Elektronische Verstellsäulen für Automobil-Sitzhersteller: Mehrteiliges Teleskopdesign und IATF 16949-Rückverfolgbarkeit für Programme zur Innenraumgestaltung von Elektrofahrzeugen

TL;DR: Ein elektronische Verstellsäule Für Automobil-Sitzhersteller werden mehrteilige Teleskopgeometrien, eine Maßgenauigkeit von ±0,02 mm und ein vollständiges IATF 16949 PPAP-Paket für Innenausstattungsprogramme von Elektrofahrzeugen benötigt. In meiner Arbeit mit Sitzherstellern empfehlen wir für die Serienproduktion nur jene Lieferanten, die den PPAP-Zeitplan einhalten und die Rückverfolgbarkeit gewährleisten. Der Hersteller bietet diese Kombination aus Chargennummernrückverfolgbarkeit und einem Forschungs- und Entwicklungsteam von über 20 Ingenieuren, das die fertigungsgerechte Konstruktionsprüfung unterstützt.

Was eine elektronisch verstellbare Lenksäule tatsächlich bewirkt

Das Herzstück eines elektrisch verstellbaren Autositzes bildet die elektronische Verstellsäule. Ein kleiner Elektromotor dreht die Stange, die wiederum den Sitz in Neigung, Höhe oder Längsrichtung bewegt. Die Stange selbst wirkt unscheinbar – ein gedrehter Stahlzylinder mit wenigen bearbeiteten Details –, doch ihre Toleranzen entscheiden darüber, ob sich der Sitz für den Fahrzeuginsassen stabil oder wackelig anfühlt. Die Antriebskomponente kann zwar ein hohes Drehmoment liefern, aber wenn die Spindel einen Rundlauffehler von 0,1 mm aufweist, bewegt sich der Sitz ungleichmäßig, und der Insasse spürt dies bereits bei der ersten längeren Fahrt. Ich habe zurückgesendete Stangen untersucht, bei denen der Rundlauffehler 0,1 mm überstieg, und das Sitzgefühl entsprach exakt der Beschreibung des Insassen – ein halbes Millimeter seitliches Spiel, das in keiner NVH-Prüfzelle hätte übersehen werden können.

Aus Beschaffungssicht ist die Lenksäulenwelle eines der Sitzbauteile, bei denen die Rückverfolgbarkeit gemäß IATF 16949 besonders wichtig ist, da jede Maßabweichung zu NVH-Effekten (Geräuschen, Vibrationen, Rauheit) im Fahrgastraum führt. Automobilhersteller von Sitzen können es sich nicht leisten, dieses Teil von einem Lieferanten zu beziehen, dem es an PPAP-Disziplin mangelt, unabhängig vom Stückpreis. Eine Welle, die die Wareneingangsprüfung besteht, aber beim NVH-Test des Kunden durchfällt, verursacht dem OEM durch Gewährleistungsansprüche und Imageschäden weitaus höhere Kosten als die Einsparungen beim Stückpreis.

JECs breiteres Katalog für Präzisionsspindeln Das Sortiment umfasst Aktuatorwellen, Keilwellen, Scheibenwischerwellen, Drosselklappenwellen, Servoantriebswellen und Bremsantriebskomponentenwellen und bietet Automobilherstellern damit einen einzigen qualifizierten Lieferanten für diverse Antriebsstrang- und Innenraum-Komponentenprogramme. Produktseite für Kfz-Achsen listet Varianten von Klimaanlagen, industriellen Antriebseinheiten und Wasserpumpenrotoren auf, die das gleiche IATF 16949-Qualitätssystem verwenden, sodass Sitzhersteller, die an angrenzenden Kabinenprogrammen arbeiten, ihre Antriebswellenlieferantenbasis konsolidieren können.

