Die Nachdruckzeit stimmte. Das Teil brauchte trotzdem Material.

In einem unse­rer frü­he­ren Pro­jekte hatte ein Deckel aus einem Zwei­fach­werk­zeug Ein­fall­stel­len auf der Sichtseite. Die Nach­druck­zeit war über eine Sie­gel­punk­ter­mitt­lung fest­ge­legt wor­den: Das Tei­le­ge­wicht stieg nicht mehr, sobald der Nach­druck län­ger als zwei Sekun­den anstand, und die­ser Wert stand im Ein­stell­blatt.

Die Mes­sung war rich­tig. Offen war, warum der Nach­druck endete, wäh­rend das Teil noch Mate­rial brauchte.

Die ursprüng­li­che Simu­la­tion hatte eine län­gere wirk­same Nach­druck­zeit vor­her­ge­sagt, sie rech­nete aber mit einer ande­ren Geo­me­trie am Anschnitt. Im Werk­zeug saß der Anschnitt auf einer Kalotte, einer Hilfs­geo­me­trie auf der Kern­seite, und die Wand direkt am Anschnitt war damit am dünns­ten. Die­ser Quer­schnitt fror früh ein und schloss den Weg für den Nach­druck. Danach konnte auch eine län­gere Nach­druck­zeit kein Mate­rial mehr ins Teil brin­gen.

Die Kalotte saß auf einem Ein­satz, im Nega­tiv­fall wäre ein neuer ent­stan­den. Wir haben sie also rever­si­bel weg­ge­fräst, die Sie­gel­punk­ter­mitt­lung wie­der­holt und die Nach­druck­zeit auf die geän­derte Geo­me­trie ein­ge­stellt. Die län­gere Nach­druck­zeit kam jetzt im Teil an, und die Ein­fall­stel­len auf der Flä­che ver­schwan­den.

Eine Stelle blieb: eine flache Delle direkt am Anschnitt.

Sie war von Anfang an da. Unter meh­re­ren Ein­fall­stel­len sah sie aus wie eine von ihnen, und der Sei­fen­was­ser­film, mit dem geprüft wurde, glät­tete sie optisch; ein Strei­fen­licht­pro­jek­tor zeigte sie deut­lich. Ihr Ort hob sie ab. Das Teil wird über einen Bana­nen­an­guss gefüllt, einen gebo­ge­nen Tun­ne­lan­guss, der beim Ent­for­men abreißt. Er war nach Zeich­nung gebaut, die Zeich­nung folgte aber nicht den Aus­le­gungs­re­geln für diese Anguss­art, und der Anguss hielt das Teil mit hoher Aus­zugs­kraft fest. Beim Abrei­ßen zog er die Unter­seite ein, und dar­über sank die Sichtseite ein.

Wir haben ihn durch einen fer­ti­gen Anguss­ein­satz eines Nor­ma­li­en­her­stel­lers ersetzt, mit 1,8 mm begon­nen und wäh­rend der Bemus­te­rung schritt­weise auf 2,4 mm geöff­net, damit die Sie­gel­zeit zum Teil passt und die Aus­zugs­kraft gering bleibt. Die Delle war weg.

Zwei Mechanismen in einem Arbeitsraum

Ich nehme die­sen älte­ren Fall, weil er die Arbeits­lo­gik hin­ter SEM zeigt, der Stra­te­gic Engi­nee­ring Matrix. Die Methode ist aus Pro­jek­ten wie die­sem ent­stan­den; der Fall ist ihr nach­träg­lich zuge­ord­net.

In einer lau­fen­den Unter­su­chung kön­nen meh­rere Mecha­nis­men das­selbe Sym­ptom tra­gen, und Arbei­ten an Werk­zeug, Werk­stoff und Pro­zess lau­fen oft par­al­lel. Die Matrix hält die Mecha­nis­men und die ihnen zuge­ord­ne­ten Befunde in einem Arbeits­raum: was einen Mecha­nis­mus stützt, was gegen ihn spricht und was noch zu prü­fen ist. Jeder neue Befund ver­än­dert die­sen Stand. Im Fall des Deckels war die Unter­su­chung mit dem Nach­druck­weg nicht abge­schlos­sen; erst danach wurde der zweite Mecha­nis­mus sicht­bar. Meh­rere Mecha­nis­men par­al­lel zu bea­r­bei­ten heißt nicht, meh­rere Pro­zess­grö­ßen ohne Plan gleich­zei­tig zu ver­stel­len. Jeder Ver­such braucht doku­men­tierte Bedin­gun­gen und eine Frage, die er beant­wor­ten kann.

