Je nach Einsatz und angewandter Technologie hat Fertigungsmesstechnik unterschiedliche Facetten und Charakteristika. Ihre Hauptausprägung ist der Einsatz von optischen und/oder taktilen Messsystemen direkt in einer Linie, in einem angebundenen Messraum oder ausgelagert an einen externen Messdienstleister. Ihre Aufgabe ist immer dieselbe: Fertigungsmesstechnik prüft die dimensionelle Genauigkeit von Bauteilen und sichert damit deren Qualität. Zusätzlich können Rüstzeiten für den Werker reduziert werden, was in weiterer Konsequenz zur Prozesssicherheit beiträgt.
Das richtige Messsystem sollte eine Reihe von Bedingungen erfüllen. Diese lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Messmittelfähigkeit: Das eingesetzte Messmittel muss in der Lage sein, die entsprechende Messaufgabe zu erfüllen. Um beurteilen zu können, wie geeignet ein Messsystem für eine Anwendung ist, ist es wichtig, seine Messmittelfähigkeit beziehungsweise Genauigkeit zu prüfen. Die Messmittelfähigkeit ist üblicherweise durch einen Cg-, Cgk-Wert vorgegeben, den das entsprechende Messsystem einhalten sollte. Eine hohe Wiederholgenauigkeit der Messungen, die Rückführbarkeit auf nationale und internationale Kalibriernormale, die Einhaltung von globalen Normen sowie geringe Messunsicherheiten sind weitere entscheidende Faktoren, die die Qualität einer Messung bestimmen.
Langzeitstabilität: Die Langzeitstabilität eines Messmittels ist entscheidend für eine kontinuierlich hohe Prozesssicherheit. Wird ein Bauteil über einen längeren Zeitraum zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen, müssen Messergebnisse trotz eventuell geänderter Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Vibrationen oder Licht konstant bleiben.
Single-Button-Lösungen sichern konstante Messungen
Bedienbarkeit: Da in einer Fertigung unterschiedliche Maschinen eingesetzt werden, muss der Werker und/oder Messtechniker einer Produktion oft mehrere, völlig unterschiedliche Maschinen bedienen. Daher ist die einfache, intuitive Bedienbarkeit des Messsystems für den laufenden Betrieb unabdingbar. Single-Button-Lösungen sowie automatisierte Messabläufe sichern konstante Messungen ohne Benutzereinfluss.
Kosteneffizienz: Die Investition in ein Messsystem muss sich auszahlen. Ein schneller ROI, die Instandhaltung ohne hohe Wartungskosten und der laufende Betrieb ohne Verbrauchsmaterial sind Teil der Gesamtkalkulation. Die Verfügbarkeit von regelmäßigen Software-Updates und Serviceleistungen sollen einen flexiblen Einsatz ermöglichen und die schnelle Anpassung an neue oder geänderte Produktionsanforderungen sichern.
Geschwindigkeit: Mess- und Rüstzeiten stehen in unmittelbarem Zusammenhang. Kurze Rüstzeiten verlangen nach hoher Messgeschwindigkeit in Kombination mit wiederholgenauen, rückführbaren Messergebnissen. Je schneller ein Messergebnis zur Verfügung steht, desto schneller und gezielter kann der Werker reagieren und Maschinen umrüsten. Die Messgeschwindigkeit ist demnach mitverantwortlich für wenig Stehzeiten sowie schnelle Rückmeldungs- und Prozessregelmöglichkeiten, um eine wirtschaftliche, effiziente Produktion ohne Ausschuss zu unterstützen.
Flexibilität: Eine flexible Fertigung fordert flexible Messsysteme. Produktionsleiter sind zunehmend mit der Anforderung konfrontiert, auch kleine Losgrößen von unterschiedlichen Bauteilen zu fertigen. Für die Fertigungsmesstechnik heißt das, verschiedene Bauteilformen, -typen und -größen, die zudem oft aus unterschiedlichen Materialien beziehungsweise Verbundstoffen hergestellt werden, schnell und zuverlässig zu messen. Messtechnik muss in Sachen Flexibilität mit der Fertigung mithalten und sich in gleichem Maße an variierende Bauteile, Geometrien und Materialien anpassen können. Im Idealfall deckt ein Messsystem alle Messaufgaben unabhängig von Größe und Oberflächenbeschaffenheit der zu prüfenden Bauteile ab. Wichtige Voraussetzung dafür ist unter anderem die einfache und schnelle Zugänglichkeit der zu messenden Bauteildetails.
Ganzheitlichen Konzepten
gehört die Zukunft
Zukunftsfähigkeit: Moderne Produktionsstrategien setzen vermehrt auf ganzheitliche Fertigungskonzepte. Die Vernetzung von Produktionssystemen, Maschinen und Messtechnik soll im Sinne von Industrie 4.0 die adaptive Produktionsplanung beziehungsweise selbststeuernde Produktion ermöglichen. Das Produktionskonzept Smart Manufacturing setzt voraus, dass Messtechnik direkt in der Fertigung integriert ist und in die Produktion eingreifen kann. Messsensoren erkennen fehlerhafte Bauteile, diese Information wird automatisch in den Produktionskreislauf eingespeist und die Produktion adaptiert und korrigiert sich völlig automatisch. Um die selbststeuernde Produktion langfristig umsetzen zu können, müssen Messsysteme unterschiedliche Voraussetzungen erfüllen. Dazu zählen unter anderem die vollständige Automatisierung von Messungen, die Bereitstellung von produktionstauglichen, hochgenauen Messsensoren und eine einfach integrierbare Schnittstellentechnologie zur Vernetzung mit bestehenden Produktionssystemen.
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