Alles nach Maß

Dipl.-Ing. Simon Moser, Prokurist und Verkaufsleiter Zentral Europa der Metrology Division von Leica Geosystems

In einem neuen Automobil-Werk einen Messraum nach eigenen Vorstellungen einzurichten, das dürfte wohl der Traum eines jeden engagierten Messtechnikers sein. Für die 11-köpfige Messtechnik-Crew aus dem Bereich Karosseriebau Qualitätsmanagement wurde dieser Traum im kürzlich eröffneten BMW Werk in Leipzig jetzt wahr. Im Rahmen des Projektes Geometrische Absicherung im Karosseriebau wurden sowohl etablierte stationäre Messmaschinen als auch innovative optische und mobile Messsysteme angeschafft. Für den flexiblen Laser Tracker LTD800 von Leica Geosystems ein Arbeitsplatz wie geschaffen.

„Betrachtet man die Hauptaufgabe des Teams, nämlich die Beratung und Unterstützung in der masslichen Absicherung des Karosseriebaus, dann ist unser Laser Tracker aufgrund seiner Mobilität für die vielfältigen Anwendungsfälle der Messtechnik mit Sicherheit das optimale Werkzeug. Durch die Kombination von Tracker und T-Probe konnten die Leipziger ihr Ziel optimal erreichen, denn nun verfügen sie über ein vollwertiges 3D-Koordinatenmessgerät, das keine Fläche im Messraum blockiert,“ erklärt Jörg Illemann, Vertriebsingenieur bei Leica Geosystems und Betreuer von BMW in Leipzig, „Durch den Tracker und die T-Probe sind produktionsbegleitende Messungen beim Anlauf neuer Serien nun auch wirtschaftlich vertretbar, weil Messungen direkt in der Anlage erfolgen können.“

Der Laser Tracker von Leica Geosystems ist ein leicht transportierbares, mobiles Koordinaten-Messsystem. Mit dem eingebauten Laser-Interferometer können Messungen schnell und mit hoher Präzision durchgeführt werden. Ob Einzelpunkt- oder Oberflächenmessungen, der Laser Tracker kann mit einer einzigen Aufstellung Objekte in einem Messvolumen bis 80 m Durchmesser mit einer Genauigkeit von +/- 10 ppm (µm/m) bei einer Messrate von 3.000 Punkten/Sekunde erfassen. Einsatzgebiete der Laser Tracker sind beispielsweise der hochgenaue Werkzeugbau oder die Geometrie-Prüfungen in der Automobil- und Flugzeugindustrie. Mit Hilfe des integrierten Absolut-Distanzmessers können periodische Überprüfungen, Wiederholungstests und ähnliche Aufgaben vollautomatisch durchgeführt werden; die Aufstellung der Laser Tracker ist dabei flexibel und kann sich der Größe eines Objektes oder möglicherweise eingeschränkten Platzverhältnissen ohne Probleme anpassen.

Eine wesentliche Rolle bei der Entscheidung für das Leica-System spielte bei BMW die neue handgeführte T-Probe, die praktisch jedes Objekt an jedem Ort mit sechs Freiheitsgraden überprüfen kann; störende Kabel oder mechanische Verbindungen gehören dabei der Vergangenheit an. Mit der T-Probe können auch Vertiefungen mit hoher Präzision gemessen werden: die Längenmessgenauigkeit liegt bei +/- 0,06 mm (2 Sigma) in einem Messvolumen von 17 m. Wird der LTD800 in Verbindung mit dem Handscanner T-Scan eingesetzt, können kleine und große Objekte ebenso komplexe Oberflächen bei minimaler Vorbereitungszeit schnell und einfach vermessen oder für Reverse Engineering-Anwendungen digitalisiert werden. Kein Wunder, dass der T-Scan nach dem erworbenen Tracker auf der Wunschliste der Autobauer ganz oben steht. Die beeindruckende messtechnische Ausstattung des BMW-Werkes hat natürlich ihren Sinn, gilt es doch, den Fertigungsbereich mit möglichst vielen und möglichst genauen Informationen zu versorgen. Zu den Aufgaben des Teams gehören dabei Stichprobenmessungen zur Serienüberwachung der Produktion ebenso wie Analysemessungen. Worum es auch geht: maßliche Problemstellungen gut und schnell zu erledigen, und zwar mit dem jeweils am besten geeigneten Messwerkzeug. Daher sollte jeder Messtechniker in der Lage sein, alle vorhandenen Messgeräte optimal einzusetzen.

Den Laser Tracker haben die Messtechniker seit seiner Anschaffung Mitte 2004 bereits vielfältig eingesetzt: Während der Anlaufphase des Werks, in dem die BMW 3erLimousine produziert wird, wurde der Tracker sehr oft für Vermessungen der Anlage genutzt. Für diese Aufgabe kann das System natürlich auch zukünftig verwendet werden, etwa wenn neue Anlagen für weitere BMW- Modelle gebaut werden. Auch in der Produktion, genauer am Montageband, haben die Messtechniker den flexiblen Tracker bereits eingesetzt und bei jedem Fahrzeug bestimmte Punkte angepeilt, also eine Serienmessung an der Fertigungslinie durchgeführt. Damit können ganz bequem einzelne Funktionsweisen – wie zum Beispiel eine Türvoreinstellung – überprüft werden. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen, müssen solche Referenzmessungen an vielen Fahrzeugen einer Serie ermittelt werden. Der unschlagbare Vorteil des Trackers: dank seiner Mobilität können diese Messungen direkt am Band vorgenommen werden. Die Alternative wären Ausschleusungen der Karosserien gewesen, die beträchtliche logistische Probleme – und damit verbunden zusätzliche Kosten verursacht hätten.

