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Mobile Messtechnik

FaroArme unterstützen QM in der Fertigung des Audi TT
Mobile Messtechnik

Im Werk im ungarischen Györ produziert Audi den TT (als Coupé und als Roadster) sowie den A3 (seit Anfang 2001) auf dem selben Band in Verbundfertigung. Die Karossen werden zunächst im Werk Ingolstadt gepresst, zusammengebaut, geschweißt und lackiert. An-schließend erfolgt per Zug der Transport nach Györ. Das Qualitätsmanagement genießt dabei während des gesamten Fertigungsprozesses allerhöchste Priorität. Deshalb setzt die „Analysegruppe Fahrzeugfertigung“ zwei mobile Messsysteme von Faro Europe zur Qualitätssicherung ein.

Theo Drechsel, 4marcom + PR,Unterschleißheim

Das Audi-Werk in Györ wurde 1993 eröffnet und beschäftigt heute rund 5.000 Mitarbeiter. Im Jahr 2000 sind neben den 56.800 im Dreischichtbetrieb produzierten TT’s auch 1,06 Mio. Motoren (Benzin- und Diesel-Motoren sowohl mit Vier- und Sechs- als auch mit Acht-Zylindern) gefertigt worden. Damit ist das Werk nicht nur der größte Motoren-Lieferant für Fahrzeuge der Marke Audi – rund 90 Prozent werden mit Motoren aus Györ angetrieben – sondern auch die weiteren Volkswagen Konzern-Marken VW, Skoda und Seat werden mit ungarischen Motoren bestückt.
Der Qualität der gefertigten Fahrzeuge wird in Györ sehr große Bedeutung gewidmet. Eine wichtige Rolle spielt dabei die 8-köpfige „Analysegruppe Fahrzeugfertigung“. Zum Einsatz kommt das Analyseteam bei Fragestellungen, die die Mechanik der Fahrzeuge betreffen. János Bachmann, Leiter der Analysegruppe, erläutert die Aufgaben seines Teams: „Wir sind zuständig für die Qualität der Innenausstattung und des Cockpits, des Frontend- und Heckbereichs, der Türen, Scheiben und Klappen, sowie von Verdeck und Hardtop.“
Seit 1999 sind zwei mobile Faro-Messsysteme – bestehend aus FaroArm und der Messsoftware CAM2 Automotive – bei der Analysegruppe im Einsatz. Die beiden Messarme stellen nicht nur ein wichtiges Hilfsmittel im Rahmen des Qualitätsmanagements dar, sondern sie erleichtern auch die Arbeit erheblich. Um das für die Aufgabenstellung bestgeeignete Messsystem zu finden, begutachtete das Analyseteam während der Entscheidungsphase die Angebote mehrerer Hersteller. Für Faro war letztlich das Gesamtpaket ausschlaggebend, vor allem die Benutzerfreundlichkeit von CAM2 Automotive begeisterte. Als großer Vorteil im Rahmen der täglichen Arbeit mit CAM2 Automotive stellte sich die Möglichkeit heraus, gefundene Fehler dokumentieren und ausdrucken zu können.
CAM2 Automotive ist eine speziell für die Anforderungen in der Automobilindustrie entwickelte Messsoftware, um CAD-Daten mit den am Werkstück gemessenen Werten zu vergleichen. Das Programm ist aufgrund seiner von Faro entwickelten 3D-Engine dazu in der Lage, auch große CAD-Dateien mit 100 Megabyte und mehr auf einem handels-üblichen PC schnell zu öffnen und darzustellen. Die Messlisten lassen sich direkt am CAD-Modell erstellen und dann Punkt für Punkt am undefiniert im Raum liegenden Werkstück abarbeiten. Die Ausrichtung des zu messenden Teils erfolgt durch das Anfahren von Flächenpunkten. CAM2 Automotive ist auch dazu in der Lage, Zusammenbauten zu laden und zu vermessen.
Durch eine optische Führung unterstützt CAM2 Automotive das Abfahren der Mess-punkte, Toleranzabweichungen werden durch eine Farbcodierung hervorgehoben. Auf dem Bildschirm zeigt das Messprogramm zudem neben den Koordinaten auf Wunsch mehrere Ansichten des Bauteils, entweder als Drahtmodell oder als schattierte Anzeige. Die Messprotokolle, die sich mit einem handelsüblichen Farbdrucker ausgeben lassen, zeigen neben den gemessenen Werten ebenfalls eine Ansicht des jeweiligen Werkstücks. CAM2 Automotive ist in Deutsch oder in Englisch erhältlich und läuft unter Windows NT. Das Programm importiert CAD-Daten in den Formaten CATIA, DMIS, IGES, Unigraphics und VDA und kann sie in den Formaten ASCII, BMP, DMIS, EMF und JPEG exportieren.
Messen direkt im Prozess und an der Linie
Die beiden Faro-Messsysteme werden im Werk Györ vielfältig eingesetzt, so auch zum Vermessen von Teilen. Dafür stehen dem Analyseteam Lehren, zum Beispiel für die Schalttafel oder die Hinterachse, zur Verfügung, in die die Teile eingespannt werden, bevor die Messungen mit dem FaroArm erfolgen. János Bachmann erklärt den Ablauf: „Wir messen im Prozess, das ist ein großer Vorteil. Denn wir erhalten einen genauen Eindruck von bestimmten Teilen nur durch Reihen-, nicht aber durch Einzelmessungen.“
Messungen werden auch direkt an der Linie durchgeführt. Beispielsweise beim Umbau der Anlagen für die Produktion des A3, der andere Maße hat als der TT. Auch bei der Vermessung von Montagehubwagen bewies das mobile Messsystem seine Qualitäten. Diese haben sehr viele Positionierungslöcher und -stifte, die verstellbar sind und deshalb regelmäßig eingemessen werden. Wenn Fragen auftreten, wird sofort reagiert. Durch die Flexibilität des FaroArms können die Montagehubwagen gleich vor Ort vermessen werden.
