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Wie man eine industrielle Reinigungsmaschine akzeptiert: Fünf wesentliche Akzeptanzkriterien für Zykluszeit, Sauberkeit, Partikelgröße, Trockenheit und Temperatur
Übersicht
Die Abnahme einer industriellen Reinigungsmaschine beschränkt sich nicht einfach darauf festzustellen, ob eine Komponente „sauber aussieht“. Ein ordnungsgemäßer Abnahmeprozess sollte messbare und wiederholbare Kriterien verwenden, um zu überprüfen, ob die Anlage die vereinbarten technischen Anforderungen erfüllt.
Für industrielle Reinigungssysteme von Big Bird Industrial, ehemals Harbin Shimada Big Bird Industrial sind fünf Parameter bei der Geräteabnahme üblicherweise wichtig:
- Taktzeit
- Sauberkeit
- Partikelgröße
- Trockenheit
- Werkstücktemperatur
Dieser Artikel erläutert, wie diese fünf Kenngrößen definiert sind, wie sie getestet werden können und was vor der Abnahme geklärt werden muss, um Streitigkeiten bei der Geräteauslieferung zu vermeiden.
1. Warum klar definierte Abnahmekriterien wichtig sind
Reinigung gehört zu den industriellen Prozessen, die sich leicht subjektiv beurteilen lassen.
Ein Bauteil kann bei visueller Inspektion sauber erscheinen, obwohl messbare Verunreinigungen in Ölkanälen, Hohlräumen, Bohrungen oder anderen kritischen Bereichen verbleiben.
Falls der Abnahmeprozess keine messbaren Kriterien festlegt, können nach der Geräteauslieferung Meinungsverschiedenheiten entstehen, weil Lieferant und Kunde unterschiedliche Definitionen von „sauber“ verwenden.
Aus diesem Grund sollten industrielle Reinigungsprojekte quantitative Abnahmeanforderungen bereits vor Beginn der Gerätefertigung in der technischen Vereinbarung festlegen.
Die vereinbarten Kriterien sollten nicht nur die geforderten Werte definieren, sondern auch die zugehörigen prüfverfahren, Normen, Messbedingungen und Abnahmeverfahren .
2. Fünf Kernannahmekriterien
2.1 Taktzeit
Die Taktzeit bezeichnet die Zeit, die das Reinigungssystem benötigt, um die vorgegebene Bearbeitung eines Werkstücks abzuschließen; sie wird üblicherweise in Sekunden pro Stück oder Minuten pro Stück angegeben.
Ein wichtiger Aspekt ist die klare Definition, ob die Taktzeit das Be- und Entladen umfasst.
Beispiel:
- Reinigung von Nutzfahrzeug-Kurbelwellen: 180 Sekunden
- Reinigung von Nutzfahrzeug-Motorblöcken: 300 Sekunden
- Reinigung von Schiffskurbelwellen: 20 Minuten , wobei Be- und Entladen ausgeschlossen sind
Diese Definitionen sind im technischen Vertrag eindeutig festzulegen.
Der Unterschied zwischen einer reinen Reinigungszeit und einem kompletten Produktionszyklus kann erheblich sein, insbesondere bei automatisierten Fertigungslinien.
2.2 Sauberkeit
Sauberkeit bezieht sich auf die gesamtmasse der verbleibenden Kontamination nach der Reinigung am Werkstück verbleibende Restverschmutzung, normalerweise angegeben in Milligramm (mg).
Typische Sauberkeitsanforderungen können umfassen:
- Ölkanal für Zylinderkopf von Personenkraftwagen: ≤16 mg
- Wassermantel des Zylinderkopfs: ≤10 mg
- Nockenwelle: < 3 mg insgesamt
- Kurbelwelle von Personenkraftwagen: ≤8 mg
- Motorgehäuse von New Energy Vehicles: ≤ 2 mg
Diese Werte sind stets gemeinsam mit der angegebenen Extraktions- und Messmethode zu interpretieren.
Ein Sauberkeitswert ohne definierte Prüfmethode kann für eine objektive Freigabeentscheidung unzureichend sein.
