#4 | 2020
SYN] Magazin
9/21

Normenkonforme Maschinenfähigkeitsuntersuchungen

Atlas Copco Tools jetzt akkreditierte Anlaufstelle

„Sicherheitskritische Verschraubungen der Klasse A sollten unter allen Umständen mit geeignet geprüften Werkzeugen erfolgen.“ 

Im Interview mit Emil Gümüsdagli, Business Manager Calibration Services bei der Atlas Copco Tools Central Europe GmbH, klären wir die wichtigsten Fragen rund um die Thematik normenkonforme MFU, was es mit den einzelnen Vorgaben und Richtlinien eigentlich auf sich hat und warum industrielle Anwender ihre Werkzeuge regelmäßig prüfen sollten.


Atlas Copco ist seit Januar 2020 nun offiziell für die Prüfung nach VDI/VDE 2645-2:2014-09 mit den Verfahren M201 bis M208 akkreditiert. Wie kam es eigentlich zu dieser Entscheidung? 

Die Antwort auf diese Frage basiert auf dem Zusammenkommen der Richtlinie selbst. Vor dem Inkrafttreten der Richtlinie VDI/VDE 2645-2 gab es kein validiertes Verfahren zur Durchführung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen von Werkzeugen in der Schraubtechnik. Jeder Hersteller hatte hier eigene Verfahren definiert. Resultat: Die Ergebnisse der durchgeführten Prüfungen waren daher kaum vergleichbar.

Sicherheitskritische Verschraubungen der Klasse A sollten allerdings unter allen Umständen mit geeignet geprüften Werkzeugen erfolgen. Kommt es hier zu Unfällen mit Personenschäden bzw. Beeinträchtigungen der Mit-/Umwelt ist der Haftungsfall vorprogrammiert und die Folgen mitunter schwerwiegend. Hier muss ganz klar abgegrenzt werden: Werkzeugprüfungen nach unternehmenseigenen "Hausverfahren" entsprechen nicht dem Stand der Technik und sind damit im Rahmen von Produkthaftungsfragen kein anerkannter Nachweis über die Fähigkeit der Werkzeuge.

Dieser Umstand, aber auch die in Normen und QM-Systemen festgelegte Forderung nach standardisierter Prüfung, hat zur Entwicklung der VDI/VDE 2645-2 geführt. 

Die Richtlinie VDI/VDE 2645-2 (09:2014) wurde also erarbeitet, um die Kernpunkte des Qualitätsmanagements (z.B. nach ISO 9001 oder IATF 16949) aber auch die Forderung der VDI/VDE 2862 "Mindestanforderungen zum Einsatz von Schraubsystemen und - werkzeugen" zu erfüllen und damit die Vergleichbarkeit von Prüfergebnissen sicherzustellen. 

Mit Inkrafttreten der Richtlinie VDI/VDE 2645-2 gibt es nun ein normatives Dokument, dass die Werkzeugprüfungen nach Herstellervorgabe ablöst. Durch die kürzlich erfolgte Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025 können wir jetzt nicht nur unsere Automobilindustrie-Kunden bestmöglich unterstützen, die Anforderungen gemäß IATF 16949:2016 und VDI/VDE 2862 Blatt 1 einzuhalten, sondern auch alle anderen Kunden z.B. der Luftfahrtindustrie und Medizintechnik, welche auf Basis der ISO 9001 ff. und VDI/VDE 2862 Blatt 2 arbeiten, eine Möglichkeit eröffnen, ihre Schraubwerkzeuge gemäß eines standardisierten Verfahrens prüfen zu lassen. 



Sie haben uns eben erläutert, wie die VDI/VDE 2645-2 zustande gekommen ist. Nun möchten wir natürlich wissen, worum es genau in dieser Richtlinie geht. Können Sie uns dies kurz in Ihren Worten näher erklären?

