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  • 11. Oktober 2011

    Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig (Teil2)

    Dipl.-Ing. Hans Illig arbeitet im Restschmutzschmutzlabor der Werkstoff- und Prozesstechnik des Mercedes-Benz Werkes in Mannheim. Erfahren Sie in Teil2 unseres Interviews mehr über messbare Erfolgswerte, Verständnis zur Wichtigkeit und Brisanz der Thematik „Technische Sauberkeit“ sowie die Bedeutung von Sauberkeit und Reinraum in der Zukunft.

    Hans Illig, Erfinder des Illig-Wertes

    Im Analyselabor des Mercedes-Benz Werkes in Mannheim.wird gemessen und getüftelt. (Foto: Daimler AG)

    Gibt es Werte, die Erfolge ausdrücken, wenn unter strikten reinraumtechnischen Aspekten gefertigt wird? Beispielsweise in Hinblick auf Leistungssteigerungen der gefertigten Produkte wie etwa eine längere Lebensdauer von Motoren?

    Auch hier gilt es, je nach den technischen Bedürfnissen abgestuft, den Anspruch an Sauberkeit in der Produktion zu stabilisieren. In Folge stellen wir damit sicher, dass Störungen weniger werden und die Funktionsfähigkeit verbessert wird. Seit dem wir Schmutz messen und somit in der Lage sind, Sauberkeit auf den gewünschten Wert zu steuern, ist das Fehlervorkommen bzgl. partikulärer Verschmutzungen deutlich gesunken. Aber auch unsere Kunden profitieren hiervon: So ist bei unserem neuen Motor der erste Ölwechselintervall erst bei 150.000 Kilometern fällig, dies bei einer garantierten Laufleistung von mindestens 1,2 Mio. Kilometern. Zudem erfüllt dieser Motor bereits die Abgasvorgaben für EuroVI und verbraucht ca. sechs Prozent weniger Kraftstoff als sein Vorgänger. Schlussendlich schonen wir mit hochdynamischer funktionsfähiger Verbrennungs- und Abgasnachbehandlungstechnik unsere Umwelt … und darauf sind wir bei Daimler Trucks besonders stolz…

    Nach der Produktion ist die Gefahr der Partikelablagerung auf den gefertigten Bauteilen aber noch nicht gebannt?

    Das Endprodukt entsteht in einer langen Kette unterschiedlicher Prozesse. Wir wünschen uns ein funktionsfähiges Endprodukt. Um dieses Ziel zuverlässig zu erreichen, sind viele zuverlässige Einzelschritte notwendig. Ähnlich zu Regelstrecken haben wir Eingangsgrößen in diesen Prozess und einen gewünschten Ausgang, d.h. in unserem Fall einen zuverlässigen Motor. Als sogenannte Stellgröße für Sauberkeit wirkt die Reinigungstechnik, hier Waschmaschinen für die Motorenbauteile möglichst mit eigenen Ausregelfunktionen. Aber in solchen Prozessen gibt es auch Störgrößen, wie beispielsweise eine schmutzige Umgebung oder unsachgemäße Handhabungen. Es bietet sich die Möglichkeit, solche Störungen durch Nutzung von Rein- oder abgestuft in Sauberräumen zu reduzieren. Oder, es ist äußerst günstig, solche Störungen wie Wiederverschmutzungen oder Kontaminationen z.B. den Partikelniederschlag zu messen.

    Muss auch noch bei den Belieferungen und beim Versand auf reinraumtechnische Aspekte geachtet werden?

    Grafische Darstellung Illig-Wert

    Der Illig-Wert wurde zur offziellen Berechnungsart (Foto: Daimler AG)

    Das machen wir tatsächlich über eine ganze Halle an vielen Orten zur gleichen Zeit. D.h. wir sind in der Lage abzuschätzen, wo wir wie lange eine saubere Kurbelwelle offen ablegen oder handhaben können und wo besser nicht. Entsprechend versuchen wir solche Orte mit hohem Verschmutzungsrisiko mit z.B. zyklischen Nassreinigungen zu verbessern oder gar zu vermeiden.

