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Quality Engineering 04.18

Themen additive Fertigung, Big Data, Spanntechnik und Management mit Branchenschwerpunkten Werkzeugbau sowie Verpackung. Sonderteil zum 5. Quality Engineering Innovationsforum Stuttgart

Themen additive Fertigung, Big Data, Spanntechnik und Management mit Branchenschwerpunkten Werkzeugbau sowie Verpackung.
Sonderteil zum 5. Quality Engineering Innovationsforum Stuttgart

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www.qe-online.de<br />

<strong>04.18</strong><br />

Qualitätsmanagement | Interview mit den Consense-Geschäftsführern<br />

Messtechnik | Renishaw-CEO William Lee zu den aktuellen Trends<br />

Verpackung | Scharfe Bilder mit Höhen und Tiefen<br />

TITELTHEMA<br />

Roboter prüft Oberflächen mit KI<br />

Inspektion komplexer 3D-Bauteile innerhalb von Sekunden<br />

QE Innovationsforum<br />

Alle Highlights und Vorträge des Events rund um das<br />

Thema Oberflächenmesstechnik zum Nachlesen<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 1


Industrie<br />

Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />

Veranstalter:<br />

FORUM<br />

Qualitätssicherung in<br />

der additiven Fertigung<br />

20./21. Februar 2019<br />

Fraunhofer IPA, Stuttgart<br />

und Renishaw GmbH, Pliezhausen<br />

Qualitätssicherung<br />

bei additiven Verfahren<br />

Das Forum adressiert alle Qualitätsprobleme entlang<br />

additiver Fertigungsprozesse<br />

- Hochkarätiges Vortragsprogramm mit Experten aus<br />

Forschung und Praxis<br />

- branchenübergreifende Plattform für Erfahrungsaustausch<br />

und interdisziplinäre Vernetzung<br />

- begleitende Ausstellung<br />

- exklusives Event am Vorabend im Solution Center der<br />

Renishaw GmbH<br />

Jetzt<br />

anmelden!<br />

Weitere Infos unter:<br />

qe-online.de/forum-qualitaetssicherungbei-additiven-verfahren/<br />

Fragen?<br />

Tatjana Sellenthin, Projektmanagement<br />

Phone: +49 711 7594-520<br />

E-Mail: tatjana.sellenthin@konradin.de<br />

Powered by:<br />

2 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Ansichten ::<br />

Viel Reden<br />

hilft viel<br />

Es bringt ja meistens etwas, wenn man miteinander redet.<br />

Das ist die Voraussetzung, um Probleme oder schwierige<br />

Fragen zu klären. Dieser Maxime folgen wir auch mit Veranstaltungen<br />

wie dem QE-Innovationsforum, zu dem es in<br />

dieser Ausgabe einen großen Rückblick gibt. Dort sprachen<br />

die Referenten nicht nur auf der Bühne. Sie diskutierten<br />

auch in den Pausen mit den Besuchern, die auf diese Weise<br />

viele Fragen zur Oberflächenmesstechnik in der Metallverarbeitung<br />

loswerden konnten. So war das Innovationsforum<br />

mal wieder eine Plattform für einen lebendigen<br />

Austausch zwischen Branchenexperten und Anwendern.<br />

Reden hilft auch, um sich über die aktuellen Techniktrends<br />

zu informieren und zu erfahren, was die Branche<br />

Wir haben mit<br />

William Lee eines<br />

seiner ersten<br />

Interviews als<br />

Renishaw-CEO<br />

geführt<br />

Markus Strehlitz, Redaktion<br />

qe.redaktion@konradin.de<br />

derzeit umtreibt. Daher sind Interviews ein elementarer<br />

Bestandteil der <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong>.<br />

In diesem Heft gibt es davon gleich zwei. Zum einen haben<br />

wir mit den Geschäftsführern des Software-Anbieters<br />

Consense gesprochen. Dabei erklären diese unter anderem,<br />

welche Parallelen es zwischen dem Qualitätsmanagement<br />

und der Datenschutzgrundverordnung gibt und<br />

warum Unternehmen beides miteinander verknüpfen<br />

sollten.<br />

Außerdem haben wir mit William Lee eines seiner ersten<br />

Interviews als Renishaw-CEO geführt. Zu den besprochenen<br />

Themen zählen die Entwicklung des Unternehmens,<br />

die Herausforderungen in der Messtechnik und die Verzahnung<br />

mit dem Geschäftsfeld Additive Manufacturing.<br />

Apropos additive Fertigung: Am 20. und 21. Februar 2019<br />

findet zum zweiten Mal das Event „Qualitätssicherung in<br />

der additiven Fertigung“ statt, das wir gemeinsam mit<br />

dem Fraunhofer IPA organisieren. Auch dort wird wieder<br />

viel gesprochen werden.<br />

DER NEUE<br />

KONFOKALE<br />

UNIVERSAL-<br />

CONTROLLER<br />

confocalDT IFC2421/22<br />

Konfokaler Mittelklasse-Controller<br />

in Ein- und Zweikanal-Ausführung<br />

Hochpräzise Weg- und Abstandsmessung<br />

auf nahezu allen Oberflächen<br />

Dickenmessung von Glas und<br />

transparenten Objekten<br />

2 Sensoren mit nur einem Controller<br />

Extrem kleiner Messfleck zur<br />

Erfassung kleinster Teile<br />

Einfache Bedienung über Webbrowser<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

www.micro-epsilon.de/konfokal<br />

Besuchen Sie uns<br />

Besuchen Sie uns<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 electronica / München SPS/IPC/Drives 3<br />

Halle A3 / Stand 462 Halle 7A / Stand 130


:: Inhalt<br />

Renishaw-CEO William Lee hat<br />

mit der QE über das Wachstum<br />

des Unternehmens und das neue<br />

Geschäftsfeld Additive<br />

Manufacturing gesprochen<br />

▼ Spezielles Machine-Vision-<br />

System von PCCL prüft komplex<br />

geformte 3D-Bauteile<br />

22<br />

18<br />

Management<br />

06 Interview mit Consense<br />

Geschäftsführer über<br />

Datenschutz und QM<br />

10 Datenanalyse<br />

Software erkennt<br />

Anomalien in Echtzeit<br />

12 Eine Redaktion – zwei Meinungen<br />

Alles planen oder locker bleiben?<br />

13 Alles was Recht ist<br />

Qualitätsmanagement braucht System<br />

14 Managementsystem<br />

Naturkosmetik-Hersteller setzt<br />

auf integrierte Lösung<br />

17 Personal & Karriere<br />

Datenschutz beim Recruiting<br />

18 Renishaw-CEO im Gespräch<br />

William Lee über Herausforderungen<br />

in der Messtechnik<br />

Titelthema<br />

22 Inspektion komplexer 3D-Bauteile<br />

Polymer Competence Center Leoben<br />

prüft große Freiformflächen inline<br />

Innovationsforum<br />

26 Rückblick auf das QE-Event 2018<br />

Spannende Diskussionen<br />

zur Oberflächenmesstechnik 4.0<br />

30 Mehrwellenlängenholographie<br />

Präzise Messungen unter<br />

rauen Bedingungen<br />

32 Optisch oder taktil<br />

Die Wahl des richtigen<br />

Messverfahrens<br />

33 KMG-Integration<br />

Messtechnik muss schnell liefern<br />

34 Multisensorik<br />

Flexible Mess- und Prüfsysteme<br />

36 Qualitätsbereich im Wandel<br />

Prozesswissen und IT-Know-how<br />

sind gefordert<br />

38 Oberflächenrauheit<br />

Flächenhafte Erfassung und<br />

Charakterisierung statt 2D-Messung<br />

40 Optische Technologien<br />

Faires Datenblatt schafft Vertrauen<br />

42 Oberflächen in Bohrungen<br />

Prüfung mit innovativem Kamera- und<br />

Bildverarbeitungssystem<br />

44 Weißlichtinterferometrie<br />

Inline-Messen vermeidet<br />

kostspielige Rückrufe<br />

45 Streulichttechnik<br />

Qualitätssicherung und<br />

Prozesssteuerung in einem<br />

46 Optische Rautiefen-Messung<br />

2D-Rauheitskenngrößen<br />

reichen nicht immer<br />

47 Hochleistungsprüfsysteme<br />

Spezielle Algorithmen sorgen<br />

für Zuverlässigkeit<br />

4 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


◀ Das QE Innovationsforum<br />

brachte Anwender und Branchenexperten<br />

zusammen<br />

26<br />

▼ Digitaler Wandel: Fertigungsintegrierte<br />

Messtechnik<br />

nutzt Informationen aus einer<br />

Werkzeug-Datenbank<br />

Höchste Flexibilität<br />

bei der Messung<br />

Ihrer Werkstücke<br />

50<br />

Werkzeugbau<br />

50 Digitalisierung<br />

Datenbank hilft beim<br />

Erkennen fehlerhafter Werkzeuge<br />

52 Produktion von Bohrwerkzeugen<br />

CNC-Bildverarbeitungssystem<br />

verkürzt Messzeiten<br />

54 CT und Multisensorik<br />

Messdienstleister setzt<br />

auf Technologie von Werth<br />

Verpackung<br />

58 Pharma-Verpackungen<br />

Serienbegleitende optische Messungen<br />

sorgen für Produktsicherheit<br />

60 Glatte Oberflächen<br />

Multishot-Funktion erfasst<br />

vertiefte und erhabene Strukturen<br />

62 Lebensmittel<br />

Verschiedene Methoden<br />

stellen Becher auf den Prüfstand<br />

Technik<br />

66 E-Mobilität<br />

Hochkomplexe Testsysteme<br />

für die Autoindustrie<br />

68 Hochpräzisionsmesstechnik<br />

Positioniertisch mit hoher Steifigkeit<br />

und reduzierter Bauhöhe<br />

70 Additive Fertigung<br />

Lasersensoren überwachen 3D-Druck<br />

72 Inspektionszellen<br />

Stereo-3D-Kameras prüfen<br />

in weniger als 30 Sekunden<br />

74 Dichtheitsprüfung<br />

Sondermaschinenbauer arbeitet<br />

mit Technologie von Inficon<br />

76 News und Produkte<br />

<strong>Quality</strong> World<br />

80 Laborautomation<br />

Bildverarbeitungstechnik sortiert<br />

Fischeier mithilfe von Deep Learning<br />

83 Firmenindex<br />

Plug and Play –<br />

Werth Multisensor-<br />

System WMS<br />

• Universelle Schnittstelle zum<br />

schnellen und reproduzierbaren<br />

Sensorwechsel an identischer<br />

Position am Messgerät<br />

• Vollautomatischer Austausch der<br />

Sensoren über eine Parkstation<br />

• Kein Messbereichsverlust bei<br />

Multisensormessungen<br />

• Kein nachträgliches Einmessen durch<br />

hochgenaue Wechselkinematik<br />

Messe formnext<br />

13.11.– 16.11.18,<br />

Halle 3.1, Stand G91<br />

83 Impressum<br />

Telefon +49 641 7938-519<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 5


:: Management<br />

Geschäftsführer von Consense im Interview<br />

„Wir wollen alle<br />

Mitarbeitergruppen erreichen“<br />

Iris Bruns und Stephan Killich leiten die Geschäfte des Software-Anbieters<br />

Consense. Im Interview erläutern sie die Überschneidungen zwischen<br />

Datenschutz und Qualitätsmanagement, die Bedeutung eines lebendigen<br />

Managementsystems und die Vorbehalte der Nutzer gegenüber der Cloud.<br />

Iris Bruns und Stephan Killich empfehlen Datenschutz- und Qualitätsmanagement<br />

