Aufgabenstellung
Im Rahmen der Fertigung von LKWs aus Aluminium war es erforderlich, Schweißverbindungen an Baugruppen und in der Endmontage zu analysieren und zu optimieren. Dabei lag der Fokus auf der Rückverfolgung potenzieller Fehlerquellen anhand von Konstruktionszeichnungen sowie Arbeitsablaufkontrollen an den einzelnen Fertigungsstationen. Ziel war es, Unregelmäßigkeiten in den Verbindungsstellen frühzeitig zu identifizieren und notwendige Anpassungen vorzunehmen.
Problempunkte
Bei der Untersuchung der Schweißverbindungen traten verschiedene Herausforderungen auf:
- Die Auswahl der Verbindungspunkte und Schweißnahtarten in den Konstruktionsplänen war ungünstig. Zusätzlich sind Bleche mit extrem unterschiedlichen Stärken verbunden worden, die nicht hätten verbunden werden dürfen. Einzelne Blechteile sind schon zu Beginn der Produktion bei den Zuschnitten durch falsche Konstruktion hergestellt worden.
- Die Heftstellenanordnung in den Schablonen war unzureichend definiert, was zu fehlerhaften Platzierungen der Heftstellen führte. Insbesondere Länge und Abstände der Heftverbindungen waren nicht optimal gewählt. Eine präzise Vorgabe der Heftstellen kann jedoch Verzüge, Spannungen und Maßabweichungen minimieren und somit eine maßgenaue Fertigung gewährleisten.
- Aufgrund fehlender Arbeits- und Schweißanweisungen (WPS) wurden Baugruppen in einer ungünstigen Reihenfolge verschweißt. Die Nähte sind zum großen Teil in der falschen Richtung durchgeführt worden.
Die Folge waren Verzugsspannungen und Risse in den Schweißnähten.
Durchgeführte Problemlösung
Zur Behebung dieser Probleme wurden mehrere Maßnahmen umgesetzt:
- In Zusammenarbeit mit der Konstruktionsabteilung erfolgten Anpassungen an den Bauteilformen sowie den Verbindungsarten, um diese der jeweiligen Belastungssituation anzupassen.
- Anschließend wurden detaillierte Vorgaben für die Heftstellenanordnungen erarbeitet, darunter die exakte Festlegung von Längen, Abständen und Reihenfolgen. Dies trug dazu bei, Verzüge und Maßabweichungen im Vorfeld der Verschweißung zu reduzieren.
- In den überarbeiteten Schweißanweisungen wurden die Abfolge der Schweißnähte, die Reihenfolge der Baugruppenverschweißungen, die Schweißrichtungen und die Anzahl der Schweißnahtlagen präzise nach Wärmeeinbringung bzw. durch Streckenenergien festgelegt.
Fazit
Durch eine engere Zusammenarbeit zwischen Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und Fertigung lassen sich derartige Fehler vermeiden. Klare Vorgaben in Form von Heftstellen- und Schweißanweisungen tragen maßgeblich zur Qualitätssicherung bei. Als Empfehlung wurde dem Kunden nahegelegt, mindestens eine externe Schweißaufsichtsperson (SFM) auf Stundenbasis zu beauftragen, um die entscheidenden schweißtechnischen Abläufe zu überwachen und zu optimieren.