DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT

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DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
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Nr.   Oktober 2016

      DER
      WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
      M A T E R I A L S   |   T E C H N O L O G I E S   |   O F F E R S

      THE HEAT TREATMENT MARKET
      23. Jahrgang
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Dr. Sommer Werkstofftechnik GmbH
    Dr. Sommer Materials Technology
    Telefon:     +49-(0) 28 35-96 06-0
    Telefax:     +49-(0) 28 35-96 06-60
    E-mail:      info@werkstofftechnik.com
    Internet:    www.werkstofftechnik.com

                                             Titelseite:
                                             Die Firma Rohde konzipiert und produziert als Familien-
                                             unternehmen in zweiter Generation industrielle Wärme-
                                             behandlungsanlagen. Im Herbst dieses Jahres steht der
                                             seit langem geplante Umzug auf das neue Betriebsge-
                                             lände in Hanau an. Natürlich werden auch am neuen
                                             Standort weiterhin zukunftsweisende Produkte und Kon-
                                             zepte für den Wärmebehandlungssektor entwickelt. Der
                                             Kunde mit seinen individuellen Wünschen steht dabei
                                             immer im Mittelpunkt.
                                             Weitere Informationen finden Sie im
                                             Interview in dieser Ausgabe und im
                                             Internet unter
                                             http://www.rohdetherm.de.

    Nächster Marktspiegel Wärmebehandlung: April 2017
    Next Market Survey Heat Treatment Market: April 2017

    Redaktionsschluss nächste Ausgabe 23. Dezember 2016
    Next issue, please order until 2016-12-23
    Tel/Phone: +49 - (0)2835-9606-0 Gabriela Sommer

    Impressum
    Herausgeber Editor:            Dr. Sommer Werkstofftechnik GmbH
    Kontakt und Anzeigen:          Gabriela Sommer
    Contact and Adds:              Hellenthalstrasse 2, D-47661 Issum
    Schriftleitung Editor in charge: Dr. Peter Sommer
    Druck Printing:                Druckhaus Geldern
    Layout:                        Elmar van Treeck · Geldern
    ISSN:                          09 43 - 80 25

2                                The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Wichtige Aktivitäten Important activities
im letzten Quartal des in the last quarter
          Jahres 2016 of 2016

 Sehr geehrte Leserinnen und Leser!                            Dear readers!

 D                                                             A
         ie jeweils letzte Ausgabe des Jahres ist stets mit             lways the last issue of the year is jointed with the
         der Ankündigung des HärtereiKongress (früher                   announcement of the HeatTreatmentCongress
         HärtereiKolloquium) verbunden. Die Branche trifft              (former heat treatment colloquium). The industry
 sich wieder in Köln auf dem Messegelände.                     sector will meet again in Cologne in the exhibition center.
     Termin: 26. - 28. Oktober 2016                                 Due date: October 26th - 28th, 2016
     Ort: Kölnmesse, Messeplatz 1, 50679 Köln                       Place: Kölnmesse, Messeplatz 1, 50679 Köln
     HK-Ausstellung: Halle 4.1                                      HC-exhibition: Hall 4.1
     HK-Kongress: Halle 2.2                                         HC-congress: Hall 2.2
     Am ersten Veranstaltungstag werden ausschließlich              At the first presentation day, only practical lectures
 praxisnahe Vorträge vorgestellt. Das vollständige Pro-        will be hold. You will find the complete program in
 gramm finden Sie im Internet unter www.hk-awt.de              Internet under www.hk-awt.de
     In dieser Ausgabe stellen wir Ihnen das Ergebnis               In this issue we present the result of a task group of
 einer Arbeitsgruppe des AWT-Fachausschuss 25 „Quali-          AWT-experts committee 25 „Quality management in
 tätssicherung in der Wärmebehandlung“ vor. Die Ar-            heat treatment“. The task group under the leadership
 beitsgruppe hat sich unter Leitung von Hr. Peter Schiefer     of Mr. Peter Schiefer (Ford Köln) had handled very
 (Ford Köln) sehr intensiv mit einer beispielhaften Pro-       intensive on an exemplary process-FMEA concerning
 zess-FMEA für das Vergüten von Schrauben befasst.             the hardening and tempering of screws. A sample solution
 Entstanden ist eine Musterlösung, die Anregungen für          was developed which shall give proposals for the design
 die Erstellung einer eigenen Prozess-FMEA geben soll.         of your own process-FMEA.
     Da die Tabelleninhalte auf jeweils einer Seite nicht in        Because the table contents could not be published
 ausreichender Schriftgröße dargestellt werden konnten,        on one page each in sufficient font size, there is the
 besteht die Möglichkeit, diese Tabellen per Download in       possibility to download the tables in other format …
 anderem Format zu erhalten …                                       www.werkstofftechnik.com/fileadmin/_dr.sommer_we
     www.werkstofftechnik.com/fileadmin/_dr.sommer_we          rkstofftechnik/pdf/fachzeitschrift/fachartikel/de/2016/
 rkstofftechnik/pdf/fachzeitschrift/fachartikel/de/2016/       WBM_4_2016_Hauptartikel.pdf
 WBM_4_2016_Hauptartikel.pdf                                        In 2016, the standards committee „Requirements
     Der Normenausschuss „Anforderungen an Wärme-              on heat treatment plants and media“ has finished his
 behandlungsanlagen und –mittel“ hat im Jahr 2016 seine        work of the development of DIN 17052-2 „Heat treatment
 Arbeit zur Erstellung der DIN 17052-2 „Wärmebehand-           furnaces – Part 2: Requirements on the regularity of
 lungsöfen – Teil 2: Anforderungen an die Ergebnisgleich-      results after heat treatment“ and presented it in AWT-
 mäßigkeit nach einer Wärmebehandlung“ abgeschlossen           experts committees for several times. The agile discussions
 und in den AWT-Fachausschüssen mehrfach vorgestellt.          concerning the draft standard led to multiple proposals
 Die lebhaft geführten Diskussionen zu diesem Norment-         which finally had been integrated into the draft.
 wurf führten zu zahlreichen Anregungen, die auch in                Actually the draft standard is prepared by DIN and
 den Entwurf eingeflossen sind.                                will be forwarded to the boards.
     Der Norm-Entwurf wird aktuell vom DIN erstellt und             We look forward to your visit on HC 2016 in Kölnmesse
 den Gremien weitergeleitet.                                   (Cologne fair). As in the last year, you will find us in hall
     Wir freuen uns auf Ihren Besuch beim HK 2016 in           4.1, stand A-50
 der Kölnmesse. Sie finden uns, wie in den letzten Jahren,
 in Halle 4.1 Stand A-50.

