B. Fugen viel zu eng gewählt werden. D.h., auch bei prozesssicheren und beherrschten Fertigungs- und Montageprozessen gelingt es nur zum Teil die geforderten Qualitätsvorgaben einzuhalten. Abweichend von den optimalen Fertigungs- und Montageprozessen weist die Praxis einen höheren Nichterfüllungsgrad der Qualitätsvorgaben aus, da die Normalverteilung mit einem hohen Cp- und Cpk-Wert über einen längeren Produktionszeitraum eine Wunschvorstellung ist.
Alle Informationen zum Kolloquium finden Sie unter: http://www.mb.uni-siegen.de/fahrzeugleichtbau/leichtbau-kolloquium/