miteinander zu verbinden. Dann würden beide<br />

Systeme von einer wesentlich höheren Akzeptanz der Inhalte und<br />

Vorgehensweisen profitieren Bilder: Consense<br />

6 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


„Es gibt bei uns viele unterschiedliche<br />

Innovations projekte, in denen wir uns<br />

zum Beispiel damit beschäftigen, wie<br />

sich ein Alexa-System an ein Qualitätsmanagementsystem<br />

anbinden lässt.“<br />

Dr. Stephan Killich<br />

:: Welches Thema steht zurzeit ganz oben auf der Liste<br />

bei Consense? Welchen Trend sehen Sie zurzeit im Qualitätsmanagement?<br />

Dr. Stephan Killich: Ein Thema, mit dem wir uns eigentlich<br />

schon immer beschäftigen, ist, lebendige Managementsysteme<br />

aufzubauen. Und wir merken, dass dieser<br />

Trend im vergangenen Jahr erneut stärker geworden ist.<br />

Wir verfassen regelmäßig Whitepaper zu verschiedenen<br />

Themen, die wir im Internet zum Download anbieten.<br />

Und solche, bei denen es um die Frage geht, wie sich ein<br />

akzeptiertes und lebendiges Managementsystem etablieren<br />

lässt, stoßen auf sehr großes Interesse.<br />

:: Was ist denn ein lebendiges Managementsystem?<br />

Dr. Iris Bruns: Für uns ist es sehr wichtig, alle Mitarbeitergruppen<br />

in einem Unternehmen zu erreichen. Das<br />

heißt: Qualitätsmanagement nicht nur für die Qualitätsmanager<br />

oder die Führungskräfte und Abteilungsleiter,<br />

sondern für alle Mitarbeiter von A bis Z. Alle Prozesse<br />

sollen so abgebildet werden, wie sie tatsächlich<br />

ablaufen. Und jeder Mitarbeiter – egal, ob er irgendwo<br />

in der Produktion arbeitet oder im Büro – soll die Möglichkeit<br />

haben, sich aktiv daran zu beteiligen und sein<br />

Feedback zu geben. Auf diese Weise lässt sich dieses<br />

System zeitnah an die Realität anpassen. Das erhöht natürlich<br />

auch die Akzeptanz des Managementsystems,<br />

weil der Mitarbeiter sich wiederfindet.<br />

:: Hat dies auch etwas damit zu tun, dass sich der Anwenderkreis<br />

solcher Managementsysteme in den vergangenen<br />

Jahren erweitert hat?<br />

Bruns: Der Ansatz, solche Managementsysteme dezentral<br />

zu pflegen, hat an Bedeutung gewonnen. Somit ist<br />

auch das Interesse in den Abteilungen und Teams größer<br />

geworden, Zugang zu den Systemen zu haben. Das<br />

geht auch mit dem Thema Systemharmonisierung einher.<br />

Unternehmen kaufen andere Firmen und müssen<br />

dann deren Systeme integrieren. Dabei stellt sich die<br />

Frage: Wie transportiert man das an die Mitarbeiter?<br />

Das ist eine Herausforderung.<br />

:: Wie unterstützt Consense diese Systemharmonisierung?<br />

Bruns: Die Herausforderung bei der Systemharmonisierung<br />

ist, dass dies ein sukzessiver Prozess ist und nicht<br />

mit einem Knopfdruck alle Inhalte an die übergeordnete<br />

Einheit angepasst werden können. Zumindest nicht,<br />

wenn das Ziel ein akzeptiertes und lebendiges Managementsystem<br />

ist. Wir unterstützen diesen Prozess durch<br />

zahlreiche Aspekte, sowohl auf der Ebene des Beratungsprojektes<br />

als auch durch technische Maßnahmen.<br />

So ist es beispielsweise möglich, mehrere Datenbanken<br />

parallel zu betreiben, in der nur einzelne Vorgaben und<br />

Prozesse einheitlich sein müssen.<br />

:: Daneben beschäftigt sich Consense zurzeit aber besonders<br />

mit dem Thema DSGVO.<br />

Killich: Wir sehen den Zusammenhang zwischen zwei<br />

Themen: Auf der einen Seite gibt es ein akzeptiertes lebendiges<br />

Managementsystem und auf der anderen Seite<br />

ein Datenschutzmanagementsystem. Wenn diese<br />

nicht zusammengebracht werden, dann arbeitet man<br />

mit zwei konkurrierenden Systemen beziehungsweise<br />

Software-Lösungen. Dabei wird dann das Datenschutzmanagementsystem<br />

wahrscheinlich einen großen Part<br />

einnehmen, weil es mit hohen Sanktionen verbunden<br />

ist und im Topmanagement sehr präsent ist. Was beim<br />

Qualitätsmanagement momentan eher weniger der<br />

Fall ist. Wenn man beides miteinander verbindet, dann<br />

profitieren beide Systeme von einer wesentlich höheren<br />

Akzeptanz der Inhalte und Vorgehensweisen. Außerdem<br />

ist dann der Aufbau eines Datenschutzmanagementsystems<br />

viel einfacher und schneller umzusetzen.<br />

Bruns: Es gibt viele Parallelen zwischen einem klassischen<br />

QM-System und den Forderungen der neuen Datenschutzgrundverordnung.<br />

Viele Bestandskunden, die<br />

ein QM-System nutzen, erkennen nun, dass vieles bereits<br />

vorbereitet ist, was jetzt in der neuen DSGVO gefordert<br />

wird.<br />

:: Warum ist es ein Vorteil, Datenschutz in das Qualitätsmanagement<br />

einzubinden? Wo gibt es Überschneidungen<br />

zwischen den beiden Bereichen?<br />

Killich: Es gibt viele Gemeinsamkeiten. So kann beispielsweise<br />

schon die Bestandsaufnahme beim Aufbau<br />

eines Datenschutzmanagementsystems auf das QM-<br />

System zurückgreifen. Ich weiß dort bereits, welche Prozesse<br />

und welche Verantwortlichkeiten vorhanden sind.<br />

Und wenn es ein gut gepflegtes System ist, lässt sich so-<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 7


:: Management<br />

gar sehen, welche Daten dort verarbeitet werden. Dies<br />

lässt sich dann alles für die initiale Erfassung nutzen.<br />

Ein anderes Beispiel ist die Abbildung und Umsetzung<br />

von Betroffenenrechten. Das ist nichts anderes als ein<br />

klassischer Standardvorgabeprozess in einem Qualitätsmanagementsystem,<br />

in dem definiert wird, wie beispielsweise<br />

in einem Auskunftsbegehren zu verfahren<br />

ist. Und ein weiteres Beispiel ist die Datenschutzfolgenabschätzung.<br />

Hier lassen sich die bestehenden Werkzeuge<br />

aus dem Risikomanagement nutzen.<br />

„Es gibt viele Parallelen zwischen einem<br />

klassischen QM-System und den<br />

Forderungen der neuen Datenschutzgrundverordnung.“<br />

Dr. Iris Bruns<br />

stellung. Zum Beispiel durch die Erstellung des Verzeichnisses<br />

der Verarbeitungstätigkeiten. Unsere Software<br />

unterstützt den Anwender auch bei einem Datenschutzvorfall.<br />

Bei einer Datenpanne muss eine Meldung<br />

an die zuständige Behörde innerhalb von 72 Stunden erfolgen.<br />

Die Entscheidung, ob es sich um eine meldepflichtige<br />

Panne handelt, muss also sehr zügig erfolgen.<br />

Das lässt sich natürlich nur dann umsetzen, wenn ein<br />

solcher Prozess elektronisch unterstützt wird. Dies sind<br />

nur einige Beispiele. Wir nutzen an vielen Stellen die<br />

etablierten Verfahren des Qualitätsmanagements für<br />

das Datenschutzmanagementsystem. So kann sich der<br />

Anwender auf die Inhalte konzentrieren und wird bei<br />

dem strukturellen Aufbau des Systems unterstützt.<br />

:: Neben dem Datenschutz treibt die Digitalisierung die<br />

Unternehmen derzeit besonders um. Welche Rolle spielt<br />

das Thema im Zusammenhang mit dem Qualitätsmanagement?<br />

Killich: Digitalisierung bedeutet: Es gibt neue Abläufe<br />

sowie eine starke Vernetzung von automatisierten Abläufen<br />

und von menschlichen Eingriffen, die vielleicht<br />

aber nur noch sehr punktuell stattfinden. Man braucht<br />

ein Steuerungsinstrument, um das alles zu managen –<br />

auch den Wandel. Viele unserer Kunden sagen: „Dann<br />

:: Consense bietet ein Modul für sein Managementsystem,<br />

das speziell für die DSGVO entwickelt wurde. Welche<br />

Funktionen werden damit abgedeckt?<br />

Killich: Die Software unterstützt den Nutzer bereits bei<br />

der Bestandsaufnahme. Es ist ja wichtig zu wissen, wo<br />

personenbezogene Daten verarbeitet werden. Dann<br />

geht es weiter mit den klassischen Inhalten, die ein Datenschutzmanagementsystem<br />

haben muss. Diese werden<br />

vorstrukturiert. Auch dafür gibt die Software Hilfebrauche<br />

ich so etwas wie ein akzeptiertes, lebendiges<br />

Managementsystem.“ Zudem wächst im Zuge der Digitalisierung<br />

auch die Menge der Daten. Daher haben wir<br />

unser Kennzahlenmanagement umgestellt, um in Zukunft<br />

noch flexibler zu sein und sich die Daten aus noch<br />

mehr unterschiedlichen Quellen zu holen. Das betrifft<br />

sogar die Informationen, die noch gar nicht in elektronischer<br />

Form vorliegen. Unsere Software fragt dann nach<br />

einem definierten Zeitplan bei der jeweiligen Person<br />

nach den entsprechenden Daten. Deswegen haben wir<br />

so einen großen Wert daraufgelegt, die Aufbauorganisation<br />

eines Unternehmens zu verstehen. Denn dann<br />

lassen sich damit die Zuständigkeiten im Qualitätsmanagement<br />

definieren.<br />

Bruns: Die Komplexität der Systeme in den Unter -<br />

nehmen hat natürlich auch sehr stark zugenommen. Es<br />

gibt eine Vielzahl von Fremdsystemen. Performance ist<br />

dabei ein ganz wichtiger Aspekt. Auch das sind Themen,<br />

denen man sich mit technischen Lösungen nähern<br />

muss.<br />

:: Wenn es um die Harmonisierung der Systeme geht,<br />

könnten die Unternehmen sich aber auch sagen: „Dann<br />

machen wir alles mit SAP.“ Deren Software ist ohnehin<br />

in den meisten Firmen im Einsatz. Und SAP bietet auch<br />

ein Modul für das Qualitätsmanagement.<br />

Bruns: Wir sind ja jetzt schon einige Jahre am Markt und<br />

unsere Software bringt eine umfassende „QM-Intelligenz“<br />

mit. Wir bieten unglaublich viele Unterstützungsmechanismen,<br />

Berichte, Abläufe, die das QM optimal<br />

unterstützen. Und dies hat mittlerweile einen Umfang<br />

im Kontext des Qualitätsmanagements erreicht, der<br />

sehr schwer in anderen Tools abzubilden ist.<br />

:: Wenn man über Software spricht, kommt man unweigerlich<br />

auch zum Thema Cloud. Wie steht Consense<br />

dazu?<br />

Killich: Den Trend zur Cloud nehmen wir natürlich wahr.<br />

Und natürlich haben wir auch Kunden, die unsere Softwarelösungen<br />

aus der Cloud beziehen. Aber bis dato ist<br />

die Anzahl der Kunden, die das System in der eigenen IT-<br />

Landschaft betreiben, die große Mehrheit. Das hängt<br />

unter anderem damit zusammen, dass bei einem lebendigen<br />

Managementsystem auch immer sensible Daten<br />

abgebildet werden, die zum Beispiel Betriebsgeheimnisse<br />

enthalten. Daher sind viele Unternehmen beim<br />

Thema Cloud sehr vorsichtig.<br />

:: Qualitätsmanagement-Software eignet sich eher weniger<br />

für die Cloud?<br />

Killich: Zumindest ist dies noch in der Breite der aktuelle<br />

Stand. Man kann nicht sagen, dass sich Qualitätsmanagement-Software<br />

nicht für die Cloud eignet oder dass<br />

die Cloud unsicher ist. Nur die Vorbehalte in diesem Bereich<br />

sind aktuell immer noch groß.<br />

:: Heißt das, Consense hat hinsichtlich der Cloud keine<br />

weiterführenden Pläne?<br />

8 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Killich: Doch – wir werden unseren Cloud-Auftritt weiter<br />

ausbauen. Wir haben im vergangenen Jahr beispielsweise<br />

Consense Compact am Markt etabliert. Das ist eine<br />

Lösung für kleine Unternehmen, die ins Qualitätsmanagement<br />

einsteigen wollen. Somit bieten wir jetzt eine<br />

softwaretechnische Unterstützung für Kleinstunternehmen<br />

bis hin zu global agierenden Konzernen an und<br />

können für unsere Kunden immer das optimale Lösungspaket<br />

bereitstellen.<br />

:: Sprechen wir kurz noch über die Zukunft. Welche Rolle<br />

könnte Künstliche Intelligenz aus Ihrer Sicht im Qualitätsmanagement<br />

spielen?<br />

Killich: Wir haben bereits ein intelligentes Vorschlagswesen<br />

in unsere Suche integriert – quasi eine Vorab-<br />

Analyse innerhalb der Software. Daneben gibt es bei<br />

uns viele unterschiedliche Innovationsprojekte, in denen<br />

wir uns zum Beispiel damit beschäftigen, wie sich<br />

ein Alexa-System an ein Qualitätsmanagementsystem<br />

anbinden lässt. Das befindet sich aber alles noch im Forschungsstadium.<br />

Richtig spannend wird es, wenn die<br />

künstliche Intelligenz in der Lage sein wird, die Inhalte<br />

des Managementsystems wirklich zu verstehen und<br />

Schwachstellen selbständig zu identifizieren. In Ansätzen<br />

gibt es das ja schon, allerdings ist das Potenzial hier<br />

noch weiterhin sehr groß. Oder wenn der digitale Assistent<br />

bei der Ausübung des Arbeitsprozesses einen Fehler<br />

erkennt oder automatisch die richtigen Vorgabedokumente<br />

zur Verfügung stellt. Doch so weit ist die Entwicklung<br />

aktuell noch nicht.<br />

■<br />

Eine Software für alle: Die Geschäftsführer<br />

von Consense zielen mit ihrem System auf<br />

sämtliche Mitarbeiter von A bis Z<br />

Der Autor<br />

Markus Strehlitz<br />

Redaktion<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 9


Die Daten aus den Produktionsprozessen<br />

und<br />

anderen relevanten Firmensystemen<br />

zusammenzubringen,<br />

ist nicht<br />

trivial und kann viel Zeit<br />

kosten<br />

Bild: Mimi Potter/Fotolia<br />

Analyse von Maschinendaten<br />

Auffälligkeiten in Echtzeit<br />

Daten sind das neue Öl – und die Grundlage, um die Qualität in den Fertigungsprozessen zu<br />

überwachen. IT-Anbieter Splunk stellt Software bereit, mit deren Hilfe sich die Daten aus vielen<br />

verschiedenen Quellen in Echtzeit auswerten lassen sollen. Unternehmen analysieren damit ihre<br />