                                                                   P. Sommer

 Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                    3
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
AnwendungsAkademie
                        Dr. Sommer Werkstofftechnik
    17. - 18. Oktober 2016                                    22. - 23. November 2016
    in Issum-Sevelen - Praxistage                             in Issum-Sevelen
    Gefüge in Stählen: Anlieferzustand
                                                              AIAG CQI-9 Prozessauditor (3rd Edition 2011)
    Die Praxistage „Gefügebewertung“ richten sich an Mit-
    arbeiter, die metallographische Untersuchungen durch-     Dieses Seminar führen wir in unserem Institut in Zu-
    führen bzw. Ergebnisse der Metallographie bewerten        sammenarbeit mit Herrn Markus Milde (heat treatment
    und interpretieren müssen. In diesem Seminar werden       and nadcap consulting service, Dortmund) durch. Es
    insbesondere Neueinsteigern die metallographischen        vermittelt den Teilnehmern den ordnungsgemäßen
    Grundkenntnisse und die Beschreibung von Gefügen          Umgang mit dem Auditfragenkatalog der CQI-9 und
    im Lieferzustand vermittelt.                              zeigt gleichzeitig die notwendigen Anforderungen an
                                                              Wärmebehandlungseinrichtungen auf.
    17. Oktober 2016 - September 2017
                                                              28. - 30. November 2016
    in Issum-Sevelen - Fachausbildung
    Metallografische Fachkraft für Stahlwerkstoffe -          in Issum-Sevelen – Refreshseminar
    12-monatige Fachausbildung für Labormitarbeiter           Teil 2: Die Prozesstechnik
    Diese Ausbildung erfolgt in mehreren Abschnitten als              der Wärmebehandlung
    Präsenzausbildung in unserem Institut, durch rechner-     Werkstofftechnik & Wärmebehandlung
    basiertes Training im Unternehmen der TeilnehmerInnen     für Führungskräfte
    und durch Lehrbriefe, die im Selbststudium durchge-       Das kompakte Refreshseminar präsentiert innerhalb
    arbeitet werden müssen. Die Ausbildung schließt mit       von zwei aufeinander folgenden Seminaren den Stand
    einer Institutsprüfung ab, die belegt, dass die Ausbil-   der Technik über den Werkstoff Stahl und dessen Wär-
    dungsinhalte beherrscht werden und die entsprechenden     mebehandlung mit Gastreferenten aus Wissenschaft
    praktischen Fähigkeiten unter Beweis gestellt wurden.     und Industrie.
    Nach Abschluss der Prüfung sind die TeilnehmerInnen       Beide Seminare können im Verbund oder alternativ
    in der Lage, die im Unternehmen anfallenden metallo-      auch einzeln gebucht werden.
    graphischen Arbeiten an Stahlwerkstoffen fundiert
    und beurteilungssicher durchzuführen.                     16. - 20. Januar 2017
    07. - 11. November 2016
                                                              in Issum-Sevelen -
    in Issum-Sevelen
                                                              Teil 1: Einsteigerseminar
    Teil 1: Einsteigerseminar                                         mit Kursabschlussprüfung
            mit Kursabschlussprüfung                          Was der Härter über seine Arbeit wissen muss
    Was der Härter über seine Arbeit wissen muss              Ausbildung zur Wärmebehandlungs-Fachkraft
    Ausbildung zur Wärmebehandlungs-Fachkraft                 -Basiswissen-
    - Basiswissen -                                           Wochenseminar über Grundlagen der Werkstofftechnik
    Wochenseminar über Grundlagen der Werkstofftechnik        und Wärmebehandlung. Speziell für Einsteiger und Be-
    und Wärmebehandlung. Speziell für Einsteiger und Be-      rufsneulinge.
    rufsneulinge.

                                                                                                                     Wir sind Bildungs-
                                                                                                                     träger nach AZAV
                                                                                                                     Nutzen Sie
                                                                                                                     Bildungsschecks,
                                                                                                                     Bildungsprämien
                                                                                                                     und die verschie-
                                                                                                                     denen Förder-
                                                                                                                     programme des
                                                                                                                     Bundes und der
                                                                                                                     Bundesländer.
                                                                                                                     Gerne beraten
                                                                                                                     wir Sie in einem
      Die Teilnehmer des Wochenseminars grüßen die Leser                                                             persönlichen
                                                                                                                     Gespräch.
4                                                 The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Prozess-FMEA Process-FMEA
         für Wärme- for Heat Treatment
behandlungsprozesse Processes

 Peter Schiefer                  Dr.-Ing. P. Sommer              Dr. Britta Rentrop                Andreas Wäscher
 Ford Werke GmbH, Köln           Dr. Sommer                      Glüh- und Härtetechnik            Härterei Kirchhoff GmbH
                                 Werkstofftechnik GmbH           Unna, Unna                        Werdohl
                                 Issum

 Einführung                                                     Introduction
       Der AWT-Fachausschuss 25 „Qualitätssicherung in der           For more than two decades the AWT-Technical Com-
 Wärmebehandlung“ befasst sich seit mehr als 2 Jahrzehn-        mittee 25 „Quality management in heat treatment“ is
 ten mit Fragen der Prozessoptimierung von Wärmebe-             engaged in questions of process optimization in heat
 handlungen. Hierbei werden nicht nur Fragen der Prozess-       treatment processes. Here, not only aspects of process
 optimierung und der Prozessfähigkeit behandelt [1],            optimization and process capability are discussed [1], to
 sondern in immer stärkerem Maße rückt das Instrument           an even greater degree, the instrument of Failure Mode
 der Fehlermöglichkeit und Einflussanalyse (FMEA) als ana-      and Effect Analysis (FMEA) as an analytical method for
 lytische Methode zur Fehlervermeidung in den Fokus der         failure prevention becomes the focus of attention for
 Wärmebehandlungsbetriebe und deren interne und externe         heat treatment shops and their internal and external
 Auftraggeber.                                                  clients.
       Es lag daher nahe, dass der AWT-Fachausschuss 25              Therefore, it was evident for the AWT-Technical
 eine Arbeitsgruppe unter Leitung von Peter Schiefer ge-        Committee 25, to kick-start a working group under the
 bildet hat, die ein exemplarisches Beispiel einer Prozess-     leadership of Peter Schiefer which intensively discussed
 FMEA von Wärmebehandlungsprozessen erarbeitet und              and developed a prime example of a process-FMEA for
 intensiv diskutiert hat. Ergebnisse dieser Arbeitsgruppe       heat treatment processes. The results of this working
 werden in diesem Bericht vorgestellt.                          group are presented in this report.
       Für die Beschreibung einer Prozess-FMEA ist zunächst          For the unique definition, it is necessary to distinguish
 eine klare Abgrenzung zur Design- oder Produkt-FMEA er-        clearly between process-FMEA and design- or product-
 forderlich. Die Prozess-FMEA einer Wärmebehandlung be-         FMEAs. The process-FMEA for a heat treatment process
 schreibt ausschließlich den Prozess der Wärmebehandlung        describes the process of heat treatment exclusively and
 und nicht die daraus resultierenden Produkteigenschaften.      not the following resulting product properties. This dis-
 Diese Abgrenzung ist notwendig, da ein Wärmebehand-            tinction is necessary because, indeed, a heat treatment
 lungsprozess sich zwar an den Solleigenschaften eines Pro-     process is orientated on the product nominal-properties;
 duktes orientiert, jedoch deren Design und Eigenschafts-       however, it has no influence anymore on the design-
 vorgaben nicht mehr beeinflussen kann. Wenn demnach            and property requirements. If though, a required hardness
 für ein Bauteil eine Sollhärte mit Toleranzbreite vorgegeben   with tolerance range is pre-defined for a component,
 ist, ist der Wärmebehandlungsprozess nicht in vollem Um-       then the heat treatment process is not entirely responsible
 fang dafür verantwortlich, dass diese Eigenschaften auch       that these required properties are achieved. Unrealistic
 erzielt werden. Unrealistische Sollvorgaben und/oder stark     requirements and/or heavy alternating steel compositions
 schwankende Stahlzusammensetzungen können dazu füh-            may lead to the point where these realizable properties
 ren, dass die erzielbaren Eigenschaften außerhalb der Vor-     are out of required ranges. A process-FMEA only and
 gaben liegen. Eine Prozess-FMEA befasst sich jedoch aus-       exclusively handles the heat treatment process and its
 schließlich mit dem Wärmebehandlungsprozess und seinen         influencing factors. For this example, the process of
 Einflussparametern. Als Beispiel wurde ein Härten und An-      hardening and tempering in a continuous furnace was
 lassen in einem Durchlaufofen gewählt.                         chosen.

 Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                      5
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Erwärmung des Produkts/der
             Ofen-                                                            Ofenladung bis auf die erforderliche
          temperatur                                                          Temperatur ist nicht gewährleistet
            Furnace                                                           Heating of the product/of the
          temperature                                                         furnace to the required temperature is
                                                                              not assured

    Bild 1: Schematische Darstellung eines Ishikawa-Diagramms
    Fig. 1: Schematic view of an Ishikawa diagram

