Die Robert Bosch GmbH in Homburg an der Saar produziert mit über 5000 Mitarbeitern Einspritzpumpen für Last- und Personenkraftwagen sowie Fahrzeughydraulik, Hydraulik für Industrieausrüstungen und Pneumatik. Nach eingehendem Marktvergleich hat man sich im Bereich Hydraulik für Qualitätssicherung mit der Koordinatenmeß-maschine Prismo entschieden.
Markus Esser,Carl Zeiss IndustrielleMeßtechnik GmbH, Esslingen
Die Fertigung von Hydraulikventilgehäusen erfordert in der Qualitäts-sicherung die gleiche Flexibilität wie in der Herstellung. Die Möglichkeiten, die feste Prüfmittel bieten, sind begrenzt. Die technischen Möglichkeiten der Fertigung fordern eine Qualitätssicherung, die mit festen Prüfvorrichtungen nicht mehr geleistet werden kann. Denn
u eine Komplettmessung der Werkstücke ist nicht möglich.
u bei Modellwechseln werden teure Neu- anschaffungen notwendig.
u neben einer Originallehre muß eine Er- satzlehre zur Verfügung stehen.
u die Dokumentationsmöglichkeiten sind sehr beschränkt und nur unter hohem Aufwand möglich.
u weniger Meßmerkmale und geringe Meßhäufigkeit verursachen reduzierte Ergebnisqualität für statistische Pro- zeßregelung.
u Absolutaussagen für viele Maße (Lage, Durchmesser etc.) und Formprüfungen sind nicht möglich.
Die fertigungsintegrierte Messung von Hydraulikblöcken erfordert aus-gefeilte Meßtechnik.
Die Meßaufgabe ist komplex: zehn unterschied-liche Elemente (ein Eckelement, ein Anschluß-element, und bis zu acht Zwischenscheiben) aus denen sich ein Hydraulikblock zusammensetzt. Die Anforderungen waren hoch gesteckt:
l nahezu 100 unterschiedliche Varianten von Werkstücken auf einem Meßgerät bearbeiten können,
l pro Variante bis zu 280 verschiedene Merkmale in Komplettmessung erfassen,
l lange, dünne Tastelemente für die exakte Messung von Schnittkanten in langen (200 mm) und engen Bohrungen (10 mm) einsetzen können,
l klimaunabhängig arbeiten, um den Tem- peraturunterschieden in einer Fertigung standzuhalten,
l so wenig Platz wie möglich erfordern,
l ohne Einschränkungen fertigungsinte- griert einsetzbar sein.
Testverfahren
Unter vergleichbaren Umgebungsbedingungen wurden verschiedene Anbieter nach einem einheitlichen Auswahlverfahren ge-testet:
l Messung eines Testwerkstückes mit ge- nau definierten Antastpunkten und Ver- fahrwegen.
l Verwendung eines langen schlanken Tasters (150 mm lang, 2,5 mm Durch- messer).
l Einsatz einer Tasterwechseleinheit.
Da Zeiss eindeutig als bestes Gerät aus dem Test hervorging, entschied sich Bosch Homburg zum Kauf.
Zahlreiche Vorteile beeinflußten die Entscheidung:
l PRISMO erreichte die mit Abstand schnellste Meßzeit.
l HTG Technik in Verbindung mit Schutz- verkleidung kommt ohne klimatisierten Meßraum aus und verursacht dadurch keine Folgekosten.
l Der Zentraltastkopf unterstützt lange, dünne Tastelemente.
l Die Meßunsicherheit ist sehr gering.
l Zeiss ermöglicht einfache, bediener- freundliche Programmierung durch op- timale Softwareunterstützung mit Pa- rameter-Programmierung und merkmals- orientierter Programmstruktur (Focus).
Modulare Merkmale
Vor der Abnahme des Meßgeräts programmierte und strukturierte Zeiss in Zusammenarbeit mit seinem Kunden die notwendigen Teilprogramme.
Jedes Merkmal wie Bohrung, Rückschlagventil, O-Ring etc. wurde dabei als einzelnes Modul erstellt. Die Programmvarianten werden dann wie im Lego-Baukasten zusammengestellt.