Testprotokolle oder setzen eine vorausschauende Wartung um.<br />

Der Autor<br />

Markus Strehlitz<br />

Redaktion<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Die Taktzeiten in den Fertigungsunternehmen sind<br />

hoch. Probleme, die nicht schnell genug erkannt werden,<br />

können zu Qualitätsmängeln und somit großen<br />

Verlusten führen. Gleichzeitig sind zunehmend mehr<br />

Daten verfügbar, um solche Probleme zu identifizieren.<br />

Der amerikanische IT-Anbieter Splunk will genau<br />

dort ansetzen. Er verspricht, die Daten aus den Produktionsprozessen<br />

und aus anderen relevanten Unternehmenssystemen<br />

auf einfache Weise zusammenzubringen,<br />

sie zu analysieren und darin Auffälligkeiten zu entdecken,<br />

die auf Fehler in der Fertigung hindeuten – und<br />

dies in Echtzeit. „Statt herauszufinden, dass vor zwei<br />

Stunden etwas falsch lief, das zu Qualitätsproblemen<br />

geführt hat, können wir mithilfe von Splunk auf Daten<br />

in Echtzeit zurückgreifen und sehen, wie unsere Maschinen<br />

zu jeder Zeit laufen“, berichtet Gabriel Gerges, Department<br />

Manager beim Bodenbelaghersteller Shaw.<br />

Das Unternehmen arbeitet in seinen Fabriken mit<br />

den Lösungen von Splunk, um die dortigen Abläufe<br />

transparenter zu machen. Shaw startete dabei mit dem<br />

Einsatz der Software im Fertigungsumfeld – was eher<br />

ungewöhnlich ist. Denn die Kernkompetenz von Splunk<br />

liegt darin, Log-Dateien und Metriken von IT-Geräten<br />

wie etwa Servern und Netzwerkkomponenten zu erfassen<br />

und auszuwerten. So nutzen Unternehmen die<br />

Technologie zum Beispiel für das Monitoring ihrer SAP-<br />

Systeme.<br />

Mittlerweile hat Splunk sein Betätigungsfeld jedoch<br />

ausgeweitet. Denn einmal installiert, nutzen Firmen die<br />

Analyse-Lösungen, um eine ganze Reihe weitere Daten<br />

auszuwerten. Und dazu zählen eben auch Daten, die<br />

von Maschinen und Anlagen kommen. „Aus meiner<br />

Sicht gibt es keinen großen Unterschied zwischen einem<br />

Server, der bestimmte Metriken sendet, und einem<br />

Motor, der auch eine Log-Datei schreibt“, sagt Andreas<br />

Zientek, Systems Engineer beim Technikkonzern Zeppelin,<br />

der Splunk unter anderem für Predictive Maintenance<br />

einsetzt.<br />

Splunk hat daher das Internet der Dinge (IoT) als<br />

neues Anwendungsfeld für sich entdeckt. Anlässlich der<br />

weltweiten Nutzerkonferenz, die vor wenigen Wochen<br />

stattfand, gab der Datenanalysespezialist bekannt, dass<br />

nun ein speziell für Industrie 4.0 entwickeltes Angebot<br />

auf dem Markt sei. Mit der Lösung Industrial IoT erhielten<br />

Unternehmen aus den Branchen Fertigung, Transport<br />

sowie Energie und Versorgung die Möglichkeit, Industrieanwendungen,<br />

-daten und -anlagen leicht zu<br />

überwachen, zu optimieren und zu sichern.<br />

Die Lösung verarbeitet Daten aus industriellen<br />

Steuerungseinheiten, Maschinensensoren sowie Scada-<br />

Systemen. Bestandteil des Angebots ist auch ein Machine-Learning-Toolkit,<br />

um Algorithmen für Prognosen,<br />

Anomalieerkennung und Clustering zu nutzen. Die Verantwortlichen<br />

bei Splunk sehen den Umgang mit vielen<br />

verschiedenen Datenquellen als großen ihrer Technologie.<br />

„Maschinendaten sind quasi super messy“, sagt<br />

Matthias Maier, Technologie-Experte bei Splunk. Heißt:<br />

Sie sind unstrukturiert und liegen in unterschiedlichen<br />

Formaten vor. Mit Splunk ließen sich alle Informationen<br />

verarbeiten – egal in welcher Form sie vorhanden sind.<br />

Bodenbelaghersteller Shaw lässt unter anderem Daten<br />

von Maschinensteuerungseinheiten und Scada-Sys-<br />

10 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Management ::<br />

<br />

temen sowie Auftragsinformationen in seine Analysen<br />

einfließen. Die Zahl der Datenquellen sei so groß, dass<br />

es vor dem Einsatz der Analyse-Software manchmal<br />

schwierig gewesen sei, ein Verständnis für die aktuelle<br />

Leistung in der Fertigung zu erhalten, berichtet Gerges.<br />

Das hat sich nun geändert. Shaw habe dank der Software-Unterstützung<br />

die Qualität seiner Produkte um<br />

mehr als 200 % gesteigert – so die Aussage von Seems<br />

Haji, die bei Splunk das Produktmarketing für IoT und<br />

Business Analytics verantwortet.<br />

Neben Shaw gibt es noch andere Unternehmen, welche<br />

die Technologie für ihre Qualitätskontrolle verwenden.<br />

So analysiert etwa BMW die Testprotokolle in seiner<br />

Fahrzeugproduktion mithilfe von Splunk. Die Auswertung<br />

zeigt, an welcher Stelle im Fertigungsprozess<br />

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häufig Fehler auftreten. Anhand der Muster, die dabei<br />

auffallen, lassen sich dann Empfehlungen für Nacharbeiten<br />

in der Fertigungslinie erstellen.<br />

Die Datenanalyse könnte noch auf anderem Wege<br />

für höhere Produktqualität sorgen. Denn auch Predictive<br />

Maintenance kann dazu beitragen, die Qualität in der<br />

Fertigung zu verbessern. Und das Beispiel Zeppelin<br />

zeigt, was durch eine Echtzeitanalyse möglich ist. Die<br />

Unternehmenstochter Zeppelin Power Systems kann in<br />

70 % der Fälle den Ausfall einer Zündkerze im Voraus erkennen,<br />

die in den Motoren von Blockheizkraftwerken<br />

verbaut sind. Von einer solchen vorausschauenden Wartung<br />

könnten letztlich auch Produktionsmaschinen profitieren.<br />

Das Beispiel Zeppelin zeigt aber auch, dass der Aufwand<br />

nicht zu unterschätzen ist. „Man verbringt in solchen<br />

Projekten bis zu 85 % der Zeit damit, die Daten verfügbar<br />

zu machen und in das richtige Format zu bringen“,<br />

berichtet Zientek. Trotz Splunk bleibt die Vielfalt<br />

an Informationen noch eine Herausforderung. ■<br />

Die Lösung Industrial IoT arbeitet unter anderem mit<br />

Machine Learning Bild: Splunk<br />

Webhinweis<br />

Ein Video, das zeigt, wie Shaw die Software zu Datenanalyse<br />

einsetzt und welchen Nutzen<br />

diese bringt, finden Sie unter:<br />

http://hier.pro/ZGX2S<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 11


:: Management<br />

Was bringt der Blick in die Glaskugel? Kommt die Zukunft früh genug oder sollte man<br />

sich jetzt schon mit ihr befassen? Bild: alswart/Fotolia<br />

Eine Redaktion – zwei Meinungen<br />

Alles planen oder locker bleiben?<br />

Predictive Maintenance – anhand von Datenanalysen zu prognostizieren, wann ein Teil in der<br />

Maschine ausfällt, bringt in der Industrie großen Nutzen. Aber wie sinnvoll ist im Privatleben der<br />

Versuch, die Zukunft vorherzusehen? Die Redaktion von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> hat dazu<br />

unterschiedliche Ansichten.<br />

Planen im Privatleben ist nicht<br />

gerade meine Stärke. Mein<br />

Mann wundert sich oft darüber,<br />

dass ich im Alltagsdschungel<br />

überhaupt überlebensfähig bin.<br />

Aber ich finde, auf Job-Seite bin<br />

ich schon genügend verplant.<br />

Da brauche ich privat einfach eine<br />

Auszeit. Da bin ich voll und<br />

Sabine Koll, Redaktion<br />

ganz Rheinländerin und sage<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong>, lebt<br />

mir: Et kütt wie et kütt. Und: Et<br />

nach der Einstellung: Et<br />

hätt noch emmer jot jejange.<br />

kütt wie et kütt<br />

Für Nicht-Rheinländer: Es<br />

kommt, wie es kommt. Und es<br />

ist noch immer gut gegangen. Steht am Wochenende<br />

eine Wanderung an, schickt meine Freundin schon<br />

montags garantiert eine Whatsapp: Es soll regnen, gehen<br />

wir trotzdem? Uaah, bis Sonntag ändert sich das<br />

Wetter in der App noch 300 Mal. Und wenn es tatsächlich<br />

regnen sollte, ist mir das auch schnuppe. Hauptsache<br />

raus. Mein Autohaus hat mich aber kürzlich auf eine<br />

harte Probe gestellt: Ich bekam ein Schreiben von ihm,<br />

dass mein Auto zum Service und zum TÜV muss. Klar,<br />

dachte ich, ist an der Zeit. Im Autohaus angekommen,<br />

runzelt der Berater nur die Stirn: Der nächste Service sei<br />

in drei Monaten fällig und TÜV erst im nächsten Jahr.<br />

Die Wartungsinfos im Auto seien da sehr zuverlässig. ■<br />

Proper preparation prevents<br />

poor performance – dieser<br />

Spruch, den ein Schulkamerad<br />

in unserer Abi-Zeitung für sich<br />

gewählt hat, ist mir in Erinnerung<br />

geblieben. Ich fand ihn –<br />

sowohl den Satz als auch den<br />

Mitschüler – damals unglaublich<br />

spießig. Heute sehe ich das<br />

Markus Strehlitz,<br />

Redaktion <strong>Quality</strong> anders. Man muss sich vorbereiten<br />

auf das, was kommt. Nur<br />

<strong>Engineering</strong>, hat die<br />

Regenjacke immer mit dann kann man gute Leistung<br />

dabei<br />

bringen oder nicht in die Bredouille<br />

kommen. Meine Frau<br />

macht sich immer über mich lustig, wenn ich für Wanderungen<br />

meinen Rucksack packe. Eine Regenjacke ist<br />

immer dabei. Auch wenn wir im Hochsommer bei 30<br />

Grad und wolkenfreiem Himmel loslaufen. Natürlich<br />

brauche ich die Jacke dann meistens nicht. Aber ich<br />

weiß, dass ich mich schützen könnte, wenn die Tropfen<br />

doch vom Himmel fallen sollten. Und dieses Wissen<br />

sorgt für Entspannung. Ich bin zwar auch froh über das<br />

Predictive-System in meiner Hosentasche – der Wetter-<br />

App auf meinem Smartphone. Denn deren Vorhersagen<br />

werden immer verlässlicher. So kann ich mich noch besser<br />

vorbereiten. Aber App hin oder her – die Regenjacke<br />

wird immer eingepackt.<br />

■<br />

12 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Qualitätsmanagement unter Druck<br />

Als ich 2005 das erste Mal diese Kolumne schrieb, befasste sich der Artikel<br />

