Computertomographie in der Qualitätssicherung – ein Praxisbeispiel
Was macht ein Computertomograph (CT) in einer Fabrik? Genau wie in der Medizintechnik findet er kleinste Unregelmäßigkeiten und zeigt, an welchen Stellen sich Produkte und Bauteile optimieren lassen. Das ist einfach, schnell, exakt und erhöht so nachhaltig die Qualität der Pumpen und Systeme. Wie sich die Technologie im Industrieunternehmen schlägt.
Eine neue Form des reaktiven Qualitätsmanagements
Sie ist die „Fabrik des Jahres 2022“: Die Smart Factory auf dem Wilopark in Dortmund ist ein Paradebeispiel für digitale Transformation. Dort setzt der multinationale Technologiekonzern auf eine innovative Form des Qualitätsmanagements – mithilfe eines Computertomographen. Anders als in einer Arztpraxis ist der Metrotom 1500 G3 von ZEISS keine Röhre, in die Menschen einfahren, sondern vielmehr eine Kammer. Durch zwei schwarze Schiebetüren betritt man sein Inneres. In der Mitte: ein Teller, der sich dreht. Auf ihm finden einzelne Bauteile oder sogar ganze Pumpen Platz, die Mitarbeitende des Qualitätsmanagements mit dem CT untersuchen.
Computertomograph erzeugt detailliertes 3D-Modell
Obwohl sich das Gerät äußerlich vom Exemplar aus der Arztpraxis unterscheidet, ist die Funktionsweise doch gleich. Das Gerät beschießt das Untersuchungsobjekt von einer Seite mit Röntgenstrahlen. Einen Teil der Strahlung fängt das Objekt ab. Detektoren auf der anderen Seite messen die verbliebene Strahlung und übermitteln sie an ein Computersystem. Anhand der Strahlenstärke erkennt es, wie hoch die Dichte des Materials ist, und erzeugt ein zweidimensionales Bild. Das CT in der Smart Factory röntgt das Untersuchungsobjekt allerdings von allen Seiten. So entsteht ein 3D-Modell, auf dem auch kleinste Details zu erkennen sind – sogar im Inneren der einzelnen Materialien.
„Die Vorteile des Computertomographen überwiegen einfach deutlich“
Kleinteilige Objekte genau untersuchen
Das ist besonders hilfreich, wenn die Untersuchungsobjekte sehr kleinteilig sind. Zum Beispiel bei Leiterplatten, die in allen elektronischen Geräten zum Einsatz kommen: Auf ihre Oberfläche werden kleinste elektronische Bauteile gelötet – jedes nur wenige Millimeter groß. „Ist ein Bauteil nicht korrekt mit der Platte verbunden, beeinträchtigt das später höchstwahrscheinlich die Elektronik des fertigen Produkts. Auf den 3D-Modellen, die das CT liefert, ist das Problem nun aber leicht zu erkennen“, erklärt Tim Schirmers, Wilo-Plant Quality Manager Dortmund.
Computertomograph vereinfacht Qualitätsprüfung
Fallen Probleme an Pumpen oder Bauteilen auf, landen sie immer öfter in Schirmers Team, dem Bereich Operations Quality. Die Mitarbeitenden untersuchen sie mittels CT und fertigen einen Prüfbericht an. Anders als früher: Bevor es den Computertomographen gab, führte das Team eine Reihe von Tests durch, um den Fehler einzukreisen. Ob die Diagnose stimmte, zeigte dann eine Prüfung in einem internen oder externen Labor. Außerdem durchlief das Untersuchungsobjekt einen i.O./n.i.O.-Test: Die Mitarbeitenden bauten die fehlerhafte Komponente (nicht in Ordnung) aus, bauten eine neue, nicht fehlerhafte (in Ordnung) ein und prüften die Funktion erneut. In vielen Fällen versendete Wilo das Bauteil zudem an den Lieferanten, der es abermals testete. Erst dann entstand ein Prüfbericht. Ein langer Prozess, in dem keine Fertigung des betroffenen Produkts möglich war. „Die Vorteile des Computertomographen überwiegen da einfach deutlich“, sagt Schirmers weiter.
