eol-ANALYSER - Qualitätssicherung der Produktion

 

Inhaltsverzeichnis

 

 

Warum Endkontrolle?

eol-analyser


Der eol-ANALYSER (end of line-ANALYSER) ist speziell für die Endkontrolle bei Getrieben und Motoren in der Automobilindustrie entwickelt worden. Dabei wurde viel Wert auf die einfache Bedienung und die selbstlernenden gleitenden Schwellen gelegt.
Bei herkömmlichen Körperschallsystemen werden bei Einrichtung der Schwellen Gut-Prüflinge getestet und nach Erstellen der Schwellen werden die Schlecht- Prüflinge getestet. Danach werden die Schwellen gegebenenfalls neu justiert. Leider hat dieses Verfahren nur bedingt Erfolg, da die Produktion in Ihren erlaubten Toleranzen arbeitet. Im Körperschall hört sich daher ein Prüfling, der vor zwei Wochen gebaut wurde, etwas anders an als ein aktueller. Will man diese Produktionsschwankungen bei einer starren Schwelle mit berücksichtigen, dann kommt man schnell an die Grenzen eines solchen Systems.  
 

Vorteile des eol-ANLYSER:

 

Eigenschaften des eol-ANALYSER

 

Bedingungen für den eol-ANALYSER:

 

Funktionsprizip eol-ANALYSER

Funktionsprinzip

 

Beschreibung Funktionsprinzip

Der eol-ANALYSER ermittelt automatisch aus den Prüflingen einer laufenden Produktion eine Körperschallreferenz. Aus dem Vergleich des aktuellen Prüflings mit dieser Referenz entsteht ein Abweichungsmuster. Mit Hilfe dieses Musters entscheidet der eol-ANALYSER, ob der Prüfling fehlerhaft (niO) oder fehlerfrei (iO) ist. Per Mustererkennung,  oder  mittels errechneten Ordnungen vom  REILHOFER ORDER CALCULATOR detektiert der eol-ANALYSER das fehlerhafte Bauteil und gibt ein Klartext aus.

 

Vorteile des eol-ANAYLSER gegenüber anderen Meßsystemen

Das „atmende Kollektiv“

Jedes Prüfverfahren das mit festen Tolerenzbändern arbeitet, muss scheitern, weil die Summe aller fertigungsbedingten Einflussgrößen nach einiger Zeit diesen Spielraum überschreiten wird.



Wir haben dafür unseres „atmendes Kollektiv“ entwickelt, dass mit der Toleranz der Produktion arbeitet. Dabei wird kein Ingenieur benötigt um irgendwelche Grenzen anzupassen. Dies funktioniert automatisch im eol-ANALYSER. Dabei ist die gesamte Produktion zu beachten. Damit die Produktionsgrenzen nicht über  einen langen Zeitraum langsam wegdriften, ist in der eol-Software eine absolute Schwelle enthalten, die aus der Produktionsschwankung eines längeren Zeitraums errechnet wird.

 

Kollektiv
Vergleich „atmendes Kollektiv“ zur herkömmlichen Schwellen-Ermittlung

 

Keine Gut Prüflinge benötigt
Der zweite Vorteil des eol-ANALYSER gegenüber herkömmlichen Systemen ist, dass keine "Gut" und "Schlecht" Prüflinge benötigt werden. Das ganze System kann in den laufenden Prozess integriert werden und fängt sofort mit der Referenzbildung an. Dabei spielt es keine Rolle wie viele verschiedene Typen über den Prüfstand laufen. Es wird für jeden Typ und jeden Prüfpunkt  eine einzelne, individuelle und gleitende Referenz erstellt.

 

Automatische Erkennung eines neuen Typen
Deshalb kann auch nachts um 3 Uhr ein neuer Prüflingstyp kommen. Es wird kein Ingenieur benötigt um irgendwelche Schwellen einzustellen. Der eol-ANALYSER erstellt automatisch einen neuen Typ und lernt den typischen Körperschall des neuen Typen mittels eines Kollektivs in den einzelnen Prüfpunkten. Diese Referenz wird wieder für diesen Typ als Bewertung herangezogen. 

