Lernfeld 13 · Prüfung Teil 2

Störungen und vorbeugende Instandhaltung

Störungen und vorbeugende Instandhaltung an Werkzeugmaschinen: DIN 31051, OEE, MTBF, Rattern, Spanprobleme, Wärmegang und Pflege des Kühlschmierstoffs.

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Darum geht es

Störungen kosten in der Serie schnell viele Teile. Typische Fehlerbilder an Werkzeugmaschinen sind Rattermarken, Werkzeugbruch, Wirrspäne, Maßabweichungen durch Verschleiß und Wärmegang. Rattern bekämpft man mit kürzerer Auskraglänge, stabilerer Aufnahme und einer gezielt geänderten Drehzahl. Wirrspäne brechen mit größerem Vorschub oder passender Spanformstufe. Maße, die nach dem Start langsam wandern und dann stehen bleiben, deuten auf die Erwärmung der Maschine; dagegen helfen Warmlaufprogramm, Kompensation und Messzyklen.

Nach einer Störung wird zuerst gesichert, dann die Ursache gesucht und behoben, das Programm an sicherer Stelle fortgesetzt und das erste Teil danach vollständig geprüft. Die Instandhaltung nach DIN 31051 umfasst Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung. Statt nach festen Intervallen oder erst nach dem Ausfall zu handeln, misst die zustandsorientierte Instandhaltung etwa Schwingungen der Spindellager und plant den Tausch rechtzeitig.

Wie gut eine Anlage genutzt wird, zeigt die Gesamtanlageneffektivität (OEE) aus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Die Zuverlässigkeit beschreibt die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF). Zur Pflege gehört auch der Kühlschmierstoff: Konzentration mit dem Refraktometer, pH-Wert und Nitritgehalt werden regelmäßig gemessen und nach DGUV-Regel 109-003 und TRGS 611 dokumentiert, Fremdöl wird abgeskimmt.

Das solltest du dir merken

Erst sichern, dann Ursache suchen, dann wieder anfahren.
Wartung, Inspektion, Instandsetzung, Verbesserung nach DIN 31051.
OEE ist Verfügbarkeit mal Leistung mal Qualität.
Langsam wandernde Maße nach dem Start deuten auf Wärmegang.
KSS-Konzentration ist Ablesewert mal Refraktometerfaktor.

Formeln

Gesamtanlageneffektivität: $O E E = V \cdot L \cdot Q = \frac{n _{g u t} \cdot t _{i d e a l}}{T _{g e pl an t}}$; $V$ Verfügbarkeit, $L$ Leistung, $Q$ Qualitätsrate, $n_{g u t}$ Gutteile, $t_{i d e a l}$ ideale Taktzeit
Mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen: $M T B F = \frac{T _{B e t r i e b}}{n _{A u s f a l l}}$; $T_{B e t r i e b}$ Betriebszeit, $n_{A u s f a l l}$ Anzahl der Ausfälle
Konzentration des Kühlschmierstoffs: $c = Ablesewert \cdot f_{R}$; $f_{R}$ Refraktometerfaktor des Herstellers, $c$ in Prozent

Typische Fehler in der Prüfung

Bei der Leistung die geplante statt der verfügbaren Laufzeit eingesetzt.
Refraktometerwert ohne Faktor als Konzentration notiert.
Nach Werkzeugbruch weitergefertigt, ohne die Ursache zu suchen.
Wärmegang mit einem falschen Korrekturwert verwechselt und ständig nachgestellt.

Tipps aus der Werkstatt

Wandern die Maße morgens langsam und bleiben dann stehen, ist es meist der Wärmegang, kein Verschleiß. Erst warmlaufen lassen, dann fertigen. Beim Kühlschmierstoff nie den Refraktometerwert direkt notieren: Konzentration ist Ablesewert mal Faktor, zum Beispiel 3,5 mal 1,2 gleich 4,2 Prozent.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Störungen und vorbeugende Instandhaltung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Zerspanungsmechaniker/-in, Lernfeld 13 (Organisieren und Überwachen von Fertigungsprozessen in der Serienfertigung). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.