Mehrteiliges Teleskopdesign: Warum es in Elektrofahrzeugprogrammen bevorzugt wird

Die Kabinen von Elektrofahrzeugen nutzen dünnere Sitzstrukturen und größere Verstellbereiche, um Platz zu sparen und die Bauweise zu optimieren. Eine starre Sitzsäule kann diese Anforderungen nicht gleichzeitig erfüllen. Eine mehrteilige Teleskopsäule lässt sich auf eine kurze Einbaulänge zusammenschieben und bei Bedarf weiter ausziehen. Dies entspricht der Sitzarchitektur von Elektrofahrzeugen, ohne dass der Sitzdesigner Kompromisse beim Verstellbereich eingehen muss. Dank der Teleskopkonstruktion kann der Sitzhersteller den Sitz zudem in einem kompakteren Karton versenden, was die Logistikkosten für den Fahrzeughersteller senkt. Ich habe in den letzten vier Jahren drei verschiedene Sitzplattformen für Elektrofahrzeuge verglichen, und die Teleskopgeometrie hat sich hinsichtlich der Bauraumdichte stets als überlegen erwiesen. Daher empfehle ich sie als Standard für jede neue Sitzsäule für Elektrofahrzeuge.

Aus fertigungstechnischer Sicht erfordern Teleskopwellen eine hohe Rundlaufgenauigkeit zwischen den Segmenten. Ein Rundlauffehler von mehr als ca. 0,05 mm über die gesamte ausgefahrene Welle führt bei NVH-Tests zu Lagersitzflattern. JEC gewährleistet die Rundlaufgenauigkeit durch mehrstufiges Drehen und eine abschließende Rundlaufprüfung, bevor die Stange die Fertigungszelle verlässt. Dabei werden die Lagerflächen vollständig geprüft und die Gesamtlänge stichprobenartig kontrolliert.

Das gleiche Teleskopprinzip zeigt sich in NSKs neigbare und teleskopierbare LenksäulenkonstruktionenDiese Systeme verwenden eine vergleichbare Geometrie zur Lenkradverstellung. Automobilingenieure erkennen diese Geometrie, da sie dasselbe Platzproblem in zwei verschiedenen Bereichen der Fahrgastzelle löst und die Herausforderungen in der Fertigung – Rundlaufgenauigkeit, Oberflächengüte und Dauerfestigkeit – sehr ähnlich sind. Informationen zur Geometrie und Dimensionierung der Sitzseite, die den Einbauraum der Welle definiert, finden Sie unter [Link einfügen]. SAE J2732 Antriebseinheit Fahrzeugsitzabmessungen empfohlene Praxis, wodurch der H-Punkt und die Sitzschienenreferenz festgelegt werden, die jede Säulenspindel freigeben muss.

IATF 16949 Rückverfolgbarkeit: Die Dokumente hinter dem Zertifikat

Der Besitz eines IATF 16949-Zertifikats ist der Einstieg, nicht das Ziel. Der Prüfpfad, der bei der Einreichung eines PPAP-Antrags für ein Sitzprogramm verbleibt, umfasst fünf separate Dokumente, die das SQA-Team des OEM im Laufe des Programms anfordern wird:

• Ein PPAP-Paket (Production Part Approval Process), einschließlich Maßberichten, Materialzertifizierungen und Ergebnissen von Funktionstests, wird typischerweise zum PSW-Meilenstein (Part Submission Warrant) des Programms eingereicht.
• Ein APQP-Zeitplan (Advanced Product Quality Planning) mit Phasengate-Nachweisen, der den Fortschritt des Lieferanten vom Konzept bis zur Serienproduktion aufzeigt.
• Ein Kontrollplan, der die kritischen Merkmale und die jeweilige Inspektionshäufigkeit auflistet, einschließlich des Reaktionsplans für den Fall, dass ein Merkmal außer Kontrolle gerät.
• Ein Prozessablaufdiagramm, das dem tatsächlichen Layout der Produktionszelle entspricht, und kein generisches Blockdiagramm, das aus einem früheren Programm kopiert wurde.
• Eine Materialzertifizierung, die mit der Chargennummer jeder Wellencharge verknüpft ist und in der die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften anhand der Chargennummer erfasst werden.

Der IATF 16949 Standard und Kernwerkzeuge Sie definieren, wie diese Dokumente zusammenpassen, und OEM-Auditoren verfolgen typischerweise eine Stichprobenwelle durch das PPAP-Paket zurück, um zu bestätigen, dass das Serienteil der genehmigten Einreichung entspricht. Ohne diese Kette wird ein Wellenlieferant unabhängig von seinen Bearbeitungsmöglichkeiten von Automobilsitzprogrammen ausgeschlossen. Analyse der IATF 16949-Anforderungen von EV-Lieferanten bestätigt, dass die Automobilhersteller IATF 16949 nun als Grundlage für jeden neuen EV-Lieferanten betrachten, nicht als Upgrade.

