MFU - Maschinenfähigkeitsuntersuchung an zerspanenden Werkzeugmaschinen

Hi ihr lieben Leidensgenossen,
da ihr immer so gut bescheid wisst heut nun ein neues Thema:
Wonach wählt ihr die Merkmale für eure Maschinenfähigkeitsuntersuchungen aus? Wir fertigen an unseren Maschinen Bauteile die alle samt die gleichen Merkmale in unterschiedlichen Dimensionen aufweisen, mit zum Teil voneinander abweichenden Toleranzen. Muss nun für jedes Bauteil eine MFU an der Maschine gemacht werden und für jedes Merkmal oder was sind eure Erfahrungen in diesem Zusamenhang. Unser Bauteilspektrum kann auf jeder beliebigen Maschine gefertigt werden. Erschwerende Problematik - die Bearbeitung eines Bauteil dauert etwa 1h, sodass in einer Schicht von 8h maximal 8 Bauteile gefertigt werden können. Was würdet ihr für eine MFU vorschlagen? Es werden an jedem Bauteil Außendmr, Innendmr, Bohrungen, Nuten usw. gedreht, gebohrt, gefrähst.

Viele Grüße und herzlichen Dank für eure Tipps und Tricks
Janina

Hallo Janina,

bei der MFU geht es darum nach zu weisen, dass die Anlage in der Lage ist die geforderten Toleranzen ein zu halten und diese wiederholend zu reproduzieren - Du musst nicht notwendigerweise ein Bauteil herstellen - Du kannst Dir also irgendein Referenzteil selbst zusammenstellen (mit den geforderten Toleranzen die am schwersten herstellbar sind) welches wesentlich schneller zu fertigen ist und damit Deine MFU fahren.

Gruß
Paul

Hallo Paul,
würdest du auch soweit gehen und sagen, man brauch die Maschine lediglich ein Merkmal,nämlich jenes welche die engste Toleranz aufweist, fertigen lassen. Mit anderen Worten, kann ich davon ausgehen, dass die Maschine einen Innendurchmesser beispielsweise 230 ± 0,05 sicher fertigen kann wenn sie einen Außendurchmesser 210 ± 0,03 sicher fertigt? Oder sollten es schon mehrere Merkmale sein, nämlich so viele, das wenigstens jedes Werkzeug einmal benutzt wird (Bohrer, Fräser, Schlichter usw.) und verschiedene Form- und Lagetoleranzen prüfbar sind? Oder vielleicht sogar ein Merkmal jeder Dimension (1x Außendmr, 1x Innendrm, 1x Tiefe, 1x Breite, 3x Bohrung (zwecks Prüfung Positionstoleranz), 1x Nut fräsen).

Viele Grüße
Janina

Hallo Janina,

wenn das gleiche Werkzeug das den Innendurchmesser fertigt auch den Außendurchmesser fertigt (was aber nach meiner Erfahrung nicht der Fall sein wird - übrigens ist Dein ID größer als der AD ) dann wäre es ok - so sollte aber jedes benutzte Werkzeug (Bohrer, Fräser, etc.) unter Berücksichtigung der Lagetoleranz geprüft werden.
Dein letzter Vorschlag ist die Goldrandlösung - wird aber die meiste Zeit brauchen. Ich würde mich da eher an die zu fertigenden Bauteile halten und mir daraus eine Mindestanforderung erstellen welche die Anlage erfüllen muss. Von Interesse sind dabei Fertigungsschritte in extremen Lagen (Auftreten der größten Momente, die auf die Werkzeuge einwirken und dadurch zu Abweichungen führen).

Gruß
Paul

Paul, herzlichen Dank - wirklich großartig. Ich schreibe gerade meine Masterarbeit - sie tangiert stark die Thematik der MFU - und in der einschlägigen Literatur und in Regelwerken findet man einfach zu wenig in puncto Merkmalsauswahl. Da heißt es immer "Fertigung von 50 Bauteilen" fertig aus. Das ist bei uns gar nicht so einfach zu realisieren, weil wir eben Stahlguss zerspanen und das Werkzeug unter Umständen gerade mal für 5 Bauteile geeignet ist und dann gewechselt werden muss, hinzu kommt die lange Bearbeitungszeit. Für 50 Teile ist es daher nicht ungewöhlich, dass hierfür 48 Stunden benötigt werden und mehrere Werkzeuge. Daher bleibt die Überlegung eine Dummy-Bauteil zu konstruieren, was sich bisher jedoch einfach als sehr unwirtschaftlich herausgestellt hat, weil diese dann eben nicht verkaufen können.
Viele Grüße und einen herzlichen Dank
Janina

