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  • 22. April 2014

    Technische Sauberkeit in der Elektrotechnik – Interview mit Dr. Marc Nikolussi

    Der ZVEI, der zu Deutschlands wichtigsten Industrieverbänden zählt, hat aktuell den neuen Leitfaden „Technische Sauberkeit in der Elektrotechnik“ herausgebracht. Die Publikation ist das Ergebnis einer mehr als zweijährigen Projektarbeit des Arbeitskreises „Bauteilsauberkeit“ der ZVEI Fachverbände „PCB and Electronic Systems“ und „Electronic Components and Systems (ECS)“ unter der Leitung von Dr. Marc Nikolussi (Robert Bosch GmbH). Der Experte für Technische Sauberkeit arbeitet seit 2008 bei der Robert Bosch GmbH und ist seit 2012 als Teamleiter für passive elektronische BE für jegliche Art von Steuergeräten verantwortlich. Wir haben nachgefragt.

    Zinnpartikel, wie er in einer Elektronik-Produktion zu finden ist!

    Zinnpartikel, wie er in einer Elektronik-Produktion zu finden ist! (Foto: cleancontrolling.de)

    Herr Dr. Nikolussi, im November 2013 ist der neue ZVEI Leitfaden „Technische Sauberkeit in der Elektrotechnik“ erschienen. Was war der Auslöser, einen so umfassenden, ergänzenden Leitfaden zur VDA19 und VDA19.2 zu erarbeiten?

    Bauteilsauberkeit

    Dr. Marc Nikolussi
    (Foto: Robert Bosch GmbH)

    Einige Unternehmen die im ZVEI organisiert sind, haben die Fragestellung nach der Technischen Sauberkeit und die teils recht unterschiedlichen Forderungen von Kunden als wichtiges Thema erkannt und beschlossen, im Rahmen eines Arbeitskreises die offenen Themenfelder zu bearbeiten.

    Der VDA 19 erklärt im Wesentlichen die möglichen Vorgehensweisen bei der Analyse, nennt aber keine Grenzwerte und Details für das konkrete Vorgehen. Bei dem Start des Arbeitskreises konnten nun glücklicherweise Mitglieder gewonnen werden, die konkret an der Thematik arbeiteten. So kam es zu einer fruchtbaren Zusammenarbeit über etwa zwei Jahre mit dem Ergebnis des vorliegenden Leitfadens.

    An wen richtet sich diese Publikation explizit?

    Bauteilsauberkeit geht alle an, da reicht es nicht aus, beispielsweise die Mitarbeiter der Fertigung auf höchstes Sauberkeitsniveau zu trimmen, wenn dann Rohmaterial- oder Maschinenlieferanten durch verunreinigte Teile wieder alles zunichtemachen oder Prozesse nicht geeignet sind, die Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen. Unser Leitfaden richtet sich jedoch in erster Linie an diejenigen, die im Einkauf, in der Entwicklung, Prozesstechnik und Qualitätssicherung neue Projekte planen, da wir dieser Personengruppe mit unserem Leitfaden konkrete Daten bezüglich Sauberkeit an die Hand geben, die es so bisher nicht gab. Gleichzeitig richtet sich aber unsere Publikation auch an die Verantwortlichen in der Serienproduktion, denn dort kann jetzt der Ist-Zustand bezüglich technischer Sauberkeit mit Anhaltswerten verglichen werden, die im Leitfaden hinterlegt sind.

    Ebenso werden Mitarbeiter angesprochen, die dieses Thema innerhalb einer Firma regeln sollen und die sich nach dem Studium des VDA 19 noch vor vielen offenen Fragen sehen. Einige praktische Hinweise wie Partikel entstehen und Tipps wie man Partikel vermeiden oder entfernen kann, sollen gerade den Praktiker in der Fertigung unterstützen. Bezüglich der Branche zielen wir ausschließlich auf die Elektrotechnik, insbesondere auf jenen Kreis von Firmen, die sich mit elektrischen und elektromechanischen Bauelementen, Leiterplatten und Baugruppen beschäftigen.

    Der Leitfaden wurde vom Arbeitskreis “Bauteilsauberkeit” erarbeitet (Foto: H. Hundt, Vacuumschmelze GmbH & Co. KG)

    Der Leitfaden „Technische Sauberkeit in der Elektrotechnik“ wurde vom Arbeitskreis “Bauteilsauberkeit” erarbeitet
    (Foto: H. Hundt, Vacuumschmelze GmbH & Co. KG)

    Ist die Problematik von Verunreinigungen durch beispielsweise Partikeleinträge an Bauteilen inzwischen an allen relevanten Einsatzgebieten angekommen oder gibt es aus Ihrer Sicht nach wie vor einen großen Aufklärungsbedarf?

