Lösungen, die Gold wert sind

Metalor Technologies

Das Schweizer Unternehmen Metalor Technologies ist ein internationaler Marktführer für moderne Werkstoffe und Edelmetalle und beliefert Elektronikhersteller sowie Hersteller von medizinischen und elektrischen Geräten weltweit. Wegen seiner Fähigkeit, innovative und zuverlässige Technologien zu entwickeln gilt Metalor als ein bevorzugter Anbieter mit weltweit exzellenten Ruf. Unabhängig von eigenen Interessen, hat Metalor durch seine Erfahrung neue Marktsegmente für viele seiner Partner geschaffen. Um seine Ziele in der Verfahrenstechnik zu erreichen, verlässt sich Metalor der bei der ständigen Suche nach innovativen Lösungen auf Minitab Statistical Software,.

Die Herausforderung

Als weltweit führender Hersteller von Metallpulvern verlässt sich Metalor auf Minitab, um innovative und zuverlässige Lösungen für die Qualitätsverbesserung zu entwickeln.

Zu den Produkten von Metalor zählt ein hochreines Silberpulver, das bei der Herstellung einer Reihe von mikroelektronischen Produkten eingesetzt wird, u. a. bei der Metallisierung von Solarzellen auf Siliziumscheiben oder bei Folientastschaltern auf flexiblem Kunststoff. Zwei Eigenschaften des Pulvers – Dichte und Flächeninhalt der Oberfläche – sind wesentlich für seine Qualität und Leistungsfähigkeit in den Prozessen des Kunden. Diese beiden Eigenschaften lassen sich in der Produktion jedoch nur schwer prognostizieren oder steuern. Mit den Werkzeugen für die Versuchsplanung (DOE) in Minitab sowie einer Reihe von eigenen bewährten Vorgehensweisen bei der Versuchsplanung wollte Metalor bestimmen, wie Dichte und Flächeninhalt der Oberfläche durch drei wichtige Prozesseingaben beeinflusst werden: Reaktionstemperatur, Ammoniumkonzentration und Rührgeschwindigkeit. Das Ziel: die Qualität des Silberpulvers verbessern.

Einsatz von Minitab

Nachdem Metalor die drei Hauptfaktoren im Prozess identifiziert hatte, wurden diese analysiert, um ihren Effekt auf Produkte mit Silberpulver zu bestimmen. Mit Hilfe eines vollfaktoriellen Experiments in Minitab – mit nur einer hohen und einer niedrigen Einstellung für jede Eingabe – konnte Metalor effektiv den Effekt der einzelnen Eingaben sowie die Wechselwirkungseffekte zwischen diesen Eingaben auf die untersuchten zwei Ausgabevariablen auswerten. Die Berechnungen von Trennschärfe und Stichprobenumfang in Minitab zeigten, dass das vollfaktorielle Experiment repliziert werden musste, um die benötigte statistische Trennschärfe zum Bestimmen der für den Prozess wichtigen Effekte zu erreichen. Die Minitab-Analyse ergab zwei Gleichungen, mit denen ein überlagertes Konturdiagramm generiert wurde, in dem die beiden Antwortvariablen als Funktion der Prozessbedingungen dargestellt wurden. Mit Hilfe des Diagramms konnte Metalor seinen Prozess anpassen und damit die Kundenanforderungen für Dichte und Flächeninhalt der Oberfläche des Pulvers erfüllen. Nach der Umsetzung der neuen Prozesseinstellungen zeigten die Regelkarten in Minitab deutlich die langfristigen Vorteile des verbesserten Prozesses.

Dieses Haupteffektediagramm für die Dichte zeigt deutlich, dass zwei der drei von Metalor untersuchten Faktoren einen stärkeren Effekt auf die Dichte des Pulvers hatten.

Mit der DOE-Modellierungsfunktion in Minitab wurde ein überlagertes Konturdiagramm erzeugt. Hiermit konnten die optimalen Prozessbedingungen ermittelt werden, die zum Erfüllen der Spezifikationen bei beiden Antwortvariablen benötigt wurden.

Ergebnisse

Da Silber teuer ist, mussten die Versuche in reduziertem Umfang durchgeführt werden, um Kosten zu sparen. Trotzdem konnte Metalor dank Minitab eine Lösung finden, mit der die Streuung im Prozess um 50 % gesenkt und die Qualität des Silberpulvers verbessert wurde. Die Lösung wurde umgesetzt und der Prozess über einen längeren Zeitraum überwacht. In Minitab-Regelkarten wurde die signifikante Abnahme der Prozessstreuung veranschaulicht, die zu einem höherwertigen Pulver und zur Erfüllung der Kundenspezifikationen führte. Darüber hinaus wurde die Anzahl der zurückgewiesenen Chargen durch diese Verbesserungen um 75 % reduziert, und die Produktion von Silberpulver bei Metalor wurde effizienter und kostengünstiger. Die Innovationen von Metalor in der Verfahrenstechnik machen das Unternehmen zu einem der Branchenführer – ein Branchenführer, der sich auf Minitab als effektiven Partner für seine Qualitätsverbesserungsmaßnahmen verlässt.

Minitab-Regelkarten zeigen die drastischen Auswirkungen, nachdem die im Experiment ermittelten optimalen Prozessbedingungen umgesetzt wurden.

Originaltext: Minitab LLC., Minitab Case Studies: Solutions as Good as Gold: Metalor Technologies