Erstmusterprüfbericht für den Start der Produktserie

Der Erstmusterprüfbericht (EMPB) dient dazu, ein unter realen Bedingungen gefertigte Serienprodukt auf Einhaltung aller metrisch-technischen Eigenschaften zu überprüfen. Die Erstbemusterung stellt fest, ob die Produktionsbedingungen für eine serielle Herstellung des Produkts geeignet ist.


Notwendigkeit für den Erstmusterprüfbericht

Die Tauglichkeit eines Produktionsprozesses lässt sich nur unter realen Bedingungen unter Beweis stellen. Es können kleinste Umweltfaktoren dazu beitragen, dass die Herstellung nicht in der gewünschten weise funktioniert, wie es geplant und simuliert wurde. Die Gründe für zu schnelle Abweichungen von den gewünschten Toleranzen können dabei vielfältig sein:

  • Fehlerhafte Justagen der Produktionsmaschine
  • Falsch ausgelegte Parameter der Produktion
  • Fehler in den Produktionsmitteln
  • Fehler in den Messmitteln
  • Fehler in der Spezifikation des Vormaterials
  • Nicht beachtete Umweltfaktoren
  • Nicht beachtete Einflussfaktoren durch die örtlichen Begebenheiten

Beispiel:

Ein Bauteil ist gemäß Konstruktion und Simulation bereit für eine serielle Herstellung. Nach Abschluss der Produktionsplanung wird eine Testreihe für die Erstbemusterung festgestellt. Die hergestellten Produkte weichen von den Maßvorgaben und der gewünschten Qualität ab. Eine Nachprüfung stellt nun fest dass die Spannkräfte für die Werkzeuge nicht ausgereicht haben, eine zu hohe Luftfeuchtigkeit die Eigenschaften des Werkstoffs beeinflusst, die Prüfmittel veraltet sind und starke Vibrationen durch eine angrenzende Baumaßnahme in einer Bearbeitungsmaschine zum Verstellen der Parameter geführt hat.

Der Erstmusterprüfbericht liefert mit einer IST-Analyse die Grundlage, auf der die Ursachen für die Abweichungen erforscht werden können.

Umfang von einem Erstmusterprüfbericht

Um valide Aussagen in einem Erstmusterprüfbericht treffen zu können, genügt in der Regel nicht das allererste Produkt, wie es aus der Herstellung kommt. Erst eine statistisch belastbare Menge kann eine qualifizierte Aussage über die Tauglichkeit der Produktionsbedingungen geben. Aus diesem Grund wird der Erstmusterprüfbericht anhand einer vereinbarten Stückzahl zu Beginn der Serienfertigung erstellt.

Die Menge der für den Erstmusterprüfbericht getesteten Produkte richtet sich nach den Erfahrungswerten, welche mit den Produktionsmitteln gemacht wurden. Die Verschleißgrenzen der Verarbeitungsmaschinen sind in der Regel gut bekannt. Sie sind im Produktionsprozess unvermeidlich, können aber je nach Art und Umfang der Bearbeitung eines Werkstücks sehr unterschiedlich ausfallen.

Typische Verschleißmuster

Der Umfang der Verschleißerscheinungen an den Produktionswerkzeugen richtet sich hauptsächlich nach der Art der Bearbeitung und der Differenz zwischen der Härte von Werkstück und Werkzeug. Dass jedoch ein fortlaufender Verschleiß, welcher letzten Endes zur Zerstörung des Werkzeugs führt, stattfindet, ist unvermeidlich. Ebenso, wie sich Hartmetall-Fräser und Wendeplatten beim Zerspanen von beliebig harten oder weichen Materialien allmählich abtragen, so verlieren die Kavitäten in Spritz-, Guss-, Press-, und Senkformen nach hinreichend vielen Takten ihre Toleranzen.

