Fallstudie

Wie lässt sich die Rückverfolgbarkeit von Sicherheitsventilen von Anfang bis Ende, vom Einzelteil bis zum Endprodukt, gewährleisten?

Vorschriftsmäßige Kennzeichnung von Ventilen: eine sicherheitstechnische Pflicht

Bei H+ Valve ist das Sicherheitsventil ein reguliertes Druckgerät, dessen Kennzeichnung über die Inbetriebnahme entscheidet. Ein Ventil ohne sein Kennzeichnungsschild kann nicht ausgeliefert werden. Das Unternehmen muss seinen Kunden die Werkstoff-, mechanischen und chemischen Zertifikate der drucktragenden Bauteile bereitstellen können, was voraussetzt, jedes Teil vom Wareneingang des Rohmaterials bis zum Fertigprodukt zu verfolgen.

Diese Anforderung betrifft sehr unterschiedliche Teile: Ventilkörper aus Guss, interne Bauteile, spanend bearbeitete Teile, Rohmaterialstangen und Typenschilder. Die Schilder tragen die Einstelldaten, den Werkstoff, das Medium und die für den Einsatz erforderlichen normativen Angaben.

Ein Sonderfall: Ventile für die Pharmabranche mit spiegelpoliertem Körper schließen jede Verwendung angeschweißter Schilder aus. Schweißnähte erzeugen nämlich Rückhaltebereiche, die schwer zu reinigen und mit den in diesen Anwendungen geforderten Hygienestandards unvereinbar sind.

Ventilmarkierung: unterschiedliche Geometrien, Durchmesser und Bauteile beherrschen

Die Schwierigkeit liegt nicht an einem einzelnen Teil, sondern an der Vielfalt der zu markierenden Oberflächen. Die Ventilkörper sind gerundet und erfordern eine kontrollierte Markierung auf Durchmessern. Die internen Bauteile sind klein. Die Typenschilder wiederum verlangen eine lesbare Markierung, die dauerhaft ist. Diese Vielfalt zeigt sich auch bei den Vorrichtungen und Aufnahmen, die zum Positionieren jedes Teils erforderlich sind und von denen einige im 3D-Druck gefertigt werden, um sich an die unterschiedlichen Ventilgrößen anzupassen.

Die Lackierung stellt eine zusätzliche Anforderung an die Langzeitbeständigkeit. Die Schilder werden zu Beginn der Produktion angebracht, vor der Montage und vor der Lackierung, und während des Vorgangs durch eine Abdeckung geschützt; bestimmte Markierungen müssen nach Abschluss des Prozesses lesbar bleiben.

Für das eingehende Material schließlich beruhte die Kennzeichnung auf einem manuellen Einschlagen der Nummer und des dreistelligen Werkstoffcodes auf Stangen von 1 bis 6 Metern, ein langsamer, wenig zuverlässiger Vorgang, der als Verbesserungspunkt identifiziert wurde.

Nadelprägen und Laserbeschriftung: zwei komplementäre Technologien für die Rückverfolgbarkeit von Ventilen mit Anbindung an das Produktions-ERP

Die Lösung beruht auf der Kombination von Nadelprägen und Laser, wobei jede Technologie den Fällen zugeordnet wird, in denen sie am besten geeignet ist. Das Nadelprägen gewährleistet eine dauerhafte Markierung auf den Typenschildern und den Bauteilen und bleibt die bevorzugte Wahl, wenn die Markierung nach der Lackierung Bestand haben muss. Es wird durch die Nadelprägestationen C150 und C303 umgesetzt, die von der Software WinSIC gesteuert werden, sowie durch eine Laserbeschriftungsstation XL-BOX mit SIC Factory Automation für die Kennzeichnungsschilder. Alle sind an die Produktionsdatenbank angebunden.

Die Laserbeschriftung erfüllt die Pharma-Anforderung: Durch das direkte Gravieren des Ventilkörpers entfällt das angeschweißte Schild und damit der Rückhaltebereich, den es bei der Reinigung erzeugt. Sie deckt auch weitere interne Einsätze ab – Bauteile, Elemente der Messtechnik, Kennzeichnung – und übernimmt, wenn das Typenschild für das Produkt nicht geeignet ist. Programme, Vorrichtungen, Versuche, Einstellungen und die Schulung der Bediener werden anschließend intern verwaltet, nach der Einweisung durch SIC MARKING.

Eine industrielle Rückverfolgbarkeitskette für Ventile und langlebig ausgelegte Markiertechnik

Bei den Ventilen für die Pharmabranche: Die Laserbeschriftung auf poliertem Körper hat es ermöglicht, das angeschweißte Schild aufzugeben und damit einen Rückhaltebereich zu beseitigen, der den Reinigungsanforderungen widerspricht. Die Hygieneanforderung, die diese Produkte blockierte, wird durch die Markierungsmethode selbst aufgehoben.

Die Logik der Langlebigkeit zeigt sich an der C150 von 2001: Anstatt eine noch funktionsfähige Maschine zu ersetzen, wurde ihre Steuerung ausgetauscht, um sie an das 2023 eingeführte ERP anzubinden. Die Anbindung der Arbeitsplätze an die Datenbank ermöglicht es, die Markierung mit den Bauteildaten zu verknüpfen und zwischen den Arbeitsschritten den Informationsfluss zuverlässiger zu gestalten.

Im Vorfeld schließlich soll die Anschaffung eines tragbaren Nadelprägegeräts e-MARK EVO das manuelle Einschlagen auf den Rohmaterialstangen ersetzen. Ziel ist es, bereits beim Wareneingang die Werkstoffidentifikation abzusichern – dort, wo der manuelle Vorgang das unzuverlässigste Glied der Rückverfolgbarkeitskette blieb.