Die Richtlinie VDI/VDE 2645-2 beschreibt die Durchführung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen für die regelmäßige Prüfung von Schraubwerkzeugen in der Fertigung und Serie, sowie welche statistischen Methoden zur Auswertung der ermittelten Messdaten zu verwenden sind. Es wird u.a. darauf eingegangen, dass der industrielle Fertigungsprozess verschiedenen Einflussgrößen unterworfen ist. Diese Einflussgrößen werden im Allgemeinen als die fünf „M“ bezeichnet: Mensch, Maschine, Material, Methode und Mitwelt (also Umgebungseinflüsse).

Durch die Maschinenfähigkeitsuntersuchung wird die Stabilität und Reproduzierbarkeit der Prozesseinflussgröße Maschine ermittelt. Dadurch lassen sich Aussagen über die zu erwartenden maschinenbedingten Prozessfehler treffen. Diese wiederum stellen ein objektives Vergleichsmaß für die Qualität unterschiedlicher Maschinen dar. Durch die MFU soll somit sichergestellt werden, dass nur geeignete Schraubwerkzeuge eingesetzt werden. Diese Eignung wird im Rahmen der Prüfung festgestellt.

Zur Durchführung der MFU ist eine Messbank erforderlich, die alle ungewünschten Einflussgrößen z.B. Reibung und Bewegung (Maschine) oder Beobachtungsfehler (Mensch) auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus kann die Zielgröße Winkel nur auf einer Messbank genau genug simuliert werden. Dies ist mit einem Schraubverband nicht möglich.

Gegenwärtig gibt es weltweit keine vergleichbare Richtlinie, welche die Durchführung einer MFU beschreibt.


Zum Verständnis: Die VDI/VDE 2645-2 gibt also „grob gesagt“ lediglich vor, wie die MFU korrekt durchzuführen ist. Wo ist aber nun geregelt, dass industrielle Werkzeuganwender diese nun auch durchführen müssen?

Das ist soweit richtig. Die VDI/VDE 2645 Blatt 2 beschreibt die regelmäßige Prüfung in der Fertigung und Serie. Es handelt sich hierbei also um ein Prüfverfahren. Die Antwort auf Ihre Frage ist daher etwas komplexer, denn hierzu sind weiterführend die speziellen Regelungen und Anforderungen für die einzelnen Industrien heranzuziehen.

Betrachten wir als Beispiel die Automobilindustrie: Durch die Einführung der IATF 16949, die schon seit 2016 für Kunden in der Automobil- und Zulieferbranche maßgebend ist, stiegen auch die Anforderungen, die bisherigen Maschinenfähigkeitsuntersuchungen nach Atlas Copco Global Standard/Service (früher MFU 25/50/100) nach VDI/VDE 2645-2 im akkreditierten Bereich durchzuführen. Denn Kernpunkt des Qualitätsmanagements nach IATF 16949 ist, dass eine Produktion unter beherrschten Bedingungen durchgeführt werden muss. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Einflussgrößen im Fertigungsprozess und die damit eingesetzten Werkzeuge (hier vor allem der Faktor Maschine) geprüft werden müssen. Ergo: Die VDI/VDE 2645-2 schließt hier eine Lücke. Somit verweist u.a. die IATF 16949 indirekt auf die Verwendung der VDI/VDE 2645-2. Bisher galt: Wenn es kein akkreditiertes Prüflabor gibt (welches adäquat akkreditiert ist), dann darf der Hersteller die Prüfung durchführen. Diese Ausnahme ist jetzt kaum mehr möglich, da wir seit Januar für die Prüfung von Werkzeugen akkreditiert sind.

Das bedeutet für die externe Vergabe: Messgeräte und Werkzeuge, die im qualitätsrelevanten Bereich zum Einsatz kommen, müssen von einem akkreditierten Kalibrier- oder Prüflabor kalibriert oder geprüft werden und „Kalibrierzertifikate oder Prüfberichte müssen ein Akkreditierungszeichen (ein Siegel) der nationalen Akkreditierungsgesellschaft tragen.“3 

Bedeutet dies nun im Umkehrschluss, dass Kunden diese Prüfung intern nicht mehr durchführen können?