Durch diese konsequente Parametrisierung verändert Bosch bei Bauteilvariationen nur einzelne Parameter des betreffenden Moduls. Das neue Meßprogramm läßt sich einfach und schnell per Mausklick generieren.
Nach der Installation wurde die Maschine der Werkstattabnahme unterzogen:
l Genauigkeitsabnahme mit einem Kugel- prüfkörper
l Abnahme der Meßzeit mit einem Test- werkstück
l Lehrenfähigkeitsabnahme mit Fertigungs- werkstücken
Qualität selbst sichern
Die Einweisung des Fertigungspersonals konnte Bosch selbst übernehmen. Zeiss stellte dabei einmal mehr unter Beweis, was einfach messen heißt: Meßprotokolle lassen sich so gestalten, daß eventuell notwendige Fertigungskorrekturen direkt aus den Meßergebnissen abgeleitet werden können.
So ist die prozeßregelnde Messung einfach bedienbar realisiert. Auch grafisch gestaltete einfache Bedienerführung war ausschlaggebend für die schnelle Akzeptanz des neuen Geräts bei den Mitarbeitern.
Nach kurzer Einweisung konnten alle Fer-tigungsmitarbeiter sämtliche Meßsequenzen eingeben. Seitdem wird das KMG erfolgreich im Dreischichtbetrieb eingesetzt.
Ein Meßgerät wird für die gesamte Fertigungsinsel eingesetzt und von allen Mitarbeitern genutzt. Die Mitarbeiter in der Fer-tigung freuen sich über die Entlastung durch das neue Gerät. Denn jetzt können sie sich während der Messung anderen Aufgaben zuwenden.
Flexibler messen
Regelmäßige Prüfungen mit Kugelkörpern ergaben, daß sich selbst Temperaturen von bis zu 35 °C im Sommer nicht auf die Meßqualität der Anlage auswirken. Innerhalb der Schutzverkleidung bleibt das Klima zwischen 24 °C und 30 °C stabil. Die Meßzeiten für Komplettmessung sind bestechend kurz. Einzelne Analysen oder Einstellungsmessungen sind in wenigen Minuten erledigt. Ne-ben aussagefähigen Meßprotokollen werden nach jedem Meßablauf auf dem Rechnerbildschirm die SPC-Merkmale des aktuellen und des direkt zuvor gemessenen Werkstücks ausgegeben. Dadurch lassen sich bereits kleinste Sprünge so frühzeitig aufspüren, daß Ausschußproduktion praktisch ausgeschlossen ist. Da die Einführung der ersten Meßmaschine von Zeiss ein großer Erfolg war, entschloß man sich bei Bosch, ein weiteres System anzuschaffen. Zeiss hatte inzwischen mit seinem ACCEPT-Konzept die Technologie weiterentwickelt. Dadurch hat Bosch weitere Vorteile:
l Erstmals sind durch Scanningtastkopf fertigungsnah Formauswertungen mög- lich.
l Die Meßzeiten mit VAST sind noch kürzer als mit dem ST.
l Die gute Reproduzierbarkeit wurde verdoppelt.
l Die aktive VAST-Schnittstelle ermög- licht jetzt auch automatische Tempera- turmessungen.
l Mit dem VAST-Tastkopf lassen sich noch längere Taster einsetzen.
l Die ACCEPT-Kabine ist jetzt auch unempfindlich gegen Schmutz.
l Das neue Handling ist ergonomischer, da der Platz vor dem Gerät frei bleibt.
l Die Bedienung mit der automatischen Hubtür ist von Anfang an problemlos möglich.
l Die Aufstellfläche wurde reduziert.
l Das Umsetzen der Anlage verursacht so gut wie keinen Aufwand.
Für die Aufspannung der unterschiedlichen Werkstücke stehen Vorrichtungen zur Verfügung, die die schnelle und einfache Beschickung der Meßmaschine ermöglichen. Bosch verläßt sich in der Fertigung inzwischen auf diese Meßgeräte. Die hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit hat die Beschaffung weiterer Lehren überflüssig gemacht.
Weitere Informationen A QE 400
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