mit Qualitätssicherungsvereinbarungen und seinen rechtlichen Auswirkungen.<br />

Mehr als 13 Jahre und vielen Kolumnen später ist das mein letzter Artikel<br />

in dieser Reihe und die Themen haben sich deutlich verändert.<br />

Die Software<br />

für Prozessund<br />

Qualitätsmanagement<br />

Sicherlich sind Fragestellungen rund um<br />

QSV, Anerkennung von PPM–Grenzen und<br />

ihre Auswirkungen auf Gewährleistung und<br />

Regress und andere originäre Themen des<br />

Qualitätsmanagements (QM) noch relevant.<br />

Aber die meisten Unternehmen gehen hiermit<br />

stabil rechtssicher um und neue Entwicklungen<br />

sind nur wenige zu beobachten.<br />

Allerdings hat sich das gesamte Umfeld<br />

geändert, in dem QM stattfindet und in dessen<br />

Licht man QM auszurichten und zu betrachten<br />

hat. Die Geschehnisse rund um die<br />

Emissionsprobleme bei Kfz geben ein eindeutiges<br />

Bild weit über die Branchengrenzen<br />

der Automobilindustrie hinaus, wo die<br />

Aufgaben des QM künftig liegen müssen.<br />

Rechtliche Rahmenbedingungen rund<br />

um das Produkt – sei es aus Produktsicherheitsrecht,<br />

Stoffrecht wie Chemikalienrecht<br />

oder auch aus umweltrechtlichen Regelungen<br />

– sind nicht mehr voluntativer Beifang<br />

unternehmerischer Betätigung. Die Ereignisse<br />

rund um Dieselgate sind nur die Spitze<br />

eines Eisberges, der massiven Druck auf Unternehmen<br />

jeder Branche macht, die Produkte<br />

herstellen und/oder vertreiben.<br />

Der rechtliche Rahmen für diese Produkte<br />

ist komplex, vielfältig und nicht zentral<br />

geregelt. Die frühere Herangehensweise,<br />

solche Themen durch eine Person irgendwann<br />

gegen Ende des Konstruktions- oder<br />

Vertriebsprozesses punktuell je nach individueller<br />

Risikowahrnehmung abklären zu<br />

lassen, ist erratisch und folgenschwer.<br />

Nur systemische Vorgehensweisen werden<br />

der Komplexität und Risikoneigung dieser<br />

Themen gerecht. Hierin liegt die zukünftige<br />

Berechtigung des Qualitätsmanagements.<br />

Im Kern geht es dabei darum, die<br />

rechtlichen Anforderungen an ein Produkt<br />

und dessen Vertrieb als Qualitätsmerkmale<br />

zu erkennen und ihre Umsetzung prozess -<br />

fähig im Unternehmen zu implementieren.<br />

Hierzu gehören in einem ersten Schritt<br />

eine risikobasierte Bewertung der Produkte<br />

und der auf sie anzuwendenden rechtlichen<br />

Regelungen und im zweiten Schritt eine Implementierung<br />

der Inhalte der regulatorischen<br />

Anforderungen in der Prozesslandschaft<br />

der Unternehmen. Nur infolgedessen<br />

wird eine generische Abarbeitung der Inhalte<br />

in dokumentierter rechtssicherer Form<br />

möglich sein, die auch bei Änderungen der<br />

Anforderungen eine zielgerichtete Änderung<br />

der Prozessbestandteile ermöglicht.<br />

Dieses System wird notwendig sein, um<br />

auch aus Managementsicht eine Haftungsminimierung<br />

darstellen zu können, die gegenüber<br />

Staatsanwaltschaften, Behörden<br />

und gegenüber den Gesellschaftern des ei-<br />

Alles was Recht ist<br />

Regelmäßige Beiträge<br />

zu rechtlichen Themen<br />

liefert Reusch Rechtsanwälte,<br />

www.reuschlaw.de<br />

Der Autor:<br />

Philipp Reusch<br />

genen Unternehmens notwendig sein wird.<br />

Die in der Vergangenheit häufig zu beobachtende<br />

Tendenz, derlei Inhalte über eine<br />

einzige beauftragte Person – sei es Produktsicherheitsbeauftragter<br />

oder Inhouse-<br />

Counsel – abzuhandeln, war schon seinerzeit<br />

ineffektiv und wird es in Zukunft nicht<br />

mehr geben können. Die Umsetzung solcher<br />

Themen erscheint mir originär im Auftrag<br />

des Qualitätsmanagements zu liegen,<br />

die über die Methodik und die Querschnittskompetenz<br />

verfügen.<br />

Ohne die Implementierung wirksamer<br />

Systeme der oben beschriebenen technischen<br />

Compliance werden die öffentlichkeitswirksamen<br />

Fälle rund um die Abschalteinrichtungen<br />

auch außerhalb der Automobilbranche<br />

keine Einzelfälle bleiben und<br />

Bußgelder und Strafen gegenüber Firmen<br />

und handelnden Personen signifikant ansteigen.<br />

Die Herausgabe stumpfer Richtlinien<br />

im Unternehmen ohne systemische Verortung<br />

in der Prozesslandschaft des Unternehmens<br />

wird hierzu nicht ausreichen. ■<br />

Sind<br />

Siesicher?<br />

Prozesse<br />

ConSense DSGVO<br />

Software<br />

<br />

Social QM<br />

Risikomanagement<br />

Datenschutz LDAP<br />

Mehrsprachigkeit<br />

Maßnahmen Berichte<br />

WIKI<br />

QM IMS<br />

Matrixorganisation International<br />

Auditmanagement<br />

Schulungen Workflows<br />

Kennzahlen Validierung<br />

Gefahrstoffmanagement<br />

GxP<br />

Fragenkataloge<br />

Qualifikationen<br />

KVP<br />

Dokumente<br />

Datenschutzmanagement<br />

Schnittstellen<br />

Formulare<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 13<br />

BPMN<br />

T.: +49 (0)241 / 990 93 93 - 0<br />

E.: info@consense-gmbh.de<br />

www.consense-gmbh.de


:: Management<br />

Das IMS fasst Methoden und Instrumente<br />

zur Einhaltung von Anforderungen<br />

aus den Bereichen Qualität, Umwelt-,<br />

Arbeits- und Gesundheitsschutz<br />

sowie Energie zusammen und steuert<br />

diese zentral Bild: iStock/brijith vijayan<br />

Integriertes Managementsystem bei Laverana<br />

Unternehmenswerte<br />

professionell steuern<br />

Beim Naturkosmetik-Hersteller Laverana werden Werte wie Qualität, verantwortungsvolle<br />

Unternehmensführung und Nachhaltigkeit nachvollziehbar gelebt. Seine Managementsysteme<br />

steuert das Unternehmen inzwischen über ein integriertes System. TÜV Rheinland hat dies im<br />

Rahmen einer Kombi-Zertifizierung geprüft.<br />

Die Autorin<br />

Angela Recino<br />

Fachjournalistin<br />

im Auftrag von<br />

TÜV Rheinland<br />

www.tuv.com<br />

Laverana hat die Branche der Naturkosmetik in<br />

Deutschland entscheidend mitgeprägt und die erlebt in<br />

den vergangenen Jahren einen Wandel vom Nischenprodukt<br />

zum konsequenten Markttreiber. 2014 wurde<br />

in Deutschland erstmalig ein Umsatz von über 1 Mrd.<br />

Euro erzielt. Laverana wächst dabei sehr dynamisch,<br />

auch aufgrund seines Selbstverständnisses als Entwicklungspionier,<br />

bei dem Innovationen im Vordergrund stehen,<br />

ohne dabei die Wurzeln zur Verantwortung und<br />

nachhaltig gelebten Konsequenzen zu verlieren.<br />

Weil die konsequente Anwendung eines Managementsystems<br />

– ob im Bereich Qualität, Umwelt, Energie<br />

oder Arbeitsschutz – die Zukunftsfähigkeit eines Unternehmens<br />

weiter stärkt und auch entscheidend zur Wirtschaftlichkeit<br />

eines Unternehmens beiträgt, hat Laverana<br />

in den vergangenen Jahren nach und nach wichtige<br />

Managementsysteme eingeführt, darunter für das<br />

Qualitätsmanagement (DIN EN ISO 9001), für das Energiemanagement<br />

(DIN EN ISO 50001) und für das Arbeitssicherheit-<br />

und Gesundheitsschutz Management<br />

(BS OHSAS 18001) sowie den Standard „Gute Herstellungspraxis“<br />

(GMP gemäß ISO 22716). Alle Managementsysteme<br />

sind zertifiziert.<br />

2016 führte Laverana zu den bestehenden Systemen<br />

den ZNU-Standard ein, 2017 folgte die ISO 14001. Mit<br />

beiden verfolgt das Unternehem das Ziel, dem eigenen<br />

Nachhaltigkeitsanspruch weiteren Nachdruck zu verleihen.<br />

Der ZNU-Standard bündelt sämtliche Nachhaltigkeitsanforderungen<br />

an Unternehmen für alle Branchen<br />

und macht nachhaltiges Wirtschaften messbar, umsetzbar<br />

und für Externe überprüfbar. Der Katalog umfasst<br />

insgesamt rund 60 Anforderungen. Entwickelt hat<br />

den Standard die Uni Witten-Herdecke gemeinsam mit<br />

TÜV Rheinland.<br />

Um verlässliche Organisationsstrukturen zu etablieren,<br />

Prozesse effizienter zu gestalten und gleichzeitig den<br />

Erwartungen von Kunden, Mitarbeitern, Geschäftspartnern<br />

und den gesetzlichen Anforderungen gerecht zu<br />

werden, entschied sich Laverana darüber hinaus zur Einführung<br />

eines Integrierten Managementsystems (IMS).<br />

Das IMS fasst Methoden und Instrumente zur Einhaltung<br />

von Anforderungen aus den Bereichen Qualität,<br />

14 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Erfolg ist messbar – auch bei Laverana. Die Ergebnisse haben das<br />

Unternehmen in seiner Entscheidung, ein IMS einzuführen und alle<br />

Managementsysteme zu vereinen, nachträglich noch einmal bestärkt.<br />

Die Prozesse, Abläufe und Ziele sowie die damit verbundenen<br />

Maßnahmen erleichtern den Arbeitsalltag enorm, ermöglichen aber<br />

auch eine internationale Vergleichbarkeit und verbesserte Wirtschaftlichkeit<br />

Bild: iStock/relif<br />

Umwelt-, Arbeits- und Gesundheitsschutz sowie Energie<br />

zusammen und steuert diese zentral. Durch das Zusammenwirken<br />

und die Bündelung der Ressourcen wird<br />

mit dem IMS ein schlankeres, effizienteres Managementsystem<br />

möglich. Prozesse und Abläufe werden gebündelt,<br />

lassen sich transparent verfolgen und ermöglichen<br />

eine kontinuierliche Verbesserung.<br />

Allerdings entsteht ein IMS nicht von allein, sondern<br />

will gewissenhaft geplant sein. Ein Erfolgsfaktor ist die<br />

Unterstützung und das Vorantreiben durch die Unternehmensführung<br />

– unter anderem, indem sie die nötigen<br />

Kapazitäten und Ressourcen für die Einführung und<br />

Etablierung schafft, so wie bei Laverana. Beim Naturkosmetikhersteller<br />

wirkten alle Abteilungen aktiv an der<br />

Einführung mit. Arbeitsgruppen überarbeiten und verbessern<br />

bis heute kontinuierlich ihre Prozesse.<br />

Die Frage „Was tue ich und warum und wer hat noch<br />

damit zu tun“, erwies sich dennoch für viele im Unternehmen<br />

als echte Herausforderung, war aber sehr<br />

wichtig. Denn so gelang es, unternehmensweit bessere<br />

Hauptprozesse und Subprozesse zu definieren, die wiederum<br />

durch Arbeitsanweisungen mit Leben gefüllt<br />

wurden. Durch den Aufbauprozess konnte Laverana<br />

nicht nur viele Vorgänge optimieren, sondern auch redundante<br />

Prozesse miteinander verschmelzen und Synergie-Effekte<br />

heben.<br />

Die richtige Wahl – für Ihre<br />

innovative Zukunft.<br />

productronica 2018 | Messe München<br />

13. 11.– 16. 11. 2018 | Halle A3 | Stand 432<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 15


:: Management<br />

Laverana ist einer der<br />

größten Produzenten<br />

zertifizierter Natur -<br />

kosmetik. Das familiengeführte<br />

Unternehmen<br />

mit Hauptsitz in Hannoveraner<br />

exportiert seine<br />

Produkte in mehr als<br />

40 Länder weltweit<br />

Bild: Laverana<br />

Alle Dokumentationen sowie die Anforderungen der<br />

einzelnen ISO-Standards, die Laverana bereits implementiert<br />

hatte, wurden in einem einzigen Handbuch<br />

zusammengefasst. Durch die Vereinheitlichung von Regeln,<br />

aufeinander abgestimmten Zielsetzungen einhergehend<br />

mit dem Strukturgerüst, steigerte sich die Effizienz<br />

von Prozessen enorm. Als wichtiges Instrument erwies<br />

sich der eingeführte PDCA (Plan, Do, Check, Act)-<br />

Zyklus, der grundlegende Arbeits- und Denkweisen<br />

schafft und der bei Laverana unter anderem die Einführung<br />

neuer Projekte und Prozesse vereinfacht hat. Zum<br />

Beispiel wurde der<br />

Time-to-Market-Prozess,<br />

an dem fast alle<br />

Abteilungen im<br />

Haus beteiligt sind,<br />

noch effizienter gestaltet<br />

und ein Risiko-Chancen-Management<br />

im Zuge<br />

der Kundenzufriedenheit<br />

integriert.<br />

Die hausinternen<br />

Abläufe durch die<br />

Prozesse zentral zu<br />

steuern und die Philosophie<br />

des IMS im<br />

Alltag zu verankern,<br />

war eine anspruchsvolle,<br />

aber lohnende<br />

Aufgabe. Mitarbeiter<br />

mussten sich<br />

noch stärker in das<br />

prozessorientierte<br />

Denken und Arbeiten<br />

einfinden. Ihre<br />

Prozesse wurden neu ausgerichtet, Kennzahlen entsprechend<br />

angepasst und die Arbeitsweise automatisch<br />

zielorientierter und effizienter. Durch die aktive Auseinandersetzung<br />

mit der Thematik und regelmäßige<br />

Schulungen bewirkte die Einführung des IMS letztlich<br />

sogar eine Änderung der Unternehmenskultur.<br />

Die messbaren Erfolge haben Laverana in der<br />

Entscheidung, das IMS einzuführen und alle Managementsysteme<br />

zu vereinen, nachträglich noch einmal<br />

bestärkt. Die Prozesse, Abläufe und Ziele sowie die damit<br />

verbundenen Maßnahmen erleichtern den Arbeitsalltag<br />

enorm, ermöglichen aber auch eine interna -<br />

tionale Vergleichbarkeit und verbesserte Wirtschaft -<br />

lichkeit.<br />

Erfolgreiche Kombi-Zertifizierung<br />

erfolgte vor einem Jahr<br />

Gekrönt wurden diese Erfolge durch das Audit. Im September<br />

2017 fand die erste Kombi-Zertifizierung ihren<br />

erfolgreichen Abschluss. Vorgenommen wurde sie von<br />

TÜV Rheinland, der im Bereich IMS bereits zahlreiche<br />

Unternehmen auditiert hat.<br />

„Bei einem IMS empfiehlt sich statt einzelner Zertifizierungen<br />

eine Kombizertifizierung“, rät Oliver Brendle,<br />

Lead Auditor bei TÜV Rheinland. Bei einer Kombi-Zertifizierung<br />

werden mindestens zwei Managementsystem-<br />

Prüfungen parallel durchgeführt. Das bedeutet auch,<br />

dass die Management-Beauftragten und das Management<br />

des Unternehmens nur an einem Termin Rede<br />

und Antwort stehen und nicht an mehreren Tagen in<br />

Anspruch genommen werden müssen. „Grundsätzlich<br />

lassen sich alle ISO-Normen frei untereinander kombinieren.<br />

Insbesondere die revidierten Normen 9001 und<br />

14001 werden in der Praxis gern etwa mit dem Arbeitssicherheitsmanagementsystem<br />