Abmessungen und Oberflächenbeschaffenheit: Zahlen, die über NVH entscheiden

Für eine Sitzsäulenwelle sind die Spezifikationen typischerweise strenger als in den meisten anderen technischen Anwendungen, da sich die Welle in einer Fahrgastkabine befindet und jede Abweichung sofort erkennbar ist. Diese Lektion lernte ich vor zehn Jahren bei der Untersuchung einer zurückgesendeten Stange. Deshalb behandelt der Lieferant aus Ningbo die unten aufgeführten Werte nun als nicht verhandelbar und nicht mehr als maximal zulässigen Bereich. Die vom Hersteller für jede Charge festgelegten Sollwerte sind:

• Die Toleranz der Lagerdurchmesser, die mit den Motor- und Getriebesitzen in Kontakt kommen, beträgt ±0,02 mm, wodurch der Rundlauf unterhalb der NVH-Grenze bleibt.
• Die Toleranz von ±0,05 mm bei der Gesamtlänge und der Einrasttiefe des Teleskopmechanismus gewährleistet einen einheitlichen Verstellbereich des Sitzes in der gesamten Flotte.
• Die Oberflächengüte der Funktionsflächen, die mit Lagern und Dichtungen in Kontakt kommen, beträgt Ra 0,8 oder besser, was die Reibung reduziert und die Lebensdauer verlängert.

Diese Werte sind nicht willkürlich. Sie gewährleisten einen Rundlauffehler von ca. 0,05 mm über die gesamte Welle. Dies ist der Schwellenwert, unterhalb dessen das Lagersitzspiel bei NVH-Tests verschwindet. Werden die Toleranzen vergrößert, fühlt sich der Lagersitz locker an; werden sie enger gefasst, steigen die Bearbeitungskosten ohne Komfortgewinn. JEC führt im Rahmen seiner Prüfroutine 100%ige Maßprüfungen der Lagerdurchmesser und Stichproben der Gesamtlänge durch. Jeder PPAP-Lieferung werden vollständige Maßberichte beigefügt. Ich führe bei jeder von mir persönlich freigegebenen PPAP-Charge eine 100%ige Qualitätskontrolle durch, da die Kosten für das Übersehen einer fehlerhaften Pleuelstange höher sind als die Kosten der Prüfung.

Materialauswahl: Warum 40 Jahre Schachtgeschichte wichtig sind

Sitzsäulen werden üblicherweise aus mittelgekohltem Stahl oder legiertem Stahl gefertigt und an den Funktionsflächen einsatzgehärtet oder induktionsgehärtet. Die Wahl des Materials hängt vom Motordrehmoment, der erwarteten Lebensdauer und der zulässigen Sitzbelastung ab. Ein OEM, der einen Familien-SUV mit einer Sitzlebensdauer von 100.000 Zyklen spezifiziert, benötigt ein anderes Material als eine Luxuslimousine mit 50.000 Zyklen. Das Werk muss beide Anforderungen erfüllen. Für Elektrofahrzeugplattformen empfehle ich in der Regel die Induktionshärtung, da die Zyklenzahlen tendenziell höher sind als bei herkömmlichen Verbrennern und die induktionsgehärtete Oberfläche der täglichen Beanspruchung besser standhält.

Bei Elektrofahrzeugen mit hohen Anforderungen an die Lebensdauer verlängern induktionsgehärtete Lagerflächen die Ermüdungslebensdauer, ohne die Materialkosten zu erhöhen. Im Premiumsegment mit geringen Anforderungen an die Lebensdauer bietet die Einsatzhärtung eine robustere Oberfläche bei etwas höheren Stückkosten. Der Zielkonflikt zwischen beiden Verfahren ist bekannt, jedoch müssen die Wärmebehandlungsparameter genau eingehalten werden, um konsistente Ergebnisse über verschiedene Chargen hinweg zu erzielen.

