Fertigungsstreuungen

Fertigungsstreuungen bezeichnen die unvermeidlichen Unterschiede zwischen einzelnen Teilen, die während der Herstellung auftreten. Sie resultieren aus Variation in Materialien, Werkzeugen, Maschinen, Prozessparametern und Umgebungsbedingungen und führen dazu, dass Teile trotz identischer Fertigungsabläufe nicht exakt identisch sind.

Ursachen und Arten der Streuung umfassen geometrische Abweichungen (Form, Lage, Orientierung), Abmessungsabweichungen (Länge, Durchmesser), Oberflächenrauheit und Materialeigenschaften (Festigkeit, Dichte). Weitere Einflussfaktoren sind Werkzeugverschleiß, Toleranze und Ungenauigkeiten bei der Rüstung, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen, Schmierung, Rüstzeiten sowie menschliche Faktoren wie Bedienung und Montagefehler. Die Streuung kann sich auf Funktionsfähigkeit, Passung und Lebensdauer auswirken.

Messung und Bewertung erfolgen durch Messungen an Stichproben sowie statistische Auswertungen. Typische Kennzahlen der Prozessfähigkeit sind Cp und Cpk. Gegebenenfalls werden Messmittel- und Wiederholungsprüfungen (Gauge R&R) durchgeführt. Geometrische Produktnormen wie ISO 1101 unterstützen die Festlegung von Toleranzen und deren Kontrolle im Rahmen der GPS (Geometrical Product Specifications).

Auswirkungen von Fertigungsstreuungen zeigen sich in höheren Ausschussquoten, Nacharbeit, Montageproblemen, Leistungsabfällen und insgesamt höheren Kosten. Sie beeinflussen Qualität, Zuverlässigkeit und Kostenstrukturen der Produktion.

Gegenmaßnahmen zielen darauf ab, Streuungen zu reduzieren oder deren Auswirkungen abzumildern. Dazu gehören Design for Manufacturing (DFM) und robusteres Design, Toleranzoptimierung sowie GD&T. Prozessregelung (SPC), regelmäßige Kalibrierung, Wartung, Temperaturkontrollen und Materialauswahl tragen ebenfalls zur Minimierung bei. Ergänzend helfen Standardisierung, Automatisierung und Fehlerverhütung (Poka-Yoke) bei der Kontrolle der Streuung.