2.3 Partikelgröße
Unter Partikelgröße versteht man die maximale oder festgelegte Größengrenze von Restpartikeln nach der Reinigung. Üblicherweise wird sie in Mikrometer (μm) oder Millimeter (mm) angegeben.
Typische Anforderungen können umfassen:
- Zylinderkopfgehäuse: ≤ 1,2 mm
- Zylinderkopf-Kühlkanal: ≤ 2,4 mm
- Motorblock: ≤ 800 μm
- Akku-Gehäuse: ≤400 μm
- Nockenwelle: < 300 μm
Anforderungen an die Partikelgröße unterscheiden sich von den Anforderungen an die Gesamtsauberkeit.
Ein Werkstück kann eine geringe Gesamtverunreinigungsmasse aufweisen, obwohl es immer noch ein einzelnes Partikel enthält, das die zulässige maximale Größe überschreitet.
Daher müssen beide Kenngrößen möglicherweise separat bewertet werden.
2.4 Trockenheit
Trockenheit beschreibt den Zustand des Werkstücks nach der Reinigung und Trocknung.
Typische Akzeptanzanforderungen können umfassen:
- Keine sichtbaren Wasserflecken
- Kein restliches Wasser auf der Wellenoberfläche
- Keine sichtbaren Wasserreste auf Oberflächen oder in Bohrungen
- Vollständig trocken
- Kein restliches Wasser in inneren Hohlräumen
Trockenheit wird häufig visuell bewertet.
Da die visuelle Inspektion subjektiv sein kann, sollte die Akzeptanzvereinbarung die Inspektionsbedingungen festlegen, beispielsweise Beleuchtung, Blickwinkel, Inspektionsabstand und ob eine Vergrößerung zulässig ist.
2.5 Werkstücktemperatur
Die Werkstücktemperatur bezieht sich auf die Temperatur des Bauteils nach der Reinigung und Abkühlung im Vergleich zur Umgebungstemperatur.
Beispiele für Anforderungen umfassen:
- Zylinderkopf für Personenkraftwagen: unterschied von weniger als 2 °C zur Umgebungstemperatur
- Kurbelwelle von Personenkraftwagen: innerhalb von etwa ±5 °C der Umgebungstemperatur
- Motorblock für Personenkraftwagen: innerhalb von etwa ±3 °C der Umgebungstemperatur
- Kurbelwelle für Nutzfahrzeuge: innerhalb von etwa ±5 °C der Umgebungstemperatur
Die Temperaturanforderungen dienen der Stabilisierung des Zustands des Bauteils vor nachfolgenden Prozessen.
Dies kann insbesondere dann besonders wichtig sein, wenn das gereinigte Bauteil unmittelbar in die Montage, die dimensionsbezogene Prüfung oder andere temperaturempfindliche Prozesse übergeht.
3. Wie werden Sauberkeit und Partikelgröße geprüft?
Die Messungen von Sauberkeit und Partikelgröße sind gemäß einem definierten Extraktions- und Analyseverfahren durchzuführen.
Ein typischer Prozess umfasst:
- Positionieren des Werkstücks in der vorgeschriebenen Extraktionsausrüstung.
- Entfernen der Restkontamination von Oberflächen und inneren Durchgängen.
- Anwenden einer vereinbarten Extraktionsmethode, z. B. Druckspülung, Ultraschall-Extraktion oder Rühren.
- Sammeln der Extraktionsflüssigkeit.
- Filtern der extrahierten Kontamination.
- Trocknen der Filtermembran.
- Messen der Kontaminationsmasse zur Ermittlung des Sauberkeitsergebnisses.
- Analyse der auf dem Filter zurückgehaltenen Partikel, um die Partikelgrößenverteilung oder die maximale Partikelgröße zu bestimmen.
Häufig zitierte Industriestandards umfassen ISO 16232 und VDA 19 .
Verschiedene Standards und Prüfverfahren können jedoch unterschiedliche Extraktionsmethoden, Filtrationsbedingungen und Anforderungen an die Partikelklassifizierung vorsehen.