 

Prüfstandsanbindung des eol-ANALYSER
Der eol-ANALYSER basiert auf Körperschall. Normalerweise wird/ werden Körperschallsensor(en) am Prüfstand angeschraubt. Wenn der Prüfling nicht mittels einer oder mehrerer hydraulischer Klemmen an den Prüfstand fixiert wird, können wir auch mit dem selbstentwickelten „akustischen Laser“ berührungslos messen.  Dieser misst die Bewegung der Oberfläche. Dabei ist er unabhängig von der Oberfläche und kann sogar bei Gussteilen reproduzierbare Ergebnisse liefern, wo jedes Laservibrometer versagt.

 

Kalttest
Kalttest Motoren mit drei akustischen Lasern (blau) und Zusteller

 

Messzeit eol-ANALYSER

Der Prüfablauf sollte nicht das Messsystem bestimmen, deshalb benötigen wir für die unterschiedlichen Prüfpunkte nur jeweils 2 Sekunden um das akustische Verhalten zu analysieren und eine Bewertung auszugeben.

 

Gearbox
Beispiel eines Prüfablaufs eines Getriebes des eol-ANALYSER /  Anliegen der unterschiedlichen Laststufen (orange) und Drehzahlen (schwarz)

 

Dabei ist es möglich, eine Musterdatenbank aufzubauen und die Fehler im Klartext direkt am Prüfstand während des Prüflaufs anzuzeigen. Es ist ebenso möglich den Reilhofer Order Calculator einzubinden, der die Ordnungen der einzelnen Bauteile berechnet. Der eol-ANALYSER speichert seine Daten lokal in eine SQL Datenbank ab. Bei mehreren Prüfstanden können alle Prüfstände in eine Serverdatenbank zusammen geführt werden. Die Standardkommunikation mit dem Leitrechner ist ProfiBUS, jedoch auch andere Bus Systeme oder digitale & analoge Kommunikationsmöglichkeiten sind vorhanden.

 

Eol-Software im Firmennetzwerk

Es gibt drei verschiedene Softwarepakete für den eol-ANALYSER. Alle drei werden standardmäßig ausgeliefert und haben eine bestimmte Funktion.
Der AppPool beinhaltet die eol-Config.NET und die Evaluation.NET. Die eol-Config.NET Software ist die Bedienoberfläche für die Einstellungen in der Datenbank.  Die Software eol-Evaluation.NET  ist für die Auswertung aller Art, wie z.B. Einzelspektrum, Qualitätsverteilung oder Produktionsstatistik programmiert worden. Natürlich ist ein Berichtsgenerator für die schnelle und einfache Erstellung der Charts enthalten.

 

eol config
Eol-Config.NET zum Einstellen der Werte in der Datenbank

 

evaluation
Evaluation.NET zur Auswertung der einzelnen Verfahren und Typen

 

eval perzentil
Evaluation.NET mit Überlagerungsfunktion am Beispiel einer Drehzahlrampe und der 102. Ordnung  mit verschieden Prüflingen des selben Typen

 

Statistik eol
Statistikfunktion Beispiel: I.O. / n.i.O Verteilung der gesamten Produktion


Die eolMangament Console ist die Oberfläche für das Einrichten des Messgerätes.
Das eol User Interface ist die Software für die Messung am Prüfstand und stellt die gemessenen Ergebnisse online am Prüfstand dar.

 

Management Console eol
eol Management Console für die Einrichtung des Messsystems / Kalibration der Sensoren etc.

 

Der eol-ANALYSER ist für den Prüfstandsbediener (soweit es noch einen gibt) ein Qualitätstool, das visuell klar und einfach die geprüfte Laststufe / Rampe / Prüfpunkt darstellt. Es gibt für jede Laststufe / Rampe / Prüfpunkt mit den bis zu 15 Verfahren eine eigene Bewertung. Die visuelle Darstellung der Ergebnisse sind in grün (i.O.) gelb (noch i.O.) und rot (n.i.O.). 

 

Software für den Operator eol
Software für den Operator am Prüfstand

 

 

eol-ANALYSER im Firmennetz / Verbund

Um auf mehrere  eol-ANALYSER zugreifen zu können, wird eine lokale Datenbank am eol-ANALYSER Prüfstand erzeugt, die alle relevanten Daten für den Prüfstand vorhält. Eine große Datenbank ist auf einem  Server im Firmennetzwerk installiert und alle eol-ANALYSER am Prüfstand tauschen über eine Replikation die Ergebnisse und Einstellungen aus. Die Evaluation.NET (Auswertung) greift dann immer auf die Serverdatenbank zu und hat somit immer alle Ergebnisse von allen Prüfständen parat.

