Nullserienprüfung & Prozessoptimierung

Die Nullserienprüfung als Brücke vom Prototyp zur Serienproduktion

Insbesondere in der Automobilbranche stellt die Nullserienprüfung vor Markteinführung neuer Produkte einen unverzichtbaren Prozessschritt dar. Mit ihr soll sichergestellt werden, dass die neu entwickelten Produkte tatsächlich den spezifizierten Qualitätsanforderungen genügen und dementsprechend über eine sogenannte „Serienreife“ verfügen. Für die schweißtechnische Ausführung der Bauteile bedeutet dies, dass geprüft werden muss, ob die in der Schweißanweisung (WPS) für die Serienfertigung festgelegten Schweißparameter auch tatsächlich für die Herstellung der Produkte geeignet sind. Um dieses überprüfen zu können, wird in der Regel eine kleine Stückzahl von Bauteilen unter Serienbedingungen gefertigt und im Anschluss daran die Schweißvernähte auf ihre sich eingestellte Schweißgüte hin untersucht. 

Prozessoptimierung: Das zentrale Instrument für mehr Effizienz 

In einem wettbewerbsintensiven Markt, der heute auch in der Automobilbranche stärker ist denn je, ist ein intelligentes Monitoring in der Fertigung wichtig, um durch eine kontinuierliche Überwachung und Analyse der implementieren Produktionsabläufe und -prozesse die reproduzierbare Qualität der Produkte sicherstellen zu können. Außerdem können Schwachstellen hinsichtlich der Qualität der Produkte und der jeweiligen Prozesseffizienz aufgedeckt werden. Die Prozessoptimierung greift genau an dieser Stelle. Durch die Optimierung von Schweißparametern kann z.B. die Fehlerquote oder die Schweißgeschwindigkeit signifikant verbessert werden.  

Ablauf einer Prozessoptimierung in der Schweißtechnik

Die GSI SLV unterstützt Hersteller im Rahmen der Durchführung der Nullserienprüfung und der Prozessoptimierung mit ihren erfahren Versuchsingenieuren in den verschieden Schweißverfahren. 

Eine solche externe schweißtechnische Unterstützung macht z.B. Sinn, wenn die internen Ressourcen nicht ausreichen, um umfangreiche Versuchsreihen im Rahmen der Nullserienprüfung durchzuführen oder wenn im Rahmen der Prozessoptimierung über das hausinterne Know-how hinaus zusätzliche externe Fachexpertise benötigt wird. Die Vorgehensweise dabei ist in der Regel wie folgt:

Nullserienprüfung:

• Bestandsaufnahme und Analyse aller Ausgangsbedingungen 
• Prüfung der für die Serienfertigung vorgesehenen Schweißanweisung (pWPS bzw. WPS) auf Spezifizierung von geeigneten Schweißparameter sowie auf sachliche Richtigkeit
• Durchführung von Schweißversuchen einschließlich Protokollierung im durch den Auftraggeber vorgegebenen Umfang an den Schweißanlagen in den Schweißlaboren der GSI SLV. 
• Stichprobenweise Untersuchung der geschweißten Proben im hauseigenen nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditierten Prüflabor der GSI SLV. Der Prüfumfang (z. B. ZfP-Prüfungen, Makro- und Mikroschliffe, mechanisch-technologische Prüfungen) wird dabei mit dem Auftraggeber entsprechend abgestimmt 
• Auswertung der Prüfergebnisse einschließlich Identifikation von Verbesserungspotential und Zusammenfassung aller Ergebnisse in einem Inspektionsbericht
• Optional: Erneute Durchführung der Schweißversuche einschließlich Erprobung auf Basis angepasster Parameter 
• Optional: Durchführung ein Verfahrensprüfung auf Basis einer pWPS mit den für gut befundenen und ermittelten Parametern 

Prozessoptimierung:

• Bestandsaufnahme und Analyse aller Ausgangsbedingungen 
• Festlegung der Ziele der Prozessoptimierung (z.B. Verkürzung der Schweißzeit, Reduzierung der Fehlerquote oder Verbesserung der Nahtqualität)
• Durchführung von Schweißversuchen in den Schweißlaboren der GSI SLV bzw. an den Schweißanlagen im Fertigungsbetrieb (Bediendung der Anlagen durch das Personal des Herstellers) einschließlich iterativer Anpassung von Schweißparametern (sofern erforderlich) und Protokollierung.
• Stichprobenweise Untersuchung der geschweißten Proben im hauseigenen nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditierten Prüflabor der GSI SLV. Der Prüfumfang (z. B. ZfP-Prüfungen, Makro- und Mikroschliffe, mechanisch-technologische Prüfungen) wird dabei mit dem Auftraggeber entsprechend abgestimmt 
• Auswertung der Prüfergebnisse einschließlich Identifikation von Verbesserungspotential und Zusammenfassung aller Ergebnisse in einem Inspektionsbericht
• Optional: Erneute Durchführung der Schweißversuche einschließlich Erprobung auf Basis angepasster Parameter 
• Optional: Durchführung ein Verfahrensprüfung auf Basis einer pWPS mit den für gut befundenen und ermittelten Parametern 

Dem Auftraggeber sollte in jedem Fall bewusst sein, dass die meisten Anwendungsregelwerke (z.B. DIN EN 1090-2) eine Qualifizierung des Schweißverfahrens (z.B. auf Basis einer Verfahrensprüfung nach DIN EN ISO 15614-1) fordern. Eine Ermittlung bzw. Absicherung der Parameter allein reicht nicht aus.