    Ishikawa-Diagramme                                              Ishikawa diagrams
        In einem ersten Schritt soll am Beispiel eines Ishikawa-         As the first step, the procedural mode should be ex-
    Diagramms, das mitunter auch als Fehlerbaumanalyse oder         plained with the example of an Ishikawa diagram, which
    Fishbone-Diagramm bezeichnet wird, die Vorgehensweise           is sometimes also named fault-tree analysis or fishbone
    erläutert werden, Bild 1. Der horizontale Pfeil repräsentiert   diagram, Fig. 1. The horizontal arrow represents the be-
    auf der linken Seite am Pfeilanfang eine Prozessgröße und       ginning on its left side a process factor and at its right
    am Pfeilende den negativen, nicht beabsichtigten Effekt.        end the negative non-intended effect. In this diagram,
    Als Prozessgröße wurde in diesem Diagramm die Ofen-             the furnace temperature was chosen as process factor.
    temperatur gewählt. Wenn das Erreichen der erforderlichen       If the achievement of the required temperature is not
    Temperatur nicht gewährleistet ist, ist dies der negative,      guaranteed, then that is the negative non-intended ef-
    nicht beabsichtigte Effekt.                                     fect.
        Die seitlichen Pfeile (bones) präsentieren mögliche Pro-         The sidewise arrows (bones) represent possible
    zessvariablen bedingt durch Maschine, Mensch, Methode,          process variables conditioned on the machine, human,
    Messungen, Umgebung und Material, die einen Einfluss auf        method, measurements, environment, and material which
    das Ergebnis haben können, falls sie nicht unter Kontrolle      can have an influence on the process result if they are
    stehen. Dieses Beispiel behandelt damit eine Unterfunktion      not under control. Hence, this example covers one sub-
    des Ofens für die Wärmebehandlung.                              function of the heat treatment furnace.
    Die Prozessvariablen beschreiben folgende Einflüsse:            The process factors describe the following influences:
      Maschine:         Der Ofen „Superheat & Quench 2016“            Machine:             The furnace
      Mensch:           Ofen- bzw. Anlagenbediener                                         “Superheat & Quench 2016”
      Methode:          Was getan wird                                Human:               The furnace- or plant-operator
      Messungen:        Was gemessen oder kontrolliert wird           Method:              What should be done
      Umgebung:         Umgebungsbedingungen                          Measurements:        What is measured or controlled
      Material:         Das zu behandelnde Teil                       Environment:         Environment conditions
                        oder die eingesetzten Medien                  Material:            The heat-treatable component
                                                                                           or the used media
        Es sei nochmals daran erinnert, dass das zu behan-
    delnde Teil zwar ein Hauptfaktor, aber nur ein indirekter           Again, it should be recalled that, although, the heat-
    Faktor ist, weil es bereits vorgegebene Eigenschaften           treatable component is, indeed, the main factor, it
    besitzt. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit zur Über-         remains an indirect factor only, because it already pos-
    prüfung durch Machbarkeitsstudien. Dies ist nur feststellbar    sesses given properties. Hence, there is the need for a
    durch Überprüfung der Eigenschaften wie z.B. Härte,             review of feasibility studies. This is only detectable via
    Gefüge oder durch Untersuchungen nach Prozessende.              an inspection of properties as, hardness and microstruc-
    Dies ist jedoch nicht Bestandteil einer Prozess-FMEA für        ture or via examinations after process end. Nevertheless,
    eine Wärmebehandlung.                                           this is not an element of a process-FMEA for heat treat-
                                                                    ment.

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DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Ofen-             Abschreck-
     Waren                Ofen-             parameter &          parameter &           Entölen &            Anlassen &
    eingang             beladung            Verarbeitung         Verarbeitung           Waschen              Abkühlen
   Incoming            Furnace load           Furnace             Quenching           Oil removal &        Tempering &
                                            parameters &         parameter &             washing              cooling
                                             processing           processing

   Prozessverlauf                               Ofen-                                  Parameter
                                                                                           der
                                                                                                              Ofen-
                                             temperatur          Abschrecköl                               temperatur
   Process steps                               Furnace           Quenching oil
                                                                                       Zentrifuge
                                                                                                             Furnace
                                                                                       Centrifuge
                                             temperature                                                   temperature
                                                                                       parameters

                                                                                       Parameter
                                                Ofen-               Ölbad-             der Wasch-             Ofen-
                                             atmosphäre          temperatur             maschine           atmosphäre
                                               Furnace               Bath                Washer              Furnace
                                             atmosphere          temperature           parameters          atmosphere

                                               Produkt-           Transport                                   Produkt-
                                              transport              /Zeit                                   transport
                                               im Ofen             im Ölbad                                   im Ofen
                                               Product             Transport                                  Product
                                             transport in         /time in oil                              transport in
                                               furnace                bath                                    furnace

                                                                 Umwälzung
                                                                  im Ölbad                                  Abkühlbad
                                                                Agitation in oil                           Cooling bath
                                                                     bath

Bild 2: Prozessschritte beim Härten und Anlassen von Schrauben
Fig. 2: Process steps for hardening and tempering of screws

Hauptprozessverläufe & Parameter                               Main process courses & parameters
     Am Beispiel des Härtens und Anlassens von Schrauben            The main process course shall be described by using
soll der Hauptprozessverlauf beschrieben werden. Für die       the example of hardening and tempering of screws.
Schrauben ist eine Festigkeitsklasse 10.9 mit Härtewerten      Here, the requirement for the screws is a property class
von 320-380 HV vorgegeben. Hieraus ergibt sich folgender       of 10.9 with hardness values between 320 and 380 HV.
Hauptprozessverlauf, Bild 2. Der erste Prozessschritt be-      This results in the following main process course, Fig. 2.
handelt den Wareneingang und der nicht beabsichtige ne-        The first process step handles the “goods inwards” and
gative Effekt ist „Der Zustand der Bauteile vor der Ofen-      the negative non-intended effect is “The condition of
beladung ist nicht ok.“ Die möglichen Prozessvariablen, die    the components before loading in the furnace is not
Einfluss auf diesen negativen Effekt ausüben können, sind      ok.” The possible process variables, which can have an
im dazugehörigen Ishikawa-Diagramm aufgelistet.                influence on this adverse effect, are depicted in the de-
     Für jeden einzelnen Prozessschritt ist ein entsprechen-   tailed Ishikawa diagram.
des Ishikawa-Diagramm erstellt worden. Exemplarisch sind            A corresponding Ishikawa diagram for every single
die Ishikawa-Diagramme der ersten vier Prozessschritte in      process step has been developed. The Ishikawa diagrams
den Bildern 3 bis 6 aufgeführt.                                for the first four process steps are shown exemplarily in
                                                               Figs. 3 to 6.

Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                  7
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Maschine | Machine                          Methode | Method                   Umgebung | Enviroment

      Transporteinheit                  Transport von A nach B               Lagerbedingungen
      Behälter, Korb, Karton             mit unterschiedlichen
                                          Transportsystemen                    Delivery terms
      Transport unit container,
      basket, cardboard                     Transport from A to B with
                                             different transport systems           Außen-/Innenlager
                                                                                    Outer/inner store
      LKW vom Lieferanten/
      Teilequelle
                                                                                       Stapelung
      Truck from supplier, parts source                                                  Stacking

      Gabelstapler | Fork lifter                                                           Zusätzlicher Teileschutz
                                                                                            Additional protection of parts
                                                                                                                                           Der Zustand der
                                                                                                                                          Bauteile ist vor der
        Wareneingang                                                                                                                        Ofenbeladung
                                                                                                                                           nicht in Ordnung
            Incoming
                                                                                                                                          The parts condition is
                                                                                                                                          not ok before furnace
                                                                                           Design und Chemie
                                                                                                                                                 loading
                                                         Eingangskontrolle
                                                       derProdukte                        der Produkte
      Schulung Gabelstaplerfahrer                                                        Design and chemistry
                                                    Incoming inspection
      Training of fork lifter drivers             of products                          of products

                               Mensch | Human                          Messungen | Measurements                 Materialien | Materials

    Bild 3: Ishikawa-Diagramm für den ersten Prozessschritt „Wareneingang“
    Fig. 3: Ishikawa diagram for the first process step „Incoming goods“

                        Maschine | Machine                       Methode | Method                       Umgebung | Enviroment

      Gabelstaplergröße                   Gabelstapler | Fork lifter            Lagerposition
      und Tragkraft                                                               Storage location
      Fork lifter dimension                   Hebeanlage | Elevator
      and lifting force                                                                Temperaturen
                                              Vorratsbunker | Storage hopper            Temperatures
      Technischer Zustand aller
      Transporteinheiten, keine Schä-               Schüttellader am Ofen                 Ergonomie für Bediener
      den, um Hängenbleiben oder Ein-
      klemmen der Teile zu vermeiden                 Agitation loader at furnace           Operator ergonomics
      Technical condition of all transport
      units, no damages to avoid sticking                 Transportband im Ofen                 Geräuschpegel
      or jamming of parts                                  Transport belt in furnace             Noise level                                Die regelmäßige
                                                                                                                                             Ofenbeladung
                                                                                                                                          in der geforderten
        Ofenbeladung                                                                                                                        Menge ist nicht
                                                                                                                                             gewährleistet
        Furnace loading
                                                                                                                                                The regularly
                                                                                                                                              furnace loading
                                                                                                                                          in sufficient amount
                                                                                                                                            is not guaranteed
      Schulung Bediener für Ofenbeladung                  Beladungsrate Schüttellader              Design und Chemie
      Training of operators for furnace loading         Loading rate agitation loader            der Produkte
                                                                                              Design and chemistry
      Schulung Gabelstaplerfahrer                   Inhalt Vorratsbunker                     of products
      Training of fork lifter drivers             Content of storage hopper