 

eol netzwerk
Verfahren für end of line

 

Verfahren für die Analyse

Der eol-Analyser hat bis zu 15 verschiedene gleichzeitig durchgeführte Analyseverfahren, um alle möglichen Fehler zu erkennen.

Dabei sind die klassischen und neuen Verfahren enthalten:

  • Frequenzanalyse absolut
  • Ordnungsanalyse absolut
  • Frequenzanalyse relativ
  • Ordnungsanalyse relativ
  • Zeitsignalklassierung statisch
  • Zeitsignalklassierung dynamisch
  • Liniensummenüberwachung
  • Ordnungspegelverlauf
  • Drehzahlpegelverlauf
  • Drehzahlklassierungsverlauf
  • Perzentile
  • Gesamtband Energie
  • Crest Faktor
  • 720° Winkelsynchronmessung
  • Schaltqualität

Mit diesen Verfahren ist es möglich eine n.i.O. Rate im ppm Bereich zu erreichen.

Warum können Motoren / Getriebe akustisch auffallen?

  • Verzahnungsfehler (Heuler, Pfeifer, Klopfer)
  • Schleiffehler
  • Falsche Bauteile
  • Unwuchten
  • Konstruktionsmängel
  • Übertretung von Bauteiltoleranzgrenzen
  • Transport-, Montage- und Bearbeitungsfehler
  • Geometrieschwankungen
  • Bauteilfehler
  • Qualitätsmängel vom Zulieferer

Beispiele von Fehlern (Auszug)

  • Lagerschäden Motoren (z.B. Haupt-, Pleuellager)
  • Klimakompressor, Lichtmaschine, etc.
  • Nockenwelle lose; Rattermarken; Grundkreis,Winkel & Erhebung n.i.O.
  • Nockenwellen-Lagerdeckel: Schrauben lose
  • Verschmutzte Ölkanäle
  • Ölpumpe Saugrohr: O-Ring fehlt; Verschraubung
  • Riefen in Zylinderlaufbahn
  • Turboladerschaden
  • Zahnradschaden Kettenrad-Steuerkette
  • Zylinderkopf Lagerbock gerissen
  • Härteverzüge
  • Ausgleichswelle klemmt; versetzt montiert
  • Ein - Auslassventilfehler
  • Feder vom Kettenspanner verkürzt; gebrochen
  • Fehlzündung, Motor hat Aussetzer
  • Geräusche Zylinderkopf (Ventilklappern)
  • Hydrostößel lässt sich nicht aufpumpen; leer
  • Kettenspanner hängt; klemmt; ohne Ölbohrung
  • Kurbelwelle Unwucht
  • Getriebe heulen
  • Zahnrad verschliffen
  • Welle verbogen, verspannt
  • Evolventen Fehler
  • Lagerschäden Getriebe (verspannt, fehlender/beschädigter Wälzkörper, unrunde Lager, mitdrehende Lauffläche)

 

Getriebebeispiel eol-ANALYSER

 

eol-werte

N.i.O. Erkennung im 2 Gang mittel Körperschallanalyse und eol-ANALYSER

 

gebrochener zahn

Problem eines abgebrochenen Zahnes

 

Spektrum Getriebe

Spektrum von einem schlechten / defekten Getriebe

 

 

Motorenbeispiel eol-ANALYSER

 

Motor Spektrum

Spektrum eines eol-ANYLYSER am Motorenkalttest und eines n.i.O. Motors

 

 

 

Riefen Kolben

n.i.O. Motor aufgrund eines verkantenden Kolbenringes  

 

 

 

Referenzen eol-ANALYSER
 Referenzen eol-ANALYSER

Download
02-eol-ANALYSER v2 - Qualitätssicherung von Motoren und Getrieben
Acrobat Reader PDF eol-v2-d.pdf (11,0 MB)





Der eol-ANALYSER  

ist speziell für die Endkontrolle bei Getrieben und Motoren in der Automobilindustrie entwickelt worden. Dabei wurde viel Wert auf die einfache Bedienung und die selbstlernenden gleitenden Schwellen gelegt.