Diagnose für Komponenten
Wenn eine Komponente nach kurzer Zeit verschleißt oder ausfällt, kann das viele Ursachen haben. Wer dem Problem auf den Grund gehen will, findet bei IAV Unterstützung: Ein spezielles Team nutzt modernste Analysemethoden wie Rasterelektronenmikroskopie und Computertomografie, um die Fehler aufzuspüren. Auf Wunsch werden die Experten auch prophylaktisch tätig.
Es ist ein wenig wie bei einem Arztbesuch: Wenn die IAV-Experten schadhafte Teile untersuchen, steht am Anfang erst mal eine ausführliche Anamnese. „Wir sehen uns tatsächlich den Lebenslauf der Komponenten an“, berichtet Thomas Komischke, Leiter der Abteilung für Industrialisierung, Produktentwicklung und Schadensanalyse. „Das erstreckt sich von der Produktion bis zu den Bedingungen, unter denen sie eingesetzt wurden – die ganze Biografie eben.“
Wie ein guter Arzt nutzen auch Komischke und seine Kollegen nicht nur ihr umfangreiches Fachwissen, sondern auch ihre Erfahrungen aus mehr als 20 Jahren in der Konstruktion, Fertigung und Montage von Fahrzeugkomponenten. Ihre Spezialität sind mechanische Schäden aller Art, zum Beispiel bei Motorkomponenten wie Nockenwellentrieben, Kraftstoffsystemeinspritzkomponenten oder elektrischen Steckverbindungen.
In der Regel startet eine Untersuchung mit einem Hausbesuch: Die IAV-Experten fahren zu ihrem Kunden und erfragen so viele Informationen wie möglich: Wie wurde die Komponente verwendet? Welchen Umgebungsbedingungen war sie ausgesetzt? Gibt es Berichte aus den Werkstätten, die hilfreich sein könnten? Danach werden die Teile bei IAV intensiv unter die Lupe genommen – und zwar sowohl neue als auch schadhafte Exemplare. „So können wir beurteilen, ob schon bei der Konstruktion etwas falsch gemacht wurde oder es in der Produktion Probleme gibt“, sagt Frank Hohmann, Teamleiter in Komischkes Abteilung.
Analysen nach Norm
Bei ihren Analysen orientieren sich die Spezialisten an der Norm VDI 3822, die alle Schritte genau vorgibt – von der Erfassung über Anamnese, Analyse, Ergebnis, Ursache und Optimierung bis hin zur Dokumentation. Für die Analyse steht eine umfangreiche Palette an Instrumenten bereit, darunter Stereo-Mikroskope, 3D-Kameras und Geräte für Belastungstests. Auf besonders komplexe Messtechnik hat das Team ebenfalls Zugriff: Es kann ein Rasterelektronenmikroskop im Labor der Wolfsburger Open Hybrid Lab Factory (OHLF) einsetzen und bei Bedarf auch einen Computertomographen vom Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik in Berlin verwenden.
So können wir bedarfsgerecht auf ganz unterschiedliche Geräte zugreifen und dadurch immer die besten Analysetechniken einsetzen.
— Leiter der Abteilung für Industrialisierung, Produktentwicklung und Schadensanalyse
Am Ende der Untersuchungen steht eine Liste mit Hypothesen zur Ursache des Problems. „In vielen Fällen gibt es keine einzelne Ursache, sondern den Einfluss mehrerer Faktoren“, so Hohmann. „Es kann beispielsweise sein, dass schlechter Kraftstoff in Kombination mit dauerndem Kurzstreckenbetrieb eine Motorkomponente beschädigt.“ Aus Erfahrung weiß das Team inzwischen, welche Ursachen besonders häufig zu Problemen führen.
Probleme mit der Kraftstoffqualität
Die länderspezifischen Kraftstoffqualitäten sind hier ein Dauerbrenner: Motoren oder Einspritzsysteme können in Deutschland einwandfrei funktionieren, in Ländern wie Indien und Russland oder in Südamerika aber schnell kaputtgehen, weil die Qualität von Benzin und Diesel dort nicht dem westeuropäischen Niveau entspricht. Biodiesel und die regenerativ erzeugten E-Fuels führen ebenfalls oft zu mehr Verschleiß.
Aber auch die für die Produktion verwendeten Materialien machen sich in der Lebensdauer bemerkbar – was oft auffällt, wenn ein zweiter Lieferant ins Spiel kommt und plötzlich die Ausfallrate ansteigt. Das kann auch passieren, wenn ein Zulieferer seine Produktion verlagert und die Komponenten auf einem anderen Kontinent herstellen lässt. „Am Ende erstellen wir Ausfallberichte, die den Schadensverlauf und die Fehlerursachen detailliert beschreiben. Je nach Anforderung können dies auch gerichtsfähige Gutachten sein“, so Komischke.
Dabei lassen es die IAV-Experten aber nicht bewenden: Sie machen ihren Kunden auch Vorschläge, wie sie ihre Komponenten oder ihre Produktion der Komponenten verbessern können – etwa um künftig mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten oder den neuen E-Fuels zurechtkommen zu können sowie mit den gestiegenen Anforderungen im On- und Offroad-Betrieb. Manchmal verhindern sie auch, dass es überhaupt zu Schäden kommt: Teilweise werden die IAV-Experten schon in der Konzeptphase hinzugezogen, um Komponenten zu bewerten und Optimierungsmöglichkeiten bei Prototypen zu ermitteln.
Viel Erfahrung aus der Konstruktion
Grundlage für solche Beratungen ist das umfangreiche Konstruktionswissen des Teams. Denn dort haben die Experten eigentlich ihren Ursprung: Sie haben selbst viele Projekte zum Erfolg geführt und kennen mögliche Probleme darum aus jahrelanger Praxis. „Anfangs haben wir einige Kunden bei der Schadensanalyse unterstützt, dann kamen durch Mundpropaganda immer mehr Anfragen“, berichtet Komischke. Heute ist der Service sehr gefragt – genauso wie die Dienste eines guten Arztes.
Leistungsspektrum der IAV-Schadensanalyse
- Erstellung von Ursache- Wirkungs-Diagrammen nach Ishikawa für die Problemstelle
- Erstellung und Moderation von FMEA
- systematische Bearbeitung nach VDI 3822
- Aufstellung von Schadenshypothesen
- Erstellung von Toleranzanalysen
Der Artikel erschien in der automotion 03/2019, dem Automotive Engineering-Fachmagazin von IAV. Hier können Sie die autmotion kostenfrei bestellen.