Nein. Die Prüfungen können unter bestimmten Bedingungen auch intern durchgeführt werden. Dafür müssen sie allerdings verschiedene Voraussetzungen einhalten, um den Nachweis der Einhaltung des Standes der Technik im Rahmen der Produkthaftung erbringen zu können. Das bedeutet aber auch in den meisten Fällen hohe Investitionen und laufende Kosten. Kommt es dann zu einem Haftungsfall, muss dieser Nachweis erbracht werden. Ob alle Anforderungen wirklich eingehalten wurden, wird erst dann von unabhängiger Seite überprüft. Das bedeutet kundenseitig ein entsprechend hohes Risiko. Dieses Risiko kann ausgeschlossen werden, wenn die Prüfung durch ein externes akkreditiertes Prüflabor durchgeführt wird. Der Spielraum für nicht-akkreditierte Werkzeugprüfung ist daher sehr gering.

Wie eingangs bereits geschildert: Die Thematik ist sehr komplex. Wer jetzt unsicher ist, welche Anforderungen sich aus den geltenden Richtlinien für das eigene Unternehmen ergeben, dem empfehle ich unseren Workshop Maschinenfähigkeit von Schraubwerkzeugen. Hier gehen wir noch einmal detaillierter auf die verschiedenen Vorgaben ein.

Durch die erfolgreiche Akkreditierung ist Atlas Copco Tools nun der erste Hersteller überhaupt, der für MFUs im Drehmomentbereich von 1 N·m bis 1000 N·m akkreditiert ist. Wie muss man sich den Akkreditierungsprozess genau vorstellen und wer entscheidet schlussendlich über eine Akkreditierung? 

In jedem Industrieland gibt es eine entsprechende Akkreditierungs-Organisation. In Deutschland ist das die Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS). Akkreditiert werden können Kalibrier- und Prüflaboratorien. Um eine Akkreditierung zu beantragen und zu erreichen, müssen allerdings verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein, wie beispielsweise ein Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN ISO/IEC 17025, qualifiziertes und geschultes Personal, geeignete Messtechnik und validierte Verfahren bzw. Methoden. Im weiteren Verlauf des Akkreditierungsprozesses werden durch die Mitarbeiter der Akkreditierungsstelle, sowie durch die Fachbegutachter der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) Audits durchgeführt, um die Eignung festzustellen. Werden alle Anforderungen eingehalten, spricht die Akkreditierungsstelle die Akkreditierung aus. Diese wird selbstverständlich durch Folgeaudits regelmäßig überprüft.

Was uns bei der Umsetzung der umfangreichen Kriterien innerhalb des Akkreditierungsprozesses sicherlich geholfen hat, sind die strengen Vorgaben und Ziele, die sich Atlas Copco im Bereich Werkzeugprüfung selbst auferlegt hat. Seit Mitte 2017 bieten wir beispielsweise bereits die Durchführung der Prüfungen nach VDI/VDE 2645-2 an – allerdings ohne Akkreditierung. Daher haben wir uns sehr gefreut, dass Ende Januar die Akkreditierung mit der Zustellung der Akkreditierungsurkunde erfolgt ist. Denn diese war das Ergebnis harter und langer Arbeit, bei der abteilungsübergreifend alle unterstützt haben. 





Apropos Atlas Copco „interne Vorgaben“: Wie sind hier die Werkzeugprüfungen nach Atlas Copco Global Standard/Service (also MFU 25, 50 und 100) oder die Werkzeugprüfungen im nicht-akkreditierten Bereich der VDI/VDE 2645-2 einzuordnen?

Unsere Werkzeugprüfungen MFU 25, 50 und 100 basieren nicht auf normativen Verfahren, sondern sind „Hausverfahren“, die wir als Hersteller entwickelt haben (Atlas Copco Global Standard/Service). Diese Hausverfahren sind an die VDI/VDE 2647 angelehnt. Die VDI/VDE 2647 beschreibt die Typprüfung von Schraubwerkzeugen - Drehmoment- und Drehmoment-/Drehwinkelprüfung.