Die konkreten Vorteile:
Einfacher: Die Computertomographie von Produkten und Bauteilen macht die Fehlersuche so einfach wie noch nie. Wo er steckt, ist auf den Schnittbildern schließlich einfacher herauszufinden als durch aufwändige Tests. Der Computertomograph durchleuchtet seine „Patienten“ immerhin bis ins kleinste Detail. Hinzu kommt: Die 3D-Bilder lassen sich problemlos und weltweit mit anderen Wilo-Fachabteilungen oder Lieferanten teilen.
Schneller: Das wirkt sich auch auf die Geschwindigkeit aus. Das Problem ist schneller lokalisiert. Außerdem baut der Bereich Operations Quality Bauteile nicht mehr händisch auseinander und sendet sie seltener zur Analyse an externe Labore oder sogar an die Lieferanten.
Exakter: Müssen Pumpen oder Bauteile auseinandergebaut werden, besteht die Gefahr, die Fehlerquelle beim Demontieren zu zerstören. Eine Computertomographie erlaubt einen Blick ins Innere des Untersuchungsobjekts – ohne es tatsächlich öffnen zu müssen. Und weil das CT digitale 3D-Modelle erzeugt, ist das Ergebnis der Suche gleichzeitig bestens dokumentiert.
„Wir haben die Geschwindigkeit, Präzision und Effizienz des reaktiven Qualitätsmanagements bei Wilo deutlich erhöht – und damit nachhaltig die Produktqualität“
Wie gefährlich sind die Strahlen?
Auch, wenn Röntgenstrahlen auf Dauer schädlich für den Körper sind, geht von dem Computertomographen keine Gefahr für die Mitarbeitenden des Teams Operations Quality aus. Die dicken Wände des Metrotom 1500 G3 schirmen die Strahlung im Innern sicher vor der Außenwelt ab. „Außerdem sind meine Kolleginnen und Kollegen auf das Gerät und die Risiken, die damit einhergehen, geschult“, erklärt Tim Schirmers. Wie im Strahlenschutzgesetz vorgeschrieben, hat Wilo zudem drei Mitarbeiter als Strahlenschutzbeauftragte ausgebildet. Alle fünf Jahre müssen sie ihr Wissen in Lehrgängen auffrischen – auch das fordert der Gesetzgeber.
Auslastung des CTs ist hoch
Um die Vielzahl an Aufträgen für das CT-Team zu organisieren, hat Wilo ein Ticketsystem eingerichtet. Kolleginnen und Kollegen aus den Wilo-Werken in Dortmund und Hof (Deutschland) sowie Laval und Aubigny (Frankreich) melden darüber ihre Bedarfe an. Allein in den vergangenen zwölf Monaten kamen so 250 Tickets zusammen, die Schirmers Team abgearbeitet hat. „Die Auslastung des CTs ist hoch, die Rückmeldung unserer Auftraggeber durchweg positiv. Die Anschaffung hat sich also definitiv gelohnt“, sagt Schirmers. Wie sehr, sei zwar noch nicht abschließend bezifferbar, aber: „Wir haben die Geschwindigkeit, Präzision und Effizienz des reaktiven Qualitätsmanagements bei Wilo deutlich erhöht – und damit nachhaltig die Produktqualität.“
Einfacher, schneller, exakter: Computertomographie für noch mehr Qualität
Mit dem ZEISS Metrotom 1500 3G untersucht Wilo in seiner Smart Factory in Dortmund einzelne Bauteile oder ganze Produkte mittels Computertomographie. So können die Mitarbeitenden des Teams Operations Quality auch kleinste Verbesserungspotenziale an und in ihnen finden. Früher mussten sie die Untersuchungsobjekte zerlegen und zahlreiche einzelne Tests durchführen. Die neue Art des reaktiven Qualitätsmanagements mithilfe des CTs ist einfacher, exakter und schneller und trägt so langfristig zur Qualität von Wilo-Produkten bei.
