Automatisierte Qualitätssicherungssysteme

Warum sind automatisierte Qualitätssicherungssysteme wichtig für moderne Hersteller?

Immer mehr Hersteller setzen automatisierte Qualitätssicherungssysteme ein, um Probleme erkennen zu können, bevor es zu spät ist oder diese Kostenerhöhungen verursachen. Automatisierte Qualitätssicherungssysteme verbessern zudem die Produktqualität insgesamt, erhöhen den Durchsatz, verringern überholte und aufwändige manuelle Prüfungen und verbessern die Wettbewerbsfähigkeit.

Quelle: Walter Automobiltechnik: Automatisierte Qualitätssicherung an einem Motorradrahmen

Dank der Fortschritte bei verschiedenen Prüf- und Messtechnologien lassen sich automatisierte Qualitätsprüfsysteme, insbesondere Inline- und At-Line-Messtechniklösungen, schnell umsetzen, um viele Probleme der Hersteller im Bereich der Qualitätssicherung zu beheben.

Werfen wir einen genaueren Blick auf automatisierte Qualitätssicherungssysteme und wie diese die industriellen Prozesse der Hersteller verändern.

Worin besteht der Unterschied zwischen manuellen Prüfungen und automatisierten Prüfungen?

Die Verfahren zur manuellen Qualitätsprüfung und zur automatisierten Qualitätsprüfung unterscheiden sich wesentlich.

Was sind manuelle Qualitätssicherungsprüfungen?

Bei vollständig manuellen Prüfungen messen, prüfen und bewerten Techniker und Anwender Produkte, entweder über die gesamte Fertigungslinie hinweg oder in bestimmten Intervallen während Produktionsläufen. Die vollständig manuellen Eingriffe hängen einzig von der menschlichen Beobachtung ab, statt von Prüfgeräten oder -technologie.

Andere Hersteller führen Erstmusterprüfungen (FAIs) mittels Koordinatenmessgeräten (CMMs) in einem speziellen Messlabor durch. Diese Art von Prüfungen scheinen automatisiert zu sein. Sie erfordern jedoch weiterhin Eingriffe durch erfahrene CMM-Spezialisten oder Messtechniker beim manuellen Beladen, Bedienen und Entladen der CMM.

Qualitätssicherung an einem industriellen Automobilteil mittels eines Koordinatenmessgeräts (CMM)

Diese Arten von Prüfungen sind jedoch anfällig für menschliches Versagen und sind auf das Fachwissen der Techniker angewiesen, welche die Arbeiten durchführen, was sich negativ auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Prüfmessungen auswirken kann. Zudem können manuelle Prüfungen zu ausgeprägten Engpässen führen, abhängig von der Effizienz der Prüfer sowie der Verfügbarkeit des Labors und der CMM. In Umgebungen mit hohem Durchsatz können die Prüfer letztendlich nicht jedes einzelne Teil oder Produkt prüfen. Das Ergebnis? Eine verringerte Produktionsleistung und schlechtere Produktionszeiten.

Was sind automatisierte Qualitätssicherungsprüfungen?

Automatisierte Prüfungen vermeiden praktisch alle Nachteile, welche mit vollständig manuellen Prüfungen und Prüfungen mit herkömmlichen CMMs einhergehen.

Hersteller entscheiden sich oft für einen individuell angepassten, robotergeführten optischen CMM-3D-Scanner oder ein schlüsselfertiges 3D-Scan-Koordinatenmessgerät zur Optimierung der Produktionszyklen. Diese erfordern neben dem Be- und Entladen keinerlei menschlichen Eingriff und erlauben automatisierte Prüfungen in besonders großem Umfang.

Diese automatisierten Qualitätsprüfsysteme werden für viele verschiedene Anwendungen eingesetzt, einschließlich Inline- und At-Line-FAIs, die Prüfung von Teilen und Werkzeugen im laufenden Prozess, die Überprüfung von Zulieferteilen und die Digitalisierung von Qualitätssicherungsmessungen für Rückverfolgbarkeit und Archivierung.

Prüfung einer LKW-Haube mit der automatisierten Qualitätssicherungslösung CUBE-R

Wie kann Automatisierung die Qualität verbessern?

Automatisierte Prüfsysteme bieten zahlreiche Vorteile, welche die Qualität von Teilen und fertigen Produkten verbessern. Hier einige Beispiele, wie Automatisierung die Qualität verbessert:

1. Aufgrund des Mangels an erfahrenen CMM-Bedienern setzen Hersteller vermehrt auf automatisierte Qualitätssicherungslösungen, sowohl um Produktionsengpässe zu vermeiden, als auch um die Qualität der geprüften Teile zu verbessern, da automatisierte Systeme unempfindlich gegenüber menschlichem Versagen sind. Des Weiteren können qualifizierte Mitarbeiter Aufgaben mit höherem Mehrwert zugewiesen werden, wie etwa Daten- und Prüfungsanalysen.
2. Automatisierte Qualitätssicherung verbessert die Zuverlässigkeit von Prüfmessungen. Mittels automatisierter Prüfungen werden präzise Messungen an komplexen Teilen und Fertigungslinien mit hohem Durchsatz sichergestellt.
3. Diese Systeme können mehr Daten für größere Mengen von Teilen in kürzerer Zeit erfassen. In Kombination mit leistungsstarken Berichtsfunktionen können Hersteller bessere Entscheidungen auf Grundlage zuverlässigerer Ergebnisse von einer höheren Anzahl von Komponenten treffen.

Da automatisierte Qualitätssicherungssysteme eine unerschöpfliche Menge an 3D-Daten erfassen, kann die Qualitätssicherung eines Hersteller dynamische Überprüfungen der Produktionsqualität in Echtzeit sowie umfassende Konformitätsprüfungen für Kunden erbringen.