Eine Akzeptanzvereinbarung sollte daher beide Punkte festlegen:
Erforderlicher Wert + Prüfmethode
anstatt ausschließlich eine numerische Sauberkeits- oder Partikelgrößenbegrenzung anzugeben.
Beispielsweise lässt die Angabe „Sauberkeit ≤ 220 mg“ ohne Definition der Extraktionsmethode Raum für unterschiedliche Interpretationen bei der endgültigen Abnahme.
4. Häufige Probleme während der Geräteabnahme
Problem 1: Annahme der Maschine allein auf Grundlage eines Erststücktests
Ein Erststücktest bestätigt, dass die Maschine das geforderte Ergebnis unter einer bestimmten Bedingung erzielen kann. Er belegt nicht zwangsläufig die langfristige Prozessstabilität.
Während des Dauerbetriebs können Faktoren wie:
- Verunreinigung der Reinigungsflüssigkeit
- Filterbeladung
- Düsenverschleiß
- Änderungen des Flüssigkeitszustands
- Angesammelte Verunreinigung
die Reinigungsleistung beeinträchtigen.
Aus diesem Grund sollte die Abnahme eine dauerbetriebs- oder Stabilitätsprüfung – sofern angebracht.
Problem 2: Keine definierte Prüfmethode für Sauberkeit
Eine technische Vereinbarung kann zwar eine Sauberheitsanforderung festlegen, aber nicht definieren, wie der Wert zu messen ist.
Dies kann zu Streitigkeiten führen, da verschiedene Extraktionsmethoden unterschiedliche Ergebnisse liefern können.
Das Akzeptanzdokument sollte daher den anzuwendenden Standard und die Extraktionsmethode genau festlegen.
Problem 3: Unklare Zykluszeitdefinition
„180 Sekunden pro Stück“ kann je nach Projekt unterschiedliche Bedeutungen haben.
Umfasst dies:
- Beladen?
- Entladen?
- Positionierung der Vorrichtung?
- Roboterbewegung?
- Reinigung?
- Spülen?
- Trocknung?
Der Start- und Endpunkt des Zyklus sollten vor der Abnahme klar definiert sein.
Problem 4: Subjektive Trockenheitsprüfung
Begriffe wie „trocken“, „keine Wasserflecken“ und „kein Restwasser“ können unterschiedlich interpretiert werden.
Das Abnahmeverfahren sollte die Beobachtungsbedingungen und das genaue Abnahmekriterium festlegen.
Bei anspruchsvollen Anwendungen kann zusätzlich eine quantitative Verifizierung in Betracht gezogen werden, sofern technisch sinnvoll.
5. Wie bereitet man einen ordnungsgemäßen Abnahmetest für eine Reinigungsmaschine vor
Ein gut definiertes Abnahmeverfahren sollte idealerweise bereits vor Beginn der Geräteherstellung festgelegt werden.
1. Definieren Sie die fünf Kernparameter
Geben Sie die erforderlichen Werte für:
- Taktzeit
- Sauberkeit
- Partikelgröße
- Trockenheit
- Werkstücktemperatur
2. Definieren Sie die Methode zur Zykluszeit-Messung
Geben Sie klar an, ob das Be- und Entladen einbezogen ist, und definieren Sie die Start- und Endpunkte der Messung.
3. Definieren Sie das Verfahren zur Sauberkeits- und Partikelgrößenprüfung
Angeben:
- Anwendbarer Standard
- Extraktionsmethode
- Filtrationsverfahren
- Messbedingungen
- Annahmegrenzen
4. Führen Sie Dauerbetriebstests durch
Wo Produktionsstabilität wichtig ist, sollte die Abnahme nicht allein auf einem einzigen Erstteiltest beruhen.
Der Dauerbetrieb kann helfen zu überprüfen, ob das System seine Leistung beibehält, während Reinigungsflüssigkeit, Filter und Düsen im Laufe der Zeit arbeiten.
