Unter den Beleuchtungsbedingungen von Produktionshallen sind viele Oberflächenfehler an Band oder Einzelwerkstücken nur schwer oder gar nicht zu erkennen. Das Resultat: Defekte werden nicht bemerkt und führen zu Qualitätsproblemen sowie hohen Folgekosten in den weiteren Produktionsschritten. Die Beleuchtung mit gerichtetem Licht macht kritische Oberflächenfehler sichtbar. Die Qualität steigt, Folgekosten werden vermieden.
Die Fehlerfreiheit der Oberfläche von Bandmaterial und Einzelwerkstücken ist ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. Sie nimmt eine Schlüsselfunktion ein, wenn es um Qualität und Kostensenkung geht, denn Qualitätsfolgekosten, die von Oberflächenfehlern verursacht werden, können die Wirtschaftlichkeit eines Produktionsbetriebes drastisch beeinflussen.
Gerichtetes VH Licht macht Oberflächenfehler sichtbar, die unter den meist diffusen Beleuchtungsbedingungen einer Produktionshalle verborgen bleiben würden. So werden Oberflächenfehler sofort erkannt, ihre Ursachen können beseitigt und Folgekosten vermieden werden. Das ermöglicht ermüdungsfreies Arbeiten über lange Zeit.
Licht als Werkzeug
Dreh- und Angelpunkt der Oberflächenkontrolle sind die Lichtsegel der VH Lichttechnische Spezialgeräte GmbH aus Iserlohn: Sie lenken Licht annähernd parallel auf die Materialoberfläche. Nur in diesem gerichteten Licht verursachen die Oberflächenfehler Störungen der Reflexion und somit Kontraste, die das menschliche Auge erfassen kann. Der Mensch ist so nicht gezwungen, die Oberfläche Punkt für Punkt mit den Augen abzutasten, er reagiert reflexartig auf die Lichtsignale, die von den Fehlern ausgesandt werden.
Darüber hinaus spielt das Sehverhalten des Menschen eine wichtige Rolle bei der visuellen Oberflächeninspektion. Es reicht in keinem Fall aus, die Materialoberfläche nur hell zu beleuchten. Im Gegenteil: Bei angepasster Beleuchtung (rund 600 bis 800 Lux) ist die Erkennungsleistung des Menschen um ein Vielfaches höher als beispielsweise bei Sonnenlicht (etwa 10.000 Lux). Bei angepasster Helligkeit werden die Augen des Beobachters geschont und die Oberflächenkontrolle erfolgt über lange Zeit mit hoher Konzentration.
Doch nicht nur der Lichteinfallswinkel, auch die Ergonomie muss stimmen. Wie wichtig das perfekte Zusammenspiel von Licht und Ergonomie ist, zeigt ein Beispiel aus der Produktion von Wafern. Kantenausbrüche sind hier kritisch, da sie bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten durch Ihre Unwucht Produktionsstörungen verursachen. Da die Oberfläche der Wafer hochglänzend ist, sind die Ausbrüche bei „normalem“ Licht nur schwer zu erkennen. Unter gerichtetem Licht sind sie jedoch deutlich sichtbar.
Nach der Einrichtung der Inspektionsarbeitsplätze stellte sich jedoch heraus, dass die Konzentration der Kontrolleure nach kurzer Zeit zurückging. Daraufhin wurden im Sichtfeld der Inspekteure einige Farbtafeln angebracht. Seitdem erfolgt die Kontrolle der Wafers über lange Zeiten mit hoher Aufmerksamkeit. Der Grund: Bei einem kurzen Blick auf die farbigen Tafeln kommen die Augen der Mitarbeiter zur Ruhe. Eine geringfügige Änderung der Inspektionsumgebung führte zu einer drastischen Verbesserung. Dies zeigt erneut, dass Licht und Ergonomie untrennbar zusammen gehören.
Oberflächenkontrolle aus der Ferne
In vielen Produktionsanlagen kann der Beobachter nicht an dem Ort arbeiten, an dem die Fehler erkannt werden müssen, so zum Beispiel zwischen den Pressen einer Pressenstraße. In diesen Fällen haben sich Kamerasysteme bewährt, die die Bandoberfläche aufnehmen und an einer anderen Stelle in der Produktionshalle auf Monitoren anzeigen. Voraussetzung für den Einsatz der Kameras ist wiederum das gerichtete Licht von VH-Lichtsegeln, das die Fehler mit hohem Kontrast sichtbar macht.
Bei einem Stahlhersteller verursachten kleine Fehler, die weder für den Menschen noch für automatische Inspektionssysteme sichtbar sind, Produktionsstörungen. Erst die Beleuchtung mit gerichtetem Licht aus VH-Lichtsegeln löste das Problem. Die kritischen Defekte sind jetzt deutlich sichtbar. Da die Bedienmannschaft rund 50 m entfernt in einem Leitstand arbeitet, wird die Bandoberfläche mit einer Kamera aufgenommen und im Leitstand angezeigt. Ein kurzer Blick auf den Monitor genügt, um zu sehen, ob die Oberfläche in Ordnung ist. Bei Auftreten des Fehlers wird die Bandanlage angehalten, die Ursache beseitigt und fehlerfrei weiterproduziert.
Die Erfahrung aus vielen Betrieben zeigt, dass sich die optimierte Qualitätskontrolle mit gerichtetem Licht aus Iserlohn außerordentlich schnell bezahlt macht: Die rechtzeitige Detektion kritischer Fehler vermeidet erheblich mehr Folgekosten als die Investition in einen Inspektionsarbeitsplatz mit Lichtsegeln kostet. Der Return on Investment wird in vielen Fällen bereits nach wenigen Monaten erreicht. Ausschlaggebend für den Erfolg ist jedoch das perfekte Zusammenspiel von Licht und Ergonomie.
Kompakt:
VH Lichtsegel schaffen optimale Bedingungen für die Inspektion von Band und Einzelwerkstücken:
- gute Sichtbarkeit der Oberflächenfehler durch quasi paralleles Licht
- gleichmäßige Ausleuchtung durch rechnergestützte Konstruktion
- Schonung der Augen durch angepasste Lichtintensität
VH Lichttechnische Spezialgeräte, Iserlohn
QE 523
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