Case Study Vermeidung von Nichtkonformitäten durch PSImetals Quality Indicators
Qualität geschmiedet, Haltbarkeit gewährleistet, Kunde zufrieden.
Im heutigen wettbewerbsintensiven Stahlmarkt ist es von entscheidender Bedeutung, dass höchste Qualitätsstandards erfüllt werden. PSImetals Quality Indicators (QI) bieten eine fortschrittliche Lösung für die Qualitätskontrolle, die auf einer umfassenden Aggregation und Auswertung von Prozessdaten basiert. Diese Fallstudie zeigt, wie PSImetals' QIs den Qualitätskontrollprozess in der Stahlproduktion verbessert haben.
Die Stahlherstellung erfordert strenge Qualitätsprüfungen, um sicherzustellen, dass die Produkte den Anforderungen der Kunden entsprechen. Eine sofortige und vollständige Bewertung aller Prozessmerkmale und derer Interaktion ist jedoch oft schwierig. PSImetals' Quality Indicartors lösen dieses Problem, indem sie viele verschiedene Parameter in einzelne, handlungsorientierte Kennwerte umwandeln. Diese werden durch Einsatz von Produkt- und Prozesswissen konfiguriert.
Herausforderungen
Die Qualität eines Stahlprodukts hängt vom Zusammenwirken verschiedener Produkt- und Prozessparametern entlang des gesamten Fertigungwegs ab. Aus diesem Grund kann die Kontrolle jedes einzelnen Parameters innerhalb industrieller Toleranzen nicht immer die höchste Qualität des Endproduktes garantieren. Die Qualitätsüberwachung über alle Produktionsstufen hinweg ist jedoch eine komplexe Aufgabe und erfordert sowohl tiefes Produktwissen als auch eine präzise Zusammenstellung von Daten aus verschiedenen Quellen. Traditionelle Qualitätskontrollmethoden sind oft zeitaufwändig und arbeitsintensiv, besonders bei Halbfertigprodukten wie Stranggussbrammen oder -blöcke. Metallografische Methoden z.B. sind zwar genau, aber nicht für Echtzeit-Qualitätsprüfungen geeignet. Das kann zu Verzögerungen führen, die die Effizienz der Produktion beeinträchtigen und die Kosten erhöhen.
Ziele
- Nutzung vorhandener Prozessdaten für Echtzeit-Qualitätsbewertungen
- Berücksichtigung des komplexen Einflusses von Prozessparametern auf die Qualität des Endprodukts
- Nutzung des metallurgischen Wissens für eine automatisierte, linienübergreifende Qualitätskontrolle
- Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für Qualitätskontrollen
- Minimierung von Abwertungen und Lieferverzögerungen durch möglichst frühe Erkenntnis von Qualitätsmängeln
Lösungen
PSImetals' Quality Indicators (QI) nutzen materialspezifische Prozessdaten aus verschiedenen Produktionsschritten. QIs werden als Kennwerte aus hochaufgelösten, komplexen Datensätzen berechnet und ermöglichen somit sofortige Qualitätsentscheidungen. Beim Stranggießen beispielsweise werden Parameter wie Gießtemperatur, Temperaturverteilung, Gießspiegelschwankung und Gießgeschwindigkeit zur Bestimmung der Brammenqualität herangezogen, ohne dass eine metallographische Analyse erforderlich ist.
Diese Methode stützt sich auf bewährte Korrelationen zwischen diesen Prozessparametern und der Materialqualität und kann wesentliche Indikatoren in Echtzeit berechnen. Prozessdaten mehrerer Produktionsschritte können auch entlang des Fertigungswegs abgebildet und zu QIs kombiniert werden. So können zum Beispiel Warmwalz-, Kaltwalz- und Glühdaten verwendet werden, um die Homogenität der mechanischen Eigenschaften über die Länge eines Stahlbands zu bewerten.
Resultate
Die Implementierung von PSImetals QI hat die Effizienz und Zuverlässigkeit von Qualitätsbewertungen erheblich verbessert. Durch die Verwendung von Prozessparametern zur Ableitung von Qualitätsindikatoren können Stahl- und Aluminiumproduzenten jetzt unmittelbar nach jedem Produktionsschritt fundierte Qualitätsentscheidungen treffen. Dieser Fortschritt führt zu:
- Nutzung von spezifischem Produkt- und Prozess-Know-how für die präventive Qualitätskontrolle
- Kürzere Durchlaufzeiten bei der Qualitätsbewertung
- Verbesserte Produktivität und Produktqualität
- Geringere Betriebskosten durch weniger manuelle Eingriffe und Nacharbeit
- Höhere Kundenzufriedenheit durch konsistente Produktqualität
Fazit
Die Einführung von PSImetals' Quality Indicators hat den Prozess der Qualitätskontrolle in der Metallproduktion verbessert und dabei sichergestellt, dass die Endprodukte die strengen Standards effizienter erfüllen. Für die Zukunft plant das PSI-Team, die Verwendung von Qualitätsindikatoren auf den Bereich der produktbezogenen Nachhaltigkeit auszuweiten. Darüber hinaus ist auch die Integration von Machine Learning Services für die QI-Berechnung geplant.