Hallo,
heißt es nicht MFU - Maschinenfähigkeitsuntersuchung.
Das heißt doch es geht um die Maschinen.
Ich konstruiere mir ein einfaches Bauteil was die wesentlichen Merkmale der zu fertigenden Teile hat mit den passenden Toleranzen und fertigt es mit neuen Fräsern ( gleiche Werkzeuge )auf den verschiedenen Maschinen am besten mehrfach.
Dann kann man die Bauteile auf der Messmaschine unter gleichen Bedingungen auswerten.

Gruß Rudibert

Hallo Rudibert,
ja genau MFU - so heißt das Thema!
Und wonach würdest du nun wesentliche Merkmal für dein Dummy-Bauteil auswählen?! Genau darum geht es - am Ende hat man kaum Material, Zeit und Kapazitäten eingespart und kann gleich das gesamte Bauteil, wie es später verkauft wird, fertigen. Oder?

Grüße
Janina

Hallo Janina,

bei uns in der Firma machen wir das um den Zustand und die Prozess-Sicherheit der Maschinen zu überprüfen.
Eine Platte hat eine einfache Außen und Innenkontur ( mit ausgefrästen Innendurchmesser und Bohrungen ) mit dem ich die Rundheit, Positionsgenauigkeit, Durchmesser und andere Form und Lage Toleranzen überprüfen kann.
Bei größeren Bearbeitungszentren kommen mehrere Testteile zum Einsatz.

Man kann die Dummy Bauteil noch individuell an das Teile Spektrum anpassen aber nicht zu kompliziert und zeitaufwendig werden.

Gruß Rudibert

Hallo,
die MFU heisst MFU weil "Untersuchung der vorläufigen Prozessfähigkeit einer Maschinen-Werkzeug-Bauteil-Kombination unter Berücksichtigung eines oder mehrerer ausgewählter Merkmale" irgendwie ein kleines bißchen sperrig klingt - und es dauert auch so lange bis man das fehlerfrei runterleiern kann.
Also, zur MFu gehören: 1 Maschine, 1 Werkzeug (ggf im Sonderfall inclusive Auswechseln der Schneiden) 1 oder mehrere Merkmale Und mit dem Teil mit dem ihr die MFU fahrt, für dieses Teil gilt die vorläufige Fähigkeit. Interessiert euch die Fähigkeit eines Probekörpers / Dummies?
technisch- statistisch ist es erst dann korrekt, wenn bei der Bearbeitung von Dummies nachgewiesen ist, daß sich der Dummy genau so verhält wie das Werkstück selber - und der Aufwand gehört eher in die Kategorie grober Unfug. Um den Nachweis zu führen, müsstet ihr eine größere Anzahl von Dummies als auch von Originalteilen zerspanen - das ist nicht wirklich sinnbehaftet.
Wen juckts, daß die Maschinen zwei Tage laufen, um die Teile zu produzieren, Du mustt ja nicht daneben stehen, fahr 2 Tage in Urlaub und wenn Du zurück kommst sind alle TEile gemacht... (o.k., muss ja nicht gleich so schlimm enden, aber daneben sthen musst Du ja nicht).Seit Du Deinen thread eröffnet hast, sind über 80 % der Teile die Du für Deine MFU mit 50 Stck benötigst, gefertigt worden....
Hinweis: intern könnt ihr natürlich machen, was ihr wollt. Nur extern (Kunde, Professor, Prüfungskommission) sollte eine als MFU verkaufte MFU auch tatsächlich eine MFU sein, keine "Untersuchung der vorläufigen Prozessfähigkeit einer Maschinenwerkzeugdummykombination unter Ausschluß des zerspanungstechnischen Verhaltens der tatsächlich gefertigten Werkstücke"
grüßle
T

Ihr lieben Profi´s,
erlaubt mir bitte noch eine Frage zur MFU...gehe ich richtig in der Annahme, das während der Fertigung der, für die MFU relevanten, Bauteile keine Eingriffe in die Maschinenparameter erleubt sind bzw. kein Nachstellen an der Maschine gestattet ist? Entsprechend darf dann auch kein Werkzeugverschleiß währenddessen, durch Korrektur im Programm, berücksichtigt werden?! Was wisst ihr dazu?

