Anwendungsbericht: Fluke 8588A Referenzmultimeter

Metrologen des Kalibrierlabors von Fluke Calibration kalibrieren und warten eine Vielzahl von Kundengeräten. Das Labor hat kürzlich seine Arbeitsabläufe und Hardware zur Steigerung des Durchsatzes modernisiert.

Die wesentlichste vorgenommene Änderung war der Ersatz des Fluke 8508A 8,5-stelligen Referenzmultimeters durch ein Fluke 8588A Referenzmultimeter. Das Fluke 8588A ermöglichte dem Team, folgende Vorteile zu realisieren:

• Reduzierung der Kalibrierzeit um 50 %
• Beseitigung eines erheblichen Arbeitsrückstands
• Verringerung von Ausfallzeiten und Minimierung von Arbeitsunterbrechungen
• Erreichen einer termingerechten Laborleistung von 95 % nach der Implementierung

Hintergrund

Das Kalibrierlabor von Fluke Calibration in Everett, Washington, kalibriert und wartet eine breite Palette an Kundengeräten, die von Multimetern bis zu Kalibratoren reicht. Im Jahr 2024 initiierte das Labor ein internes Projekt zur Steigerung des Durchsatzes.

Im Verlauf einer Woche bewerteten Spezialisten die Labor-Arbeitsabläufe und entwickelten neue Methoden zur Prozessoptimierung. Ferner wurde die Laborausstattung bewertet, um zu ermitteln, welche Komponenten zur Optimierung und Beschleunigung der Kalibrierprozesse modernisiert werden sollten.

Herausforderungen

Eine der wesentlichen Herausforderungen für das Kalibrierlabor von Fluke Calibration war die Deckung der Kundennachfrage.

Ronald Chaussee, Metrologe bei Fluke Calibration, erklärte: Das Servicezentrum wurde regelrecht von Kalibratoren der 55XX-Serie der Kunden überschwemmt. Der umfangreiche Rückstand führte zu erheblichen Lagerproblemen.

Das Labor nutzt zwei zentrale Kalibrierplätze für eine breite Palette von Kundengeräten: einen älteren und einen modernen Kalibrierplatz. Der ältere Kalibrierplatz ist mit einem Keysight 3458A 8,5-stelligen Multimeter ausgestattet. Er arbeitet schnell, bietet jedoch nicht die für alle Kalibrieraufgaben erforderliche Genauigkeit. Der moderne Kalibrierplatz ist mit einem Fluke 5790B AC-Messnormal und einem Fluke 8508A 8,5-stelligen Referenzmultimeter ausgestattet, die eine höhere Genauigkeit für präzisere Kalibrierungen bietet. Diese Präzision ging jedoch zulasten der Geschwindigkeit.

Jonathan Spradlin, Metrologe bei Fluke Calibration, bemerkte: Ein wesentlicher Faktor, der zur Kalibrierzeit beitrug, war die Triggergeschwindigkeit des Fluke 8508A. Im Vergleich zu unserem älteren Kalibrierplatz zeigte das Fluke 8508A deutlich langsamere Messwerterfassungszeiten.

Die Messverzögerung führte zu einem aufgelaufenen Arbeitsaufkommen. Im Rahmen des internen Projekts zur Steigerung des Durchsatzes bewertete das Team den Gerätebedarf neu und stellte fest, dass ein Upgrade erforderlich war. Das Team wählte das Fluke 8588A Referenzmultimeter aufgrund seiner ähnlichen Funktionen wie das Keysight 3458A, jedoch mit verbesserten Spezifikationen hinsichtlich Geschwindigkeit und Genauigkeit.

Implementierung

Nach dieser Entscheidung installierte das Team das Fluke 8588A formell im Labor zum Ersatz des Fluke 8508A.

Spradlin erläuterte den anfänglichen Ansatz des Teams: Unser Ziel war es zu ermitteln, ob der Betrieb des Fluke 8588A im Emulationsmodus zufriedenstellende Ergebnisse liefern würde. Das Team wollte seine Fähigkeit für schnelle, einfache Messungen beurteilen und gleichzeitig die inhärenten Einschränkungen des Emulationsmodus berücksichtigen. Zum Beispiel konnte die Emulation zwar den Befehlssatz simulieren, aber nicht den Zustand des Fluke 8508A vollständig nachbilden. Folglich empfiehlt das Team, alle im Emulationsmodus erfassten Messungen während der ersten Nutzung zu verifizieren.

