I. Definition von Fehlern
Als Schlüsselausrüstung in der modernen Fertigungsindustrie ist die stabile Leistung von CNC-Werkzeugmaschinen von entscheidender Bedeutung. Im Folgenden finden Sie detaillierte Definitionen verschiedener Fehler von CNC-Werkzeugmaschinen:
- Versagen
Wenn eine CNC-Werkzeugmaschine ihre spezifizierte Funktion verliert oder ihr Leistungsindex den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, liegt ein Fehler vor. Dies bedeutet, dass die Werkzeugmaschine die geplanten Bearbeitungsaufgaben nicht normal ausführen kann oder dass während der Bearbeitung Situationen wie verminderte Präzision und abnormale Geschwindigkeit auftreten, die die Qualität und Produktionseffizienz der Produkte beeinträchtigen. Wenn beispielsweise bei der Bearbeitung von Präzisionsteilen die Positioniergenauigkeit der CNC-Werkzeugmaschine plötzlich nachlässt und die Teilegröße den Toleranzbereich überschreitet, liegt ein Maschinenfehler vor. - Zugehöriger Fehler
Ein durch einen Qualitätsmangel der Werkzeugmaschine selbst verursachter Fehler bei der Verwendung der CNC-Werkzeugmaschine unter bestimmten Bedingungen wird als Folgefehler bezeichnet. Dies ist in der Regel auf Probleme bei der Konstruktion, Herstellung oder Montage der Werkzeugmaschine zurückzuführen, die bei normalem Gebrauch zu Fehlern führen. Wenn beispielsweise die Konstruktion der Getriebeteile der Werkzeugmaschine unangemessen ist und nach längerem Betrieb übermäßiger Verschleiß auftritt, der die Präzision und Stabilität der Werkzeugmaschine beeinträchtigt, handelt es sich um einen Folgefehler. - Nicht zugeordneter Fehler
Ein Ausfall, der durch Missbrauch, unsachgemäße Wartung oder andere externe Faktoren verursacht wird, die keine damit verbundenen Fehler sind, wird als nicht damit verbundener Ausfall bezeichnet. Missbrauch kann beispielsweise darin bestehen, dass Bediener nicht gemäß den Betriebsanweisungen vorgehen, z. B. die Werkzeugmaschine überlasten oder falsche Bearbeitungsparameter einstellen. Unsachgemäße Wartung kann die Verwendung ungeeigneter Zubehörteile oder Methoden während des Wartungsprozesses sein, was zu erneuten Ausfällen der Werkzeugmaschine führen kann. Externe Faktoren können Stromschwankungen, zu hohe oder zu niedrige Umgebungstemperaturen, Vibrationen usw. sein. Wenn beispielsweise bei Gewitter die Steuerung der Werkzeugmaschine durch einen Blitzeinschlag beschädigt wird, handelt es sich um einen nicht damit verbundenen Ausfall. - Zeitweiliger Ausfall
Ein Ausfall einer CNC-Werkzeugmaschine, deren Funktion oder Leistung innerhalb einer begrenzten Zeit ohne Reparatur wiederhergestellt werden kann, wird als intermittierender Ausfall bezeichnet. Diese Art von Ausfall ist unsicher und kann innerhalb eines bestimmten Zeitraums häufig auftreten oder lange Zeit ausbleiben. Das Auftreten intermittierender Ausfälle hängt in der Regel mit Faktoren wie instabiler Leistung elektronischer Komponenten und schlechtem Kontakt zusammen. Wenn die Werkzeugmaschine beispielsweise während des Betriebs plötzlich einfriert, nach dem Neustart aber wieder normal funktioniert, kann dies ein intermittierender Ausfall sein. - Tödlicher Fehler
Ein Ausfall, der die persönliche Sicherheit ernsthaft gefährdet oder erhebliche wirtschaftliche Verluste verursacht, wird als schwerwiegender Ausfall bezeichnet. Tritt ein solcher Ausfall auf, sind die Folgen oft sehr schwerwiegend. Wenn beispielsweise die Werkzeugmaschine während des Betriebs plötzlich explodiert oder Feuer fängt oder wenn der Ausfall der Werkzeugmaschine dazu führt, dass alle verarbeiteten Produkte verschrottet werden und enorme wirtschaftliche Verluste entstehen, handelt es sich bei all diesen Ausfällen um schwerwiegende Ausfälle.