    Den Einsatz eines Reinraumes wird mit der technischen Notwendigkeit konkret abgewogen oder abgestuft in sogenannten Sauberzonen oder Sauberräumen umgesetzt. Für die Belange der Automobilindustrie besteht seit 2010 auch hier ein Regelwerk VDA-Band19.2 „Technische Sauberkeit in der Montage“ mit praktikablen Empfehlungen und Hilfestellungen zur Auslegung. Zur Umsetzung empfiehlt sich die Kontaktaufnahme mit Herstellern der Reinraumtechnik. Dort ist die Kompetenz vorhanden, auch Sauberräume für abgestufte Anforderungen auszulegen.

    Es gibt den sogenannten „Illig-Wert“, also einen Wert, der Ihren Namen trägt. Wie kam es dazu und was genau sagt der „Illig-Wert“ aus?

    Da komme ich wieder auf den Anfang zurück. Kaum hatten wir die Sauberkeit am Bauteil bestimmt, kamen meine Kollegen und fragten: „Wie sauber ist die Halle?“

    Für Reinraumumgebungen gibt es die Messtechnik der optischen Partikelzähler (OPZ). Diese bestimmen die Partikelanzahl in 1qm-Luftvolumen. Es können hiermit Schwebepartikel von 0,2 … bis max. 10µm erfasst werden und dies bei einer Messdauer von ca.10 Minuten. Diese Prämissen schienen mir für eine Umgebung des Maschinenbaus mit Partikeln ja sogar Spänen bis 1mm nicht tauglich. Das Messprinzip sollte das widerspiegeln, was dem Bauteil in der Umgebung erfährt…die Partikel fallen auf die Bauteile.

    Und so ist die Idee einfach: Man lege eine ‚saubere‘ Filtermembranfläche in der Halle aus und nach gewisser Zeit werden die gefundenen Partikel ausgezählt. Gesagt…getan. Fortan hatte ich viele solcher Partikelfallen als Messstelle ausgelegt und es wuchs die Flut von Partikelzählprotokollen mit unendlich vielen Zahlenreihen größensortierter Partikelanzahlen unterschiedlichster Messsorte zu unterschiedlichsten Zeitspannen. Um den kritischen Partikel‘-Wald vor lauter excel-Bäumen noch zu sehen, galt es diese Fülle an Ergebnissen zu komprimieren. Und so addierte ich alle gezählten Partikel aller ISO16232-Größenklassen ab 50µm zu einer Zahl zusammen. Um nun nicht die wenigen großen Partikel in der Unmenge von vielen kleinen untergehen zu lassen, werden die Größenklassen mit einem Faktor =„quadratisches Vielfaches vom 50µm“ gewichtet.

    Dieses Modell entspricht ungefähr der Umkehrfunktion eines Partikelniederschlages einer Umgebung mit Fertigungs- und Produktionsaktivität. Schlussendlich wird zur Vergleichbarkeit auf eine Sammelzeit von 1Stunde und eine Sedimentationsfläche von 1000cm² normiert. Der Arbeitskreis des VDA unter Leitung des Fraunhofer Instituts lud mich zur Vorstellung solcher Auswertungen ein. Als Muster präsentierte ich ein Montageband mit 25Messorten in Tagesdarstellung über eine komplette Arbeitswoche. Begeisterung überall … „Wir nennen das jetzt Illigwert“ so der Vorschlag des AK-Leiters Herrn Rochowicz. Heute ist dieses Vorgehen im VDA-Band19.2 beschrieben. Mittlerweile nutze ich diesen Einheitsnamen jetzt auch und werde verstanden;-).

