1. Maschinen- und Werkzeugfaktor
Diese Kategorie bezieht sich auf physikalische Geräte, die zur Herstellung von Produkten verwendet werden.
- Maschinenkapazität und Zustand:
Steifigkeit und Steifigkeit: Mangelnde Steifigkeit führt bei Schnittkräften zu Schwingungen (Rattern) und Auslenkungen, die zu Maßfehlern führen.
Geometrische Genauigkeit: Verschleiß an Führungen, Gewindespindeln und Spindeln kann die inhärente Genauigkeit der Maschine verringern.
Rückstoß: Spiel zwischen mechanischen Komponenten wie Zahnrädern und Schrauben kann zu Leerbewegungen und Positionierungsfehlern führen.
Wärmestabilität: Die Maschine erzeugt Wärme aus dem Motor, der Reibung und dem Schneidprozess. Ungleichmäßige Ausdehnung und Schrumpfung (thermisches Wachstum) verändern die Geometrie und Präzision der Maschine erheblich.
- Werkzeuge:
Werkzeugverschleiß: Schneidwerkzeuge, Einsätze und Bohrer verschleißen im Laufe der Zeit, verändern die Schnittgeometrie und erhöhen die Kräfte, was zu Ungenauigkeiten in Maßen und Oberflächenbeschaffenheit führt.
Werkzeugauslenkung: Insbesondere beim Fräsen und Bohren können sich langgestreckte Werkzeuge unter Druck verbiegen und dadurch Merkmale entstehen, die ungeeignet bzw. positioniert sind.
Werkzeugqualität und Voreinstellungen: Änderungen der Werkzeuggeometrie von einem Werkzeug zum nächsten oder falsche Einstellungen im Werkzeughalter führen sofort zu Fehlern.
2. Materielle Faktoren
Die Rohstoffe selbst sind die Hauptquelle der Variation.
- Materialeigenschaften:
Inkonsistenz: Variationen in Härte, Kornstruktur und chemischer Zusammensetzung von Chargen zu Charge können dazu führen, dass sich das Material während der Verarbeitung unterschiedlich verhält.
Dimensionsstabilität: Einige Materialien (z. B. Kunststoffe, bestimmte Metalle) können sich nach der Bearbeitung aufgrund der internen Spannungsentlastung oder der Feuchtigkeitsaufnahme verziehen, schrumpfen oder quellen.
Kaltverfestigung: Während der Bearbeitung wird das Material härter, was sich auf den nachfolgenden Betrieb und den Werkzeugverschleiß auswirkt.
- Eingabequalität:Wenn das eingehende Material oder das Halbzeug nicht den Spezifikationen entspricht, ist es nahezu unmöglich, ein genaues Endprodukt herzustellen.
3. Menschlicher Faktor
Die Rollen der Personen, die den Prozess betreiben und verwalten.
Kompetenzen und Schulungen: Das Verständnis des Bedieners von Prozess, Maschine und Qualitätsstandards ist von entscheidender Bedeutung. Inkonsistente Techniken führen zu inkonsistenten Ergebnissen.
Verfahrenskonformität: Die Nichtbefolgung von Standardarbeitsanweisungen (SOPs) führt zu unnötigen Änderungen.
Müdigkeit und Konzentration: Die manuelle Bedienung ist fehleranfällig, wenn der Bediener müde oder abgelenkt ist.
Erläuterung: Subjektive Urteile bei Messungen oder Einstellungen können von Person zu Person unterschiedlich sein.
- Verfahren und Prozessfaktoren
Wie Produkte hergestellt werden.
- Prozessparameter:Die Einstellung des Prozesses selbst – Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Temperatur, Druck, Zykluszeit – hat einen direkten und weitreichenden Einfluss auf die Präzision. Falsche Parameter können zu Werkzeugauslenkungen, Wärmeaufbau und schlechter Oberflächenbeschaffenheit führen.
- Einstellungen und Klammern:
Werkstückhaltung: Unzureichende oder verschleißte Klammern, Klammern und Schraubstocke können dazu führen, dass sich die Teile während der Bearbeitung bewegen, was zu Positions- und Geometriefehlern führt.
Einstellungsfehler: Eine falsche Nullstellung der Maschine, die Verwendung falscher Referenzwerte oder die Fehlausrichtung von Teilen in der Vorrichtung sind häufige Ursachen für erhebliche Fehler.
- Prozessablauf:Die Reihenfolge der Operationen ist von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise führt die Durchführung eines Wärmebehandlungsschrittes zum falschen Zeitpunkt zu Verformungen, die den vorherigen Bearbeitungsvorgang ungenau machen.
5. Mess- und Prüffaktoren
Du kannst nicht verbessern, was du nicht richtig messen kannst. Das Messsystem selbst kann eine Quelle von Wahrnehmungenauigkeiten sein.
- Messgerätegenauigkeit und Kalibrierung:Die Verwendung von nicht kalibrierten oder von Natur aus ungenauen Messgeräten liefert falsche Daten.
Wiederholgenauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messungen (GR&R):
Wiederholbarkeit: Kann dieselbe Person mehrmals das gleiche Ergebnis mit derselben Leitung erzielen?
Reproduzierbarkeit: Können verschiedene Leute das gleiche Ergebnis mit dem gleichen Messgerät erhalten?
GR&R-Differenz bedeutet, dass die Messvariation ein wesentlicher Bestandteil der Toleranzen ist, sodass die tatsächliche Produktgenauigkeit nicht beurteilt werden kann.
- Messtechnik:Fehlerhafte Verwendung von Messwerkzeugen (z.B. falscher Druck des Messschiebers, falsche Ablesung des Mikrometers) kann zu Fehlern führen.
- Einfluss der Umwelt auf die Messung:Die Temperatur im Qualitätslabor beeinflusst Teile und Messgeräte (z. B. Koordinatenmessmaschinen).
6. Umweltfaktoren
Bedingungen in der Fabrik.
Temperatur: Die wichtigsten Umweltfaktoren. Die meisten Materialien dehnen sich bei Wärme aus. Temperaturschwankungen in der Werkstatt können den ganzen Tag über zu Abmessungen von Teilen und Maschinen führen.
Luftfeuchtigkeit: Kann bestimmte Materialien (z. B. Holz, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe) beeinflussen und Korrosion von Präzisionsoberflächen verursachen.
Schwingungen: Externe Vibrationen von Maschinen in der Nähe, Gabelstaplern oder sogar Gebäude-Heizungs- und Klimaanlagen können präzise Bearbeitungsprozesse und präzise Messungen stören.
Sauberkeit: Staub, Splitter und Splitter auf Positionierflächen, Befestigungen oder Messplattformen können zu Fehlausrichtungen und ungenauen Ablesungen führen.
7. Designfaktoren
Manchmal liegt die Grundursache im Produktdesign zurück.
Design für Fertigungsfähigkeit (DFM): Designs, die schwer oder unmöglich konsequent herzustellen sind, werden immer mit Genauigkeit kämpfen. Beispiele sind scharfe Innenecken, Merkmale, auf die Standardwerkzeuge nicht zugänglich sind, oder unrealistische Toleranzen.
Toleranzüberlagerung: Kumulativer Effekt der Toleranzen einzelner Elemente in einer Baugruppe. Selbst wenn jedes einzelne Teil innerhalb seiner vorgegebenen Toleranzen liegt, kann ein schlecht verwaltetes Stapeln dazu führen, dass die Baugruppe nicht ordnungsgemäß funktioniert.
