An kunststoffbasierten Riemenrädern elektrischer Antriebssysteme war vereinzelt Material ausgebrochen. Lösen sich die Bruchstücke im Gehäuse, kann der Antrieb blockieren. Microvista hat 5.960 Systeme einzeln per industrieller CT geprüft, jedes rückverfolgbar über seine Bauteil-ID: 3,3 % mussten aussortiert werden, der Großteil konnte weiterverwendet werden.
Ausgangssituation
Bei elektrischen Antriebssystemen wurde vereinzelt festgestellt, dass an einem kunststoffbasierten Riemenrad Material ausgebrochen war.
Der Materialverlust selbst stellte nicht das wesentliche Risiko dar. Kritisch war die Möglichkeit, dass sich die Bruchstücke im Gehäuse lösen und zwischen Riemen und Antriebskomponenten gelangen. Im ungünstigsten Fall kann dies zu einer Blockade des Antriebssystems führen.
Für die betroffenen Systeme fehlte eine belastbare Informationsgrundlage. Ohne sichere Erkenntnisse über den Zustand jedes einzelnen Bauteils bestand die Gefahr, große Mengen funktionsfähiger Produkte vorsorglich auszusortieren.
Ziel
Das Ziel bestand nicht nur darin, Abplatzungen zu identifizieren. Entscheidend war, eine belastbare Informationsgrundlage bereitzustellen, damit fundierte Entscheidungen getroffen werden können:
- Welche Systeme können weiterhin verwendet werden?
- Welche Systeme müssen ausgesondert werden?
- Wie lässt sich das Risiko für den Endkunden sicher beherrschen?
- Wie bleibt möglichst viel bereits geschaffene Wertschöpfung erhalten?
- Gibt es eine Systematik in der Fehlerausbildung (z.B. immer an der gleichen Stelle, Größe)
- Was muss am Prozess verändert werden?
Die Lösung
Insgesamt wurden 5.960 Antriebssysteme mittels industrieller Computertomographie geprüft. Jeweils zwei Antriebssysteme wurden gleichzeitig gescannt. Die Scanzeit betrug rund 6 Minuten pro System.
Bereits vor Beginn jedes CT-Scans erfolgte die eindeutige Zuordnung von Bauteil-ID und Bauteilposition. Dadurch war die Rückverfolgbarkeit jedes einzelnen Systems über die gesamte Prüfkampagne hinweg sichergestellt.
Nach dem Scan wurden die Bauteile automatisch vereinzelt und das Riemenrad für die Auswertung ausgerichtet. Die Ausrichtung war dabei ein entscheidender Schritt. Die relevanten Abplatzungen befanden sich an der oberen Kante des Riemenrades. Um diese zuverlässig erkennen zu können, musste der vollständige Radumfang in jedem Datensatz exakt registriert werden.
Auf Basis dieser Registrierung wurde ein Bilderstapel erzeugt, der sich entlang der Rotationsachse des Riemenrades erstreckte. Dadurch ließ sich der gesamte Umfang des Bauteils systematisch bewerten. Abplatzungen konnten schnell und reproduzierbar identifiziert werden
Von der Bauteil-ID zur Sortierentscheidung
- 1
ID zuordnen
Bauteil-ID und Position vor jedem Scan erfasst
- 2
CT-Scan
zwei Systeme gleichzeitig, rund 6 Min. pro System
- 3
Vereinzeln und ausrichten
automatisch, Radumfang exakt registriert
- 4
Bilderstapel
entlang der Rotationsachse, ganzer Umfang bewertbar
- 5
Bewerten und sortieren
durch den Bediener, bewusst ohne Software-Automatik
- 6
InspectHub
Ergebnis und CT-Bilder sofort beim Kunden
Bewusst keine automatische Bewertung
Eine automatische Defekterkennung wäre technisch problemlos umsetzbar gewesen. Im vorliegenden Fall hätte sie jedoch keinen zusätzlichen Durchsatz erzeugt. Während der Scan lief, blieb dem Bediener genügend Zeit, um die zuvor gescannten Bauteile zu bewerten und zu sortieren, sowie die folgenden Bauteile vorzubereiten.
Zusätzliche Softwarekosten wären entstanden, ohne einen zeitlichen Vorteil im Prozess zu schaffen. Aus diesem Grund wurde die wirtschaftlich sinnvollste Lösung gewählt.
Datenbereitstellung über InspectHub
Nach Abschluss der Bewertung wurden das Prüfergebnis sowie die zugrunde liegenden CT-Bilddaten unmittelbar im InspectHub-Portal bereitgestellt. Dadurch standen dem Kunden alle relevanten Informationen direkt zur Verfügung:
- Rückverfolgbarkeit über die Bauteil-ID
- Zentraler Zugriff auf alle Prüfergebnisse
- Sofortige Verfügbarkeit der Bilddaten
- Einfache Zusammenarbeit zwischen Qualität, Produktion und Entwicklung
- Dokumentierte Entscheidungsgrundlage für spätere Nachweise
Ergebnis
Die CT-Prüfung zeigte, dass die tatsächliche Ausschussquote lediglich 3,3 % betrug.
Vor Beginn der Untersuchung war unklar, wie viele Bauteile von kritischen Abplatzungen betroffen waren. Erst die CT-gestützte Bewertung lieferte die notwendige Entscheidungsgrundlage, um betroffene Bauteile gezielt auszusortieren und den überwiegenden Teil der bereits produzierten Komponenten weiterzuverwenden. So konnten Produktsicherheit und Wertschöpfung gleichermaßen abgesichert werden. Insgesamt konnten folgende Mehrwerte in diesem Fall erreicht werden:
- 100 %-Prüfung des relevanten Merkmals
- Rückverfolgbarkeit über Bauteil-ID
- Sichere Bewertung des gesamten Radumfangs
- Schnelle Sortierentscheidung nach dem Scan
- Vermeidung unnötiger Sperrungen und Ausschusskosten
- Erhalt bereits geschaffener Wertschöpfung
- Absicherung technischer Entscheidungen durch belastbare Daten
- Live-Einblick in den Prüffortschritt und dokumentierte Entscheidungsgrundlage für spätere Nachweise über InspectHub Portal