                    Mensch | Human                         Messungen | Measurements                  Materialien | Materials

    Bild 4: Ishikawa-Diagramm für den zweiten Prozessschritt „Ofenbeladung“
    Fig. 4: Ishikawa diagram the second process step „Loading“

8                                                            The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Maschine | Machine                Methode | Method                       Umgebung | Enviroment

                                                             Umgebungsbedingungen
                                                                 Environment conditions
 Strahlrohrbrenner
 4 Zonen
 Radiant tube heating              Gasbeheizter Ofen               jahresz. Temperaturwechsel
 4 zones                             Gas heated furnace              Season dependent temperatures

                                                                         Ofenisolierung
                                                                          Furnace isolation

                                                                              Gaszusammensetzung                           Das Erreichen der
                                                                               Gas composition                               erforderlichen
                                                                                                                          Ofen- bzw. Produkt-
Ofentemperatur                                                                                                               temperatur ist
    Furnace                                                                                                               nicht gewährleistet
  temperature                                                                                                              The achievement of
                                                                                                                          the required furnace
                                                                                                                            temperature resp.
Bedienerschulung                                                                                                          product temperature
                                                                                                                            is not guaranteed
Operator training
                                                                              Produkttemperatur
Anlagenbedienung                        Ofentemperatur mit                  (Jahreszeit),
Facility operation                     Thermoelement und                   Einfluss Lagerung
                                      Controller
                                                                         Product temperature
Metallurgische Kenntnisse           Furnace temperature with            (season),
Metallurgic knowledgements         thermocouple and controller         storage influence

                       Mensch | Human                  Messungen | Measurements                 Materialien | Materials

                                                                     Bild 5: Ishikawa-Diagramm für den dritten Prozessschritt „Ofentemperatur“
                                                                    Fig. 5: Ishikawa diagram for the third process step „Furnace temperature“

                     Maschine | Machine                Methode | Method                       Umgebung | Enviroment

Endogasgenerator           Endogas-Erzeugung                     Ofenisolierung/Dämmung
                            für den geforderten                    Furnace isolation/damping
Endogas generator            C-Pegel/Atmosphäre
                               Enogas production for                Gaszusammensetzung
Ofenatmosphärensteuerung         the required C-potential/           Gas composition
                                  atmosphere
Furnace atmosphere control
                                                                         Umgebungsbedingungen
                                                                          Environment conditions
                                                                              jahreszeitliche
                                                                               Temperaturwechselung                            Schutz des
                                                                                 Season dependent temperatures              Produkts gegen
                                                                                                                            Oxidation oder
      Ofen-                                                                                                                  C-Pegel an der
  atmosphähre                                                                                                             Oberfläche ist nicht
                                                                                                                             gewährleistet
     Furnace
   atmosphere                                                                                                              Product protection
                                              C-Pegel mit Sauerstoffsonde                                                  against oxidation or
                                            und Controller                                                                  C-potential at the
Bedienerschulung                           C-potential with oxygen probe                                                      surface is not
Operator training                         and controller                                                                       guaranteed
                                        C-Pegel Backupmessungen               Design und Chemie
Anlagenbedienung                       und Steuerung                         der Produkte
Facility operation                   C-potential backup                    Design and chemistry
                                    measurements and control              of products
Metallurgische Kenntnisse
                                   Durchflussmesser für
Metallurgic                       Gasvolumen
knowledgements                  Flowmeter for gas volume

                       Mensch | Human                  Messungen | Measurements                 Materialien | Materials

                                                                    Bild 6: Ishikawa-Diagramm für den vierten Prozessschritt „Ofenatmosphäre“
                                                                   Fig. 6: Ishikawa diagram for the fourth process step „Furnace atmosphere“

                         Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                               9
DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT THE HEAT TREATMENT MARKET - Nr.4 Oktober 2016 - DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT
Prozess-FMEA                                                    Process-FMEA
          Nachdem der Prozessverlauf in seine Prozessschritte           After the process-FMEA had been split into its
     zerlegt wurde und die Einflussfaktoren in die Ishikawa-Dia-   process steps and the influencing factors were entered
     gramme eingetragen wurden, ist eine umfassende Pro-           into the Ishikawa diagrams, a comprehensive process-
     zess-FMEA erarbeitet worden. Auch hier sind aus Gründen       FMEA was developed. For reasons of clarity, only two
     der Übersichtlichkeit in den Bildern 7 und 8 nur zwei exem-   exemplary samples are shown in Figs. 7 and 8 for
     plarische Beispiele für die Prozessschritte „Wareneingang“    process-steps “goods inwards” and “furnace temperature”.
     und „Ofentemperatur“ aufgeführt. Für beide Prozess-           For both process steps, each possible failure consequences
     schritte werden die jeweiligen möglichen Fehlerfolgen ge-     are mentioned.
     nannt.                                                             Since the heat treatment shop as well as the client
          Da sowohl der Wärmebehandlungsbetrieb als auch der       is also interested in consequence of potential failures.
     Auftraggeber an der Konsequenz dieses möglichen Fehlers       Additionally, the effect in regards to the component
     auf das Bauteil interessiert sind, wurde in der möglichen     was presented in the potential severity. For the pure
     Fehlerfolge zusätzlich auch die Auswirkung auf das Bauteil    process-FMEA, this would have been unnecessary, however,
     aufgeführt. Für die reine Prozess-FMEA wäre dies zwar         this way a reference to the element can be drawn;
     nicht erforderlich, jedoch wird damit der Bezug zum Bauteil   which is an important criterion for both contractual
     hergestellt, was für beide Vertragspartner ein wichtiges      partners.
     Kriterium ist.                                                     Finally Fig. 9 shows the results of the recommended
          Im Beispiel in Bild 9 werden für den Prozessschritt      actions of process step “Furnace temperature”.
     „Ofentemperatur“ die Maßnahmenergebnisse für die emp-
     fohlenen Maßnahmen gezeigt.

                                                                                                                                Tabelle 1:
      Schwere/Bedeutung (Auswirkung auf den Kunden)                                                                             Schwere/
      Severity/importance (effect on the client)                                                                                Bedeutung
                                                                                                                                des Fehlers
      Kaum wahrnehmbare Auswirkung, z.B. gelbe Anlassfarbe nach Anlassen                             =           1
                                                                                                                                Table 1:
      A minor effect, e.g. yellow tempering color after tempering                                                               Severity/
      Unbedeutender Fehler, geringe Belästigung des Kunden,                                                                     importance
                                                                                                                                of error
      z.B. Prüfzeugnis zu spät abgeliefert                                                           =          2-3
      Minor effect, very weak effect, little effect on the client,
      e.g. test certificate delivered too late

      Mäßig schwerer Fehler, z.B. geringe Überschreitung der Einsatzhärtungstiefe                    =          4-6
      Moderate significant failure, e.g. slight overshooting of case hardening depth

      Schwerer Fehler, Verärgerung des Kunden, z.B. ungewohnt starker Verzug                         =          7-8
      Heavy failure, irritation of the client, e.g. unusual heavy distortion

      Äußerst schwerer Fehler, z.B. nicht entdeckter Riss                                            =         9 - 10
      Hazardous massive failure, e.g. non-detected crack

                                                                                                                                Tabelle 2:
      Wahrscheinlichkeit des Auftretens (Fehler kann vorkommen)                                                                 Wahrscheinlichkeit
      Probability of occurrence (failure can happen)                                                                            des Auftretens
                                                                                                                                des Fehlers
      Unwahrscheinlich, z.B. Oxidation bei Vakuumbehandlung                                         =            1
                                                                                                                                Table 2:
      Improbable, e.g. oxidation during vacuum treatment                                                                        Probability
      Sehr gering, z.B. passive Oberflächen im Salzbad                                               =          2-3              of error occurrence
      Very small, e.g. passive surfaces in salt bath

      Gering, z.B. Stromausfall                                                                     =          4-6
      Low, e.g. power breakdown

      Mäßig, z.B. zu dichte Chargierung                                                             =          7-8
      Moderate, e.g. loading too dense

      Hoch, z.B. Verzicht auf regelmäßige Sondenkontrolle                                           =          9 - 10
      High, e.g. release of regular sensor control

