Finden Sie das perfekte Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Produktivität

Die Rolle des Messtechnikers hat sich in den letzten Jahren aus verschiedenen Gründen weiterentwickelt. Zuerst müssen Messtechniker immer komplexere Teile prüfen, die oft aus Freiformen bestehen und mehrere Oberflächen besitzen. Diese Teile mit komplexen Geometrien und Oberflächen können jedoch nicht mehr bequem in der sicheren Umgebung eines Messlabors geprüft werden. Stattdessen werden seit der Verlagerung der Qualitätssicherung in den Produktionsbereich die Qualitätsprüfungen an Produktionsmitarbeiter übertragen, die im Allgemeinen über keine Erfahrungen oder Fachkenntnisse in Messtechnik verfügen. Überdies werden diese Mitarbeiter, wenn sie die entsprechenden Kenntnisse und Fähigkeiten für die Arbeit mit automatischen Anlagen erworben haben, an andere Positionen innerhalb des Werks versetzt.

Kurz gesagt, die Teile sind komplexer als je zuvor, sie werden aber von immer weniger qualifiziertem Personal geprüft. Dies stellt ein Problem unserer Zeit dar, mit dem sich Messtechniker nun auseinandersetzen müssen.

Leider sind die Probleme der modernen Messtechnik damit nicht erschöpft. Messtechniker haben keine Sekunde zu verlieren. Da der Qualitätssicherungsprozess nun innerhalb der Produktion stattfindet, müssen Sie die Qualität der produzierten Teile prüfen, ohne Einfluss auf die Produktionsrate zu nehmen. Die Prüfkapazitäten müssen sich an den Produktionskapazitäten orientieren. Die Messung aller an einem Teil erforderlichen Merkmale wie Bohrungen, Punkte oder Winkel mit hoher Genauigkeit ist praktisch unmöglich, ohne die Produktionsgeschwindigkeit zu beeinflussen. Wer das riskiert, für den sind Konflikte mit dem Produktionsleiter vorprogrammiert, der die produzierten Teile an den Kunden ausliefern will.

All dies sind Probleme, um die sich Messtechniker in der Vergangenheit keine Gedanken machen mussten, als sie noch in Qualitätssicherungslaboren an ihren Koordinatenmessgeräten (CMM) arbeiten konnten.

Aber nun, da die Qualitätssicherungsverfahren in die Produktion verlagert wurden, wie gehen wir nun mit den neuen komplexen Herausforderungen automatisierter Qualitätssicherung im Zeitalter von Industrie 4.0 um?

Wie können wir ein Gleichgewicht finden zwischen strengen Qualitätskontrollen an Teilen mit komplexen Geometrien und Oberflächen und den immer weniger qualifizierten Bedienern, die diese prüfen? Gibt es einen Weg, eine ausgezeichnete Qualität der Prüfungen zu erhalten und diese gleichzeitig schnell genug auszuführen, um mit dem Produktionstempo Schritt halten zu können?

Gibt es eine Lösung?

In der Tat, die gibt es! Mit ihr können Messtechniker Qualitätssicherung auf dem neuesten Stand der Technik vornehmen und gleichzeitig Partner der Produktionsabteilungen werden.

Zuerst ist anzumerken, dass die Genauigkeitsanforderungen nicht länger im Mikrometerbereich liegen müssen. Was wir an zusätzlicher Genauigkeit einsparen, das können wir in Prüfgeschwindigkeit umsetzen, da sie zur Bestätigung der Qualität der produzierten Teile nicht notwendig ist,.

Zweitens werden die Prüfungen von Mitarbeitern durchgeführt, die mit der Bedienung und dem Verständnis von Produktionsanlagen im Allgemeinen vertraut sind. Dennoch müssen die Qualitätssicherungswerkzeuge weiterhin in der Lage sein, Teile mit komplexen Geometrien und Oberflächen zu prüfen, dabei gleichzeitig einfach und benutzerfreundlich sein und zudem detaillierte Analysen auf der Grundlage großer Datenmengen erstellen können.

An dieser Stelle kommt die automatisierte 3D Laserscanner-Technologie ins Spiel. Sie bietet die folgenden notwendigen Vorteile und wirkt gleichzeitig potenziellen Problemen entgegen, die wir vermeiden wollen.