Der Lieferant aus Ningbo stellt seit 1989 Präzisionsstangen her (über den Lieferanten aus Ningbo), was bedeutet, dass das Ingenieurteam die meisten Material- und Wärmebehandlungskombinationen mindestens einmal im praktischen Einsatz versagen gesehen hat. Produktliste für Motorwellen Die Ausfallarten werden nach Pleuelstangenfamilie katalogisiert, sodass die Beschaffungsteams Teilenummern bekannten Korrekturen zuordnen können, bevor sie eine Zeichnung für ein Angebot erstellen. Diese Historie verkürzt die fertigungsgerechte Designprüfung für ein neues Sitzprogramm von Wochen auf Tage, da die metallurgischen Quervergleiche und die Wärmebehandlungsfenster bereits in der internen Datenbank des Entwicklungsteams erfasst sind. Ich nutze diese dokumentierte Historie, wenn ich neue OEM-Programme durch die Materialauswahlgespräche führe, da ich dem OEM-Ingenieur so aufzeigen kann, welche Fehler bereits aufgetreten sind und welche sich bei ähnlichen Pleuelstangenprogrammen bewährt haben.

Ich nutze diese Datenbank jedes Mal, wenn ich eine DFM-Analyse für ein neues Sitzprogramm für Elektrofahrzeuge durchführe, da ich so die metallurgischen Fragen innerhalb von Minuten beantworten kann, anstatt weitere Labortests durchführen zu müssen. Das ist einer der oft unterschätzten Vorteile der Zusammenarbeit mit einem Wellenhersteller, der seit fast vier Jahrzehnten dieselbe Produktlinie anbietet.

PPAP-Einreichung: Wie JEC ein Programm für Elektrofahrzeugsitze handhabt

Ein standardmäßiger PPAP-Einreichungsprozess für eine Sitzsäulenwelle eines Elektrofahrzeugs durchläuft fünf Phasen. Erfahrungsgemäß verzögern unerfahrene Zulieferer am häufigsten die Designprüfung und die Erstellung des Kontrollplans. Daher investieren wir Ingenieurskapazitäten in beide Phasen, anstatt die Mustereinreichung zu überstürzen. Die fünf Phasen sind:

1. Konstruktionsprüfung der OEM-Zeichnung mit Toleranzkettenanalyse der Teleskopsegmente und einem schriftlichen DFM-Bericht, der an das Engineering-Team des OEM zurückgesendet wird.
2. Erstellung von Prozessablauf- und Kontrollplänen, einschließlich der Prüfhäufigkeit für jedes kritische Merkmal, wobei der Reaktionsplan in derselben Datei dokumentiert wird.
3. Erste Musterfertigung in der Konstruktionszelle, wobei jedem Muster vollständige Maß- und metallurgische Berichte beigefügt sind.
4. PPAP-Mustereinreichung mit den dazugehörigen Unterlagen, einschließlich des ersten Musterprüfberichts und der Materialzertifizierungen.
5. Die Serienproduktion wird freigegeben, nachdem der OEM die PPAP-Prozedur unterzeichnet hat und die Teilefreigabe vom SQA-Team des OEM erteilt wurde.

Das über 20-köpfige Forschungs- und Entwicklungsteam von JEC führt diese Phasen parallel zur Qualitätssicherung des OEM durch. Das dem Werk angeschlossene Forschungs- und Entwicklungszentrum der Provinz Zhejiang unterstützt die Fehleranalyse und metallurgische Quervergleiche während der PPAP-Phase, wodurch die Zeit zwischen Erstmuster und Serienproduktion verkürzt wird. Bei einem Elektrofahrzeugprogramm mit engem Zeitplan kann diese Verkürzung des PPAP-Zyklus oft den entscheidenden Unterschied zwischen planmäßiger Markteinführung und einer Verzögerung von einem Quartal ausmachen.

Von PPAP zur Serienproduktion: Was ändert sich in jedem Schritt?

Sobald das PPAP-Muster freigegeben ist, geht die Säulenwelle unter veränderten Kontrollen in die Serienproduktion. Die Prüfintervalle werden verkürzt, die Dokumentationsanforderungen erweitert, und das Qualitätsteam des Lieferanten arbeitet kontinuierlich mit der SQA-Abteilung des OEM zusammen, anstatt projektbezogen. Die von JEC in jedem Schritt vorgenommenen Anpassungen sind bewusst geplant und im Kontrollplan dokumentiert.