10                                                     The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
Tabelle 3:
Wahrscheinlichkeit     Wahrscheinlichkeit der Entdeckung (vor Auslieferung an den Kunden)
  der Entdeckung       Probability of detection (before delivery to the client)
       des Fehlers
                       Hoch, z.B. bei 100 %-Prüfung                                                                    =           1
           Table 3:
        Probability    High, e.g. 100 %-controls
of error detection     Mäßig, z.B. bei regelmäßiger repräsentativer Stichprobe                                         =         2-5
                       Moderate, e.g. regular representative random samples

                       Gering, z.B. bei zu geringer Prüfmenge                                                          =         6-8
                       Low, e.g. too small test quantities

                       Sehr gering, z.B. bei unzureichender Wartung der Anlagen                                        =           9
                       Very low, e.g. insufficient maintenance of equipment

                       Unwahrscheinlich, z.B. bei Verzicht auf jegliche Prüfung                                        =          10
                       Improbable, e.g. release of any controls

                      Abschließende Betrachtungen                                    Finally reflection
                           Aufgrund des großen Gesamtumfangs der erarbeiteten             It was impossible to publish all documents of all
                      Prozess-FMEA konnten in diesem Bericht nicht alle Doku-        process steps in this report due to the total size of the
                      mente für jeden Prozessschritt publiziert werden. Ziel war     developed process-FMEA. However, the objective was
                      jedoch die systematische Aufarbeitung einer Prozess-FMEA       the systematic regeneration of a process-FMEA to dis-
                      zur deutlichen Unterscheidung einer Design- oder Produkt-      tinguish between a design- or product-FMEA.
                      FMEA.                                                               The risk priority numbers, chosen in the process
                           Die jeweils gewählten Risikoprioritätszahlen sind eben-   steps, are only examples and must be adapted individually
                      falls beispielhaft und müssen prozess- und firmenspezifisch    to the company and the operations. The tables 1 to 3
                      angepasst werden. Die Tabellen 1 bis 3 dienen dabei der        will give information and decision guidance.
                      Entscheidungshilfe und Information.                                 Finally the authors are very interested in comments
                           Die Autoren sind zudem an Kommentierungen und             and own experience reports.
                      eigenen Erfahrungsberichten interessiert.

                      Anmerkung                                                      Remark
                         Die Inhalte der Tabellen in Bild 8 und 9 sind so um-            The contents of tables in Fig. 8 and Fig. 9 are so ex-
                      fangreich, dass sie in der Druckfassung bewusst nicht          tensive that they are consciously not published in the
                      aufgeführt wurden. Der gesamte Bericht und alle Tabellen       print version of this article. But the complete article
                      können jedoch per Download abgerufen werden.                   with all figures and tables can be retrieved by download.

                      Der Download steht hier zur Ver-                                                  The download is available here:
                      fügung:                                                                           http://www.werkstofftechnik.c
                      http://www.werkstofftechnik.c                                                     om/fileadmin/_dr.sommer_werk-
                      om/fileadmin/_dr.sommer_werk-                                                      stofftechnik/pdf/fachzeit-
                      stofftechnik/pdf/fachzeit-                                                        schrift/fachartikel/de/2016/WB
                      schrift/fachartikel/de/2016/WB                                                    M_4_2016_Hauptartikel.pdf
                      M_4_2016_Hauptartikel.pdf

                      Literatur                                                      Literature
                      [1] Sommer, P., Brockmann, Gerd J., Schiefer, P., Wäscher      [1] Sommer, P., Brockmann, Gerd J., Schiefer, P., Wäscher
                      A., Schwan, W.:                                                A., Schwan, W.:
                      Fähigkeitsbewertung von Wärmebehandlungsprozessen              Capability assessment of heat treatment processes
                      DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT 22 (2015) 4, S. 5-13                 THE HEAT TREATMENT MARKET 22 (2015) 4, P. 5-13

                      Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                  11
Prozess                          Mögliche Fehler                                                      Mögliche Fehlerfolgen
       Funktion/Anforderung

              Process                       Potential Failure Mode                                                Potential Effect of Failure
       Function/Requirement

     Ofendaten: Bandofen für Aufkohlen, Härten + Anlassen von Schrauben der Spezifikation min. 1000 N/mm2 (320-380 HV) ISO 10.9,Ofenkapazität 1000 kg/h.
     Basic furnace Info: Belt furnace for low carburizing, harden and temper of screws to spec min. 1000 N/mm2 (320-380 HV) ISO 10.9 Furnace Capacity 1000 kg/h.

     Wareneingang (CQI-9 Elem. Sec. 2.1, 2.2, 2.3 & 2.6 )
     Receiving/Incoming (CQI-9 Elem. Sec. 2.1, 2.2, 2.3 & 2.6 )

     Transport vom LKW oder vor-        Behälter ist/könnte durch den     Prozess: Behälter hat Löcher, Teile können in eingedrückten Zonen hängenbleiben.
     herigen Produktionsschritt in      Gabelstapler beschädigt oder      Teil: Beschädigung der Teile, Teile können aus dem Behälter fallen mit Folgen in jede Richtung und in
     den Wareneingang für die Wär-      verbeult sein.                    jeder Schwere.
     mebehandlung im Kunden- oder
                                                                          Andere: Sicherheitsproblem beim Transport.
     Inhouse-Behälter.

     Transport from truck/previous      Container is/could be damaged     Process: Container gets holes, parts could be clamped at defomation zones.
     operation to incoming stock for    or punched by forklifter.         Part: Damaging of parts also, parts drops out at hols with risk of mix in any direction or severity.
     heat treatment in customer or                                        Other: Safety issue for transport.
     inhouse container.

     Eingangsdokumentation.             Teilenummer, Teilegröße, Teile-   Prozess: Mögliche Einstellung falscher Prozessparameter.
                                        abmessung und/oder Material       Teil: Falsche Teile und falscher Prozess mit Folgen in jede Richtung und in jeder Schwere.
                                        passen nicht zu den Lieferpa-
                                        pieren oder zur Wärmebehand-
                                        lung.

     Incoming/documentation.            Parts No.,/size, dimension and    Process: Possible wrong heat treatment set-up.
                                        material does not                 Part: Mismatch of parts and process in any direction or severity.
                                        correspondend to related
                                        paperword, tagging.

     Zuordnung zur                      Fehlerhafte Zuordnung mit         Prozess: Mögliche Einstellung falscher Prozessparameter.
     Wärmebehandlung,                   falschen Prozessparametern        Teil: Falsche Teile und falscher Prozess mit Folgen in jede Richtung und in jeder Schwere.
     Chargenverfolgung.                 und Anforderungen.

     Tagging for heat treatment.        Mismatch of tagging with          Process: Possible wrong heat treatment set-up.
     Lot traceability.                  wrong process                     Part: Mismatch of parts and process in any direction or severity.
                                        information/requirements.

     Bild 7: Prozess-FMEA für den Prozessschritt „Wareneingang“
     Fig. 7: Process-FMEA for the process step ”Incoming goods“

12                                                                The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
Severity/Classi fication
Schwere / Bedeutung

                                  Mögliche Ursache/                                     Aktuelle Prozesskontrollen                            Risikoprioritätszahl         Empfohlene
                                  Fehlermechanismus                                     Current Process Controls                                     RPZ                   Maßnahme

                                                                                                                                 Entdeckung
                                                               Occurence

                                                                                                                                 Detection
                                                               Auftreten
                                   Potential Cause/                              Vermeidung               Entdeckung                          Risc priority number        Recomended
                                 Mechanism of Failure                            Prevention               Detection                                   RPN                   Actions

                           Hellgelb unterlegte Texte stellen
                           externe Ursachen dar.
                           Light yellow shadowed items are
                           external causes.

                 8         Behälter kommt vom vorherigen          3                               Sichtkontrolle der Behälter.       4                 108           Das Problem muss an
                 9 *       Prozessschritt im NOK-Zustand.                                                                                                            den vorherigen Prozess-
                                                                                                                                                                     schritt gemeldet werden.
                           Container comes from previous                                          Visual check of containers.                                        Problem must
                           location in NOK condition.                                                                                                                addressed to prior
                                                                                                                                                                     operation.

                 8         Eigene Verantwortung für den           3        Regelmäßige            Sichtkontrolle der Behälter.       4                 108
                 9 *       Transport von Behältern.                        Schulung der Fahrer
                                                                           der Gabelstapler.
                           Own transport responsibility                    Regular fork lift      Visual check of containers.
                           for damaging of bins.                           driver training.

