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Bildverarbeitung in der Stahlindustrie

Optimierung zeit- und kostenaufwendiger Arbeitsabläufe
Bildverarbeitung in der Stahlindustrie

Die metallografische Werkstoffuntersuchung ist ein Schwerpunkt der Weiterentwicklung sowie der routinemäßigen Qualitätsprüfung in dem vom RW TÜV-CERT zertifizierten Unternehmen.

Noch leichter und fester sollen sie werden, die Flachstahlprodukte der Thyssen Krupp Stahl AG. Oberflächenveredelte, hochfeste Flachstähle gelten bereits heute als Schlüsselwerkstoffe im Automobilbau, in der Hausgeräteindustrie und im Bauwesen. Die Forschungsabteilungen der Thyssen Krupp Stahl AG testen neue Werkstoffkonzepte und Fertigungsverfahren, um Produkte mit noch besseren Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften anbieten zu können. Das zentrale Qualitäts- und Prüfwesen an den Standorten Duisburg und Dortmund unterstützt die internen Forschungsabteilungen und bietet Serviceleistungen für den Einsatz der Produkte beim Kunden an. Die metallographische Werkstoffuntersuchung ist ein Schwerpunkt der Weiterentwicklung sowie der routinemäßigen Qualitätsprüfung in dem vom RW TÜV-CERT zertifizierten Unternehmen.

Noch bis Anfang vergangenen Jahres dokumentierten die metallografischen Untersuchungsergebnisse ein schriftlicher Bericht mit eingeklebten Fotografien. Die Bilder hierfür wurden an den Mikroskopen aufgenommen, in einer Dunkelkammer entwickelt, zugeschnitten, kopiert und in entsprechende Formulare eingeklebt. Auf diese Weise erstellten die Mitarbeiter jährlich etwa 2.000 Untersuchungsberichte mit 26.000 Bildern, deren Archivierung einige Schrankwände mit Ordnern füllte. Diese zeit- und kostenaufwendigen Arbeitsabläufe galt es zu optimieren. Zudem forderten immer mehr Kunden eine digitale Dokumentation ihrer Prüfaufträge. Auf der Suche nach einem geeigneten digitalen Dokumentations- und Archivsystem stießen die Qualitätsmanager bei ThyssenKrupp Stahl auf ProImage. Nach eingehender Prüfung erhielt das Unternehmen Anfang 1999 den Auftrag, das Prüflabor mit dem Bildverarbeitungssystem auszustatten. Ausschlaggebend hierfür war das durchgängige Gesamtkonzept des Anbieters, in dem alle bildgebenden Systeme integriert wurden. Auch die hohe Akzeptanz der einfach zu bedienenden Software durch die Mitarbeiter und die elegante Reportfunktion ProCollage überzeugten den Kunden.
60.000 Bilder in zwölf Monaten
Seit März 1999, nach einer Implementierungsphase von nur wenigen Wochen, bewährt sich das Bildverarbeitungssystem ProImage in den Forschungslabors von ThyssenKrupp Stahl. Allein im Jahr nach der Installation wurden rund 60.000 Bilder zur metallografischen Charakterisierung von Werkstoffen aufgenommen. Hierzu stehen digitale Kameras, Lichtmikroskope, Videoendoskope sowie mehrere Rasterelektronen- und ein Transmissionselektronenmikroskop bereit. Im Frühjahr 2000 wurde die Laborausstattung um ein Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop ergänzt. Alle bildgebenden Systeme wurden von MicroMotion über spezielle Schnittstellen an das Gesamtkonzept angebunden. Über Netzwerkkabel gelangen die aufgenommenen Bilddaten zu den Arbeitsplätzen der Mitarbeiter, und das mit einer Transfergeschwindigkeit von bis zu 100 MBit/s. Rund 60 Arbeitsplätze sind derzeit bei ThyssenKrupp Stahl mit der Bildverarbeitungssoftware ProImage ausgestattet. Nicht nur innerhalb der Metallografie ist das System installiert sondern auch bei internen Kunden. So erstellen etwa die Kollegen der Werkstoffentwicklung ihre Forschungsberichte mittlerweile ebenfalls mit diesem System. Das erforderliche Bildmaterial erhalten sie von der Metallografie durch Datenaustausch.
Die hohe Investition in die digitale Bildverarbeitung hat sich in vielerlei Hinsicht gelohnt: Der durchschnittliche Zeitaufwand zur Bearbeitung eines Auftrags verringerte sich deutlich. Selbst Anwender mit geringer PC-Erfahrung bedienten die Software ProImage schon nach kurzer Zeit problemlos und bearbeiten mit ihr die Prüfaufträge durchgängig von der Bildaufnahme bis zur Dokumentation. Lästige Wartezeiten von ein bis drei Tagen bei der Entwicklung der Fotos in der Dunkelkammer entfallen. Das schafft nicht nur Kapazität für mehr Prüfaufträge, sondern erlaubt zudem eine umfassendere Dokumentation der Untersuchungsergebnisse mit noch ausführlicherem Bildmaterial. Erstmals stehen den Metallografen dazu auch tiefenscharfe Aufnahmen zur Verfügung, erzeugt durch ein entsprechendes Modul der Software ProImage.
Mit der Umstellung auf die digitale Bildverarbeitung sanken die Kosten für Verbrauchsmaterial um ein Drittel. Auch die Umwelt profitierte: Die Dunkelkammer wurde geschlossen.
Optimiertes Berichtswesen erhöht Informationsfluss
Ist die Untersuchung der Proben abgeschlossen, müssen die Ergebnisse in einem Bericht dokumentiert werden. Dazu übernimmt der Anwender über ein einfaches „drag & drop“-Verfahren die gewünschte Bilder- und Datenauswahl interaktiv in das Softwaremodul ProCollage zur Berichtsgenerierung. Die übersichtlich gestalteten Berichtsformulare sind einfach zu bearbeiten und schnell um die notwendigen Informationen wie Aufnahmeparameter, Bildnummer, Präparationsmethode etc. ergänzt. Ist der Bericht erstellt, wird er als Dokument abgespeichert und kann ohne Zeitverzögerung als ausführbare Datei per E-Mail an den Kunden versandt werden. Zusätzlich werden die Ergebnisse aller Prüfaufträge auf einem leistungsstarken Server archiviert. Die digitale Archivierung beschleunigt den Zugriff auf die Dokumente erheblich. So können beispielsweise einem Mitarbeiter im Außendienst kurzfristig Dokumente über Proben zur Kundenberatung zugesandt werden. Auch die internen Informationswege verkürzen sich durch den Versand der Dokumente über das Intranet.
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