Die Messbrüder

Anfang 2005 wurde die Neustrukturierung der deutschen NEOPLAN-Werke im Rahmen des Projektes ProNeo weitestgehend abgeschlossen. Die Kernkompetenz des Werkes in Plauen mit seinen rund 300 Mitarbeitern liegt nun im Rohbau. Die NEOPLAN-Rohbauten verlassen per Trailer das Werk Plauen und werden im niederbayerischen Werk Pilsting endmontiert. Hinzu kommen Luxus-Reisebusse, die als Semibusse schließlich in den Werken Stuttgart und Pilsting endmontiert und an die Kunden ausgeliefert werden.

Im Zuge dieses Werksverbundes kommt dem Thema Qualität nunmehr eine noch größere Bedeutung zu. Deshalb hatte sich die Qualitätssicherung in Plauen im letzten Jahr entschlossen, ein neues, mobiles Messsystem anzuschaffen, nachdem die zuvor genutzten Messmittel Schablonen, Lehren und Maßband Messungen nur mit großem Aufwand und unzureichender Genauigkeit erlaubten. „Im Vergleich zum Automobilbau ist die Busfertigung durch kleinere Losgrößen und individuelle Lösungen geprägt. So dauert denn auch die Fertigung eines Fahrzeugs je nach Ausbaustufe vom Auflegen im Rohbau bis zur Überführung in die Ausbauwerke sechs Wochen. In diesem Zeitraum ermöglicht es unsere früh in den Produktionsprozess integrierte Qualitätssicherung, schnell Korrekturmaßnahmen zu veranlassen. Wir haben die Suche nach dem für uns optimalen mobilen Messsystem also unter dem Aspekt Fehlervermeidung statt Fehlersuche angegangen,“ erläutert Torsten Wunderlich, der Leiter der Qualitätssicherung in Plauen.

Im Rahmen des Auswahlverfahrens wurde zunächst ein Anforderungsprofil erstellt, das folgende Kernprämissen umfasste: Das mobile Messsystem sollte ein hohes Maß an Flexibilität bieten, die es gestattet, das Messgerät zum Fahrzeug zu bringen und nicht umgekehrt. In diesem Zuge sollten Messungen auch direkt am Produktionsband erfolgen. Unter diesen Bedingungen muss das System resistent gegenüber Einflussfaktoren wie Staub, EMP, Hitze, usw. sein, die üblicherweise während der Fertigung von Schweißkomponenten entstehen. Selbstverständlich sollte das Messsystem aber auch über eine gute Messgenauigkeit verfügen: Die Messtoleranz sollte maximal +/- 0,2 mm über den gesamten Messbereich bei Fahrzeugabmessungen von bis zu 15 m Länge, 3 m Breite und über 4 m Höhe betragen. Last but not least sollte das System zudem Messungen gegen CAD Datensätze erlauben, um die Passung komplexer Formen, beispielsweise dreifach gekrümmter Flächen, überprüfen zu können.

Während des Auswahlprozesses zeigte sich schnell, dass der Laser Tracker den beiden weiteren ins Auge gefassten Systemen – dem photogrammetrischen sowie dem Theodolithen – überlegen ist. Vor allem die Flexibilität sprach im Vergleich für den Tracker, auch deswegen, weil die Plauener keinen separaten Messraum zur Verfügung haben. Beim Benchmark der beiden zur Auswahl stehenden Laser Tracker konnte sich schließlich das FARO-System durchsetzen: „Für unser System sprachen im wesentlichen drei Aspekte: Zunächst die größere Mobilität, weil der FARO-Tracker handlicher ist. Des weiteren die Tatsache, dass ein Zulieferer von NEOPLAN bereits den FARO-Tracker hat und damit sehr zufrieden ist. Und schließlich noch unser Gesamtkonzept, weil NEOPLAN neben dem Laser Tracker auch noch innerhalb des Combo-Paketes unseren Messarm der Titanium-Serie mit einem Messvolumen von 3,70 m sowie die Faro-Messsoftware CAM2 Measure angeschafft hat. Dieses Paket aus einer Hand von einem einzigen Anbieter hat NEOPLAN vollauf überzeugt,“ fasst Marc Keinert, Laser Account Manager bei Faro Europe und Betreuer von NEOPLAN, die Entscheidung für das FARO-System zusammen.