                 8         Vermischte Teile aus dem               2                                                                  5                 80            Das Problem muss
                           vorherigen Prozessschritt.                                                                                                                an den vorherigen
                                                                                                                                                                     Prozessschritt
                                                                                                                                                                     gemeldet werden.

                 8         Mixed parts/documentation              2                                                                  5                 80            Problem must
                           from previous operation.                                                                                                                  addressed to prior
                                                                                                                                                                     operation.

                 8         Menschlicher Fehler.                   2        Regelmäßige            Gegenproben durch                  3                 48            Barcode-System
                           Bedienerfehler in der                           Bedienerschulung.      den Supervisor.                                                    vom Wareneingang
                           Prozessplanung.                                                                                                                           durch den ganzen
                                                                                                                                                                     Prozess mit
                                                                                                                                                                     Quittierungen.
                 8         Human error by operator                2        Operator training.     Cross-check by                     3                 48            Barcode system
                           in process planning.                                                   supervisor.                                                        begins from
                                                                                                                                                                     incoming/supplier to
                                                                                                                                                                     the whole process with
                                                                                                                                                                     cross confirmation.

                                            Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                                          13
Prozess                          Mögliche Fehler                                                     Mögliche Fehlerfolgen
       Funktion/Anforderung
              Process                       Potential Failure Mode                                               Potential Effect of Failure
       Function/Requirement

     Ofendaten: Bandofen für Aufkohlen, Härten + Anlassen von Schrauben der Spezifikation min. 1000 N/mm2 (320-380 HV) ISO 10.9,Ofenkapazität 1000 kg/h.
     Basic furnace Info: Belt furnace for low carburizing, harden and temper of screws to spec min. 1000 N/mm2 (320-380 HV) ISO 10.9 Furnace Capacity 1000 kg/h.

     Heizen, Verbleiben auf Härtetemperatur, Einstellungen für Temperatur und Zeit entsprechend der Vorgabe | Temperaturen (CQI-9 Tabelle A 3.1)
     Heating, Soaking on Hardening Temperature, Settings for Temperature and Time according to Data | Temperatures (CQI-9 Table A 3.1)

      Zonen 1-4 - Temperatur            Falsche Einstellung in den             Prozess: Generelle Über- oder Unterschreitung des geforderten Zeit-Temperatur-Profils.
      auf dem Sollwert, +/- 10°C        Zonen oder falsche Programm-           Über-/Unterschreitung des geforderten Zeit-Temperatur-Profils bei Alarmen mit Reaktionen an
      gemäß Prozessvorgabe.             nummer (falls anwendbar),              falschen Grenzen. Unkontrollierter Prozess.
                                        falsche Alarmgrenzen (falls            Teil: Falsche Einstellung der Temperaturen oder Alarme haben Einfluss auf das Teil,
                                        anwendbar) (für Temperaturen           zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.
                                        in beide Richtungen).

      Zone 1-4 temperature on           Wrong zone settings or                 Process: Over or underride of the requested time temperature curve in general.
      nominal according process         program number selected                Over or underride of the requested time temperature curve in case of alarms with
      data sheet +-/ 10 C.              (if applicable). Wrong alarm           reaction at the wrong limits, not protecting the process then.
                                        limits selected (if applicable)        Part: Wrong temperature setting or alarm settings has an impact on the part with too low or to
                                        (for temp. in both directions).        high temperature or too short, too short or too long residence time.

      Zonen 1-4 - Temperatur auf dem    Einer oder mehrere                     Prozess: Temperaturverlust unter den unteren Sollwert.
      Sollwert, +/- 10°C gemäß Pro-     Brenner heizen nicht,                  Teil: Falsche Einstellung der Temperaturen oder Alarme haben Einfluss auf das Teil,
      zessvorgabe.                      unabhängig von der Zone.               zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.

      Zone 1-4 temperature on           One or several of the                  Process: Loss of temperature below lower process limit.
      nominal according process         burners do not heat,                   Part: Requested time temperature curve will not reached.
      data sheet +-/ 10 C.              independend from zone and              Time, temperature impact on the part with too low
                                        where.                                 temperature or too short residence time.

      Zonen 1-4 - Temperatur auf dem    Einer oder mehrere Brenner             Prozess: Generelle oder teilweise Überschreitung des geforderten Zeit-Temperatur-Profils.
      Sollwert, +/- 10°C gemäß Pro-     überheizen nach dem Aus- und           Teil: Falsche Einstellung der Temperaturen oder Alarme haben Einfluss auf das Teil,
      zessvorgabe.                      wieder Einschalten (betrifft die       zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.
                                        Ofenzonen).

      Zone 1-4 temperature on           One or several of the burners          Process: General of partly overheating within in the process limits.
      nominal according process         do not stop heat within the            Part: Requested temperature curve will be override.
      data sheet +-/ 10 C.              on/off control cycle at set temp.,     Temperature has impact on the part with too high
                                        within the applicable working          temperature or too long residence time.
                                        zones.

      Temperaturumwälzung in den        Falsche Einstellung der                Prozess: Temperatur variiert in den Zonen und ist entspricht nicht den TUS Anforderungen.
      Ofenzonen mit Ventilatoren ent-   Ventilatorgeschwindigkeiten            Teil: Das geforderte Temperaturprofil wird nicht erreicht. Die Temperatur hat auf das Teil,
      spricht nicht dem Datenblatt      durch den Bediener.                    zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.
      (CQI- 9 Table A 3.1).

      Temperature agitation in the      Agitation speed setup wrong            Process: Temperature variation in the zone not equal within TUS requirements.
      furnace zones with ventilators    by operator.                           Part: Requested temperature curve will be override/underide.
      not according to data sheet                                              Temperature has impact on the part with too high/too low
      (CQI-9 Table A 3.1).                                                     temperature or too high variation in residence time.

     Bild 8: Prozess-FMEA für
                                        Umwälzgeschwindigkeit                Wie zuvor.
     den Prozessschritt „Ofen-          ist zu niedrig.
     temperatur“
     Fig. 8: Process-FMEA for           Agitation speed is too low.          As before.
     the process step ”Fur-
     nace temperature“

14                                                              The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
Severity/Classi fication

                                   Mögliche Ursache/                                           Aktuelle Prozesskontrollen
Schwere / Bedeutung

                                                                                                                                                            Risikoprioritätszahl         Empfohlene
                                  Fehlermechanismus                                            Current Process Controls                                                                  Maßnahme
                                                                                                                                                                   RPZ

                                                                                                                                               Entdeckung
                                    Potential Cause/                                                                                                                                Recomended Actions

                                                                      Occurence
                                                                                       Vermeidung                   Entdeckung

                                                                                                                                               Detection
                                                                      Auftreten
                                  Mechanism of Failure                                                                                                      Risc priority number
                                                                                       Prevention                   Detection
                                                                                                                                                                    RPN

                               Hellgelb unterlegte Texte
                             stellen externe Ursachen dar.
                             Light yellow shadowed items
                                  are external causes.

            8              Falsche Temperatur für das Teil              2                                  Überprüfung der                      7                   112            Computergesteuerte
                           durch den Bediener bei der                                                      Einstellung anhand einer                                                Temperaturkontrolle mit
                           Prozesseinstellung.                                                             Checkliste.                                                             komplettem Datensatz
                           Menschlicher Fehler durch den                                                                                                                           für alle Prozessvariablen
                           Bediener bei der Auswahl der                                                                                                                            und/oder Zuordnung von
                           Programmnummer.                                                                                                                                         Produkt und Programm
                                                                                                                                                                                   anhand eines Barcodes.

            8              Wrong temp. setting for the part             2                                  Verification of setup with           7                   112            Temperature values
                           by operator during process setup.                                               check list comparison.                                                  computer controlled with
                           Human error by operator for                                                                                                                             a complete dataset for
                           program number selection.                                                                                                                               all variables and or bar
                                                                                                                                                                                   code alignment with pro-
                                                                                                                                                                                   duct order number to
                                                                                                                                                                                   programm number.