nach OSHAS 18001 gekoppelt“,<br />

so Brendle.<br />

Integriertes Managementsystem erleichterte<br />

Umstellung auf ISO 9001:2015 und 14001:2015<br />

Bei der Kombi-Zertifizierung von Laverana standen unter<br />

anderem die Umstellung auf die neue Version der<br />

ISO 9001 und die Ersteinführung der aktuellen ISO<br />

14001 auf dem Programm. Die neuen Versionen ISO<br />

9001:2015 und ISO 14001:2015 beinhalteten einige<br />

Veränderungen, auf die sich der Kosmetikhersteller vor<br />

dem Prüfverfahren einstellen musste. Die Ausrichtung<br />

auf die High Level Structure sowie die stärkere Einbindung<br />

externer Parteien sowie der Fokus auf eine stärkere<br />

Prozessorientierung und die Verantwortung der<br />

obersten Leitung erforderten im Vorfeld zwar zusätzliche<br />

zeitliche Ressourcen, aber das Integrierte Managementsystems<br />

erleichterte die Umstellung letztlich<br />

deutlich.<br />

„Wichtig ist, bei einer Kombi-Zertifizierung die Laufzeiten<br />

der einzelnen Zertifikate im Blick zu behalten“,<br />

empfiehlt Brendle. „Läuft beispielsweise die Zertifizierung<br />

für das Qualitätsmanagementsystem ein halbes<br />

Jahr vor der Zertifizierung des Arbeitsschutzmanagementsystems<br />

aus, müssen die Zertifikatslaufzeiten<br />

durch Verkürzung des länger gültigen Zertifikats synchronisiert<br />

werden. Das lässt sich durch eine Re-Zertifizierung<br />

oder den Verzicht auf die Laufzeit vorhandener<br />

Zertifikate ausgleichen.“<br />

„Hier gilt es die Planung und die Termine mit dem<br />

Auditor rechtzeitig vorher abzusprechen, um die Zertifikatsgültigkeit<br />

passgenau zu gestalten“, so Brendle weiter.<br />

„Und: Das Unternehmen muss darauf achten, dass<br />

der Prüfdienstleister seines Vertrauens auch tatsächlich<br />

befähigt ist, alle gewünschten Managementsysteme zu<br />

auditieren.“<br />

Auf das erfolgreiche Kombi-Audit ist Laverana stolz.<br />

Aber nach der Zertifizierung ist vor der Zertifizierung.<br />

Das Unternehmen arbeitet weiterhin mit Hochdruck<br />

daran, seine Ziele zu erreichen und sich auf allen Ebenen<br />

zu verbessern. Derzeit steht unter anderem die Aufgabe<br />

im Vordergrund, das ausführliche Handbuch noch<br />

stärker an dem operativen Alltag auszurichten. Helfen<br />

soll dabei unter anderem eine neue Software, die Workflows<br />

und Dokumentenlenkung im Rahmen des IMS sowie<br />

der einzelnen Standards noch besser unterstützt. ■<br />

16 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Nur keine Panik<br />

Seit Einführung der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) herrscht in den<br />

Unternehmen Unsicherheit – auch hinsichtlich der Auswirkungen auf die<br />

Personalbeschaffung. Doch der Umgang mit dem Datenschutz im Recruiting<br />

ist nicht problematisch, wenn einige grundlegende Punkte beachtet werden.<br />

Personal & Karriere<br />

Wir alle können uns noch gut an den Countdown im<br />

ersten Halbjahr 2018 erinnern – mit großer Regelmäßigkeit<br />

tauchten immer wieder die Abkürzung DSGVO<br />

und Schlagwörter wie Datenschutz oder Datensicherheit<br />

in den Medien auf. Die Aufmerksamkeit der Unternehmen<br />

hinsichtlich dieses Themas wurde von Tag zu<br />

Tag größer und die Unsicherheit, wie man mit diesem<br />

Thema umgehen sollte, nahm laufend zu.<br />

Seit dem 25. Mai 2018 ist die DSGVO in Kraft. Und<br />

betroffen davon ist natürlich auch das ganze Feld der<br />

Personalbeschaffung beziehungsweise des Recruitings.<br />

Es geht um Fragen wie zum Beispiel: Was geschieht mit<br />

Bewerbungen, die mittlerweile<br />

zum größten Teil per E-Mail oder<br />

immer seltener per Post eingehen?<br />

Dürfen die Unterlagen der<br />

Die Beratungsgruppe Bewerber (Anschreiben, Lebenslauf,<br />

Referenzangaben, Hoch-<br />

wirth + partner informiert<br />

regelmäßig über schul- und Arbeitszeugnisse)<br />

Personal und Karriere, aufbewahrt beziehungsweise<br />

www.wirth-partner.com archiviert werden? Und wenn ja<br />

Die Autorin:<br />

wie lange?<br />

Ivonne Pechmann<br />

Die Grundlage beziehungsweise<br />

Basis für die Aufbewahrung<br />

von personenbezogenen<br />

Daten und damit auch für die<br />

Bewerbungsunterlagen bilden<br />

die DSGVO und das Bundesdatenschutzgesetz. Zugrunde<br />

liegt hier das informationelle Selbstbestimmungsrecht,<br />

das heißt „das Recht des Einzelnen, grundsätzlich<br />

selbst über die Preisgabe und Verwendung seiner personalbezogenen<br />

Daten zu bestimmen“ – und natürlich<br />

der Schutz persönlicher Daten.<br />

Die personenbezogenen Daten sind vom Arbeitgeber<br />

sofort zu löschen, „sobald ihre Kenntnis für die Erfüllung<br />

des Zwecks der Speicherung nicht mehr erforderlich<br />

ist“ – also nach der erfolgreichen Positionsbesetzung.<br />

Sollten die Unterlagen per Post eingegangen sein,<br />

müssen sie an die Kandidaten zurückgesendet werden.<br />

Das heißt, das Unternehmen darf die Bewerbung<br />

und natürlich auch die Dokumentation des Kontaktverlaufs<br />

nach Abschluss des Bewerbungsverfahrens aufbewahren,<br />

um sich gegen potenzielle Diskriminierungsvorwürfe<br />

wehren zu können. Da das Allgemeine Gleichbehandlungsgesetz<br />

(AGG) Diskriminierungen unter anderem<br />

wegen des Geschlechts, der Rasse und Nationalität<br />

verbietet, kann ein Bewerber – sollte er sich wegen<br />

einer Absage diskriminiert fühlen – gegen den Arbeitgeber<br />

Schadensersatz- und Entschädigungsansprüche erheben.<br />

Diese Ansprüche müssen dann jedoch nach §15<br />

Abs. 4 AGG innerhalb von zwei Monaten ab Zugang der<br />

Ablehnung geltend gemacht werden.<br />

Damit der Arbeitgeber überhaupt eine Chance hat,<br />

die Vorwürfe zu entkräften und diese Ansprüche abwehren<br />

kann, muss er die Bewerbungsunterlagen erst<br />

zwei bis spätestens sechs Monate nach Zugang der Ablehnung<br />

(Absage) vernichten.<br />

Wer darf die Bewerbung im Unternehmen sichten<br />

oder wem darf sie entsprechend zugänglich gemacht<br />

werden?<br />

Nicht jeder Mitarbeiter darf im Unternehmen die Bewerbung<br />

sichten. Nur die Personen dürfen Zugang haben,<br />

welche die Bewerbung bearbeiten – also die Personalabteilung<br />

– beziehungsweise die unmittelbar am<br />

Entscheidungsprozess beteiligt sind – also Fachvorgesetzte<br />

und Geschäftsführer. Dies ist natürlich abhängig<br />

von der Größe des Unternehmens (Mittelstand versus<br />

Konzern).<br />

Der Betriebsrat darf die<br />

Bewerbungsunterlagen einsehen<br />

Sollte das Unternehmen einen Betriebsrat haben, so ist<br />

auch dieser berechtigt, Zugang zu den Bewerbungsunterlagen<br />

zu haben. Denn gemäß § 99 Abs. 11 BetrVG<br />

muss der Arbeitgeber dem Betriebsrat bei geplanten<br />

Einstellungen die Bewerbungsunterlagen vorlegen<br />

und darüber hinaus Auskunft zu den Kandidaten (m/w)<br />

geben.<br />

Die Einhaltung wird dabei einerseits vom Arbeitgeber<br />

und andererseits vom Betriebsrat – soweit vorhanden<br />

– und dem Datenschutzbeauftragten überwacht.<br />

Da der Arbeitsmarkt sehr dynamisch und häufig vom<br />

Mangel geeigneter Kandidaten geprägt ist, geht man in<br />

der Personalbeschaffung immer mehr dazu über, so genannte<br />

Kandidatenpools aufzubauen. Wie ist hier die Situation?<br />

Welche Fristen müssen beachtet werden und<br />

was kann man nach Ablauf dieser Fristen tun? Grundsätzlich<br />

gelten natürlich die bereits beschriebenen Fristen.<br />

Möchte ein Arbeitgeber jedoch die personenbezogenen<br />

Daten über einen konkreten Bewerbungsprozess<br />

hinaus speichern, wenn er mittelfristig vergleichbare<br />

Positionen zu besetzen hat, muss er den Bewerber entsprechend<br />

informieren und am besten die schriftliche<br />

Einwilligung des Kandidaten einholen.<br />

Abschließend kann festgehalten werden, dass der<br />

Umgang mit dem Datenschutz im Recruiting nicht problematisch<br />

ist, wenn man die vorher erwähnten Punkte<br />

einhält.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 17


:: Management<br />

Interview mit Renishaw-CEO William Lee<br />

„Der Messprozess darf nicht vom<br />

Fertigungsprozess abgekoppelt sein“<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> hat eines der ersten Interviews mit<br />

