Ein Boost für Ihre Gesamtanlagen-Effektivität (GAE)

Marco Thull | 24. November 2020

Die Gesamtanlageneffektivität (GAE): Sie zu optimieren, ist das Ziel von Elektronikproduzenten. igus unterstützt Hersteller mit einer neuen Leitungsführung für den Reinraumbereich.

Der Begriff Gesamtanlageneffektivität (GAE), oder englisch Overall Equipment Effectivness (OEE), ist ein Maß für die Wertschöpfung einer Anlage – eine Kennzahl zwischen 0 und 100 Prozent, mit der sich die Produktivität auf einen Blick darstellen lässt. Drei Faktoren beeinflussen die GAE: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Um die GAE zu berechnen, müssen Hersteller zunächst von der Kalenderzeit (24×7) die geplanten Stillstände abziehen – etwa Produktionspausen und Wartungseinsätze. Die verbleibende Betriebszeit ist als 100 % definiert. Zieht man von dieser GAE-Basis die Leistungs-, Verfügbarkeits- und Qualitätsverluste ab, so ergibt sich die GAE der Anlage, ein Prozentwert, der darstellt, zu welchem Anteil der geplanten Laufzeit die Maschinen den Qualitätskriterien entsprechend produzierten.

Winzige Partikel führen zu Qualitätsverlusten

Der Qualitätsfaktor ist eine der drei GAE-Säulen. Er lässt sich berechnen, indem man von der Anzahl der produzierten Teile die Nacharbeits- und Ausschussteile abzieht und das Ergebnis durch die Anzahl der produzierten Teile dividiert. Ausschuss, der entsteht beispielsweise bei Elektronikproduzenten, wenn sich winzige Partikel – für das Auge kaum sichtbar – auf sensiblen Produkten wie Halbleitern absetzen und diese zerstören. Partikel, die können beispielsweise durch Abrieb an Maschinenteilen entstehen, etwa an Kabeln und Leitungen. Ein Wechsel auf eine moderne Leitungsführung wie die e-skin single pods ist in vielen Fällen eine Möglichkeit, Qualitätsverluste zu senken und die GAE zu erhöhen – mit geringem finanziellen und organisatorischen Investment.

Höhere Qualität: Leitungsführung verursachen so gut wie keinen Abrieb 

e-skin single pods: Das sind flache Profile, die Kabel und Leitungen in Reinräumen von der Außenwelt abschirmen. Die Profile bestehen aus Hochleistungskunststoffen, die abrieboptimiert sind. So finden sich während des Betriebs in einem Kubikmeter Umgebungsluft höchstens zehn Partikel der Größe 0,1 Mikrometer (0,0001 Millimeter), bestätigt das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA). Damit entsprechen die e-skin single pods der höchsten Reinraumklasse ISO-Klasse 14644-1. Zum Vergleich: Neben einem Raucher befinden sich in einem Kubikmeter Luft bis zu 100.000.000 Partikel, die größer als 0,5 Mikrometer sind. Partikel dieser Größe dürfen bei ISO-Klasse 14644-1 überhaupt nicht zu finden sein.

Höhere Verfügbarkeit: Modulares Design der Leitungsführung beschleunigt Wartung

Mit den e-skin single pods lässt sich eine weitere GAE-Säule positiv beeinflussen: die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen. Warum? Weil sich Ausfallzeiten dank des Designs reduzieren lassen. Bislang kommen bei Elektronikproduzenten vor allem Flachbandleitungen zum Einsatz, in denen verseilte Adern, sogenannte Verseilverbände, parallel geführt und durch zwei PTFE/PUR/PTFE Folien untrennbar verbunden sind. Ihr Nachteil: Ist eine Ader defekt, muss der Betreiber die gesamte Leitung austauschen. Hat er keinen verbindlichen Rahmenvertrag mit dem Hersteller, kann es zu langen Wartezeiten und Ausfallzeiten kommen – denn Flachbandleitungen sind meist kundenspezifisch und nicht ab Lager lieferbar. Eine Beschränkung, mit der die e-skin single pods brechen. Die Leitungen sind nicht verschweißt, sondern in einzelnen Profilen untergebracht, die sich mit einem Reißverschluss öffnen lassen. Der Tausch einer defekten Leitung ist somit in wenigen Minuten erledigt. Die Verfügbarkeit der Anlage und somit die GAE steigen.

Mit den e-skin single pods sparen Anlagenbetreiber zudem Bauraum und Energie. igus hat hierfür CFCLEAN als Alternative zu klassischen Leitungen entwickelt – Verseilelemente, die für den elektrischen Schutz mit einer PTFE-Folie verschweißt sind. Da kein Außenmantel nötig ist, ist das Gewicht um 21 Prozent gesenkt. Das reduziert die benötigte Antriebsenergie und ist vorteilhaft bei den ständig wachsenden Anforderungen an höhere Beschleunigungswerte. Zudem ist der Durchmesser um 18 Prozent reduziert und somit der Platzbedarf. Und Platz ist im Reinraum ein teures Thema. Die Kosten für einen Reinraum steigen exponentiell, je mehr Volumen benötigt wird.

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Peter Mattonet | 피터 마토넷

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