Die Verknüpfung von Qualitäts- und Prüfsystemen mit dem Produktionssteuerungssystem und dem Qualitätsmanagement führt zu einer deutlichen Produktionssteigerung durch Qualitätsverbesserung. Korrekturen und Nacharbeiten werden reduziert, die Ausschussquote gesenkt und die Kundenzufriedenheit erhöht.
In der Qualitätssicherung hat insbesondere die schnelle Weiterentwicklung optischer Messgeräte dazu geführt, dass immer schneller immer mehr Daten zur Verfügung stehen. In der kosten- und personalintensiven Messtechnik können durch eine Vernetzung der Prozesse der Automatisierungsgrad gesteigert und mehr Messdurchläufe in kürzerer Zeit erreicht werden. Mit der steigenden Digitalisierung steigt das zur Verfügung stehende Informationsvolumen. Die große Herausforderung besteht darin, die wertvollen Daten gewinnbringend einzusetzen. Die Krux dabei ist, die wichtigen Daten von den weniger wichtigen zu unterscheiden.
Topometric, Messtechnik-Dienstleister und Hersteller messtechnischer Sondermaschinen, erfasst Oberflächen mit optischen Messgeräten und bildet diese als digitales Modell ab. Aus den hieraus gewonnenen Daten lassen sich flächenhafte Informationen über gesamte Bauteile und Bauteilgruppen ableiten. Es entstehen riesige Mengen an Oberflächendaten, die ungefiltert einen riesigen „Datenfriedhof“ hinterlassen würden. Sind die Schnittstellen zwischen Fertigungs- und Qualitätsdaten nicht eindeutig definiert und für alle Parteien präsent und verständlich, verlieren sie schnell an Bedeutung. Topometric hat sich deshalb auf die Vernetzung von Daten und Datensystemen durch intelligent vernetzte Systeme spezialisiert. Hierdurch werden Daten von Anfang an zweckmäßig sondiert, sortiert und gespeichert und können somit bei Bedarf zügig abgerufen werden.
Die Destillation und Bereitstellung der Daten wird durch Verwendung unterschiedlicher Steuerungssysteme in den einzelnen Fertigungsbereichen erschwert (zum Beispiel SPS- oder PC-basiert). Auch die intern und extern verwendeten Schnittstellen sind sehr unterschiedlich. Die Steuerungshersteller haben zwar in den vergangenen Jahren ihre eigenen Schnittstellen und Bus-Systeme mehr und mehr vereinheitlich, doch ist der Austausch zwischen unterschiedlichen Systemen weiter problematisch. Mehr als 20 unterschiedliche Standards sind heute in den Unternehmen gängig, was das Entwickeln von Middleware- und Schnittstellensystemen nötig macht. Da die Bemühungen der Hersteller zur Vereinheitlichung der Schnittstellen nur recht zögerlich vorangehen, entwickelt Topometric diese Schnittstellen selbst, was maßgeschneiderte Lösungen für jede Anlage ermöglicht. Dabei wird immer versucht, die Schnittstelle auf zukunftssichere Standards wie OPC UA auszulegen. So wird der Datenaustausch zwischen dem eigenen System, den Leitsystemen und den Qualitätssystemen ermöglicht.
Ist die Hürde der Schnittstellen-Vernetzung genommen, müssen die Daten aus einer gemeinsamen Datenquelle heraus aufbereitet und den Prozessschritten zugeführt werden. Ab hier funktioniert der Prozess nur noch gemeinsam mit dem Anwender, der seinen gesamten Prozess von der Materialbereitstellung, über die Fertigung bis hin zur Stichprobe, Maßkontrolle und Werkzeugprüfung überblickt. Topometric unterstützt bei der Interpretation von Qualitätsdaten und berät bis zur Umsetzung und Auswahl technischer Lösungen.
Für die Sondierung werden gescannten die 3D-Informationen analysiert und folgendermaßen klassifiziert:
- kritische Merkmale: bedürfen einer genauesten Überwachung und Dokumentation zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit des Produktes (Produkthaftung, Rückverfolgung)
- signifikante Merkmale: hohe Einflussfaktoren oder Indikatorwerte mit Rückschlüssen auf Produktionsabweichungen, Werkzeugverschleiß oder „Drifts“
- untergeordnete Merkmale: müssen innerhalb der Toleranz liegen, sind aber weniger entscheidend wie kritische und signifikante Merkmale
- weitere Daten werden nicht berücksichtigt.
Zur Interpretation der sondierten Qualitätsdaten schlägt Topometric statistische Verfahren nach dem SPC-Prinzip und den Regeln der Prozessfähigkeitsberechnung vor. Damit werden sowohl zufällige als auch systematische Abweichungen identifiziert. Hierdurch wird der Einfluss auf die Produktionsstreubreite sichtbar; man erkennt unter anderem die Auswirkungen auf Werkzeugverschleiß, Temperaturen, Vorgabeparameter. Die Aufgabe von Topometric ist es hier, die erhobenen Daten für die beim Anwender eingesetzten Statistiksysteme, wie etwa Q-DAS QS-Stat oder Zeiss Piweb kompatibel zur Verfügung zu stellen. Topometric verfügt über Erfahrungen mit gängigen Schnittstellen zu Qualitätssystemen, um Qualitätsberichte, statistische Auswertungen und Langzeitanalysen zu erstellen. Neu hinzu kommt nun, Daten aus ERP- oder MES-Systemen zu laden und mit den Qualitätsdaten zu kombinieren. ■
Der Autor
Pascal Kohl
ProjektmanagerTopometric
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