Gleichzeitig möchte ich euch zur PFU (Prozessfähigkeit) befragen. Sie unterscheidet sich ja zur MFU insbesondere dadurch, dass über einen langen Zeitraum aufgenommene Stichproben ausgewertet werden. Die bedeutet für mein Unternehmen auch, dass ein ausgewähltes Bauteil selten länger als 3 Tage, oft deutlich weniger Tage, auf einer Maschine gefertigt wird und sodann auf ein anderes Bauteil (ähnlich, aber andere Maße) umgerüstet wird. Ist das ungünstig für die PFU oder darf ich einfach 2 Wochen warten bis der nächste Auftrag des Bauteils dran ist und sodann aus diesem Stichproben erheben? Kurz gefasst, spielt es eine Rolle, dass zwischen die Stichprobenentnahmen zur PFU mehrer Rüstvorgänge an der Maschine stattfinden?

Ich danke euch vielmals und hoffe, dass ihr mir erneut unterstützend zur Seite stehen könnt.

Besten Dank
Janina

Hallo Janina,

ich bin jetzt kein Profi für MFU oder PFU. Jedoch kenne ich dieses Thema von Gesprächen mit Kollegen. Bei uns ist es ähnlich, dass selten ein Bauteil längere Zeit gefertigt wird.

Bei der PFU gehen wir soweit ich informiert bin den Weg, Merkmale zusammen zu fassen um mehr Daten zu erhalten. z.B. haben mehrere Produkte den Durchmesser X wird dieses Merkmal und auch die Auswertung zusammengefasst. Was jedoch auch bedeutet, dass über die Auswertung auch unterschiedliche Rohteile und ggf. auch unterschiedliche Spannsituationen einen Einfluss haben können. Die Daten sind jedoch auf die konkrete Situation Rückverfolgbar. D.h. gibt es ein Problem mit einer konkreten Spannsituation sollte dies aus den Daten zu erkennen sein.

Bei uns werden auch mehrere Lose d.h. mehrere Rüstvorgänge zusammengefasst für die kontinuierliche Auswertung.
Wobei hier auch wieder in unterschiedliche Fälle unterscheiden wird.
z.B. "kleines" Rüsten: Tauschen des Rohteils
"goßes" Rüsten: Wechseln der Spannsituation / Vorrrichtung und ggf. auch Anordnung der Werkzeuge.
Weiter wird auch eine Kurzzeitprozessfähigkeit mit eingeschränkter Toleranz ausgewertet um bei Teilen mit geringer Stücktzahl an eine (Kurzzeit-)Prozessfähigkeit zu kommen.

Wichtiger Punkt hierbei falls noch nicht betrachtet: Verwende nur fähige Messmittel. Und lass dir die Messmittelfähigkeit bestätigen. Nicht das nachher das Messmittel und nicht der Prozess das "Problem" ist.

Schönen Start in die neue Woche!

Grüße
QDave

Hallo Janina,
für die Durchführung einer MFU gibt es keine so detaillierten Vorgaben, einzig: Du sollst die Produktionsbedingungen nachbilden. Das bedeutet konkret: bei der MFU fängst Du mit den irgendwo festgehaltenen Einstellparametern an (Einstelldatenblatt, Produktlenkungsplan...) und schaust, ob sich mit diesen Parametern ein gutes Teil herstellen lässt (verifizieren des Einrichtvorgangs). Von da aus bewegst Du Dich analog der Serienproduktion: steht da immer einer da, der misst und korrigiert oder - eher wahrscheinlich - der Hobel läuft stundenlang vereinsamt vor sich hin. So wies in der Serie läuft so solls auch bei der Maschinenfähigkeit laufen.
SPC: Pause macht nix, ausser sie ist länger als 1 Jahr und es sind Automobilteile - dann müsstet ihr nämlich neu bemustern. In der Langzeit - Prozessfähigkeit führst Du eine Regelkarte (sprich eine Datei) pro Produkt und wenn immer das läuft, werden Werte ermittelt und eingetragen - und wenn nicht dann eben nicht.
Produkte oder auch Merkmale zusammen zu fassen und sozusagen eine teileübergreifende SPC zu machen halte ich nicht für empfehlenswert. Du möchtest ja wissen, ob Produkt A mit Merkmal X prozessfähig ist.
Übrigens: die Messwerte aus der Verifizierung des Einrichtvorgangs dürfen auch als Werte für die SPC verwendet werden.
grüßle
T