Das Messsystem wird aber auch außerhalb des Karosseriebaus eingesetzt, so zum Beispiel bei der Gesamtfahrzeuganalyse.

Hierbei führen die Messtechniker aus dem Karosseriebau für ihre Kollegen Messungen an einem bereits lackierten Komplett-Fahrzeug durch – eine ebenso effiziente wie charmante Lösung, da wieder einmal die Mobilität des Laser Trackers genutzt werden kann und die Fahrzeuge nicht in den Messraum gebracht werden müssen.

Von einigen Ausnahmen einmal abgesehen, kommt bei den Messungen auch immer die Leica T-Probe zum Einsatz; die Messtechniker schätzen sie als intelligentes Werkzeug für Analyse-Messungen an kleineren und größeren Bauteilen. Durch ihre Flexibilität ermöglicht die T-Probe das Antasten aller gewünschten Punkte und Merkmale. So verwundert es auch nicht, dass die Messexperten aus dem Karosseriebau die Vision verfolgen, die T-Probe weiter zu entwickeln und mit optischen Sensoren zu kombinieren; erklärtes Ziel ist es, sie einem Roboter in die Hand zu drücken und damit Abläufe zu automatisieren. „Gerade bei BMW in Leipzig zeigen sich die Vorteile der T-Probe für Automobilbauer eindrucksvoll. Hier gab es wegen der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten schon öfter richtige Aha-Erlebnisse. Unvergessen ist für mich der Ausspruch eines erfahrenen Messtechnikers‚ die Leica T-Probe sei ja eine richtige Messmaschine“, berichtet Illemann nicht ohne Stolz.

Die Kombination aus Laser Tracker und T-Probe als vollwertige Koordinatenmessmaschine mit eingebauter Mobilität und ohne Flächenbedarf hat sich bestens bewährt. Entscheidend für diese Bewertung sind Messvolumen und Genauigkeit des Systems. Hier konnte insbesondere der Tracker punkten, der sich bezüglich der Messgenauigkeit mindestens ebenso viel Vertrauen wie andere Messverfahren erworben hat; einer Dreiachs-Koordinatenmessmaschine jedenfalls steht er in nichts nach. Aber auch die Bedienung des Systems überzeugt vollauf: anders als bei einem photogrammetrischen System ist man beim Leica Tracker nicht von Kameraposition oder Konfiguration abhängig, die für einen ungeübten Anwender Fehlerquellen sein könnten; der Laser Tracker wird einfach aufgestellt und ist sofort messbereit. Dabei sind die Messtechniker auch in der Lage, entsprechend zu kalibrieren und zu überwachen. Der grösste Vorteil des Trackers im Vergleich zu einer stationären Messmaschine ist jedoch die bereits angesprochene Mobilität. Bei aller Zufriedenheit, neben dem Leica T-Scan steht noch etwas auf der Wunsch liste, nämlich dass der Laser Tracker für Messungen an schwer erreichbaren Punkten besser einsetzbar ist. Erst kürzlich mussten die Messtechniker bei einer Messung im Unterflurbereich mal wieder recht tief runter, genau genommen in die Horizontale – eine Messweise, für die das System nicht wirklich konstruiert wurde. Für Anwendungsfälle dieser Art kann Illemann aber eine Lösung aufzeigen: als optionales Zubehör hat Leica ein Behältnis entwickelt, in das der Tracker hineingelegt werden und dann liegend zum Einsatz kommen kann.

Gutes gibt es auch vom Leica-Service zu berichten, denn der hat sich durch sein Engagement bei der Entwicklung der erforderlichen Software-Schnittstellen wahrlich ein Sonderlob verdient. Service-Einsätze am Tracker werden schnell und effizient gefahren, allerdings: nötig waren sie in Leipzig noch nicht ein einziges Mal, da alles planmäßig und fehlerfrei funktioniert. Und auch das Leica Schulungskonzept überzeugt: es ist sehr praxisbezogen und eher ein Training on the Job denn ein trockenes Lernen. Demzufolge lautet nun das nächste Ziel der motivierten Autobauer, mit dem vorhandenen Maschinenpark in der Messtechnik noch besser zu werden und weitere Effizienzsteigerungen zu erreichen.

„Unser Messsystem hat die Erwartungen der Messtechniker bei BMW in allen Punkten erfüllt. Durch den Tracker und die T-Probe werden produktionsbegleitende Messungen beim Anlauf neuer Serien nun auch wirtschaftlich vertretbar, da sie direkt in der Anlage erfolgen können. Hinzu kommt, dass die T-Probe den ohnehin schon breiten Einsatzbereich des Trackers noch mal erheblich erweitert. Darüber hinaus erleichtert ihre einfache Anwendung die Integration in die Messprozesse,“ fasst Illemann zusammen und fügt mit einem Schmunzeln hinzu: „Von der Messmannschaft wird die T-Probe heiß geliebt“.

Leica Geosystems, Unterentfelden, Schweiz

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