Wirtschaftliche Gründe für den Erstmusterprüfbericht

Der Erstmusterprüfbericht dient dazu, um festzustellen ob die projektierte Serienfertigung in der gewünschten Weise in Hinblick auf die erhoffte Rentabilität durchführbar ist. Der Erstmusterprüfbericht stellt dabei einen Vergleich zwischen den Soll-Daten eines fertigen Produkts und den durchschnittlichen Eigenschaften aus der Vorserienfertigung her. Erst wenn sich der geplante Prozess der Herstellung sich in der Realität als tragfähig und korrekt erweist, kann von einer fortlaufenden Fertigung in gleichbleibender Qualität ausgegangen werden. Vorschläge für die Umsetzung der dazu notwendigen Maßnahmen ist grundsätzlich kein Bestandteil für einen Erstmusterprüfbericht. Er dient aber als Grundlage dazu, die notwendigen Maßnahmen zu identifizieren und eine Anpassung zu prüfen.

Prüfumfang bei der Erstbemusterung

Der Umfang der Prüfung bei einer Erstbemusterung hängt von den jeweiligen Vorgaben und Toleranzen ab.
Üblich sind die Überprüfung der optischen, metrischen und technischen Eigenschaften eines hergestellten Produkts.

Zu den optischen Eigenschaften zählen Faktoren wie Gratbildung, Rauheiten und Porosität, Kratzer, Eintrübungen, Beulen usw.. Die metrischen Eigenschaften sind der Kern einer Prüfung für die Erstbemusterung. Dabei werden sämtliche Maße und Gewichte kontrolliert. Hierzu werden die Produkte manuell, per taktiler oder optischer Messung auf ihre Maßhaltigkeit überprüft. Bei den technischen Eigenschaften wird die Belastbarkeit eines Produkts getestet. Dies kann mit zerstörenden Prüfungen wie Zug-, Bruch und Biegetests stattfinden. Bei den zerstörungsfreien Prüfungen werden Röntgen- und Ultraschalltests angewendet. Zur technischen Prüfung gehört auch die stoffliche Zusammensetzung des Ausgangsmaterials. Dies wird mit Hilfe eines Spektrometers umgesetzt.

Der Umfang der Prüfungen muss jedoch stets auf das jeweilige Produkt zugeschnitten werden. Dies wird jeweils mit dem Hersteller und dem Prüfdienstleister im Vorfeld vereinbart.

Grundlagen für den Erstmusterprüfbericht

Der Erstmusterprüfbericht ist Bestandteil der Qualitätskontrolle einer Produktion. Demzufolge gelten für die Erstellung vom Erstmusterprüfbericht die allgemeinen Normen sowie die Vorgaben, welche für die jeweiligen Branchen gelten. Allgemeine Anforderungen für eine valide Qualitätssicherung finden sich beispielsweise in der ISO 9001.

Anlässe für einen Erstmusterprüfbericht

Anlässe für die Erstellung von einem Erstmusterprüfbericht können sein:

Neuentwicklung eines Produkts Behebung eines Produktionsfehlers Anpassungen in den metrisch-technischen Vorgaben Wechsel in den Produktionsbedingungen (neue Maschine, neue Werkzeuge usw..) Änderung der Umweltbedingungen (Verlegen einer Produktionsstraße in eine andere Firma)

Wiederholung der Erstbemusterung

Der ideale Zustand ist, wenn die Erstbemusterung so lange wiederholt wird, bis der Produktionsprozess seine Tauglichkeit bewiesen hat. Jedes Anpassungs-Intervall erfordert bei Neustart der Testproduktion einen vollständigen neuen Erstmusterprüfbericht. Dieser muss gut dokumentiert werden, um den Fortschritt in der Verbesserung der Maßhaltigkeit nachvollziehen zu können. Der Erstmusterprüfbericht kann deshalb auch für Rechtsfragen hinzu gezogen werden.


Daniel Wilhelm

Daniel Wilhelm

CEO

Ihr 3D-Messtechnik Spezialist für taktile Messtechnik.

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