Für die Seitenwangen eines geschweißten Maschinenrahmens sieht der Zuschnittplan 20 mm dickes Blech aus S355J2 vor. Der Stahlhändler kann S355JR schon morgen liefern. Das vorgeschriebene Blech kommt erst nächste Woche. In beiden Angeboten steht „S355“, die Abmessungen stimmen, und der Termin an der Schneidanlage ist bereits reserviert. Wie sollte der Einkauf vorgehen?
Zunächst sollte der Einkauf dem Stahlhändler sagen, welche Nachweise er braucht, um das Angebot prüfen zu lassen. Die Frage „Sind die beiden Stähle gleichwertig?“ greift zu kurz. Entscheidend ist, welche Eigenschaften übereinstimmen müssen, für welches Bauteil der Ersatz vorgesehen ist und wer ihn freigeben darf.
In unserem Beitrag zur technischen Prüfung von Angebotsanfragen haben wir erläutert, wie Kunde und Lieferant die Werkstoffanforderungen vor der Bestellung klären. Hier geht es um die Entscheidung, die ansteht, wenn der Lieferant einen anderen Werkstoff anbietet.
1) Klären, was sich tatsächlich ändert
Ausgangspunkt sind die für die Fertigung freigegebene Zeichnung, die Stückliste und die Spezifikationen, auf die sich die Bestellung bezieht. Prüfen Sie die vollständige Werkstoffbezeichnung einschließlich der maßgebenden Produktnorm, der Stahlgüte und des gegebenenfalls vorgeschriebenen Lieferzustands. Vergleichen Sie diese Angaben mit dem schriftlichen Angebot des Stahlhändlers für die benötigte Blechdicke und Erzeugnisform.
Manchmal zeigt sich schon hier, dass gar kein Werkstoffwechsel nötig ist. Ein anderer Händler hat möglicherweise ein Blech auf Lager, dessen Prüfbescheinigung die vollständige ursprüngliche Spezifikation abdeckt. Ist der Bezug über diesen Händler zulässig und sind alle Anforderungen nachgewiesen, bleibt es beim vorgeschriebenen Werkstoff. Nennt das Angebot dagegen lediglich „S355“, fehlen Angaben. Fordern Sie die vollständige Bezeichnung an, bevor Sie das Blech als spezifikationsgerecht oder als Alternative einstufen.
2) Die für die Konstruktion entscheidende Eigenschaft vergleichen
Beim Maschinenrahmen liegt der wesentliche Unterschied in der geforderten Kerbschlagzähigkeit. Für die beiden Stahlgüten nach EN 10025-2 beträgt die geforderte Mindestkerbschlagarbeit im Charpy-Kerbschlagbiegeversuch 27 J bei +20 °C für S355JR und 27 J bei −20 °C für S355J2. Der Energiewert ist gleich, die Prüftemperatur unterscheidet sich. Die Werkstofftabelle von Arvedi für unlegierte Baustähle stellt die Werte gegenüber.
Ein Prüfergebnis bei +20 °C belegt nicht, wie sich der Stahl bei −20 °C verhält. Umgekehrt bezeichnen die −20 °C die Temperatur, bei der die Probe geprüft wird. Daraus lässt sich keine Mindestbetriebstemperatur für den fertigen Rahmen ableiten. Der Einkauf kann den Unterschied feststellen. Was er für das Bauteil bedeutet, beurteilt der für die Konstruktion verantwortliche Ingenieur.
Bei einem anderen Angebot kann die Mindeststreckgrenze bei der bestellten Blechdicke ausschlaggebend sein, der Lieferzustand oder eine geforderte Eigenschaft in Dickenrichtung. Stellen Sie für jeden relevanten Punkt die Anforderung der nachgewiesenen Eigenschaft gegenüber. Kennzeichnen Sie fehlende Angaben ausdrücklich. So ist erkennbar, welchen Nachweis der Lieferant noch vorlegen muss.
3) Die Aufgaben von Konstruktion und Schweißaufsicht trennen
Die Konstruktion prüft, ob der alternative Werkstoff die funktionalen Anforderungen des Bauteils erfüllt. Die Schweißaufsicht klärt, ob die vorgesehenen Verbindungen mit den für den Auftrag verfügbaren Verfahren und Qualifikationen hergestellt werden können. Eine positive Antwort auf die eine Frage lässt die andere offen.
Die Erläuterungen des TWI zur Gruppierung von Grundwerkstoffen verdeutlichen den Unterschied. Schweißtechnische Regelwerke fassen bestimmte Grundwerkstoffe zu Gruppen zusammen. Dadurch kann die Qualifikation eines Schweißverfahrens einen festgelegten Werkstoffbereich abdecken. Selbst wenn beide Stahlgüten in diesen Bereich fallen, benötigt der Fertigungsbetrieb eine Freigabe, um von der Kundenzeichnung abzuweichen. Umgekehrt erweitert die Zustimmung des Kunden zum Werkstoffwechsel nicht den Geltungsbereich des qualifizierten Schweißverfahrens.
Nennen Sie beiden Verantwortlichen die Teilenummer und die Blechdicke und kennzeichnen Sie die betroffenen Schweißverbindungen. Soll das Teil gebogen werden, gehört auch das Biegedetail dazu. Für eine ebene Seitenwange und einen kaltgekanteten Halter können unterschiedliche fertigungstechnische Prüfungen nötig sein, selbst wenn beide aus demselben Blech geschnitten werden.