    Wie gewinnen Sie denn auch innerhalb des Mercedes-Benz Werkes mehr und mehr Verständnis über die Wichtigkeit und Brisanz der Thematik „Technische Sauberkeit“? Gibt es im Mercedes-Benz Werk Fort- und Weiterbildungsangebote für Mitarbeiter der Produktion?

    Hans Illig in der Produktionshalle

    Rundgang durch die Produktionshalle (Foto: Daimler AG)

    Dies ist eine sehr wichtige Frage! Wir messen Sauberkeit ja nicht zum Selbstzweck, sondern wollen damit die Funktionalität unserer Motoren umfassend garantieren. Das Thema „Technische Sauberkeit“ beschränkt sich keineswegs nur auf das Motorenwerk Mannheim. Diese Thema wird konzernweit in allen betroffen Bereichen – von der Entwicklung bis zum Einkauf – gelebt und an allen Standorten weltweit umgesetzt –auch in den Schwesterwerken in USA, Brasilien und demnächst in Indien. Natürlich werden im Werk Mannheim in den betroffenen Bereichen zur Sensibilisierung der Mitarbeiter workshops durchgeführt.

    Besonders wertvoll ist die Mitarbeit von Azubis im Restschmutzlabor. Diese bringen ihr Wissen in die Fabrik ein. Und dann natürlich die Information, die Einführung, die Befähigung der vielen Zulieferanten… ein sehr großes Beratungsfeld…

    Sauberkeit und Reinraum sind Begriffe, die insgesamt zunehmend an Bedeutung gewinnen. Dennoch habe sie noch lange nicht den Stellenwert erhalten, der ihnen tatsächlich gebührt. So manche Unternehmen steigen nur zögerlich in das Thema ein. Worin liegt das in Ihrer Sicht begründet?

    Der Maschinenbau lebt traditionell von der Metallbearbeitung. Und dort entstehen sehr, sehr viel Späne und noch viel mehr Partikel! Ja selbst im Studium des Maschinenbaus ist bis dato überhaupt nichts oder seit wenigen Jahren nur sehr vereinzelt zum Thema Technische Sauberkeit etwas zu hören. Man hat es offenbar bisher nicht gebraucht bzw. die Produkte haben auch ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen einigermaßen mit Ausfallquoten im ppm-Bereich funktioniert. Zudem ist das Thema Schmutz kein geliebtes Kind…damit kann man nicht glänzen… , kostet für viele erst mal nur Geld. Und da muss man den Aufwand zum Nutzen abwägen. Es gilt: nur so gut wie nötig, ansonsten verliert man schnell die Akzeptanz!

    Welchen Herausforderungen möchten Sie sich hinsichtlich der „Technischen Sauberkeit“ künftig stellen und was wünschen Sie sich in diesem Bereich für die Zukunft?

    Die Anzahl der feinhydraulischen und elektronischen Systeme im Fahrzeugbau steigt. Dementsprechend auch deren Sensibilität gegen Schmutz. So wurde im Werk Mannheim bereits 2007 eine eigene Halle getrennt von der Bauteilfertigung nur zu Montage von Motoren erstellt. Ebenso freut mich, dass derzeit eigens eine Halle speziell für die Aufbereitung von Brennstoffzelle und Akkumulatoren entsteht. Eine erfreuliche Investition eines Nutzfahrzeugmotorenherstellers in die Zukunft alternativer emissionsarmer Antriebstechniken, sowohl für unseren Standort in Mannheim als auch für unsere Umwelt… dank ausgeklügelter, beherrschter und produktionsfähiger Fahrzeugtechnik. Eben sauber … von Anfang an!

    – Das Interview führte Ursula Pidun –

    Lesen Sie hierzu auch:

    Weitere Interviews:

    Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
    Zukunft Reinraumbekleidung: INTERVIEW mit Carsten Moschner>
    Reinraum: Interview mit DI Jörg Vierhaus
    Reinraumtechnik: Interview mit Dr. Lothar Gail


    Verfasst von Ursula Pidun

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