5. Erstellen Sie vollständige Prozessvalidierungsunterlagen
Der Gerätehersteller sollte geeignete Unterlagen zur Prozessvalidierung und zur Abnahmetestung bereitstellen, um nachzuweisen, wie die vereinbarten Anforderungen verifiziert wurden.
FAQ
F: Wie viele Parameter werden üblicherweise bei der Abnahme einer industriellen Reinigungsmaschine geprüft?
Fünf Kernparameter werden üblicherweise berücksichtigt:
Zykluszeit, Sauberkeit, Partikelgröße, Trockenheit und Werkstücktemperatur.
Je nach Bauteil und Anwendung können zusätzliche Anforderungen festgelegt sein, beispielsweise Oberflächenzustand, Restfeuchte, Durchgangssäuberkeit, maßliche Auswirkung oder Zugänglichkeit interner Durchgänge.
Die endgültigen Abnahmekriterien sollten der technischen Vereinbarung des Projekts folgen.
F: Reicht das Bestehen der Erstteilprüfung aus, um die Maschine abzunehmen?
Nicht unbedingt.
Ein Erstteiltest zeigt, dass die Maschine unter den getesteten Bedingungen das geforderte Ergebnis erzielen kann. Er beweist jedoch nicht zwangsläufig, dass der Prozess während eines längeren Betriebs stabil bleibt.
Für Produktionsanlagen kann ein Dauerbetriebstest zusätzliche Hinweise auf die Prozessstabilität liefern.
F: Wie lässt sich die Trockenheit objektiv bewerten?
Die Trockenheit wird häufig visuell beurteilt, wobei die Prüfbedingungen jedoch standardisiert sein sollten.
Die Abnahmevereinbarung kann festlegen:
- Beleuchtungsbedingungen
- Betrachtungswinkel
- Prüfabstand
- Ob eine Vergrößerung zulässig ist
- Ob ein dünner Wasserfilm akzeptabel ist
- Ob auch innere Hohlräume und Bohrungen zu inspizieren sind
Formulierungen wie „keine Wasserflecken“, „kein Restwasser auf der Welle“ und „kein Wasserrest auf Oberflächen oder in Bohrungen“ sind vor der Abnahme klar zu definieren.
F: Warum soll die Werkstücktemperatur in die Abnahmekriterien einbezogen werden?
Ein Werkstück, das nach der Reinigung deutlich über oder unter der Umgebungstemperatur liegt, kann die nachfolgende Montage und die dimensionsgerechte Messung beeinträchtigen.
Die Temperatur kann zudem das Verdampfungsverhalten von Restfeuchte beeinflussen.
Aus diesem Grund geben einige Automobilreinigungsprojekte einen definierten Temperaturbereich relativ zur Umgebungstemperatur an, beispielsweise ±2 °C bis ±5 °C – je nach Komponente und nachgeschalteter Prozessstufe.
Fazit
Die Abnahme einer industriellen Reinigungsmaschine sollte sich auf messbare und wiederholbare technische Kriterien stützen und nicht allein auf visuelle Beurteilung.
Die fünf Kernindikatoren – zykluszeit, Sauberkeit, Partikelgröße, Trockenheit und Werkstücktemperatur – bilden einen praktischen Rahmen zur Bewertung, ob ein automatisiertes Reinigungssystem die vereinbarten Produktions- und Qualitätsanforderungen erfüllt.
Für komplexe Automobil- und Industriekomponenten sollte das Abnahmeverfahren zudem die Prüfmethoden, Betriebsbedingungen, Prüffrequenz und Anforderungen an den Dauerbetrieb definieren.
Big Bird Industrial, ehemals Harbin Shimada Big Bird Industrial , bietet maßgeschneiderte industrielle Reinigungssysteme und unterstützt Kunden von der Prozessvalidierung bis zum Ausrüstungsabnahmetest. Abnahmeverfahren können individuell auf das Kunden-Werkstück, die Sauberheitsanforderungen, den Produktions-Takt, die Trocknungsanforderungen und die technischen Spezifikationen abgestimmt werden.