Genauigkeit

Die optische Technologie bietet dem Messtechniker ein Maß an Genauigkeit, das dem traditioneller Kontakt-Messlösungen (wie mit CMM) sehr nahe kommt. Mit optischen CMM sind exakte und zuverlässige Messungen möglich, da diese Technologie eine Teilemessung ohne starres Setup direkt in der Produktionsumgebung ermöglicht. Tatsächlich liefert ein optisches CMM, bestehend aus einem optischen Tracker und Reflektoren, eine dynamische Referenzierung, indem es das Messobjekt und den Messscanner gleichzeitig mittels optischem Tracking verfolgt. Optische Reflektoren werden verwendet, um ein Bezugssystem zu erstellen, das mit dem Teil selbst verbunden ist, so dass sich das Objekt während der Messvorgänge bewegen kann. Daher liefert das Messsystem dieselbe Genauigkeit, unabhängig von instabilen Umgebungen und Setup-Beschränkungen. Das bedeutet, dass weniger Ausrichtungen und Handgriffe erforderlich sind, was zu geringerer Fehleraddition und zu weniger Druck auf die Bediener führt.

Somit kann im Qualitätssicherungssystem ein hohes Maß an Genauigkeit aufrechterhalten werden. Aber wie schnell können die Prüfungen durchgeführt werden?

Produktivität

Aufgrund der jüngsten Geschwindigkeitsverbesserungen beim 3D-Scanning können Messtechniker mehr Prüfungen pro Stunde durchführen, was zu Produktivitätssteigerungen führt. Zusätzlich wird die Qualität der produzierten Produkte verbessert. Bei einer höheren Anzahl von Prüfungen pro Stunde können Probleme, Fehler und Unregelmäßigkeiten früher erkannt werden. Darüber hinaus können Korrekturmaßnahmen im Fertigungsprozess im Vorfeld identifiziert und geplant werden.

Bis jetzt steigen also Produktivität und Qualität der produzierten Produkte. Was aber ist mit den Fähigkeiten, die ein Bediener von Laserscanner-Robotern in Fabrikautomatisierungssystemen haben sollte?

Verständlichkeit

Produktionslinienprüfungen mit 3D-Messlösungen integrieren Hardware, Software und bewegliche Teile des Roboters. Das bedeutet, dass jeder Bediener, unabhängig von seinem Hintergrund und seinem Erfahrungsniveau, mit einer automatischen Prüfmaschine arbeiten kann. Mit dieser Prüflösung kann sich jeder vertraut fühlen. Es ist ganz einfach: Sie müssen nur das 3D-Modell in die Prüfsoftware importieren, den Prüfplan festlegen und bestimmen, welche geometrischen Körper geprüft werden sollen.

Kurz gesagt, die Scanning-Technologie erleichtert das Durchführen von Prüfungen ganz enorm. Aber wie wirkt sich die Komplexität von Teilen auf die Qualitätssicherung aus?

Flexibilität

Heute sind Geometrien und Oberflächen komplexer. Die Behandlung komplexer Oberflächen wie glänzend, mattschwarz oder verschiedenfarbig erfordert eine flexible Lösung. Im Idealfall kann ein einziges Messwerkzeug mit verstellbaren Lasereinstellungen an die Teileoberfläche angepasst werden. Außerdem erfordern die Behandlung und Prüfung komplexer Geometrien wie Freiformen die Erfassung großer Datenmengen. Idealerweise kann eine einzige Lösung eine große Menge an Daten in sehr kurzer Zeit erfassen.

3D-Laserscanner mit ihren verbesserten Lasererkennungsalgorithmen sind ein Messwerkzeug, das die Flexibilität bietet, verschiedene Teile unabhängig von Größe, Komplexität oder Oberflächenvielfalt zu messen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Messtechniker bei der Durchführung von Maßhaltigkeitsprüfungen mit vielen Herausforderungen zu kämpfen haben. Heute gibt es jedoch Lösungen, die diese Anstrengungen erleichtern und den Bedarf an Genauigkeit, Produktivität, Verständlichkeit und Flexibilität gleichermaßen befriedigen.