Neues Produkt, neue Befähigung

Produktkontext: Das Bosch Servo twin Gen3 – ein vollständig redundantes elektrohydraulisches Hybrid-Servolenksystem – ist 2021 das dritte Generationen-Produkt von Bosch im Bereich der elektrohydraulischen Hybrid-Servolenkung für schwere Lkw; es unterstützt das automatisierte Fahren auf Level 3 und transformiert Lkw-Fahrer von schwer körperlich belastenden Arbeitskräften in leicht körperlich belastende Arbeitskräfte im Modus des intelligenten Fahrens; es zählt zu den bedeutenden Produkten, mit denen Bosch die chinesische Branche für schwere Lkw stärkt.

Auf der Fertigmontage- und Inbetriebnahmelinie von Bosch Steering (Jinan) wurde gerade die Neueinführung des Produkts Servo twin Gen3 EPS abgeschlossen – und schon folgten Großserienaufträge für den Hauptproduktlinie von China National Heavy Duty Truck, dem HOWO. Prompt lief die Produktionslinie von Bosch (Jinan) mit voller Kapazität.

Zufällige Faktoren, die zu einer Ausfallzeit führen:
Während einer Nachtschicht Ende April 2023 stellte der Montagearbeiter Xiao Liu bei der Inbetriebnahme fest, dass beim Anziehen mehrerer M14-Schrauben mit dem Drehmomentschlüssel das zulässige Drehmoment überschritten wurde und die Schrauben dennoch nicht ausreichend angezogen waren; die Qualitätsprüfung ergab eine Nichtkonformität. Da es sich um einen zufälligen Einzelfall handelte, hielten der diensthabende Ingenieur und der Schichtleiter eine dringende Vor-Ort-Besprechung ab, die jedoch zu keinem Ergebnis führte. In der Folgezeit, nach einer längeren Beobachtungsphase, zeigte sich, dass dieses Problem bei allen Schraubengewinden der Serienprodukte in mehr oder weniger starkem Ausmaß auftrat – allerdings betrug der Anteil der betroffenen Teile nur etwa 0,1 %, was jedoch deutlich über der für die gesamte Maschine vorgesehenen mechanischen Leistungsgrenze von 15 ppm liegt. Der Kundenvertreter sowie die Qualitätsabteilung erließen daraufhin eine Korrekturanordnung, wonach das betreffende Verfahren gemäß dem Qualitätsstandard von 15 ppm durchzuführen ist.

Am dritten Tag hielten die Qualitätsabteilung und die Lieferkettenmanagementabteilung von Bosch (Jinan) gemeinsam mit dem Lieferkettenwerk in Weifang eine Videokonferenz ab, um das Problem des nicht ausreichend fest angezogenen Schraubenverschlusses zu erörtern und zu beheben. Dieses Problem betrifft eine Reihe von Gewinden in der Produktreihe; bei M10x1,5, M14x1,5, M16x1,5, M18x1,5 und M20x1,5 liegt der betroffene Anteil jeweils bei rund 0,1 %. Gleichzeitig wurden sowohl am Montagestandort als auch am Komponentenproduktionsstandort die Ursachen ermittelt.
Feinklastik (ca. 0,3 × 0,6 × 5 mm), aus Vor-Ort-Fotos