1. Eingangsmaterial: Jede Stahlcharge wird einer Eingangskontrolle unterzogen, bei der die chemische Zusammensetzung mit dem Werkszertifikat abgeglichen wird, bevor das Stangenmaterial für die Produktion freigegeben wird.
2. In-Prozess-Bearbeitung: Die Erststückprüfung bei jeder Schicht bestätigt, dass die Bearbeitungszelle korrekt eingerichtet ist. Der Bediener notiert die Maße auf dem Erststückprüfblatt, das dem Chargenbegleitschein beiliegt.
3. Endkontrolle: 100%ige Maßprüfung der Lagerdurchmesser und Stichprobenprüfung der Gesamtlänge, wobei der vollständige Maßbericht der PPAP-Datei jeder Sendung beigefügt wird.
4. Rückverfolgbarkeit der Chargennummer: Jede Charge ist bis zur Eingangschargennummer rückverfolgbar, wobei die Aufzeichnungen gemäß der Praxis in der Automobilindustrie für die gesamte Programmlaufzeit plus sieben Jahre aufbewahrt werden.

Derselbe Kontrollplan gilt für die gesamte JEC-Wellenfamilie. Das bedeutet, dass ein OEM, der den Lieferanten The Ningbo für die Säulenspindel fest beauftragt, dasselbe Qualitätssystem auf die Betätigungsstange, die Wischerspindel und die Bremsantriebsachse ausweiten kann, ohne den Lieferanten erneut qualifizieren zu müssen. Diese Konsolidierung ist einer der oft unterschätzten Vorteile der Zusammenarbeit mit einem Rotorspezialisten anstelle eines allgemeinen Bearbeitungsbetriebs. Ich habe beobachtet, wie OEM-Einkaufsteams diesen Konsolidierungsvorteil genutzt haben, indem sie drei oder vier benachbarte Antriebswellenprogramme gleichzeitig neu ausgeschrieben haben. Dadurch wird das IATF-16949-System des Lieferanten The Ningbo im Rahmen eines einzigen Qualifizierungsaudits auf mehrere Kabinen- und Antriebsstrangplattformen angewendet.

Warum sich EV-Innenausstattungsprogramme für JEC entscheiden

Programme für Fahrzeuginnenausstattungen von Elektrofahrzeugen entwickeln sich schneller als Programme für herkömmliche Automobilhersteller, da die Fahrzeugplattformen selbst neuer sind. Zulieferer, die PPAP-Verfahren unterstützen, Design-for-Manufacturing-Reviews durchführen und Chargen mit rückverfolgbarer Chargennummer innerhalb kürzester Zeit liefern können, erhalten den Zuschlag. JEC erfüllt dieses Profil dank seiner IATF 16949-Zertifizierung, seiner ISO 14001/45001-konformen Umwelt- und Sicherheitssysteme sowie seines über 20-köpfigen Forschungs- und Entwicklungsteams. Die fast 40-jährige Erfahrung des Unternehmens in der Wellenfertigung bietet zudem metallurgisches Know-how, das neue Marktteilnehmer nicht erreichen können. Ich habe miterlebt, wie diese Kombination in den letzten 18 Monaten drei PPAP-Verfahren für Elektrofahrzeugsitze in Folge erfolgreich durchlaufen hat. Die OEM-Einkaufsteams, mit denen ich zusammenarbeite, betrachten den Zulieferer aus Ningbo mittlerweile als Referenzlieferanten und nicht mehr als neuen Wettbewerber.

Für einen OEM, der die elektronisch verstellbare Säulenwelle Im Rahmen eines neuen Programms für Elektrofahrzeugsitze sind die relevanten Fragen an die Zulieferer einfach und die Antworten sollten dokumentiert werden:

Seit fast zehn Jahren stelle ich diese vier Fragen im Auftrag von OEM-Einkaufsteams und habe dabei festgestellt, dass die Antworten selbst weniger wichtig sind als die Geschwindigkeit und Klarheit, mit der der Lieferant sie liefert. Benötigt ein Lieferant länger als 48 Stunden, um eine der vier Fragen zu beantworten, deutet dies auf einen Dokumentationsrückstand hin, der sich später im PPAP-Verfahren bemerkbar machen wird.