William Lee geführt, dem neuen CEO von Renishaw. Wir<br />

haben mit ihm über das Wachstum des Unternehmens,<br />

die Herausforderungen in der Messtechnik und die<br />

Ver zahnung mit dem Geschäftsfeld Additive<br />

Manufacturing gesprochen.<br />

Lee ist Physiker. Er kam 1996 zu Renishaw, wo er seine<br />

Karriere in der Forschung begann. Anschließend leitete<br />

er die Produktlinien Laser und Kalibrierung sowie<br />

Messtechnik für Werkzeugmaschinen,<br />

bevor er 2016 als Group Sales and<br />

Marketing Director in den Vorstand<br />

berufen wurde. Seit Februar ist er<br />

nun CEO Bilder: Renishaw<br />

Die Autorin<br />

Sabine Koll<br />

Redaktion<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

18 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


„Die Unternehmen wollen keine hochentwickelte<br />

maßgeschneiderte Messtechnik-Lösung<br />

für eine Aufgabe kaufen,<br />

sondern eine, die flexibel ist und jederzeit<br />

neu konfiguriert werden kann“<br />

William Lee<br />

CEO, Renishaw<br />

:: Herr Lee, Im Februar dieses Jahres haben Sie bei Renishaw<br />

das Ruder als CEO übernommen. Aber Sie sind bereits<br />

vor mehr als 20 Jahren, genau gesagt 1996, ins Unternehmen<br />

gekommen, kennen es also sehr gut. Wie haben<br />

Sie Ihre ersten Monate als CEO wahrgenommen?<br />

William Lee: Die Anfangszeit war natürlich sehr aufregend.<br />

Immerhin hat Renishaw fast 5.000 Mitarbeiter –<br />

und viele Entscheidungen, die ich treffe, wirken sich<br />

auch auf viele Familien aus. Wenn es darum geht geschäftliche<br />

Entscheidungen zu treffen, will ich auch die<br />

menschliche Seite beachten. Schön ist für mich, dass die<br />

beiden Gründer Sir David McMurtry und John Deer das<br />

Unternehmen nicht verlassen haben. Ihr Büro liegt neben<br />

meinem. Das heißt, solange sie da sind, kann ich ihre<br />

Erfahrung und Ratschläge und ihre innovativen Ideen<br />

nutzen. Gleichwohl sagten sie gleich zu Beginn sehr<br />

deutlich: Das ist nun Deine Aufgabe, letztlich musst Du<br />

entscheiden.<br />

:: Was sind die wichtigsten Herausforderungen, denen<br />

Sie sich als CEO stellen müssen?<br />

Lee: Die Herausforderung besteht eigentlich darin, wie<br />

man die Innovation am Laufen hält, wenn das Unternehmen<br />

immer größer wird. Wir haben fantastische<br />

Mitarbeiter, aber wir brauchen zusätzlich neue Mitarbeiter<br />

– und sie müssen schnell genug die richtigen Fähigkeiten<br />

haben: in all unseren Produktbereichen und<br />

auch in unserem Auslandsgeschäft sehen wir unglaubliche<br />

Möglichkeiten. Gleichzeitig frage ich mich, wie wir<br />

unser Familiengefühl bei Renishaw aufrechterhalten<br />

können. Ein weiterer Punkt ist: Obwohl wir für unser<br />

Geschäft und für das Unternehmen Wachstum anstreben,<br />

wollen wir gegenüber unseren Kunden nicht langsam<br />

und träge werden. Wir müssen auch in Zukunft immer<br />

noch sicherstellen, dass wir sehr schnell auf Kunden<br />

reagieren können.<br />

:: Renishaw hat das Geschäftsjahr 2018 mit einem Rekordumsatz<br />

abgeschlossen. Was waren und sind die Treiber<br />

für die Umsatzsteigerung?<br />

Lee: Das Schöne für uns war, dass es sich nicht um einen<br />

bestimmten Industriesektor handelte, um keine bestimmte<br />

Produktlinie, um keine bestimmte Region. So<br />

sahen wir überall Wachstum. Der stärkste Bereich für<br />

uns war das wachsende Geschäft mit Herstellern von<br />

Unterhaltungselektronik. Die Ausrüstung dafür war besonders<br />

in Asien extrem stark nachgefragt. Automotive<br />

und Luft- und Raumfahrt waren weltweit auch sehr<br />

stark. Wir sind in allen Segmenten sehr gut aufgestellt:<br />

Wer etwas extrem genau fertigen muss, braucht unsere<br />

Technologie und unser Know-how.<br />

:: Die Messtechnik war für Renishaw mit einem Umsatzanteil<br />

von 94 % im Geschäftsjahr 2018 der wichtigste<br />

Bereich. Wird dies in zehn Jahren auch noch so sein?<br />

Lee: Es gibt hier ein paar Punkte zu berücksichtigen: Als<br />

erstes sehen wir, dass das Metrology-Business weiterwächst.<br />

Da gibt es noch großes Potenzial. In der Messtechnik<br />

haben wir die meisten Produktlinien, die sich<br />

hauptsachlich in zwei Bereiche gliedern: Wir haben zum<br />

einen die industrielle Messtechnik mir der wir den kompletten<br />

Fertigungsprozess unterstützen. Dann haben<br />

wir Position-Feedback-Produkte, die weitgehend im<br />

Hintergrund in Anlagen integriert sind. Und schließlich<br />

Produkte und Dienstleistungen in anderen Wachstumsmärkten,<br />

wie zum Beispiel unser Geschäft für additive<br />

Fertigung und weitere, für die wir auch Ideen für die<br />

Produkte der Zukunft entwickeln. Wir verfügen wir neben<br />

dem industriellen Geschäft auch noch über den Bereich<br />

Gesundheitswesen mit vielen Neuentwicklungen,<br />

in denen wir ein erhebliches Wachstumspotenzial sehen.<br />

Wie sich die verschiedenen Bereiche in Zukunft relativ<br />

zueinander verhalten, werden wir im Laufe der Zeit<br />

sehen.<br />

:: Was sind Ihrer Einschätzung nach die wichtigsten<br />

messtechnischen Herausforderungen, vor denen produzierende<br />

Unternehmen heute stehen?<br />

Lee: Lassen Sie mich Renishaw als ein Beispiel für die<br />

Hersteller nehmen: Wir haben selbst eine sehr hohe Fertigungstiefe.<br />

Ziel war es immer die effizientesten Bearbeitungsprozesse<br />

bei Renishaw selbst zu haben. Eines<br />

der elementaren Dinge war immer, dass der Messprozess<br />

nicht vom Herstellungsprozess abgekoppelt wird.<br />

Deshalb haben wir schon immer einen integrierten<br />

Messprozess als Teil des Fertigungsprozesses gelebt. Jede<br />

unserer Maschinen nutzt Messtaster zum In-Prozess-Kalibrieren<br />

über Artefakte, um auch sicherzustel-<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 19


:: Management<br />

len, dass das Teil korrekt an der richtigen Stelle eingerichtet<br />

ist und auf der Maschine auch regelmäßig im<br />

Prozess überprüft wird.<br />

:: Wie wichtig ist das Thema Flexibilität beim Messen?<br />

Lee: Für uns sehr wichtig, neben der Fertigungsmaschine<br />

zusätzlich flexible Messsysteme wie den Equator direkt<br />

in der Produktion zu haben, um die produzierten<br />

Teile gegebenenfalls einer lückenlosen Qualitätskontrolle<br />

zu unterziehen ohne zusätzliche Nebenzeiten zu<br />

generieren. Zusätzlich setzen wir auf 5-achsige Koordinatenmesstechnik<br />

im Messraum, die weltweit ausschließlich<br />

Renishaw anbieten kann, um sicherzustellen,<br />

dass die Prozesse an oder in der Linie korrekt durchgeführt<br />

werden. Dieses Vorgehen, das wir in unseren eigenen<br />

Fabriken praktizieren, kann auch eine Vision für<br />

unsere Kunden sein: Wir wollen sicherstellen, dass die<br />

Teile, die unsere Kunden herstellen, Gutteile sind. Wir<br />

wollen die Produktivität steigern, indem wir für den gesamten<br />

Fertigungsprozess Messtechnik liefern und sind<br />

somit auch in Sachen Industrie 4.0 ein wichtiger Baustein<br />

der modernen Fertigung. Unsere Daten und Feedbacks<br />

in den Prozess bilden eine wichtige Grundlage.<br />

:: Wird Software für die Messtechnik immer wichtiger?<br />

Lee: Es ist Software, es ist die Hardware, es ist der Prozess<br />

– das alles muss aufeinander abgestimmt sein.<br />

:: Sind die zunehmende Variantenzahl und abnehmende<br />

Stückzahlen eine weitere Herausforderung für die<br />

Messtechnik?<br />

Lee: Ja, durchaus. Die Entwicklungszyklen werden immer<br />

schneller. Dadurch bedingt, stellen wir tatsächlich<br />

fest, dass die Unternehmen keine hochentwickelte<br />

maßgeschneiderte Lösung für eine Aufgabe kaufen wollen,<br />

sondern eine Lösung, die flexibel ist und jederzeit<br />

neu konfiguriert werden kann. Denn selbst während des<br />

Entwicklungsprozesses wird das Design ständig verän-<br />

Der Revo-2 RVP kombiniert die berührend schaltende, taktile Hochgeschwindigkeits-Scan-Funktion<br />

mit dem berührungslosem Messen<br />

dert. Wenn dann zum Beispiel eine Dimension geändert<br />

wird, muss man mit der Messtechnik wieder von vorne<br />

beginnen. Das ist nur mit flexibler und einfach bedienbarer<br />

Messtechnik wirtschaftlich.<br />

:: Der Messtechnik-Markt hat sich konsolidiert: Marktführer<br />

wie Hexagon und Zeiss sind ständig auf Einkaufstour,<br />

werden immer größer. Welche Rolle wird Renishaw<br />

in Zukunft in diesem Zusammenhang spielen?<br />

Lee: Beides sind sehr erfolgreiche Unternehmen. Aber<br />

ihre Strukturen unterscheiden sich von unseren. Wir haben<br />

immer an ein organisches Wachstum geglaubt, in<br />

unsere Werke investiert und ein integriertes System<br />

entwickelt. Und ich denke, wir haben unsere Strategie<br />

gut umgesetzt. Es besteht also keine Notwendigkeit,<br />

unsere Philosophie zu ändern und ein anderes Unternehmen<br />

zu werden. Wir sehen weiterhin sehr gute<br />

Chancen für uns, im Messtechnik-Markt zu wachsen.<br />

:: Eine Ausnahme von Ihrer Strategie des organischen<br />

Wachstums ist Ihr neuer Bereich additive Fertigung. Im<br />

Jahr 2011 haben Sie MTT gekauft, einen britischen Hersteller<br />

von Additiven Fertigungssystemen, und zwei Jahre<br />

später den deutschen Dienstleister LBC.<br />

Lee: Ja, das stimmt. Wir kaufen dort zu, wo wir wirklich<br />

prima Technologie oder Know-how sehen. Und MTT und<br />

LBC waren eher kleine Unternehmen mit interessantem<br />

Know-How. Hintergrund ist: Wir haben die additive Fertigung<br />

vorher intern für die Herstellung genutzt. Wir<br />

Das neue Prüfgerät Equator 500 ist mit der IPC-<br />

Software kompatibel, die eine konstante Überwachung<br />

und automatische Anpassung von<br />

Bearbeitungsvorgängen ermöglicht und dafür<br />

sorgt, dass die Teileabmessungen eng den Sollvorgaben<br />

folgen und deutlich innerhalb der<br />

Kontrollgrenzen des Prozesses liegen. Ein Equator-Prüfgerät<br />

kann an eine oder mehrere CNC-<br />

Werkzeugmaschinen-Steuerungen angeschlossen<br />

werden<br />

20 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


hatten dafür eine Maschine von MTT und haben eng<br />

mit dem Unternehmen zusammengearbeitet, bis wir<br />

MTT letztlich gekauft haben. Wir sind in dieses neue Geschäftsfeld<br />

eingestiegen, weil wir bei uns gesehen haben,<br />

wie Additive-Manufacturing Herstellungsprozesse<br />

bereichern kann. Und wir waren von Anfang an von diesem<br />

wachsenden Geschäft begeistert und waren immer<br />

sicher, dass wir diese Technologie mit Innovationen<br />

bereichern können. Die Technologie erlebt gerade einen<br />

phantastischen Übergang von der Entwicklung zu einem<br />

robusten Fertigungsprozess.<br />

Lee: Wir sind immer daran inter-essiert, unseren Kunden<br />

Orientierung und Unterstützung zu geben, wenn<br />

sie unsere neuen Technologien nutzen wollen. Ebenso<br />

schaffen wir Schnittstellen um unsere Technologien gemeinsam<br />

zum Synergiegewinn an vielen Stelle des Prozesses<br />

einzusetzen – integrierte Systeme sind eine Herausforderung.<br />

Mit unseren hohen Investitionen in Forschung<br />

und Entwicklung versuchen wir fortwährend die<br />

Grenzen des Machbaren auszudehnen. Die Nutzbarkeit<br />

und Stabilität im Fertigungsumfeld müssen jedoch jederzeit<br />

gegeben sein.<br />

■<br />

:: Wie wird Ihr neues Geschäft<br />

mit der additiven Fertigung von<br />

Ihrem Messtechnik-Geschäft<br />

profitieren<br />

Lee: Der interessante Punkt ist,<br />

dass Sie additiv gefertigte Bauteile<br />

in 99 % aller Fälle auf einer<br />

CNC-Maschine nachbearbeiten<br />

müssen. Eine komplette Additive-Manufacturing-Produktionszelle<br />

enthält also ein Additive-<br />

Manufacturing-System, eine<br />

CNC-Maschine und natürlich<br />

Messtechnik.<br />

:: Was ist mit der Integration<br />

von Messfunktionen in das System<br />

für additive Fertigung?<br />

Lee: Das ist definitiv ein sehr<br />

wichtiges Thema, denn additiv<br />

gefertigte Bauteile sind teuer. Je<br />

früher Sie Informationen über<br />

dessen Qualität haben, desto<br />

weniger Zeit haben Sie verschwendet.<br />

Unser aktuelles System<br />

für die additive Fertigung<br />

enthält daher eine innovative<br />

Prozessüberwachungssoftware.<br />

Schmelzpunktüberwachung,<br />

Lasereigenschaften etc. geben<br />

eine Echtzeitrückmeldung wie<br />

stabil der Herstellprozess ist. Ein<br />

wirklich interessanter Bereich<br />

dort ist, wie wir die Daten zum<br />

Beispiel vom Equator verwenden<br />

können, um den Additive-<br />

Manufacturing-Prozess während<br />

des Aufbaus zu verbessern,<br />

zu modifizieren oder zu stoppen.<br />

Es ist eine aufregende Entwicklung,<br />

da sich der Reifegrad<br />

sehr schnell verbessert.<br />

:: Haben Sie Pläne, additive Fertigung<br />

und Messtechnik in ein<br />

geschlossenes System zu integrieren?<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 21


:: Titelthema<br />

Inspektion komplexer 3D-Bauteile innerhalb von Sekunden<br />

Roboter prüft<br />

Oberflächen<br />

mit KI<br />

Ein neues Inspektionssystem des Polymer Competence Center Leoben (PCCL)<br />

ermöglicht es erstmals, strukturierte oder hochglänzende 3D-Bauteile mit großen<br />

Freiformflächen inline einer Vollprüfung zu unterziehen. Für 1.200 mm lange Bauteile<br />