Spradlin kommentierte die Auswirkungen: Der Leistungsunterschied war erheblich.

Der Emulationsmodus ermöglichte dem Fluke 8588A, viele Funktionen des Fluke 8508A ohne Modifikation zu replizieren. In vielen Fällen konnte das Team reibungslos Messungen durchführen, ohne den Quellcode der Software ändern zu müssen. In anderen Fällen waren Anpassungen am MET/CAL-Code erforderlich, um genaue Tests zu gewährleisten.

Chaussee kommentierte: Obwohl die Softwareumstellung Aufwand erforderte, war sie beherrschbar. Selbst ohne umfassende MET/CAL-Programmierkenntnisse erwies sich die Anpassung der Emulationseinstellungen als relativ einfach. Diese Emulationsfunktion ist auch für Kunden zugänglich. Die Umstellung auf das Fluke 8588A war erheblich einfacher, als wenn das Team das Fluke 8508A durch ein Messnormal ohne Emulationsmodus ersetzt hätte.

Auch die Digitalisierung von Messungen wurde mit dem Fluke 8588A erheblich vereinfacht. Herkömmliche Methoden umfassen das Protokollieren von Messwerten im Speicher und den Export von Daten zur Verarbeitung. Das Fluke 8588A bietet jedoch eine vereinfachte Digitalisierungsfunktion, die es Metrologen ermöglicht, Wechselspannung und -strom zu messen und Messwerte direkt über die Frontplatte des Multimeters zu digitalisieren.

Für die Digitalisierung nutzt das Fluke 8588A ein fortschrittliches Triggersystem, das drei Triggerereignisse für die Probenaufnahme bietet. Zum Beispiel kann das Fluke 8588A Proben am Scheitelpunkt und Tiefpunkt einer Rechteckwelle erfassen, zusammen mit Minimal-, Maximal- und Span-Werten. Anschließend erzeugt das Messgerät sofort die Spitze-Spitze-Spannung der Rechteckwelle.

Dieses Verfahren erweist sich als geeignet und genau für die grundlegende Messdigitalisierung. Für fortgeschrittene Digitalisierungen, wie die Analyse von harmonischen Verzerrungen, sind jedoch traditionelle Methoden erforderlich. Brown folgerte: Das Fluke 8588A bietet glücklicherweise beide Möglichkeiten.

Ergebnisse

Mit dem Fluke 8508A erforderte die Kalibrierung eines einzelnen Kalibrators der 55XX-Serie 8 Stunden. Mit dem Fluke 8588A dauerte dieselbe Kalibrierung jedoch nur 4 Stunden, was einer Reduzierung der Kalibrierzeit um 50 % entspricht.

Die neue Ausstattung ermöglichte es dem Team, dem steigenden Volumen an kalibrierungsbedürftigen Kundengeräten gerecht zu werden. Innerhalb weniger Monate arbeitete das Team den Rückstand effizient ab.

Aktuell arbeitet das Labor mit einer termingerechten Leistung von 95 % und hat aufgrund der reduzierten Arbeitslast gelegentlich die Durchsatzziele übertroffen.

Spradlin bemerkte: Obwohl die Regale nicht vollständig leer sind, stellen sie nicht mehr die umfangreichen Lagerhaltungsprobleme dar, die zuvor aufgetreten sind.

Das Labor verzeichnete auch eine Reduzierung der Ausfallzeiten. Brown erklärte: Fälle von Produktionsunterbrechungen oder -stillständen aufgrund betrieblicher Probleme der Stationen sind zurückgegangen. Chaussee bestätigte, dass das Fluke 8588A die Zuverlässigkeit ihrer Gerätekonfiguration erheblich verbessert hat. Er führte aus: Die Wartung der modernen Stationen erfordert nun deutlich weniger reaktive Eingriffe im Vergleich zu den älteren Stationen.

Das Team prüft Möglichkeiten, das Fluke 8588A einzusetzen, um weitere Laborabläufe zu verbessern. Brown schloss ab: Die erzielten signifikanten Verbesserungen verändern grundlegend unseren Ansatz für andere Betriebsabläufe.