4) Prüfen, ob die Alternative den Liefertermin tatsächlich vorzieht
Im Beispiel bietet der Stahlhändler an, das Blech früher zu liefern. Für den Maschinenhersteller (OEM) zählt, ob er dadurch den fertigen Rahmen früher erhält. Sind zusätzliche Nachweise und eine technische Prüfung nötig und bleibt der nächste freie Termin für die mechanische Bearbeitung unverändert, bringt das früher gelieferte Blech für den Auftrag womöglich keinen Zeitgewinn.
Ein Antrag auf Werkstoffänderung sollte vier Fragen beantworten:
- Was soll sich ändern? Vorgeschriebener und vorgeschlagener Werkstoff, Zeichnungsstand, betroffene Teile und Stückzahl.
- Worauf stützt sich der Vorschlag? Vergleich der relevanten Eigenschaften, zugehörige Nachweise und offene Fragen.
- Welche Liefertermine sind möglich? Realistischer Versandtermin für das fertige Bauteil bei jeder der beiden Werkstoffoptionen, einschließlich der Zeit für die technische Prüfung und gegebenenfalls erforderliche Versuche.
- Wer muss bis wann entscheiden? Zuständigkeit für die Freigabe und spätester Termin, zu dem sie den Liefertermin noch verbessern kann.
So kann der Einkauf begründet an der ursprünglichen Bestellung festhalten, wenn das die bessere Lösung ist. Bietet die Alternative einen tatsächlichen Vorteil, hat die Konstruktion die nötigen Informationen, um rechtzeitig zu entscheiden.
5) Den Umfang der Freigabe im Zuschnittplan sichtbar machen
Angenommen, der zuständige Ingenieur des Kunden genehmigt den alternativen Stahl für zwei Seitenwangen eines einzelnen Rahmens. Voraussetzung ist, dass die Prüfbescheinigung für das zugeordnete Blech vor dem Zuschnitt geprüft wird. Die Freigabe muss die beiden Teile, den Auftrag und diese Bedingung eindeutig benennen. Ebenso muss erkennbar sein, dass für den Halter, der im Schachtelplan neben den Seitenwangen liegt, weiterhin die ursprüngliche Werkstoffvorgabe gilt.
Der Einkauf kennt den Umfang der einmaligen Freigabe. Der Bediener an der Schneidanlage sieht womöglich nur drei Konturen auf demselben Plan. Die Arbeitsvorbereitung sollte für die betroffenen Teile einen eigenen Schachtelplan erstellen oder den bestehenden Plan so anpassen, dass jedes Teil dem richtigen Blech zugeordnet ist. Die Wareneingangsprüfung kann dann die Blechkennzeichnung mit der Prüfbescheinigung und der Freigabe abgleichen, bevor sie das Blech für den Zuschnitt der betreffenden Teile freigibt.
Eine Freigabe für zwei Stück ändert nicht die Materialstammdaten für den nächsten Auftrag. Möchte der OEM den alternativen Stahl auch für Folgeaufträge zulassen, sollte die zuständige Stelle die Zeichnung oder Spezifikation im regulären Änderungsverfahren anpassen.
6) Bei bereits zugeschnittenem Blech zuerst die betroffenen Teile ermitteln
Sobald der Werkstoff in die Fertigung gelangt ist, lautet die Frage: „Wo wurde er verwendet, und wie lässt sich das belegen?“ Ermitteln Sie die betroffenen Zuschnitte, den verbliebenen Blechrest und die Baugruppen, in denen bereits Teile aus diesem Blech verbaut sind. Sperren Sie die betroffenen Positionen für die weitere Verwendung oder Bearbeitung, bis die zuständige Stelle über das weitere Vorgehen entschieden hat. Maßgeblich ist das für den Auftrag festgelegte Verfahren zum Umgang mit Abweichungen.
Ein Zuschnittnachweis, der jedes Teil seinem Ausgangsblech zuordnet, kann die Prüfung auf wenige Teile begrenzen. Fehlt diese Zuordnung, belegt eine Prüfbescheinigung in den Einkaufsunterlagen allein nicht, in welchem Rahmen der Stahl verbaut wurde. Ist die Rückverfolgbarkeit gegeben, kann die Fertigung die betroffenen Teile sperren und an den übrigen weiterarbeiten.
Praktisches Fazit
Wenn der Termin an der Schneidanlage bereits reserviert ist, hilft dem Stahlhändler eine konkrete Rückmeldung: „Die Zeichnung schreibt S355J2 vor. Bitte bestätigen Sie, ob Sie ein Blech liefern können, dessen Prüfbescheinigung diese Anforderung abdeckt. Falls Sie stattdessen S355JR anbieten, nennen Sie uns bitte die Kennzeichnung des konkreten Blechs, senden Sie uns die zugehörigen Nachweise und teilen Sie uns mit, wie lange Sie das Blech für die Prüfung reservieren können.“ Damit weiß der Lieferant, welche Angaben der Einkauf benötigt. Zugleich bleiben beide Lieferoptionen offen, ohne dass ein nicht freigegebener Werkstoff in den Zuschnitt gelangt.
SL Industries fertigt Stahlbauteile und verbindet dabei Zuschnitt, Umformen, Schweißen und CNC-Bearbeitung. Ist der für Ihr Projekt vorgeschriebene Stahl kurzfristig nicht verfügbar, senden Sie uns die Zeichnung, die vollständige Werkstoffbezeichnung, die Blechdicke und den benötigten Liefertermin an info@sl-industries.com. Unser Team prüft gemeinsam mit Ihnen, was die verfügbaren Optionen für die Fertigung bedeuten.