braucht das System nur vier Sekunden.<br />

Der Autor<br />

Priv.-Doz. Dr.<br />

Dieter P. Gruber<br />

Head of Research Robot<br />

Vision and Artificial<br />

Intelligence<br />

PCCL – PolymerCompetence<br />

Center Leoben<br />

www.pccl.at<br />

Bisher galt es als nahezu unlösbare Aufgabe, große Freiformflächen<br />

bildgebend zu erfassen. Aber gerade daran<br />

hängt sehr viel. In der Kunststoffverarbeitung mit ihren<br />

hohen Durchsätzen und Zykluszeiten etwa ist der<br />

Mensch nicht in der Lage, eine belastbare visuelle Kontrolle<br />

durchzuführen. Ähnliches gilt noch für viele andere<br />

Branchen. Milliardenumsätze hängen vom visuellen<br />

Qualitätseindruck ab, den Produkte bei potenziellen<br />

Kunden hinterlassen – insbesondere Automobile sowie<br />

Geräte aus der Unterhaltungselektronik und dem<br />

Home-Care-Bereich. Erschwerend kommt hinzu, dass<br />

Menschen einen Fehler auf Sichtbauteilen anders wahrnehmen<br />

als ein nüchternes Analysesystem ihn bewerten<br />

würde.<br />

Während der Produktion ist eine zuverlässige manuelle<br />

Sichtprüfung von komplexen 3D-geformten oder<br />

strukturierten Sichtoberflächen nicht möglich. Die subjektive<br />

Natur einer manuellen Beurteilung und der Zeitdruck<br />

führen unweigerlich zu übersehenen Fehlern und<br />

auch zu falschem und damit teurem Ausschuss von<br />

Gutteilen. Um den Verkauf mangelhafter Teile unter allen<br />

Umständen zu vermeiden, wird zuweilen ein Ausschuss<br />

von bis zu 80 % der produzierten Teile in Kauf genommen.<br />

Für die Industrie verursacht dies untragbare<br />

Kosten. Zudem hat die Forderung nach „Null-Fehler-<br />

Produktion“, ausgelöst durch Reklamationen und Komponenten-Rückruf,<br />

einen enormen Aufwand zur Folge.<br />

Da das Einsparpotenzial durch eine automatisierte<br />

Inspektion allein in Europa bei 10 bis 20 Mrd. Euro liegt,<br />

verwundert es nicht, dass die Nachfrage nach einem<br />

entsprechenden System für frei-geformte 3D-Bauteilen<br />

groß ist. Gefragt ist ein Inspektionskonzept, das mit Hilfe<br />

von künstlicher Intelligenz eine automatisierte, reproduzierbare<br />

und menschenähnliche Prü fung der<br />

Oberfläche komplexer 3D-Bauteile bietet. Bislang war<br />

ein solches Qualitätssicherungssystem, das eine vollständige,<br />

fertigungsintegriete Prüfung ermöglicht,<br />

nicht verfügbar – die Aufgabenstellung galt vor allem<br />

bei großen 3D-Flächen als zu kompliziert.<br />

Am PCCL, dem größten Kunststoffforschungszentrum<br />

Österreichs, wurde jedoch bereits vor Jahren nachgewiesen,<br />

dass die Prüfung von 3D-Kunststoffkomponenten<br />

in Echtzeit während der Produktion möglich ist.<br />

Nun hat die darauf aufsetzende Technologie-Entwicklung<br />

ihr Ziel erreicht: Ein am PCCL entwickeltes, neues<br />

Inspektionsverfahren ermöglicht es erstmals, komplex<br />

geformte 3D-Sichtteile inline zu prüfen.<br />

Mehrere Vision-Systeme im Einsatz<br />

Dieses weltweit erste, industrietaugliche Oberflächen-<br />

Inspektionskonzept für eine Vollprüfung von großen,<br />

komplex geformten Kunststoffbauteilen arbeitet mit<br />

einer Kombination aus mehreren, verschiedenen Machi-<br />

22 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


ne-Vision-Methoden und einer neu entwickelten künstlichen<br />

Intelligenz für die Auswertung und Bewertung<br />

der Oberflächendaten. Dieses cyber-physische System<br />

ermöglicht eine vollständige, reproduzier bare und fertigungsbegleitende<br />

Prüfung von 3D-geformten Bauteilen.<br />

Damit ein entsprechendes selbst-intelligentes Inspektionssystem<br />

auch komplex geformte Komponenten<br />

in wenigen Sekunden vollinspizieren kann, musste<br />

eine Reihe von Herausforderungen gelöst werden:<br />

• Vollflächige Detektion von 3D-Oberflächen in kurzer<br />

Zeit, wobei auch Fehler an geometrisch ansprechenden<br />

Flächen mit sehr kleinen Krümmungsradien und<br />

Kanten zuverlässig erkannt werden müssen<br />

• Berücksichtigung von sehr unterschiedlichem Reflexionsverhalten<br />

beziehungsweise Glanzgraden der<br />

Oberflächen<br />

• Erkennung und flexible Bewertung von Oberflächenstrukturen<br />

durch ein trainiertes neuronales Netz. Damit<br />

eng verbunden:<br />

• Zuverlässige Trennung von erlaubten Oberflächenerscheinungen<br />

und nicht zulässigen Anomalien – also<br />

jenen, die zum Ausschuss führen<br />

• Hohe Detektionsgeschwindigkeit für eine Prüfung in<br />

Echtzeit während der Produktion. Die Auswertung<br />

muss dabei der menschlichen Wahrnehmung und Beurteilung<br />

entsprechen, jedoch mit dem Vorteil, dass<br />

die Inspektionsergebnisse zuverlässig reproduzierbar<br />

sind.<br />

Erreicht wurde das Ziel nicht zuletzt durch grundlegend<br />

neue Methoden der bildgebenden Erfassung von<br />

3D-Oberflächen und durch effiziente Konzepte des Bauteilehandlings<br />

– also dem Nachführen des Bauteils<br />

während der Prüfung. Die Inspektionsanlagen (Bilder)<br />

werden den Projektpartnern im PCCL-Technikum demonstriert.<br />

Neue Methoden der spektral selektiven<br />

Oberflächendetektion kommen dabei ebenso zum Einsatz<br />

wie eine grundlegend neuentwickelte Hochgeschwindigkeits-Deflektometriemethode.<br />

Die Effizienz beim Erfassen von projizierten Mustern<br />

konnte erheblich gesteigert werden. Somit lassen sich<br />

sowohl lokale als auch einen größeren Bauteilbereich<br />

betreffende Störungen mit reduziertem Aufwand in<br />

kurzer Zeit erfassen. Die wichtigsten Hardware-Komponenten<br />

des Prüfsystems sind Projektoren und Kameras,<br />

die die Oberflächenreflexion von projizierten Mustern<br />

detektieren. Die Prüffläche ist dabei Teil des optischen<br />

Systems. Veränderungen der „ground truth“ – meist die<br />

ungestörte Oberfläche – können bis zur Wahrneh-<br />

Vollinspektion eines<br />

komplex geformten<br />

3D-Bauteils<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 23


:: Titelthema<br />

Ergebnis der Inspektion eines 1200 mm langen Teils.<br />

Die Bereiche am Bauteil können unterschiedlich ausgewertet<br />

werden. Sie erlauben Rückschlüsse auf die<br />

Verformung und Maßhaltigkeit des Prüflings wie<br />

auch die visuelle Stärke von Oberflächendefekten<br />

Diese und zahlreiche weitere freigeformte 3D-Sichtbauteile lassen sich inline mit dem neuartigen<br />

Machine-Vision-System von PCCL auf Fehler prüfen. Die Teile im Bild sind von Wittmann<br />

Battenfeld, Schöfer, Payer und PCCL Bilder: PCCL<br />

Ausgezeichnetes System<br />

Für das erste „Künstliche Auge“, das bei der Prüfung<br />

der Oberflächen der menschlichen Wahrnehmung<br />

entspricht, wurde der Autor dieses Beitrags, Dieter P.<br />

Gruber, 2014 zum „Österreicher des Jahres“ in der Kategorie<br />

Forschung gewählt. Im September dieses Jahres<br />

wurde das Projekt „Neues High-Speed Verfahren<br />

für die Qualitätsinspektion von 3D-Bauteilen“ des Polymer<br />

Competence Center Leoben (PCCL) nun mit dem<br />

Wirtschaftspreis des Landes Steiermark ausgezeichnet.<br />

mungsgrenze im einstelligen Mikrometerbereich erfasst<br />

werden.<br />

Einen besonderen Schwerpunkt der PCCL-Innovation<br />

stellen neue Methoden der künstlichen Intelligenz dar,<br />

die speziell für das Auswerten der 3D-Flächendaten entwickelt<br />

wurden. Die KI muss unterschiedliche Krümmungsverhältnisse<br />

der Oberflächen und damit ein in<br />

unterschiedlichen Variationen auftretendes Lichtreflexionsverhalten<br />

berücksichtigen. Die implementierten<br />

Methoden setzen dabei auf augmentierte (künstlich erweiterte)<br />

Datensätze, mit deren Hilfe die künstlichen<br />

neuronalen Netze beispielsweise darauf trainiert werden,<br />

erlaubte Oberflächenanomalien von nicht erlaubten,<br />

fehlerartigen zu unterscheiden.<br />

Das Ergebnis dieses Trainings ist eine präzise Klassifizierung<br />

von „Gutteilen“ und „Defektteilen“. Die Folge ist<br />

eine Steigerung der Gutteil-Ausbeute, da in der aktuellen<br />

Praxis grenzwertige Gutteile eher verworfen werden,<br />

um unter allen Umständen den „Schlupf“ von defekten<br />

Bauteilen zu vermeiden. Die genauere Klassifizierung<br />

hat eine beträchtliche Ersparnis an Zeit, eingesetztem<br />

Material und Energie zur Folge. Der ökologische<br />

Fußabdruck pro verkauftem Bauteil wird reduziert.<br />

Als Beispiel sei der Fall der In-mold-design-Teile (IMD)<br />

genannt, bei welchen eine transparente Folie mit einem<br />

Dekormuster bedruckt, in die Form des Bauteils gebracht<br />

und letztlich in einem Spritzgießprozess mit einem<br />

Thermoplast zum fertigen Sichtbauteil hinterspritzt<br />

wird. Diese Bauteile können auch innerhalb einer<br />

Serie deutlich variieren. Gründe können ein variierendes<br />

Oberflächenreflexionsverhalten sein, aber auch die unterschiedliche<br />

Lage des Ober flächenmusters auf den<br />

gekrümmten Flächen. Das Inspektionssystem muss daher<br />

diese Strukturveränderungen von Defekten zuverlässig<br />

unterscheiden können.<br />

Das PCCL-Inspektionssystem detektiert und mappt<br />

(lokalisiert) die Fehler und gibt deren visuell wirksame<br />

Ausprägungsstärke als Zahlenwert aus. Die Ergebnisse<br />

werden in einem Ausgabebild als detektierte Defektstruktur<br />

oder farbkodiert (heatmap) ausgegeben. Eines<br />

der Bilder zeigt als Beispiel das Ergebnis der Inspektion<br />

eines 1200 mm langen Bauteils. Die detektierten Störungen<br />

ermöglichen Rückschlüsse auf die Verformung<br />

des gesamten Prüflings, dessen Maßhaltigkeit und auf<br />

die visuelle Stärke von Oberflächendefekten. Sie erlauben<br />

auch eine Fehlervorhersage, um Defektteile bereits<br />

vor teuren Produktionsschritten, wie zum Beispiel einer<br />

Metallisierung oder einer Lackierung, auszusondern.<br />

Qualitätsdaten steuern den Prozess<br />

Ein weiterer Nutzaspekt ist das Optimieren der Produktionsprozesse,<br />

um die Zahl an defekten Teilen zu reduzieren<br />

und den Material- und Energieeinsatz zu minimieren.<br />

Ein vernetztes System ermöglicht es, Prozessvariablen<br />

(wie Maschinen-Einstellparameter und über<br />

Sensoren erfasste Produk tionsparameter) in Echtzeit<br />

mit Qualitäts parametern des resultierenden Produktes<br />

zu verbinden. Die vernetzte Rückführung der Qualitätsdaten<br />

in den Prozess (Data Backfeeding) eröffnet neue<br />

Möglichkeiten für Prozessanalyse, -steuerung und -optimierung.<br />

So lassen sich Prozesse durch Verwenden von Qualitätsinformationen<br />

der produzierten Teile besser einstellen<br />

und mittels einer selbst-intelligenten Prozessüber-<br />

24 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Bei einem Dekorbauteil berücksichtigt die künstliche Intelligenz das Dekormuster bei der Inspektion von Einfallstellen<br />

Inspektionsaufbau für ein gekrümmtes Hochglanz-<br />

Bauteil im PCCL-Labor<br />

wachung stabil halten – und zwar nach ökonomischen<br />

Gesichtspunkten. In Zeiten von Industrie 4.0, einer Null-<br />

Fehler-Produktion und der vernetzten Kommunikation<br />

von Maschinen wird damit unmittelbar ein monetär<br />

wirksamer Nutzen für die Industrie erzielt. Darüber wird<br />

in Zukunft noch mehr zu hören sein.<br />

Oberflächen können auch glänzend sein<br />

Der Einsatz des entwickelten Systems ist für sehr viele<br />

Arten von Produkten denkbar. Wie erwähnt sind Sichtteile<br />

unterschied licher Größe aus dem Automobil-Interieur-Bereich<br />

„im Blickfeld“, aber auch Kom ponenten<br />

aus der Luftfahrt und aus dem Schiffsbau . Die Oberflächen<br />

können glänzend sein oder ein Oberflächenmuster<br />

aufweisen. Hochglänzende Komponenten wie<br />

Scheinwerferreflektoren sind ebenso im<br />

Anwendungsportfolio wie kontinuierlich extrudierte<br />

Langprodukte, zum Beispiel Fensterprofile oder Dekorteile<br />

im Architekturbereich. Auch Komponenten von<br />

High-Tech-Consumer-Produkten lassen sich prüfen, beispielsweise<br />

Mobiltelefone, Laptops und LCD-Bildschirme,<br />

sowie Komponenten aus dem Home-Care-Bereich.<br />

Neben Defekten kann das System auch Glanzeigenschaften<br />

und rheologisch bedingte Strukturen detektieren<br />

und auswerten, zum Beispiel Lacke und andere Beschichtungen.<br />

Materialseitig kommen neben Kunststoffen<br />

auch Stahl- und Aluminium-Oberflächen in Frage<br />

und lassen sich auf Erscheinungsbild-Eigenschaften<br />

und auf Defektfreiheit analysieren.<br />

Das neue Qualitätsprüfsystem entstand durch Kombinieren<br />

von digitalem und werkstoff-physikalischem<br />

Know-how und aus der Überzeugung, eine forscherisch<br />

und technisch komplexe – ja sogar als unlösbar eingestufte<br />

– Aufgabenstellung lösen zu können. Letztlich<br />

wurde in Leoben eine Inspektionslösung erarbeitet, die<br />

eine vollständige und menschenähnliche Auswertung<br />

von 3D-Prüfflächen ermöglicht und sich für die industrielle<br />

Produktion eignet. In den bisher mit Projektpartnern<br />

implementierten Testanlagen erwiesen sich die<br />

selbst-intelligenten PCCL-Inspektionssysteme als<br />

schnell und zuverlässig.<br />

■<br />

Webhinweis<br />

In diesem Interview erklärt<br />

Dr. Dieter P. Gruber den „Sehenden<br />

Roboter“: http://hier.pro/JuJaY<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 25