Die Prüfung nach VDI/VDE 2645-2 im nicht-akkreditierten Bereich wird genauso durchgeführt, wie im akkreditierten Bereich. Hier besteht in unserem Hause kein Unterschied. Lediglich der Ergebnisbericht (Prüfschein) trägt kein Akkreditierungssymbol (DAkkS-Logo).

Das ist eine Besonderheit bei Atlas Copco Tools! Denn wir wollen sicherstellen, dass unsere Kunden in jedem Fall ein geeignetes Werkzeug einsetzen. Sofern keine akkreditierte MFU (z.B. gemäß IATF 16949) gefordert wird, handelt der Kunde somit nach Stand der Wissenschaft und Technik (bzw. wir in seinem Auftrag).


„Um etwa geforderte Maschinenfähigkeitsuntersuchungen oder Wartungsintervalle auch in der aktuellen Situation einhalten zu können, bieten wir auch die Möglichkeit, Werkzeuge verstärkt zu unserem Prüflabor nach Essen zu senden. Um den Prozess zu erleichtern, lassen wir unseren Kunden auch gern Transportboxen zukommen.“ 
- Emil Gümüsdagli, Business Manager Calibration Services bei der Atlas Copco Tools Central Europe GmbH -


Eine letzte Frage zu der Akkreditierung: Atlas Copco Tools ist für die Verfahren M201 bis M208 gemäß VDI/VDE 2645-2 akkreditiert. Was versteht man genau unter M201 bis M208?

Wir dürfen motorisch getriebene Werkzeuge, kontinuierlich drehend in einem Bereich von 1 N·m bis 1000 N·m prüfen. Die Verfahren M-201 bis M-204 sind werkzeugbezogen. D.h. das Werkzeug selbst wird geprüft. Es werden hierfür bis zu 4 Prüfpunkte gemessen. Die Zahl der Prüfpunkte hängt davon ab, ob das Werkzeug homologiert (typgeprüft) wurde und/oder ob eine Winkelüberwachung vorhanden ist. 

Die Verfahren M-205 bis M-208 sind schraubstellenbezogen. Die Schraubstellenbezogene MFU richtet sich nach den Prozessvorgaben des Kunden. Je nach Prozessvorgabe kann es sich hierbei um eine Drehmoment- oder Drehwinkelprüfung handeln. 

Der Vollständigkeit halber sollte ich jedoch noch erwähnen, dass pulsende Schraubwerkzeuge einen Sonderfall darstellen und die richtlinienkonforme Umsetzung nur über unsere Produktentwicklung in Nacka (Schweden) möglich ist. Im Bedarfsfall bieten wir bis auf Weiteres unsere internen Standards an.

Wir haben uns jetzt bereits ausgiebig über die Thematik der Richtlinien unterhalten. Wie oft sollte denn nun eigentlich eine Prüfung nach der VDI/VDE 2645-2 durchgeführt werden?

Da die Produktion in jeder Situation unter beherrschten Bedingungen stattfinden muss, wird von Atlas Copco (als Hersteller), wie bisher auch, für alle Werkzeugprüfungen und MFUs ein Intervall von einem Jahr und nach jeder Wartung/Reparatur empfohlen.

Das akkreditierte Prüflabor befindet sich am Atlas Copco Tools Standort Essen. Können Sie denn auch Prüfungen beim Kunden vor Ort durchführen?

Ja, denn das Prüflabor von Atlas Copco ist sowohl als stationäres Labor in Essen als auch für Vor-Ort-Einsätze bei Kunden akkreditiert. Zudem möchte ich ergänzen, dass wir bereits an der Erweiterung unserer Akkreditierung in Bezug auf den Messbereich, die Verfahren und weiterer Atlas Copco Standorte arbeiten.

In diesem Sinne sagen wir vielen Dank für das informative Gespräch und wünschen Ihnen und dem gesamten Team weiterhin viel Erfolg bei dem weiteren Akkreditierungsprozess.


3. Auszug IATF 16949:2016, Kapitel 7.1.5.3.2


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