            8              Zündsystem versagt beim Ein-/Aus-             3                                 Alarmsystem für die Brenner-         2                   48             Alarmsysteme sind
                           schalten. Zuführung von Temperatur                                              funktion direkt am Brenner                                              technisch auf der
                           und/oder Gas fällt aus. Elektrische                                             (wenn verfügbar).                                                       Höhe der Zeit.
                           Fehler an Kontakten und/oder Venti-                                             Temperaturalarm in den Zonen
                           len. Gas-Luft-Gemisch falsch mit Ein-                                           für Unterschreiten.
                           fluss auf die Brennerleistung.
            8              Ignition system failed during on/off          3                                 Alarm system for the burner          2                   48             Alarm systems
                           controll at set. Temporary gas supply                                           function direct linked with the                                         is state of the art
                           failed. Electrical failure at contacts,                                         burner (if applicable).                                                 function.
                           valves. Gas/air ratio insufficient with                                         Zone temperature alarm for
                           impact on the burner power.                                                     under temperature (applicable
                                                                                                           only in the working zone).

            8              Ausschalten misslingt während des             2                                 Alarmsystem für die Brennerfunk-         2               32             Alarmsysteme sind
                           Prozesses. Gas-Luft-Gemisch falsch                                              tion direkt am Brenner (wenn ver-                                       technisch auf der
                           mit Einfluss auf die Brennerleistung.                                           fügbar).                                                                Höhe der Zeit.
                                                                                                           Temperaturalarm in den Zonen für
                                                                                                           Überschreiten (für jede Zone).
            8              Shut off failed during on/off controll        2                                 Alarm system for the burner              2               32             Alarm systems is
                           at set temp.                                                                    function direct linked with the                                         state of the art
                           Gas/air ratio insufficient with                                                 burner (if applicable). Zone tem-                                       function.
                           impact on the burner power                                                      perature alarm for over tempe-
                                                                                                           rature (applicable in each zone).

            8              Falsche Temperatur für das Teil               2                                 Wie zuvor bei der Temperatur.            7               112            Wie zuvor bei der
                           durch den Bediener bei der                                                                                                                              Temperatur.
                           Prozesseinstellung. Menschlicher
                           Fehler durch den Bediener bei der
                           Auswahl der Programmnummer.

            8              Wrong temp. setting for the part              2                                 As before for temperature.               7               112            As before for
                           by operator during process setup.                                                                                                                       temperature.
                           Human error by operator for
                           program number selection.

            8              Elektrische Störung an den Ventilator-        2        Regelmäßige              Kontrolle auf Geschwindigkeit,           2               32             Technisch auf der
                           moteren, Ventilatorblätter abgenutzt                   Wartung, Austausch       Kraft und Gleichlauf.                                                   Höhe der Zeit.
                           oder gebrochen.                                        der Ventilatorblätter.
            8              Electrical failure on the fan motor, fan      2        Regular maitenance, Control of engine speed, power,               2               32             state of the art
                           blades worn, broken.                                   change of propeller. balance.                                                                    condition.

                                             Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                                                        15
Prozess                          Mögliche Fehler                                                     Mögliche Fehlerfolgen
      Funktion/Anforderung

             Process                       Potential Failure Mode                                               Potential Effect of Failure
     Function/Requirement

     Ofendaten: Bandofen für Aufkohlen, Härten + Anlassen von Schrauben der Spezifikation min. 1000 N/mm2 (320-380 HV) ISO 10.9,Ofenkapazität 1000 kg/h.
     Basic furnace Info: Belt furnace for low carburizing, harden and temper of screws to spec min. 1000 N/mm2 (320-380 HV) ISO 10.9 Furnace Capacity 1000 kg/h.

     Heizen, Verbleiben auf Härtetemperatur, Einstellungen für Temperatur und Zeit entsprechend der Vorgabe | Temperaturen (CQI-9 Tabelle A 3.1)
     Heating, Soaking on Hardening Temperature, Settings for Temperature and Time according to Data | Temperatures (CQI-9 Table A 3.1)

     Zonen 1-4 - Temperatur            Falsche Einstellung in den
     auf dem Sollwert, +/- 10°C        Zonen oder falsche Programm-          Prozess: Generelle Über- oder Unterschreitung des geforderten Zeit-Temperatur-Profils.
     gemäß Prozessvorgabe.             nummer (falls anwendbar),             Über-/Unterschreitung des geforderten Zeit-Temperatur-Profils bei Alarmen mit Reaktionen an
                                       falsche Alarmgrenzen (falls an-       falschen Grenzen. Unkontrollierter Prozess.
                                       wendbar) (für Temperaturen in         Teil: Falsche Einstellung der Temperaturen oder Alarme haben Einfluss auf das Teil,
                                       beide Richtungen).                    zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.

     Zone 1-4 temperature on           Wrong zone settings or
                                                                             Process: Over or underride of the requested time temperature curve in general.
     nominal according process data    program number selected
                                                                             Over or underride of the requested time temperature curve in case of alarms with
     sheet +-/ 10 C.                   (if applicable). Wrong alarm          reaction at the wrong limits, not protecting the process then.
                                       limits selected (if applicable)       Part: Wrong temperature setting or alarm settings has an impact on the part with too low or to
                                       (for temperature in both              high temperature or too short, too short or too long residence time.
                                       directions).

                                                                             Prozess: Temperaturverlust unter den unteren Sollwert.
     Zonen 1-4 - Temperatur auf dem    Einer oder mehrere Brenner            Teil: Falsche Einstellung der Temperaturen oder Alarme haben Einfluss auf das Teil,
     Sollwert, +/- 10°C gemäß Pro-     heizen nicht, unabhängig von          zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.
     zessvorgabe.                      der Zone.

     Zone 1-4 temperature on           One or several of the burners
                                                                             Process: Loss of temperature below lower process limit.
     nominal according process         do not heat, independend from         Part: Requested time temperature curve will not reached.
     data sheet +-/ 10 C.              zone and where.                       Time, temperature impact on the part with too low
                                                                             temperature or too short residence time.

     Zonen 1-4 - Temperatur auf dem    Einer oder mehrere Brenner
     Sollwert, +/- 10°C gemäß Pro-     überheizen nach dem Aus- und          Prozess: Generelle oder teilweise Überschreitung des geforderten Zeit-Temperatur-Profils.
                                                                             Teil: Falsche Einstellung der Temperaturen oder Alarme haben Einfluss auf das Teil,
     zessvorgabe.                      wieder Einschalten, (betrifft die
                                                                             zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.
                                       Ofenzonen).

     Zone 1-4 temperature on           One or several of the burners         Process: General of partly overheating within in the process limits.
     nominal according process data    do not stop heat within the           Part: Requested temperature curve will be override.
     sheet +-/ 10 C.                   on/off control cycle at set.          Temperature has impact on the part with too high
                                       Temp, within the applicable           temperature or too long residence time.
                                       working zones.

     Temperaturumwälzung in den        Falsche Einstellung der               Prozess: Temperatur variiert in den Zonen und ist entspricht nicht den TUS Anforderungen.
     Ofenzonen mit Ventilatoren ent-   Ventilatorgeschwindigkeiten           Teil: Das geforderte Temperaturprofil wird nicht erreicht. Die Temperatur hat auf das Teil,
     spricht nicht dem Datenblatt      durch den Bediener.                   zu niedrige oder zu hohe Temperatur, zu kurze oder zu lange Verweilzeiten.
     (CQI- 9 Table A 3.1).

     Temperature agitation in the      Agitation speed setup                 Process: Temperature variation in the zone not equal within TUS requirements.
     furnace zones with ventilators    wrong by operator.                    Part: Requested temperature curve will be override/underide.
     not according to data sheet                                             Temperature has impact on the part with too high/too low
                                                                             temperature or too high variation in residence time.
     (CQI-9 Table A 3.1).

                                       Umwälzgeschwindigkeit               Wie zuvor.
                                       ist zu niedrig.

                                       Agitation speed is too low.         As before.

16                                                              The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
Empfohlene Maßnahme                   Verantwortung &                                          Maßnahmenergebnisse | Action Results
                                      angestrebter Abschluss
                                                                                                                                                                                   Risikoprioritätszahl

                                                                                                                                         Occurrenca

                                                                                                                                                      Entdeckung
    Recomended Actions                    Responsibilty &                  Maßnahmen                                                                                                      RPZ

                                                                                                                             Auftreten

                                                                                                                                                                       Detection
                                                                                                                  Severety
                                                                                                        Schwere
                                      Target Completion Date              Actions Taken                                                                                            Risc priority number
                                                                                                                                                                                           RPN

Computergesteuerte Tempera-        Barcode-Leser für die          Barcode-Leser und                           8                          2                         2                      32
turkontrolle mit komplettem        vollständige Übernahme aller   Programmsteuerung werden
Datensatz für alle Prozess-        Programmparameter              installiert und eingerichtet.
variablen und/oder Zuordnung       wird 2016 installiert.
von Produkt und Programm
anhand eines Barcodes.