Zwei Varianten für unterschiedliche Einsätze
János Bachmann sieht die Hauptaufgabe der Arme darin, „uns bei der Beantwortung der Frage zu unterstützen, wie sich die technischen Zusammenhänge darstellen.“ Dafür setzt die Analysegruppe zwei FaroArme ein: einen Silber-08 für Interieur-Messungen, sowie einen Gold-12, der vor allem für Exterieur-Messungen genutzt wird.
Carsten Gericke, Faro-Vertriebsingenieur und Betreuer von Audi in Ingolstadt und Györ, beschreibt den Arm: „Der FaroArm ist ein leichter Messarm mit sechs oder sieben Achsen für den tragbaren Einsatz im Fertigungsbereich. Er besteht aus Flugzeugaluminium und arbeitet mit einem integrierten optischen Codierer und Präzisionslagern. Der FaroArm ermöglicht durch ein patentiertes Ausbalancierungssystem eine extreme Flexibilisierung in der Positionierung.“ Der Arm ist in zwei Modellen erhältlich: die Merkmale der Arme der Gold-Serie sind höchste Präzision, Präzisionskegellager aus dem Luft- und Raumfahrtbereich, Massenausgleich, Sondenkalibrierung und eine Vielzahl von Befestigungsmöglichkeiten. Er eignet sich ideal für die Inspektion bei engen Toleranzen, und macht die Verwendung speziell angefertigter Taster ebenso möglich wie die Korrektur bei Tasterverschleiß. Tischmontage, Schienen, magnetische Befestigungen und Stative bieten Flexibilität bei der Befestigung.
Die Arme der Bronze Millennium-Serie dagegen stellen eine kostengünstigere Alternative für die Inspektion bei engen Toleranzen dar. Die Arme sind in fünf Ausführungen mit einem sphärischen Durchmesser von 1,2 m bis 3,7 m lieferbar. Die Messgenauigkeit liegt bei bis zu ± 0,025 mm.
Die Analysegruppe hat sich sehr schnell mit dem FaroArm eingearbeitet und setzt ihre gesammelten Erfahrungen im Umgang mit dem Messarm geschickt dazu ein, sich regelmäßig wiederholende Messvorgänge weiter zu vereinfachen. So wurde ein Sockel gebaut, der auf die Sitzschiene zur Positionierung des Arms im Auto geschoben wird. Über die Ausrichtpunkte im A- und B-Säulen-Bereich kann sich der Anwender dann ins Fahrzeugkoordinatensystem einmessen.
Kurze Wege für schnelle Problemlösung
Die Zusammenarbeit mit FARO betrachtet János Bachmann sehr positiv: „Wenn wir Fragen oder Probleme haben, steht uns ein Faro-Mitarbeiter jederzeit zur Verfügung – entweder per Telefon oder vor Ort in Györ. Es gab noch kein Problem, das wir nicht innerhalb kurzer Zeit lösen konnten.“
Die Flexibilität der FaroArme der Analysegruppe hat sich schnell im Werk Györ herumgesprochen. Deshalb werden die Messarme auch regelmäßig für andere Bereiche eingesetzt. Für die Instandhaltung wurden bereits mehrere neu produzierte Teile vermessen. Auch Unterflurmessungen sind einfacher mit dem FaroArm auszuführen, weil das Analyseteam mit dem portablen Arm die Karosse sogar auf einer Hebebühne messen kann.
Aber nicht nur in Györ, sondern auch innerhalb des Volkswagen-Konzerns werden die Erfahrungen mit dem mobilen Messsystem neugierig verfolgt. Deshalb waren bereits Audi-Mitarbeiter aus Neckarsulm sowie von Lamborghini aus Italien in Györ zu Besuch. Speziell Lamborghini hat der Aufbau, die Systematik und die Messarme sehr imponiert.
János Bachmann zieht ein sehr positives Fazit: „Die Analysegruppe Fahrzeugfertigung“ hat sich rundum bewährt. Wir sind vollauf zufrieden mit unseren mobilen Faro-Messsystemen. Nicht zuletzt aufgrund unserer guten Erfahrungen wurde bereits ein weiterer FaroArm in Györ – im Motorenbau zur Rohrvermessung – angeschafft.“
CONTROL, Halle 4, Stand 4220
Faro beschäftigt sich bereits seit 1981 mit der dreidimensionalen (3D) Messtechnik, stets bemüht um schnelle und präzise 3D-Messungen. In den Anfängen war Faro ein Forschungs- und Entwicklungsunternehmen für die Medizinindustrie, aber bereits nach kurzer Zeit erkannte man die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten für portable Messarme in der Industrie. Neben dem FaroArm bietet Faro eine umfangreiche Palette an 3D-Messsoftware für nahezu jeden Anwendungsfall an. Gemeinsam integrieren diese Produkte die Mess- und Qualitätsprüffunktion mit computergestütztem Design (CAD), computergestützter Fertigung (CAM) und computergestützter Entwicklung und Konstruktion (CAE), was zu einer verbesserten Produktivität, gestiegener Produktqualität und reduzierter Nacharbeit sowie weniger Ausschuss im Herstellungsprozess führt.
Faro ist weltweit vertreten, das Hauptquartier liegt in Lake Mary in Florida. Das europäische Hauptquartier befindet sich in Stuttgart. Derzeit sind rund 250 Mitarbeiter weltweit beschäftigt. Der Umsatz lag im Jahr 2000 bei 40,5 Mio. US $.
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