Der FARO-Tracker ist eine hochgenaue, portable Koordinaten-Messmaschine (CMM), die für Messungen von Objekten in der Größe von 1 m bis zu mehreren Hundert Metern eingesetzt werden kann. Der kleine und leichtgewichtige Laser Tracker projiziert einen Strahl auf das Zielobjekt und ‚verfolgt’ das Ziel, indem er über die Oberfläche des zu messenden Teils geführt wird. Das mobile Messsystem misst bis zu 1.000 Punkte pro Sekunde, während seine hochpräzise Auflösung, die gleich bleibende Genauigkeit und die Wiederholbarkeit erhalten bleiben. Der Tracker bietet den größten Arbeitsbereich in der Industrie, 360 Grad horizontal und 130 Grad vertikal – dies entspricht einem Arbeitsbereich von 70 m. Somit ist der Laser Tracker vielseitig einsetzbar und spielt seine volle Effektivität sowohl in engen als auch in gut zugänglichen Arbeitsräumen aus.

Die Combo wird bei NEOPLAN seit Ende 2004 vielfältig eingesetzt – sowohl ‚gemeinsam’ als Kombination aus Laser Tracker und Messarm, wie auch ‚einzeln’. Das Ziel, das die Plauener mit der Combo verfolgen, ist eine regelmäßige Prüffrequenz. Das Messsystem kommt in diesem Rahmen bei den regelmäßigen Produktaudits genauso zum Einsatz wie bei den regelmäßigen Fahrzeugvermessungen. Für die Messungen gehen die Qualitätsexperten direkt in die Fertigung hinein mit dem Ziel, Ungenauigkeiten so zeitig wie möglich zu erkennen, um rechtzeitig regulierend in den Prozess eingreifen zu können.

Das Anwendungsspektrum der Combo ist umfangreich: So wird die Kombination aus Laser Tracker und FaroArm gemeinsam – und dies innerhalb des gleichen Koordinatensystems – speziell bei der Vermessung kompletter Rohbauten genutzt. Während der Tracker vor allem bei Messungen an Anbauteilen, die einfach zu groß für den Messarm sind, sowie generell bei Außenabmessungen zum Einsatz kommt, bietet sich der FaroArm für Messungen an versteckten Stellen sowie von Kleinteilen an. Auch die Prüfung der Maßhaltigkeit von kritischen Baugruppen im Wareneingang erfolgt mit dem Messarm. Vermessen werden mit der Combo speziell Türmaße, Klappen, z.B. des Kofferraums, und Fenster. Zu den ‚Problemzonen’ eines Busses gehört im übrigen der ganze Bug: Hier werden u.a. regelmäßig die Passungen der Scheiben und der Türen vermessen.

Die Vorteile, die die Combo den Plauenern im Praxiseinsatz bietet, haben sich schnell herauskristallisiert: Besonders das hohe Maß an Flexibilität, zu jeder Zeit an jeden beliebigen Ort am Fertigungsband gehen zu können und Messungen mit der entsprechenden Genauigkeit reproduzierbar vorzunehmen, haben die Plauener schätzen gelernt. Von großer Bedeutung ist auch die Tatsache, dass das FARO-System gegenüber den vorhergehenden Messverfahren eine erhebliche Zeiteinsparung erlaubt. Neben der daraus folgenden Senkung der Fertigungskosten konnte zudem die Qualität deutlich verbessert werden, was auch die Kundenzufriedenheit steigern wird.

Der Einsatz der Combo ermöglicht den Qualitätssicherern die Erstellung und die Umsetzung von 3D-Prüfplänen je Fahrzeugtyp, was sich in der Praxis sehr positiv ausgewirkt hat: Die statistischen Aussagen über die Fertigungsqualität erlauben nicht nur einen langfristigen gezielten Einfluss auf die Sicherstellung der Qualität der Rohbauten auszuüben, sondern stellen zudem eine frühzeitige Fehlererkennung sicher und vermeiden somit eine kostenintensive Nacharbeit während des Ausbaus. Außerdem können schnelle Rückschlüsse über Fehlerursachen gewonnen werden, um sofort entsprechende Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Weitere positive Effekte durch die Combo sind die systematische Prüfung der Schweiß- und Großbauvorrichtungen, um auch hier rechtzeitig Abweichungen zu erkennen, sowie die Möglichkeit der Prüfung von Schweißkomponenten direkt beim Lieferanten.

Die Mobilität der Combo gestattet den Plauenern, das Messsystem ins Auto zu packen und damit zum Lieferanten zu fahren, um dort Messungen vorzunehmen. Torsten Wunderlich zieht ein positives Fazit: „Zu unseren wesentlichen Aufgaben innerhalb der Qualitätssicherung gehört die Verbesserung der Prozesse und damit auch der hier hergestellten Produkte. In diesem Rahmen können wir mit der Combo als produktionsunterstützendem Messsystem mit hoher Flexibilität alle anstehenden Messaufgaben realisieren. Das Combo-Gesamtpaket inklusive Schulung und Service hat unsere Erwartungen vollauf erfüllt. Betonen möchte ich zudem das Engagement von FARO während der Auswahlphase des Systems wie auch bei der Einführung der für uns neuen Technologie.“

FARO Europe, Stuttgart

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