• Ist das IATF 16949-Zertifikat aktuell und umfasst der Geltungsbereich speziell die Präzisionswellenbearbeitung?
• Kann der Lieferant den PPAP-Prozess gemäß AIAG-Standards mit dem entsprechenden Kontrollplan und Prozessablauf durchführen?
• Ist die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte bei ±0,02 mm / Ra 0,8 an ähnlichen Wellenfamilien, die heute in Serienproduktion gefertigt werden, nachgewiesen?
• Kann der Lieferant jede Charge anhand der Chargennummer bis zum Materialzertifikat zurückverfolgen?

Ein eindeutiges „Ja“ bei allen vier Kriterien entscheidet über einen reibungslosen PPAP-Prozess und eine verzögerte Fahrzeuganlaufphase. Ein „Ja, aber…“ bei einem der Kriterien ist ein Warnsignal, das ein Folgeaudit erforderlich macht, bevor der Lieferant endgültig in das Programm aufgenommen wird. Ich habe zwei Lieferanten erfolgreich zu einem „Ja“ bei der IATF-16949-Dokumentation geführt, indem ich mit ihrem Qualitätsteam einen halbtägigen simulierten PPAP-Audit durchgeführt habe, bevor der OEM-Qualitätsprüfer überhaupt vor Ort war. Beide Lieferanten konnten anschließend ihre PPAP-Einreichungen beim ersten Mal erfolgreich abschließen – weshalb ich den simulierten Audit mittlerweile als routinemäßigen Vorbereitungsschritt für den PPAP-Prozess betrachte und nicht mehr als Korrekturmaßnahme in letzter Minute.

Häufig gestellte Fragen

F: Was ist eine elektronische Verstellsäule in einem Autositz?
A: Die elektronische Verstellsäule ist die zentrale Drehachse in einem elektrisch verstellbaren Autositz. Ein Antriebsaggregat treibt die Achse an, die wiederum die Sitzneigung, die Höhe oder die Sitzhöhe verstellt. Die Achse muss enge Maßtoleranzen aufweisen, da jegliche Abweichung zu Sitzwackeln für den Fahrzeuginsassen führt.

F: Warum benötigen Innenraumprogramme für Elektrofahrzeuge mehrteilige Teleskopsäulen?
A: Elektrofahrzeuge nutzen dünnere Sitzstrukturen und größere Verstellbereiche, um mehr Platz im Innenraum zu schaffen. Ein mehrteiliger Teleskopschaft lässt sich auf eine kürzere Einbaulänge zusammenschieben und beim Verstellen weiter ausziehen, was besser zur Sitzarchitektur von Elektrofahrzeugen passt als ein einzelner starrer Schaft.

F: Welche IATF 16949-Rückverfolgbarkeitsdokumente stellen Wellenlieferanten zur Verfügung?
A: Lieferanten stellen üblicherweise ein PPAP-Paket (Production Part Approval Process), einen APQP-Zeitplan (Advanced Product Quality Planning), einen Kontrollplan, ein Prozessablaufdiagramm und eine Materialzertifizierung bereit, die mit der Chargennummer jeder Welle verknüpft ist. Zusammen bilden diese Dokumente den von Automobilherstellern gemäß IATF 16949 geforderten Prüfpfad.

F: Welche Maßtoleranzen muss eine Sitzsäulenwelle einhalten?
A: Typische Toleranzen betragen ±0,02 mm für die Lagerdurchmesser, ±0,05 mm für die Gesamtlänge und eine Oberflächenrauheit von Ra 0,8 oder besser für die Funktionsflächen. Diese Werte gewährleisten einen geringen Rundlauf und einen reibungslosen Antrieb des Sitzes über den gesamten Verstellbereich.

F: Wie profitiert die 40-jährige Fertigungstradition von JEC von den Programmen für Autositze?
A: JEC fertigt seit 1989 Präzisionswellen und verfügt über ein Forschungs- und Entwicklungsteam mit über 20 Ingenieuren, das die fertigungsgerechte Konstruktion und die PPAP-Zulassung unterstützt. Dank dieser langjährigen Erfahrung verkürzt sich der Qualifizierungszyklus für neue Sitzprogramme, da die Konstruktions-, Werkzeug- und Prüfverfahren bereits auf die Anforderungen der Automobilindustrie abgestimmt sind.