    Obwohl der VDA Band 19, sozusagen der Pionier auf dem Gebiet der technischen Sauberkeit, nun schon seit 10 Jahren auf dem Markt ist, gibt es immer noch einen großen Aufklärungs- und vor allem Detaillierungsbedarf, sowohl hinsichtlich einzelner Branchen als auch hinsichtlich konkreter Daten. Und in vielen Bereichen ist dieses Thema noch gar nicht angekommen – entweder, weil es dort wirklich kein Thema ist oder weil die Zusammenhänge zwischen technischer Sauberkeit auf der einen Seite und Qualitätsverbesserung, geringeren Prozesskosten und Kundenzufriedenheit auf der anderen Seite einfach noch nicht erkannt worden sind. Allerdings ist vor allem die Automobilindustrie derzeit sehr aktiv dabei, diesen Zustand durch strenge Vorgaben in der gesamten Lieferkette zu ändern und der technischen Sauberkeit einen wesentlich höheren Stellenwert zu geben als bisher. Für mechanische Zulieferteile (beispielsweise Einspritzdüsen) gilt dies schon länger, nun sind die Anforderungen aber auch in der Elektronik und Elektrotechnik deutlich angestiegen.

    Damit bleiben Aufklärung und Angebote zu Handlungsstrategien wesentliche Aufgaben für Experten – besonders auch in der Elektrobranche?

    Die Problematik, das Partikel die durch Bauteile in Systeme eingeschleppt werden, und dann mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit Fehlfunktionen auslösen, wurde zuerst in der Auto-Mechanik (Hydraulik, Pneumatik, Antriebe, Einspritztechnik…) erkannt und bearbeitet. Etwas später fanden sich dann auch Beispiele, dass es elektrische Auswirkungen wie z.B. Kurzschlüsse durch Metallpartikel gab, und die Thematik griff auf die elektrischen/elektronischen Bauteile und Baugruppen über.

    Derzeit sind immer noch stark unterschiedlich hohe Anforderungen von verschiedenen OEM’s im Raum, denen die Bemühungen der Lieferanten entgegenstehen, mit vertretbarem Aufwand Maßnahmen zur Partikelreduzierung und dem Nachweis der Qualitätssituation zu begegnen. Nachdem wir uns im Arbeitskreis auf ein praktikables Analyseverfahren geeinigt hatten, steht nun bei einigen Firmen die Implementierung der Abläufe und das Aufnehmen der Ist-Situation auf dem Arbeitsplan. Auf Basis der gefundenen Partikelmengen auf verschiedenen Bauteilen kann man nun auch fundierter über Anforderungsprofile bei Anfragen diskutieren. Dies beinhaltet auch erste Bewertungen, wie viel bringen aufwendige Reinigungsschritte wie z.B. Waschanlagen und was kann man noch alles in der Prozesskette gegen die Verschleppung von Partikeln tun.

    Partikeleintrag

    Abb. links: Anhaftender Partikel (Zinn) an einem verzinnten Kupferdraht D = 2,25 mm
    Abb. rechts: Detaildarstellung eines anhaftenden Partikels mit Vermessung der Partikellänge
    (Fotos: Vacuumschmelze GmbH & Co. KG)

    Hier leistet der Leitfaden dann sozusagen Pionierarbeit?

    Dies kann man sicherlich so sagen und ich denke, der Leitfaden ist durchaus eine Zusammenfassung der Problematik für den Bereich Elektrotechnik, wie er bisher nicht publiziert wurde. Denn es gab bisher keine allgemeingültigen Veröffentlichungen beispielsweise zu Erfahrungswerten bezüglich Partikelbelastung in der Elektrotechnik. Es gab bisher lediglich bilaterale Vereinbarungen zwischen Lieferanten und Kunden, und die Anforderungen auf der einen Seite sowie die Möglichkeiten auf der anderen Seite lagen oft meilenweit auseinander. Wie der Untertitel des Leitfadens schon sagt, „Schmutz ist Materie am falschen Ort“.

    Die Anforderung der geringen Verschmutzung erfordern bei jedem Hersteller von Bauteilen Pionierarbeit, denn der Blickwinkel, wie konstruiere, produziere, transportiere und verpacke ich möglichst „partikelarm“ ist für die meisten neu, und muss mit Sorgfalt durchdacht werden. Hier haben wir erste Festlegungen und Hinweise, aber auch noch Platz für neue Ideen und unbearbeitete Fragestellungen gelassen. Zudem haben wir während der Erstellung des Leitfadens zur Bauteilsauberkeit Basisdaten ermittelt und nun auch veröffentlicht, an die sich die beiden Seiten (also Kunden und Lieferanten) zwar nicht halten müssen, die aber im wahrsten Sinne des Wortes ein „Leitfaden“ sind, dem man folgen kann, um Kompromisse zu finden. (Weiter zu Teil II des Interviews).

     
    Verweise:
    Restschmutz vermeiden – aber wie?
    Sauberraum trifft Reinraum – Sauberkeitsbreiche gemäß VDA19.2
    Reinraum der Klasse 1 im INA der Uni Kassel – Interview mit Dr. rer. nat. habil. Martin Bartels
    Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
    Der reinste Reinraum der Welt
    Reinraumtechnik -Interview mit Dr. Lothar Gail
    Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig



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