Quelle: Walter Automobiltechnik: Echtzeitanalyse von 3D-Messdaten eines Motorradrahmens

Welche geschäftlichen Vorteile bieten automatisierte Qualitätsprüfungen?

Der Mehrwert automatisierter Qualitätsprüfungen beschränkt sich nicht nur auf hochwertigere Produkte und Teile. Die automatisierte Qualitätssicherung bietet Herstellern zudem die folgenden Vorteile:

Erhöhte Produktivität

Hersteller, die automatisierte Qualitätssicherungsprüfungen direkt an oder in unmittelbarer Nähe zur Fertigungslinie durchführen, um die Produktivität zu optimieren. Sie können:

• mehr Teile pro Stunde mit gleichen Maßen messen
• nur kritische Maße bei einer größeren Anzahl von Teilen messen, wodurch die Anzahl der pro Stunde gemessenen Teile steigt
• die gleiche Anzahl von Teilen messen, wobei für jedes dieser Teile mehr Informationen bereitgestellt werden; so wird ein Verlauf generiert und die Nachverfolgbarkeit verbessert
• mehr Teile und Maße pro Stunde messen

Fehler und Unregelmäßigkeiten können somit schneller erkannt und Korrekturmaßnahmen durchgeführt werden, um Stillstandszeiten zu vermeiden und die Produktionszeiten einzuhalten.

Weniger Probleme mit qualifizierten Arbeitskräften

Viele Hersteller haben Schwierigkeiten, qualifizierte und erfahrene Mitarbeiter für die Qualitätssicherung zu finden; in einem kompetitiven Markt sind Messtechnikspezialisten und Qualitätsprüfer oft rar.

Automatisierte Qualitätssicherungssysteme können die Lösung bei Fachkräftemangel sein. Die neue Generation von 3D-Scanner-CMMs für die automatisierte Qualitätssicherung, die extrem intuitiv und benutzerfreundlich sind, kann vom Produktionspersonal bedient werden – ganz ohne Erfahrungen im Bereich Robotik oder Messtechnik. Selbstverständlich müssen Mitarbeiter der Abteilung für Qualitätssicherung zur Verfügung stehen, um Prüfpläne zur erstellen. Trotzdem können Produktionsteams die automatisierte Qualitätssicherungslösung im Arbeitsalltag einsetzen.

Ein wichtiger Aspekt ist zudem, dass die Techniker oder Ingenieure in der Qualitätssicherung dank der Softwareintegration des automatisierten Qualitätssicherungssystems keine Vorerfahrungen im Bereich Robotik benötigen. Die neuste Generation der Erfassungs- und Messsoftware berechnet, simuliert und führt Roboterpfade aus umfassenden Prüfplänen automatisch aus.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass automatisierte Qualitätssicherungssysteme Rekrutierungs-, Einarbeitungs- und Schulungskosten reduzieren.

CUBE-R-Bediener im Fertigungsbereich arbeitet an der Scanning-Intelligenz und der Roboterpfadprogrammierung in der VXscan-R-Software

Verringerte Gesamtqualitätskosten

Neben den Kosten für qualifizierte Arbeitskräfte und der verbesserten Effizienz können automatisierte Qualitätssicherungslösungen zudem die Gesamtqualitätskosten verringern.
Wussten Sie, dass Qualitätsprobleme laut der American Society for Quality Hersteller bis zu 40 % ihres Umsatzes kosten können? Die Kosten, welche meist durch Mängel am Teil oder Produkt verursacht werden, sind vielfältig:

• Nachbearbeitung und Verschrottung
• Ausfälle von Fertigungslinien
• Rückrufe und Reparaturen
• Einkauf neuer Materialien
• Änderungen der Produktionsplanung zur Anpassung an Neuproduktionen
• Erneute Tests
• Kosten aufgrund der Nichterfüllung von SLAs
• Und viele weitere

Automatisierte Qualitätssicherungssysteme können die vier größten Teilbereiche der Qualitätskosten (COQ) tatsächlich deutlich reduzieren: Prävention, Begutachtung, interne Fehler und externe Fehler.

Die Qualitätsprüfung mittels automatisierter Prüfungen kann zudem das Unternehmenswachstum steigern – und das nicht nur aufgrund der Gewinnsteigerung durch die erhöhte Produktivität und verringerten COQ.

Eine höhere Produktqualität ermöglicht es Herstellern zudem, komplexere Teile und Produkte zu fertigen, was es ihnen ermöglicht, bisher brachliegende Geschäftsmöglichkeiten wahrzunehmen. Letztendlich ist eine höhere Qualität ein ziemlich zuverlässiges Maß dafür, dass Kunden und Endnutzer erneut bei einem Hersteller kaufen.

Wie wählt man das beste automatisierte Qualitätssicherungssystem aus?

Um die richtige automatisierte Qualitätssicherungslösung für Ihre Organisation zu finden, skizzieren Sie zunächst Ihren aktuellen Prüfprozess und identifizieren Sie die wichtigsten, am häufigsten auftretenden Probleme innerhalb Ihres Arbeitsablaufs.

Verschaffen Sie sich einen Überblick über die verschiedenen verfügbaren automatisierten Qualitätssicherungssysteme auf Grundlage Ihrer Branche, Anforderungen und zu prüfenden Komponenten. Recherchieren Sie die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme in Testberichten von Fachmedien. Wenden Sie sich an die verschiedenen Anbieter, um um eine Vorführung zu bitten und mit Spezialisten für automatisierte Qualitätssicherung über Ihre Probleme zu sprechen.

Mit ein wenig Aufwand finden Sie sicher die richtige automatisierte Qualitätssicherungslösung für Ihren nächsten Fertigungslauf!