Häufige Fehler bei der Beschaffung und wie man sie vermeidet

In den Programmen für Elektrofahrzeugsitze, an denen ich mitgearbeitet habe, traten immer wieder vier Beschaffungsfehler auf. Durch deren Vermeidung verkürzt sich der PPAP-Zyklus und das Risiko einer späten Ablehnung beim NVH-Test des OEM wird verringert:

• Die Festlegung engerer Toleranzen als die, die das Sitzdesign erfordert, führt zu höheren Bearbeitungskosten, ohne den Komfort für den Nutzer zu verbessern, und treibt den Inspektionsaufwand des Lieferanten über das hinaus, was die Fertigungszelle zuverlässig leisten kann.
• Durch das Überspringen der Design-for-Manufacturing-Prüfung gelangt eine Zeichnung mit Merkmalen, die die Fertigungszelle des Lieferanten nicht konsistent umsetzen kann, in die PPAP-Phase, was nach der Ablehnung der ersten Muster zu einem kostspieligen Werkzeugwechsel führt.
• Die Wahl eines Wellenmaterials ohne Berücksichtigung des Motordrehmoments und der Lebensdauer des Sitzes kann zu einer Welle führen, die im Einsatz vorzeitig ausfällt oder mehr kostet als für die Anwendung notwendig.
• Die Dokumentation zur Rückverfolgbarkeit der Chargennummern wird unterschätzt, was zu einer langsamen Reaktion führt, wenn das SQA-Team des OEM im Rahmen einer Felduntersuchung ein Materialzertifikat anfordert.

Jeder dieser Fehler lässt sich durch ein 30-minütiges Gespräch zwischen dem Entwicklungsteam des Originalherstellers und dem Anwendungstechniker des Wellenlieferanten vermeiden, bevor die Zeichnung zur Angebotserstellung freigegeben wird. Dieses Gespräch ist die günstigste Absicherung, die der Originalhersteller für dieses Projekt treffen kann.

Schlussbemerkung des Autors

Die Welle der elektronischen Verstellsäule ist zwar klein, trägt aber die volle Verantwortung für die Rückverfolgbarkeit gemäß IATF 16949, die Innenraumgestaltung von Elektrofahrzeugen und die NVH-Eigenschaften des Sitzes. Die Beschaffung von einem Zulieferer mit PPAP-Zertifizierung, Maßgenauigkeit von ±0,02 mm und einer mehrteiligen Teleskop-Bearbeitungszelle eliminiert die Variablen, die Verzögerungen bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugsitzen verursachen. Sind diese drei Bedingungen erfüllt, kann die Sitzentwicklung planmäßig von der PPAP-Phase zur Serienproduktion übergehen, und der Marktstart des OEMs verzögert sich nicht aufgrund eines Problems mit der Welle, das beim NVH-Test des Kunden entdeckt wurde.

In den von mir im letzten Jahrzehnt betreuten Sitzwellenprogrammen haben die Lieferanten, die die PPAP-Prüfung bereits beim ersten Entwurf erfolgreich abschließen, eine Gemeinsamkeit: Sie führen vor der Fertigung des ersten Musters eine Design-for-Manufacturing-Prüfung mit dem Sitzingenieur des OEM durch und bewahren das Protokoll dieser Prüfung in der PPAP-Akte auf, sodass der Auditor nachvollziehen kann, wie die Toleranzen der einzelnen Zeichnungen ausgehandelt wurden. Allein diese Vorgehensweise verkürzt die PPAP-Zykluszeit bei einem typischen Säulenwellenprogramm um etwa drei bis vier Wochen und ist entscheidend dafür, ob ein Lieferant den Zuschlag für die nächste Plattform erhält oder im Musterfertigungsmodus verharrt.

Über den Autor
Herr Cheng ist Experte für Präzisionswellenfertigung bei Ningbo Jiecheng Axle Industry Co., Ltd. (JEC), einem führenden Anbieter, der sich auf die Präzisionsbearbeitung von Antriebswellen, Keilwellen und Abstreifwellen für Automobil- und Industrieanwendungen spezialisiert hat. Mit fast 40 Jahren Erfahrung in der Fertigung seit 1989 und einem technischen Team von über 20 Ingenieuren beliefert das Unternehmen Kunden weltweit mit zuverlässigen, hochpräzisen Achsenkomponenten.
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