Temperature values computer        Barcode reader for complete    Barcode reader and program                  8                          2                         2                      32
controlled with a complete data-   program settings will be       setup system will
set for all variables and or bar   installed in 2016.             be implemented.
code alignment with product
order number to programm
number

Alarmsysteme sind technisch                                       Alarmsysteme sind technisch                 8                          3                         2                      48
auf der Höhe der Zeit.                                            auf der Höhe der Zeit.

Alarm system is                                                   Alarm system is                             8                          3                         2                      48
state of the art function.                                        state of the art function.

Alarmsysteme sind technisch                                       Alarmsysteme sind technisch                 8                          2                         2                      32
auf der Höhe der Zeit.                                            auf der Höhe der Zeit.

Alarm system is                                                   Alarm system is                             8                          2                         2                      32
state of the art function.                                        state of the art function.

Wie zuvor bei der
Temperatur.

As before for temperature.

Technisch auf der                                                                                                                    Bild 9: Maßnahmenergebnisse für den
Höhe der Zeit.                                                                                                                       Prozessschritt „Ofentemperatur“
State of the art condition.                                                                                                          Fig. 9: Action results for the process step
                                                                                                                                     ”Furnace temperature“

                              Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                                                                                  17
Wir stellen uns vor

                                                                           I
                                                                              m Frühsommer dieses Jahres ging es in unserem Labor für
                                                                              zwei Wochen teilweise etwas turbulent zu. Wir hatten ein Film-
                                                                              team zu Gast, das über uns und unsere Arbeit im Labor und im
                                                                           Bereich der Schadensfälle einen Imagefilm drehte. Dieser Film
                                                                           war für alle Beteiligten eine Herausforderung, denn wann steht
                                                                           man schon einmal vor einer laufenden Kamera, um sich und seine
                                                                           Arbeit der Öffentlichkeit zu präsentieren?
                                                                                Das Ergebnis dieser zwei Wochen konzentrierter Arbeit steht
                                                                           nun als unser neuer Imagefilm im Netz. In anschaulicher Weise
                                                                           werden typische Schadensfälle, an denen das breite Spektrum
                                                                           unserer Aufgaben und Untersuchungsmöglichkeiten vorgestellt

     InstitutsNews                                                         wird, in chronologischer Reihenfolge behandelt. Mit diesem Film
                                                                           bringen wir den interessierten Menschen unsere tägliche Arbeit
                                                                           näher und machen sie transparent, wobei
                                                                           wir großen Wert darauf legen, das diese täg-
     Neues Makroskop                                                       liche Arbeit nicht zur täglichen Routine wird,
                                                                           denn jeder Schadensfall ist anders und muss
                                                                           individuell untersucht und bewertet werden.
                                                                                Der Link zum Film
                                                                           https://vimeo.com/174549062

                                                                           Institutsprüfungen zur
                                                                           Wärmebehandlungsfachkraft

     W
               ir haben für unsere stationäre Metallographie im Labor
               ein automatisiertes Digitalmikroskop angeschafft. Das
               Smartzoom 5 von der Firma Zeiss kann vollautomatisch
                                                                           Peter Gründel         Alexander Morosow Steven Vogel
     arbeiten und ist mit dedizierten Komponenten für Qualitätskontrolle

                                                                           A
     und Fehleranalyse ausgerüstet. Das eingebaute Objektiv ist mit               uch im vergangenen Quartal hat wieder ein Teilnehmer
     einem motorischen Zoom ausgerüstet und bietet dem Bediener                   unserer Seminare die abschließende Institutsprüfung zur
     die Ansichten als Übersichtskamera ebenso wie die Ansichten als              Wärmebehandlungs-Fachkraft (Basiswissen) erfolgreich ab-
     Mikroskopkamera.                                                      geschlossen. Das Zertifikat erhält ein Teilnehmer nach Erfüllung
         Die workflow-orientierte Software ermöglicht das sequentielle     der folgenden Kriterien:
     Abarbeiten von zuvor definierten Aufgaben. Dank der integrierten       Erfolgreiche Teilnahme am Einsteigerseminar mit
     grafischen Gestensteuerung lassen sich die verschiedensten Grund-       Abschlussklausur
     parameter für die Abfolge von Arbeitsschritten und die optimierte      Erfolgreicher Abschluss einer Hausarbeit
     optische Bilddokumentation auf einfachste Art und Weise einstellen.
                                                                            Erfolgreiche Teilnahme am Aufbauseminar mit Abschlussklausur
         Die Speicherung dieser Parameter und die Kalibrierung aller
                                                                            Bestätigung des Arbeitgebers über eine min. einjährige
     grundlegenden Aufnahme- und Messeinrichtungen gewährleisten
                                                                             Berufspraxis im Unternehmen
     immer wieder reproduzierbare benutzerun-
     abhängige Arbeitsergebnisse.                                           Erfolgreiche Bearbeitung einer Wärmebehandlungsaufgabe
     Weitere Informationen zu unseren Laborleis-                             mit Prozess- und Ergebnisdokumentation
     tungen finden Sie unter                                                Mündliche Abschlussprüfung
     http://werkstofftechnik.com/                                          Wir gratulieren den Teilnehmern ganz herzlich zur erfolgreichen
     index.php?id=werkstofftechnik                                         Abschlussprüfung.

18                                                   The Heat Treatment Market Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016
Willkommen zum HK2016
      72. HärtereiKongress
Messe Köln-Deutz,                                            Halle 4.1, Stand A-050
26. bis 28. Oktober 2016

                                                  I
                                                    In diesem Jahr findet der HärtereiKongress zum dritten Mal in
                                                    Köln statt. Wir werden vom 26 bis 28. Oktober mit kompeten-
                                                    ten Mitarbeitern auf unserem Fachberatungsstand vertreten
                                                  sein und Ihnen unsere Leistungen vorstellen. Sie finden uns wie-
                                                  der in der Halle 4.1 der Messe in Köln-Deutz, Stand A-050. Wie
                                                  immer stehen Ihnen unsere Mitarbeiter als Ansprechpartner zur
                                                  Verfügung. Informieren Sie sich einfach über alle Aktivitätsfelder
                                                  unseres Instituts.
                                                       Praxisnahe Forschung durch eine Mitgliedschaft
                                                        im Technologie Forum Werkstoff & Wärme
                                                       Schadensfalluntersuchungen mit präzisen Angaben
                                                        zur zukünftigen Fehlervermeidung
                                                       Experimentelle Erstellung von kontinuierlichen
                                                        und isothermischen ZTU-Schaubildern
                                                       Prozessaudits für Wärmebehandlungen
                                                        mit integrierter Prozessfähigkeitsanalyse
                                                       Prozessaudits für Stahllieferungen mit
                                                        detaillierter Überprüfung von Werksprüfzeugnissen
                                                       Systemaudits im Auftrag der Geschäftsleitung
                                                        für das eigene Unternehmen
                                                       Datenbank StahlWissen® 2017 mit erweiterten
                                                        Suchfunktionen und aktuellen Daten
                                                       Datenbank StahlRegression 2017 mit der weiter
                                                        entwickelten Benutzeroberfläche zur Modellierung
                                                        von Wärmebehandlungsprozessen
                                                       Datenbank MetalloROM 2017 mit inzwischen mehr als
                                                        2100 Gefügeabbildungen aus der täglichen Praxis
                                                       Datenbank EinsatzHärtung 2017 als Simulation von
                                                        Aufkohlen und Einsatzhärten mit attraktiver
                                                        Visualisierung der Prozessvorgänge.
                                                       Auftragsmanagementsystem HärtereiKaufmann für
                                                        Härtereien, aber auch für andere Dienstleister
                                                       Firmenpräsentationen durch journalistische Interviews in
                                                        der Zeitschrift „DER WÄRMEBEHANDLUNGSMARKT“
                                                       Berufliche Qualifikationen durch Seminare mit
                                                        Institutsabschlussprüfungen
                                                       Fertigungsbegleitende Werkstoffprüfung und metallo-
                                                        graphische Untersuchungen als Routineprüfungen
                                                       Bewertung der eigenen Qualitätslage im Rahmen von
                                                        bundesweiten Ringversuchen
                                                       Richtreihen zur metallographischen Abschätzung des
                                                        Restaustenitgehalts

      Der Wärmebehandlungsmarkt 4/2016 The Heat Treatment Market                                                       19
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