Es wurden die Bereiche mechanische Bearbeitung, Reinigung am Maschinenstandort, Ultraschallreinigung sowie Verpackung, Lagerung und Transport überprüft; in allen diesen Bereichen wurden keine Abweichungen von den Betriebsanweisungen (SOP) und Qualitätsleitlinien (SIP) festgestellt; auch im Rahmen der FMEA-Analyse konnte keine Ursache identifiziert werden.
Schließlich blieb nichts anderes übrig, als das Produkt zu zerlegen und genauer zu untersuchen. An der Gewindeoberfläche am unteren Ende des Gewindegroßes wurden drei feine 4–5-mm-Gewindebohrer eingesetzt, um Eisenspäne zu erzeugen;
Die Ursache des Problems wurde gefunden, und alle atmeten auf; der Lieferant hingegen steckte in einer schwierigen Lage: Sowohl die Abläufe als auch die einzelnen Fertigungsstufen waren bereits einem zweiten Audit im Werk unterzogen worden, und auch die Prozessschritte hatten bereits den Einführungsprozess für neue Produkte sowie kleinserienmäßige Prüfungen durchlaufen. Zudem war der Liefertermin äußerst knapp. Da zahlreiche Abteilungen und Mitarbeitende beteiligt waren, reichte die PMC-Abteilung gemeinsam mit dem Kundenvertreter und der Qualitätsabteilungsleiterin Zhang einen Antrag auf Freigabe der Qualität ein. Nach dringenden Beratungen erklärte sich der Kunde bereit, die Ware vorübergehend für drei Tage freizugeben – innerhalb dieser Frist musste jedoch eine Maßnahme zur Verbesserung gefunden werden, um den Null-Fehler‑Standard von 15 ppm konsequent einzuhalten.

Hinter den dunklen Weiden und blühenden Blumen liegt ein weiteres Dorf.
Bei der FMEA-Sitzung in derselben Periode wurden alle Aspekte – Mensch, Maschine, Material, Methode und Umgebung sowie die Standards – einmal durchgesehen, jedoch ohne Erfolg; die Informationen aus der Sitzung erreichten schließlich die mechanische Fertigungsstätte, wo der dortige PE-Ingenieur Zhang Xinyong sich fragte: Wenn an den oben genannten Punkten nichts zu beanstanden ist, liegt das Problem dann möglicherweise in den Prozessbedingungen?
Der Ingenieur übermittelte eine Zusammenfassung des Falls an Du Chengyuan, den Werkzeugoptimierungsingenieur von Arrowstone; nach dringenden Abstimmungen innerhalb des Unternehmens entwickelte Du eine Lösung mit innere Kühlung für die Gewindebohrer, um dieses Problem zu beheben.
Prozessverbesserung
1. Werkzeugsystem: Umstellung von herkömmlichen Außenkühlmittel-Spindelhaltern auf Innenkühlmittel-Spindelhalter;
2. Die Gewindebohrwerkzeuge werden von Außenkühlung auf Innenkühlung umgestellt;
3. Werkzeugmaschine: Umbau von der vertikalen Bearbeitungszentrale von Taichung Precision Machinery auf das horizontale Bearbeitungszentrum Mazak 6000-II mit zwei Arbeitstischen, das einen Innenkühlungsdruck von bis zu 15 kg unterstützt;

Die Maschinenzykluszeit für das Gehäuse dieses Produkts beträgt etwa 32 Minuten; gleichzeitig wurden an vier Maschinen neue Gewindebohrer eingesetzt. Nach einer zweitägigen Notfallvalidierung konnte nachgewiesen werden, dass die Gewindequalität sowie das Problem der verbleibenden Eisenspäne im Wesentlichen behoben sind; zudem wurden 11 Bauteile seziert (jedes einzelne kostet mehrere hundert Yuan – wirklich schmerzhaft!).
Der Lieferant erstellte noch am selben Abend einen 8D-Bericht, der von den Vertretern von SINOTRUK und Bosch vor Ort geprüft wurde – alles in Ordnung.

Ein Jahr später hat Jian Shi erneut die Nachhaltigkeit und Kontinuität der Entwicklungen verfolgt und diesen Artikel verfasst, um die Qualität Chinas, die Geschwindigkeit Chinas sowie die chinesische Lieferkette zu belegen.
Übermittlung des „Versuchsberichts zur Gewindeschneiden mit Pfeilstein–Bohrer – Botch, 14. Mai 2023“
Für weitere Fragen zu Gewindebohrern wenden Sie sich bitte an Herrn Du unter der Telefonnummer 18265612588.

Prüfbericht für Gusseisen- Gewindebohrer Botch2023.6.14.xls