Wel­cher Ein­griff gewählt wird, hängt von der Lage im Werk ab. Eine Werk­zeug­kor­rek­tur kann tech­nisch rich­tig sein und trotz­dem län­ger dau­ern, als die nächste Lie­fe­rung erlaubt.

SEM unter­schei­det drei Typen. Ein Über­g­ang sichert die Lie­fe­rung, solange der Mecha­nis­mus noch offen ist; er braucht klare Gren­zen und Über­wa­chung. Robust­heit erwei­tert das Pro­zess­fens­ter, sobald der Mecha­nis­mus bekannt ist, inner­halb eines tat­säch­lich geprüf­ten Betriebs­be­reichs. Eine Opti­mal­lö­sung besei­tigt den Mecha­nis­mus. Das sind keine Stu­fen, die der Reihe nach abzu­a­r­bei­ten sind. Jede Option wird nach Rever­si­bi­li­tät, Umsetz­bar­keit, Risiko und Wir­kung auf den Mecha­nis­mus bewer­tet, und der Kon­text ent­schei­det: Zeit bis zur nächs­ten Lie­fe­rung, Bud­get und wer die Ände­rung frei­ge­ben kann. Im Fall des Deckels besei­tig­ten beide Kor­rek­tu­ren ihren Mecha­nis­mus, und die Zeit bis zur nächs­ten Lie­fe­rung ließ es zu; ein Über­g­ang war nicht nötig.

Jeder Ein­griff wurde an sei­nem eige­nen Mecha­nis­mus geprüft. Nach dem Weg­frä­sen der Kalotte musste die wie­der­holte Sie­gel­punk­ter­mitt­lung zei­gen, dass der Nach­druck jetzt län­ger wirkte. Beim Anguss­ein­satz musste die Delle unter ver­gleich­ba­ren Pro­zess­be­din­gun­gen rea­gie­ren, mit direkt beob­ach­te­ter Ent­for­mung. Ein Teil, das bes­ser aus­sieht, ist eine wich­tige Beob­ach­tung; die Prü­fung muss zei­gen, dass die Reak­tion zur phy­si­ka­li­schen Erklä­rung passt.

Was Projektleitung und Qualität brauchen

Hier wird die tech­ni­sche Arbeit für Pro­jekt­lei­tung und Qua­li­tät nutz­bar. Sie müs­sen dem Kun­den die Lage erklä­ren, den nächs­ten Schritt begrün­den und sagen, was gesi­chert ist. Die tech­ni­sche Doku­men­ta­tion lie­fert ihnen das unmit­tel­bar: den beob­ach­te­ten Feh­ler, die Mecha­nis­men und die Befunde, die sie stüt­zen, den gewähl­ten Ein­griff, seine Veri­fi­ka­tion sowie die offe­nen Punkte und Gren­zen. In der SEM Aca­demy heißt diese Ent­schei­dungs­un­ter­lage Deci­sion Pack; SEM Desktop erzeugt sie als Abschluss­be­richt oder als Zusam­men­fas­sung auf einer Seite. Wie sie im Kun­den­ge­spräch ein­ge­setzt wird, zeigt ein spä­te­rer Teil die­ser Reihe.

SEM ist aus der Erfah­rung von mehr als 200 kom­ple­xen Indus­trie­pro­jek­ten ent­stan­den. SEM Desktop führt die Matrix und ver­knüpft Befunde, Ein­griffe und Veri­fi­ka­tion; in der SEM Aca­demy ler­nen Inge­ni­eure, diese Arbeit zu machen. Ein ande­rer Inge­ni­eur soll den Fall über­neh­men, die Ent­schei­dun­gen nach­voll­zie­hen und mit der­sel­ben Doku­men­ta­tion wei­ter­a­r­bei­ten kön­nen.