II. Zählprinzipien für Ausfälle von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen
Um die Fehlersituationen von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen zur Analyse und Verbesserung der Zuverlässigkeit genau zu zählen, müssen die folgenden Zählprinzipien befolgt werden:
Um die Fehlersituationen von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen zur Analyse und Verbesserung der Zuverlässigkeit genau zu zählen, müssen die folgenden Zählprinzipien befolgt werden:
- Klassifizierung und Zählung assoziierter und nicht assoziierter Fehler
Jeder Ausfall einer CNC-Werkzeugmaschine sollte als assoziierter oder nicht assoziierter Ausfall klassifiziert werden. Handelt es sich um einen assoziierten Ausfall, wird jeder Ausfall als ein Ausfall gezählt; nicht assoziierte Ausfälle werden nicht gezählt. Dies liegt daran, dass assoziierte Ausfälle Qualitätsprobleme der Werkzeugmaschine selbst widerspiegeln, während nicht assoziierte Ausfälle durch externe Faktoren verursacht werden und nicht die Zuverlässigkeit der Werkzeugmaschine widerspiegeln. Wenn die Werkzeugmaschine beispielsweise aufgrund einer Fehlbedienung des Bedieners kollidiert, handelt es sich um einen nicht assoziierten Ausfall und wird nicht in die Gesamtzahl der Ausfälle einbezogen. Kann die Werkzeugmaschine aufgrund eines Hardwarefehlers der Steuerung nicht normal arbeiten, handelt es sich um einen assoziierten Ausfall und wird als ein Ausfall gezählt. - Zählung von Ausfällen mit mehreren verlorenen Funktionen
Wenn mehrere Funktionen der Werkzeugmaschine ausfallen oder der Leistungsindex den angegebenen Grenzwert überschreitet und nicht nachgewiesen werden kann, dass sie aus derselben Ursache verursacht wurden, wird jeder dieser Punkte als Ausfall der Werkzeugmaschine gewertet. Wenn die Ursache dieselbe ist, wird davon ausgegangen, dass die Werkzeugmaschine nur einen Ausfall aufweist. Beispiel: Die Spindel der Werkzeugmaschine kann sich nicht drehen und auch das Vorschubsystem fällt aus. Nach der Überprüfung wird festgestellt, dass dies durch einen Stromausfall verursacht wurde. Dann werden diese beiden Ausfälle als ein Ausfall gewertet. Wenn nach der Überprüfung festgestellt wird, dass der Spindelausfall durch einen Schaden am Spindelmotor und der Ausfall des Vorschubsystems durch Verschleiß der Getriebeteile verursacht wurde, werden diese beiden Ausfälle als zwei Ausfälle der Werkzeugmaschine gewertet. - Zählung von Ausfällen mit mehreren Ursachen
Wenn eine Funktion der Werkzeugmaschine verloren geht oder der Leistungsindex den angegebenen Grenzwert überschreitet und dies auf zwei oder mehr unabhängige Fehlerursachen zurückzuführen ist, wird die Anzahl der unabhängigen Fehlerursachen als Anzahl der Ausfälle der Werkzeugmaschine gewertet. Ein Beispiel hierfür ist die Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine. Nach der Überprüfung stellt sich heraus, dass dies auf zwei unabhängige Ursachen zurückzuführen ist: Werkzeugverschleiß und Verformung der Führungsschiene der Werkzeugmaschine. In diesem Fall werden zwei Ausfälle der Werkzeugmaschine gewertet. - Zählung zeitweiliger Ausfälle
Tritt derselbe intermittierende Fehlermodus mehrmals im selben Teil der Werkzeugmaschine auf, wird dies nur als ein Fehler der Werkzeugmaschine gewertet. Dies liegt daran, dass das Auftreten intermittierender Fehler ungewiss ist und durch dasselbe zugrunde liegende Problem verursacht werden kann. Wenn beispielsweise der Bildschirm der Werkzeugmaschine häufig flackert, bei der Überprüfung jedoch kein offensichtlicher Hardwarefehler festgestellt wird, sollte dies, wenn dasselbe Flackerphänomen innerhalb eines bestimmten Zeitraums mehrmals auftritt, nur als ein Fehler gewertet werden. - Zählung von Ausfällen von Zubehör und Verschleißteilen
Der Austausch von Zubehör und Verschleißteilen, die die angegebene Lebensdauer erreichen, sowie Schäden durch Überbeanspruchung gelten nicht als Ausfall. Zubehör und Verschleißteile verschleißen nämlich im Laufe der Zeit. Ihr Austausch ist ein normales Wartungsverhalten und sollte nicht in die Gesamtzahl der Ausfälle einbezogen werden. Muss beispielsweise das Werkzeug einer Werkzeugmaschine nach einer gewissen Nutzungsdauer aufgrund von Verschleiß ausgetauscht werden, handelt es sich nicht um einen Ausfall. Geht das Werkzeug jedoch innerhalb der normalen Lebensdauer plötzlich kaputt, handelt es sich ebenfalls um einen Ausfall. - Handhabung schwerwiegender Fehler
Tritt an einer Werkzeugmaschine ein schwerwiegender Fehler auf und handelt es sich um einen damit verbundenen Fehler, wird die Zuverlässigkeit sofort als unzureichend beurteilt. Ein schwerwiegender Fehler weist auf schwerwiegende Sicherheitsrisiken oder Qualitätsprobleme an der Werkzeugmaschine hin. Die Maschine muss sofort gestoppt und eine umfassende Inspektion und Wartung durchgeführt werden. Bei der Zuverlässigkeitsbewertung werden schwerwiegende Fehler in der Regel als schwerwiegende Mängel angesehen und haben einen erheblichen Einfluss auf die Zuverlässigkeitsbewertung der Werkzeugmaschine.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das genaue Verständnis und die Befolgung der Definitions- und Zählprinzipien von Fehlern bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen von großer Bedeutung für die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Werkzeugmaschinen, die Gewährleistung der Produktionssicherheit und die Steigerung der Produktionseffizienz ist. Durch genaue Statistiken und Fehleranalysen können Probleme an Werkzeugmaschinen rechtzeitig erkannt und wirksame Verbesserungsmaßnahmen ergriffen werden, um die Leistung und Qualität der Werkzeugmaschinen zu verbessern.