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Regulierung und Prozesslenkung

Wärmebehandlungsverfahren werden in vielen Industriezweigen eingesetzt und sind bei zahlreichen Produkten die Voraussetzung, um deren Leistung, Qualität und Sicherheit zu gewährleisten.

Die thermischen Prozesse reichen vom Trocknen von Farben über das Weichlöten und die Wärmebehandlung von Materialien bis zur Verarbeitung von Lebensmitteln und zum Brennen von Keramik. Allen diesen Anwendung ist gemeinsam, dass deren Endprodukte ganz bestimmte Anforderungen erfüllen müssen, die in der Mehrzahl der Fälle direkt oder indirekt von dem Wärmebehandlungsverfahren, das sie durchlaufen, beeinflusst werden.

Regulierung und Qualitätsmanagement sind wichtige Komponenten der industriellen Verarbeitung. Aktuell werden große Anstrengungen unternommen, um von rückwirkenden Maßnahmen zu vorbeugenden Qualitäts- und Wartungssystemen überzugehen. Die Gründe dafür liegen in den gestiegenen Erwartungen der Endnutzer und der zunehmenden Regulierung sowohl durch nationale Normen als auch durch die Spezifikationen der Gerätehersteller und Endnutzer. Beispiele hierfür sind die von der AIAG für die Lieferkette in der Automobilindustrie erstellten Vorgaben CQI-9 für die Wärmebehandlung von Metallen, CQI-12 für das Aufbringen und Trocknen von Beschichtungen und CQI-17 für das Weichlöten von elektronischen Baugruppen. In der Luftfahrtindustrie sind das entsprechend die Standards AMS 2750, BAC 5621 und RPS 953.

Es ist schwierig, den Anforderungen dieser Vorgaben mit der traditionellen nachträglichen Prozessprüfung gerecht zu werden. Wenn diese im Anschluss an den Prozess durchgeführte Prüfung nämlich einen Fehler feststellt, obwohl alle Wärmebehandlungsverfahren ordnungsgemäß durchgeführt und die Rezepturen eingehalten wurden, wie sollen dann eine korrekte Ursachenanalyse und ein effektiver Plan zur Mängelbehebung sichergestellt und überprüft werden? Dieses Problem unterstreicht die wachsende Notwendigkeit von Daten, die während des Prozesses erhoben werden. Denn diese wichtigen Informationen versetzen die Anwender in die Lage, ein besseres Verständnis für den Zustand der Geräte und die Reaktion der Produkte auf die Wärmebehandlung zu entwickeln. Mit diesem Wissen kann die nachsorgende Wartung durch eine vorbeugende Gerätewartung ersetzt und der Produktdurchsatz möglicherweise gesteigert werden. Die gesamten zusätzlichen Daten, die von einem lückenlosen Temperaturprofil des Wärmebehandlungsverfahrens zur Verfügung gestellt werden, können genutzt werden, um fortlaufende Verbesserungsprozesse einzurichten. Damit wird eine wichtige Voraussetzung für den Übergang von der Norm ISO 9001:2008 zur Norm ISO 9001:2015 erfüllt.

Beispielsweise wird in einem lebensmittelverarbeitenden Betrieb, der Geflügel zubereitet, das Produkt beim Verlassen des Ofens mit einem Temperaturfühler kontrolliert, um die HACCP-Richtlinien einzuhalten. Diese Messung kann anzeigen, dass das Produkt nicht ausreichend erwärmt wurde, was zur Folge hätte, dass es als ungeeignet für den menschlichen Verzehr angesehen würde und entsorgt werden müsste. Wenn die Rezeptur aber eingehalten wurde, reichen die zur Verfügung stehenden Informationen nicht aus, um die Fehlerursache zu ermitteln und Korrekturmaßnahmen einzuleiten. Mit einen Datenlogger, der die Temperatur sowohl des Ofens als auch des Produktes während des gesamten Prozesses überwachen kann, würde sich die Fehlerursache, wie ein defektes Gebläse oder ein nicht funktionierender Brenner/Heizer, dagegen viel leichter ermitteln lassen.

Da die regulatorischen Vorgaben immer strenger werden und sich die Anforderungen des Qualitätsmanagementsystems in Richtung auf eine fortlaufende Verbesserung verschärfen, erhalten die mit der Temperaturprofilmessung während des Prozesses gewonnen Daten einen unschätzbaren Wert. Sie erleichtern die Prozessüberwachung sowie die Umsetzung von Verbesserungen in Hinblick auf den Ertrag, die Prozesseffizienz und die Produktqualität.

 

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