Qualitätssicherung von Kassettenlaufwerken
                      
Aufgabenstellung

Philips Components APM produziert weltweit an verschiedenen Standorten Kassettenlaufwerke für den Einbau in Autoradios. Philips hat sich firmenintern hohe Qualitätsstandards gesetzt, die es standortübergreifend zu erfüllen gilt. Dabei sind neben der Hifi-Qualität der Wiedergabe insbesondere auch das Geräuschbild und die Laufruhe wichtige Kriterien, um den gestiegenen Kundenansprüchen zu entsprechen. Die Prüfung der Laufwerke erfolgte bisher durch erfahrene Mitarbeiter, die auf Basis einer kurzen Hörprobe die Qualität der Kassettenlaufwerke beurteilten, verbunden mit den bekannten Problemen, die bei derartigen Prüfmethoden auftreten können. Die Beurteilungen bei der Prüfung schwanken hierbei nicht nur von Mitarbeiter zu Mitarbeiter, sondern sind auch von dessen Tageskonstitution abhängig. Auch wird die Einhaltung der hohen Qualitätsstandards sowohl durch die weltweite Verteilung der Produktionsstandorte, als auch durch Schichtarbeit und störende Umgebungsgeräusche in den Produktionshallen erschwert. Aus diesen Gründen soll die subjektive Prüfung nach und nach durch ein objektives akustisches Prüfsystem ersetzt werden. Neben der Verbesserung der Prüfsicherheit sollen mit der automatischen, in Echtzeit arbeitenden Geräuschprüfung nicht nur Erkenntnisse über das akustische Verhalten der Laufwerke erzielt werden, sondern auch über Montage-, Fertigungs- und Funktionsfehler, um diese umgehend beseitigen zu können.

Lösung

In einem gemeinsamen Projekt übernahm die Philips Components APM die Konzeption und Konstruktion des Prüfstands einschließlich der kompletten Sensorik und Messwertaufnahme. Auf Seiten der MIT GmbH wurden die Schritte Signalanalyse, Merkmalsauswahl, Erstellung des Klassifikators und Implementierung der Software durchgeführt. Diese Software basiert auf den Werkzeugen LabVIEW® und DataEngine V.i. Den Kern des entwickelten Systems zur Qualtätskontrolle bildet ein in DataEngine V.i enthaltenes neuronales Netz. In enger Zusammenarbeit haben die beiden Partner ein System zur automatischen Qualitätssicherung entwickelt, dass die gesetzten Ziele erreicht hat.

Vorteile durch automatisierte Qualitätssicherung:
  • Fehlerhafte Laufwerke werden bedeutend zuverlässiger als durch manuelle Beurteilung aussortiert. Die Einordnung der Laufwerke in Fehlerklassen ermöglicht bei gehäuftem Auftreten eines Fehlers eine schnelle und zielgerichtete Korrektur innerhalb der laufenden Produktion.
  • Das Prüfsystem wurde inzwischen erfolgreich nach den Richtlinien des amerikanischen MSA (Measurement Systems Analysis) Standards ab- genommen (in der QS-9000 Norm enthalten). Insbesondere die drei großen amerikanischen Automobilbauer Chrysler, Ford und General Motors fordern die Einhaltung dieser Vorschriften für Prüfmittel von ihren Zulieferern.
  • Änderungen der Bauweise der produzierten Kassettenlaufwerke erfordern lediglich ein Nachtraining des Laufgeräuschanalysators. Dies kann - ebenso wie eine Anpassung bei Produktionsverlagerungen - problemlos von einem geschulten Mitarbeiter realisiert werden.

Erste Ergebnisse an den Produktionsstandorten in Wetzlar und in Ungarn bestätigen den Erfolg des entwickelten Prüfsystems zur akustischen Qualitätssicherung. Darüber hinaus hat die Installation des Laufgeräuschanalyser dazu geführt, dass einige strittige Prüfurteile nun eindeutig entschieden werden konnten – eine Entwicklung, die in vielen Projekten zur Qualitätssicherung beobachtet wurde. Der Einsatz an weiteren Produktionsstandorten wird derzeit vorbereitet.

Verwendete Software Werkzeuge

Die automatische Qualitätssicherung der Kassettenlaufwerke basiert auf dem Werkzeug DataEngine V.i. Diese Software wird von der MIT GmbH angeboten und ist eine Methodensammlung zur intelligenten Datenanalyse. Sie kann in der Entwicklungsumgebung LabVIEW® benutzt werden. Die Mitgliedschaft im Alliance Program von National Instruments garantiert, dass die MIT GmbH immer über die neuesten Entwicklungen informiert ist und dies auch zum größten Kundennutzen einsetzt.

Mehr Informationen als PDF-Datei:
Ni_MIT-VibroControlEngine.pdf (130kB)

 

"Unser Laufgeräuschanalyser, realisiert mit der DataEngine V.i von der MIT GmbH, steigert gravierend die Zuverlässigkeit der bislang subjektiv ermittelten Testergebnisse. Dies führt einerseits zu einer Verbesserung der Ablieferqualität, andererseits zur Einsparung von Qualitätskosten, zuvor verursacht durch überkritisch beurteilte und damit unberechtigt zurückgewiesene Produkte innerhalb des Herstellungsprozesses. Zusätzlich ist der Einsatz in bestehenden Testsystemen durch die einfache Integration der DataEngine V.i-Applikation in unsere LabVIEW-Programme und bei Nutzung der bereits vorhandenen Datenerfassungskarten ökonomisch sehr effizient."

Dipl.-Ing. Armin Janfrüchte,
Philips Components Automotive Playback Modules, Wetzlar