Von der Automobilindustrie produzierte Teile werden zunehmend komplexer. Toleranzen werden immer weiter ausgefeilt und optimiert. Darüber hinaus werden Lieferanten von ihren Kunden gebeten, ihre eigene Konformitätskontrolle zu gewährleisten. All diese Umstände üben einen starken Druck auf die Qualitätskontrollteams aus.
Die Montagequalität hat eine direkte Auswirkung auf den vom Kunden wahrgenommenen Wert. Automobilhersteller wollen sich hierdurch von preiswerten Marken abgrenzen. Außerdem können Universalhersteller so den Maßstäben von hoher Qualität und Luxus näher kommen, wodurch sie sich wiederum von preiswerten Fahrzeugen abheben. In Bezug auf Karosserieteile bedeutet dies eine Kontrolle sehr komplexer Freihandformen. Um die Qualität und den wahrgenommenen Wert nicht negativ zu beeinflussen, muss diese Lockerung der Toleranzen durch optimierte und effiziente Montageprozesse ausgeglichen werden. Bislang wurde das Konzept verfolgt, mithilfe von möglichst engen Toleranzen ein Endprodukt ohne jegliche Probleme herzustellen. Selbstverständlich feierte dieses Konzept einige Erfolge, doch wurden dadurch Produkte von höherer Qualität gefertigt als eigentlich benötigt wurden.
Das moderne Konzept in der Fertigung der Zukunft – Industrie 4.0 – umfasst ein umfangreiches Konzept zu Prozess und Produkt, sodass jedes Teil nur mit den notwendigen und ausreichenden Toleranzen gefertigt wird. Auf der einen Seite entwickeln sich Toleranzen beständig weiter und auf der anderen Seite gewinnt die Form- und Lagetoleranz (GD&T) an ökonomischer Bedeutung. Lange unterschätzten viele Akteure den Einfluss von GD&T. Sie dachten, dass alles mit einfachen passgenauen Teilen und Farbkarten behoben werden könnte. Da nun die GD&T-Standards von der Industrie aufgegriffen wurden und vermehrt im Fertigungsbereich auftauchen, müssen sich die Hersteller an dieses neue System zur Definition und Kommunikation von Maschinenbautoleranzen anpassen. Teile sind heute viel komplexer. Toleranzen sind optimiert und ausgefeilt. Die Abmessungen sind nicht mehr die einzige Funktion, die erfasst werden muss. Parallelität, Rundheit, Oberfläche und Schnitt – die Interaktionsweise der verschiedenen Elemente des Teils – müssen ebenfalls kontrolliert werden. Zudem erwarten Kunden nun von ihren Lieferanten, dass diese ihre eigene Qualitätskontrolle gewährleisten.
Dementsprechend ist der Einsatz von modernen und tragbaren Messgeräten ein absolutes Muss. Über unterschiedliche Messoptionen zu verfügen, die in den Fertigungsbereich gebracht werden können, kann die Auslastung der präziseren Ausrüstung, wie zum Beispiel fest installierter CMM, verringern.
Grundlegende Validierungen mit einfachen Handwerkzeugen reichen nicht mehr aus, um den modernen GD&T-Standards gerecht zu werden. Hersteller und deren Qualitätskontrollteams benötigen 3D-Messlösungen, um mit sich verändernden Toleranzen Schritt halten zu können und ihren Kunden Teile liefern zu können, die diesen Standards entsprechen.
Koenigsegg Automotive entwickelt seit 1994 fortschrittliche, von Hand gefertigte Fahrzeuge. In der Vergangenheit nutzte das schwedische Unternehmen für Qualitätskontrollaufgaben Verleihservices. Häufige Funktionsausfälle bei der Leihausrüstung, hohe Kosten und zeitliche Einschränkungen sowie das Ziel, die 3D-Messkenntnisse auch im eigenen Haus zur Verfügung zu haben, brachten Koenigsegg dazu, auf dem Markt nach Alternativen zu suchen.
„Nachdem wir die Benchmarks aller verfügbaren Messsysteme verglichen haben, fanden wir, dass die Produkte und Lösungen von Creaform am besten zu unseren anspruchsvollen Anforderungen und unserer Umgebung passen. Da sie wenig empfindlich auf Bewegungen während des Scan- und Abtastvorgangs reagieren, eignen sich die Lösungen für die Fertigungsumgebung“, erläutert Jon Gunner, Technischer Direktor bei Koenigs-egg. „Wir entschlossen uns, den Handyscan 3D Scanner und das tragbare optische KMG Handyprobe von Creaform anzuschaffen.“
Die handgeführten Handyscan-3D-Laserscanner bieten eine herausragende Genauigkeit und Auflösung sowie besonders hohe Messraten. Sie können in allen Phasen des Produktlebenszyklus eingesetzt werden: von der Konzeption über das Design und die Fertigung bis hin zu Dokumentation, Wartung und Reparatur.
Das messarmlose tragbare Koordinatenmesssystem (KMG) Handyprobe stellt die Alternative zu herkömmlichen Messarmen dar. Das System ist ein drahtloses, auf Triangulation basierendes KMG, das völlige Bewegungsfreiheit bietet und für einzelne oder wiederholte Messungen verschiedener Teile eingesetzt werden kann. Beide Systeme profitieren von der integrierten Truaccuracy-Technologie, mit der exakte Messungen beim Betrieb unter echten Arbeitsbedingungen gewährleistet werden, und zwar unabhängig von Vibrationen, Instabilitäten oder thermischen Unterschieden in der Arbeitsumgebung.
Handyscan 3D und Handyprobe werden bei Koenigs-egg in erster Linie für die Qualitätskontrolle im Automobilbau, die Messung von Baugruppen und Komponenten und deren Überprüfung im Vergleich zu den CAD-Daten verwendet. Weitere Einsatzgebiete sind die Fehlerbehebung, das Reverse Engineering und die Kalibrierung der Spannvorrichtung. Für die Kalibrierung der Spannvorrichtung verwendet Koenigsegg zum Beispiel das Abtastsystem Handy-probe, um die festen Nennpunkte exakt einzustellen. Anschließend scannen die Benutzer mit dem Handy-scan 3D die Teile, sobald sie in der Spannvorrichtung eingespannt sind. Dieser Vorgang dient der Überprüfung im Vergleich zu den CAD-Daten. Damit kann das Unternehmen die Spannvorrichtung zurichten, wenn ein nominaler Versatz erforderlich ist.
Gunner: „Schon sechs Monate nach dem Kauf hat sich die Anschaffung zur Hälfte amortisiert, wenn wir das Investitionsvolumen mit den Leihgebühren und den Verbesserungen in der Produktionsqualität vergleichen. Die Lösungen sind extrem genau, einfach zu bedienen und eignen sich ideal für eine Fertigungsumgebung.“ ■
Der Autor
Thomas MintenCountry Manager DACHAmetek – Division
Creaform Deutschland
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