:: Innovationsforum<br />

QE-Innovationsforum zum Thema Oberflächenmesstechnik<br />

Taktile und optische Verfahren<br />

schließen sich nicht aus<br />

Mit rund 70 Besuchern war das Innovationsforum von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> ein voller Erfolg.<br />

Thema des Events, das bereits zum fünften Mal stattfand, war in diesem Jahr<br />

„Oberflächenmesstechnik 4.0 für die Metallverarbeitung“. Optische Messtechnik<br />

spielt dabei zunehmend die Hauptrolle.<br />

Die Autoren<br />

Sabine Koll<br />

Markus Strehlitz<br />

Redaktion<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

„Oberflächenmessungen taktil oder optisch? Das sind<br />

zwei unterschiedliche Verfahren, die man eigentlich<br />

nicht miteinander vergleichen sollte. Und dennoch<br />

macht man es“, sagte Thorsten Höring, Global Product<br />

Manager Surface Technology 3D bei Mahr, zu Beginn<br />

seines Vortrags. Mit taktiler Messtechnik erfasse man<br />

Oberflächen linienhaft und damit genauer. Mit optischen<br />

Technologien sei eine flächenhafte, schnellere Erfassung<br />

möglich. Vergleichbare Kennwerte seien nur<br />

unter Berücksichtigung mehrerer Punkt zu erzielen: Dazu<br />

gehören der Tastspitzenradius versus die laterale<br />

Auflösung, die Filterparameter der Auswertung sowie<br />

die Lage des Profilschnitts. Selbstverständlich sollten<br />

die Messparameter identisch sein und bei optischen<br />

Verfahren deren jeweilige spezifischen Vor- und Nachteile<br />

berücksichtigt werden.<br />

Für die taktile Messtechnik stehen mit der ISO 4287<br />

und der ISO 13565 etablierte Normen für die Oberflächenrauheit<br />

zur Verfügung. Die ISO 25178 für die flächenhafte<br />

Rauheitsmessung hingegen sei noch relativ<br />

neu und unbekannt – auch bei Entwicklern und Konstrukteuren,<br />

sodass nach Einschätzung von Höring „alle<br />

Beteiligten noch viel miteinander sprechen müssen“.<br />

Zum Beispiel entspreche der Sz-Wert in der ISO 25178<br />

eher dem Rt-Wert der ISO 4287 und nicht – wie man<br />

vermuten könnte – dem Rz-Wert.<br />

Auch Felix Ströer, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Messtechnik<br />

& Sensorik an der TU Kaiserslautern, verwies in<br />

seiner Keynote zur ISO 25178 darauf, dass Amplitudenkenngrößen<br />

wie Ra oder Rz in der Messtechnik bekannt<br />

und etabliert seien. „Für flächenhafte Rauheitsmessungen<br />

nach der ISO 25178 muss es daher entsprechende<br />

Use Cases geben“, so Ströer.<br />

Um die Effizienz im Messraum zu steigern, lassen<br />

sich Rauheitsmessungen auch auf einem Koordinatenmessgerät<br />

statt auf einem Tastschnittgerät durchführen<br />

– beispielsweise mit dem Tastschnittsensor Rotos<br />

von Zeiss. Darüber berichtete Dr. Dietrich Imkamp, Leiter<br />

26 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


In den Räumlichkeiten des Parkhotels<br />

Stuttgart Messe-Airport ging es einen<br />

Tag lang um die Oberflächenmesstechnik<br />

4.0. Das Interesse der Besucher war<br />

groß Bilder: Steffen Schmid<br />

Interaktiv: Per Smart -<br />

phone konnten die Be -<br />

sucher an Live-Umfragen<br />

zu den Vorträgen teilnehmen<br />

und ihr Feedback<br />

zur Veranstaltung<br />

abgeben<br />

Visual Systems & Partner von Carl Zeiss Industrielle<br />

Messtechnik. „Das spart Zeit beim Messen sowie<br />

menschliche Ressourcen, da alles CNC-gesteuert läuft<br />

und kein manueller Einsatz notwendig ist“, so Imkamp.<br />

„Außerdem hat der Anwender den Vorteil, dass er ein<br />

gemeinsames Protokoll für dimensionelle und Oberflächenrauheits-Messwerte<br />

hat.“ Doch Imkamp gab zu:<br />

„Tastschnittgeräte sind auch mit dieser Lösung nicht<br />

vollkommen zu ersetzen, weil sie wesentlich genauer<br />

sind.“<br />

Oberflächenrauheitswerte lassen sich<br />

auch am Koordinatenmessgerät erheben<br />

Eine Lösung für die Messung der Oberflächenrauheit<br />

am Koordinatenmessgerät stellte auch Dr. René Pleul<br />

vor, Technical Product Manager Surface Metrology bei<br />

Hexagon. „Der große Vorteil aus metrologischer Sicht ist<br />

die Oberflächenbeschaffenheit als 2D-Profil oder flächenhaft<br />

3D im Werkstückkoordinatensystem. Dadurch<br />

ist es möglich, die Messung in Bezug auf die Makrogeometrie<br />

des Werkstücks zu lokalisieren und zu orientieren“,<br />

so Pleul.<br />

Man benötige für ein solch gewissermaßen traditionelles,<br />

aber miniaturisiertes Mini-Rauheitsmessgerät<br />

auf einem Koordinatenmessgerät allerdings eine Vorschubeinheit<br />

mit Linearführung. Die erhobenen Rauheitskenngrößen<br />

lassen sich nach seiner Darstellung<br />

auch intelligent für die klassische Qualitätsregelung im<br />

Sinne eines geschlossenen Regelkreises nutzen, indem<br />

man sie in einer Datenbank abspeichert und intelligent<br />

mit Statistik-Software oder Künstlicher Intelligenz auswertet.<br />

„Erkennungsalgorithmen zeigen dann Änderungen<br />

in der Fertigung an, sodass man Prozesseinstellungen<br />

gegebenenfalls frühzeitig verändern kann“, so Pleul.<br />

Die Mehrzahl der Vorträge des Innovationsforums fokussierte<br />

sich voll und ganz auf die optische Messtechnik.<br />

So stellte Dr. Daniel Carl, stellvertretender Instituts-<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 27


:: Innovationsforum<br />

leiter und Abteilungsleiter Produktionskontrolle am<br />

Fraunhofer IPM, eine neue Lösung vor, mit der man<br />

selbst mit unscharfen Bildern in der Linie Oberflächen<br />

präzise in 3D messen kann – „und zwar mit Bits statt<br />

mit Linsen. Man braucht kein Objektiv dafür“, so Carl.<br />

Die digitale Mehrwellenlängenholographie, die das<br />

Institut entwickelt hat, ist beim Präzisionsdrehteilhersteller<br />

Werner Gießler im Einsatz, um Dichtflächen bei<br />

Dieseleinspritzungen in der Fertigung zu prüfen. Diese<br />

Aufgabe wurde vorher mit Mikroskopie gelöst – ein sehr<br />

aufwändiger Prozess, der nun deutlich schneller geht:<br />

Gerade einmal 1 s benötigt das System, um ein Messfeld<br />

von 20 mm x 20 mm zu messen. „Taktil würde dies<br />

für ein kleineres Messfeld neun Stunden dauern“, so<br />

Carl.<br />

Um Vertrauen in die Messwerte mit der optischen<br />

3D-Oberflächenmessung zu schaffen, haben sich mehrere<br />

Hersteller zusammengetan, um das sogenannte<br />

faire Datenblatt zu schaffen. „Die Vielzahl an Methoden<br />

und Instrumenten können heute anhand von Datenblättern<br />

häufig nicht beurteilt werden“, sagte Dr. Özgür<br />

Tan, Produktmanager bei Polytec. „Datenblätter für optische<br />

Messinstrumente sind einfach nicht vergleichbar.<br />

Das betrifft zum Beispiel, was spezifiziert wird, wie spezifiziert<br />

wird und unter welchen Bedingungen die Spezifikation<br />

ermittelt wurden.“<br />

Ein direkter Vergleich der Messgeräte werde dem Anwender<br />

durch die Verwendung unterschiedlicher Begriffe<br />

erschwert: So meine ein Hersteller zum Beispiel mit<br />

„Bildfeld“ das gleiche wie ein anderer mit „lateraler<br />

Messbereich“. Tan: „Mit dem fairen Datenblatt wollen<br />

wir Transparenz in den Markt bringen. Unser Ziel ist es,<br />

dies auch als ISO-Standard zu etablieren.“<br />

■<br />

Dr. Özgür Tan von Polytec<br />

will mit dem fairen<br />

Datenblatt Transparenz<br />

in den Markt bringen.<br />

Auf dem Innovationsforum<br />

stellte er das Konzept<br />

vor<br />

Bei Thorsten Höring von Mahr ging es<br />

um die Frage, ob und wie sich taktile<br />

und optische Verfahren miteinander<br />

vergleichen lassen<br />

Dr. Daniel Carl vom Fraunhofer IPM<br />

stellte eine Lösung vor, mit der man<br />

selbst mit unscharfen Bildern in der<br />

Linie Oberflächen präzise in 3D<br />

messen kann<br />

28 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Die Organisation im Blick: Malte Fiegler von der DGQ sprach über die Auswirkungen<br />

der Digitalisierung auf das Qualitätsmanagement<br />

Mit einer Lösung für die Messung der Oberflächenrauheit<br />

an einem Koordinatenmessgerät beschäftigte<br />

sich Dr. René Pleul von Hexagon<br />

Felix Ströer von der TU Kaiserslautern stellte in seiner Keynote die ISO<br />

25178 in den Mittelpunkt<br />

Über die automatisierte 3D-Bohrflächeninspektion für kleine Durchmesser diskutierte<br />

Dr. Eric Rüland von Jenoptik auch in den Pausen mit interessierten Teilnehmern<br />

Webhinweis<br />

Ein Video und weitere Fotos<br />

von der Veranstaltung finden<br />

Sie unter:<br />

www.qe-online.de/qe-innovationsforum<br />

In den Kaffeepausen wurden die<br />

Diskussionen aus dem Plenum<br />

fortgeführt und die Möglichkeiten<br />

zum Networking eifrig genutzt<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 29


:: Innovationsforum<br />

Digitale Mehrwellenlängenholographie<br />

Präzise optische Messung unter<br />

rauen Fertigungsbedingungen<br />

Metallische Produkte, die zum Beispiel durch Tiefziehen oder andere Kaltumformungsprozesse<br />

entstehen, müssen immer häufiger sehr exakte 3D-Oberflächeneigenschaften aufweisen – etwa<br />

auf Dichtflächen oder an Graten. Mit der digitalen Mehrwellenlängenholographie lassen sich<br />

Oberflächen präzise in der Fertigungslinie 3D vermessen – auch unter rauen Bedingungen.<br />

Das Inline-3D-Inspektionssystem Holotop<br />

lässt sich direkt in die Fertigungslinie<br />

integrieren. Es vermisst 3D-Oberflächen<br />

mit 10 Megapixel Auflösung und<br />

10 Hz Aufnahmefrequenz<br />

Bilder: Fraunhofer IPM<br />

Der Referent<br />

Dr. Daniel Carl<br />

stellv. Institutsleiter und<br />

Abteilungsleiter<br />

Produktionskontrolle<br />

Fraunhofer IPM<br />

www.ipm.fraunhofer.de<br />

Die Detektion feiner Restgrate und die Prüfung von Präzisionsoberflächen<br />

stellen die Qualitätssicherung vor<br />

größte Herausforderungen. Sichtprüfung und Machine-<br />

Vision-Systeme erfüllen häufig nicht die Anforderungen<br />

bezüglich Zuverlässigkeit und Dokumentation, die man<br />

heute an moderne Produktionsanlagen stellt. Mit der<br />

digitalen Mehrwellenlängenholographie steht erstmals<br />

ein Verfahren zur Verfügung, das zuverlässig eine vollständige<br />

dreidimensionale Erfassung von Bauteiloberflächen<br />

im Sub-Sekunden-Takt ermöglicht. Die Vermessung<br />

der Oberflächen von Bauteilen erfolgt kontaktlos,<br />

hochpräzise und extrem schnell.<br />

Bei der digitalen Mehrwellenlängenholographie wird<br />

der zu vermessende Prüfling mit Laserlicht bestrahlt.<br />

Der Prüfling streut das Licht teilweise zurück zum Sensor.<br />

Dort wird es mit unbeeinflusstem Laserlicht zu einem<br />

Interferenzbild überlagert. Dieses trägt die Information<br />

über die Form des Objekts in sich. Aus diesen Interferenzbildern<br />

lassen sich die 3D-Daten numerisch errechnen<br />

und visualisieren. Wiederholt man die Messung<br />

mit mehreren leicht unterschiedlichen Laserwellenlängen,<br />

können Messgenauigkeit und Messbereich je<br />

nach Aufgabe gesteigert werden. Durch die Wahl der Laserwellenlängen<br />

und des optischen Aufbaus lässt sich<br />

das Verfahren an verschiedene Einsatzbereiche individuell<br />

anpassen. Die Entwicklung bezahlbarer Lasersysteme,<br />

die schnell zwischen verschiedenen, sehr dicht<br />

beieinanderliegenden Wellenlängen umschalten beziehungsweise<br />

durchstimmen können, macht das Verfahren<br />

für die industrielle Messtechnik interessant. Das<br />

Verfahren wird bereits seit einigen Jahren direkt in der<br />

Produktionslinie eingesetzt.<br />

Die digitale Mehrwellenlängenholographie liefert<br />

selbst bei hohen Messraten hochgenaue Messergebnisse<br />

– und das in Produktionsumgebungen. Messgenauigkeiten<br />

im Sub-Mikrometer-Bereich sind kein Problem.<br />

Das prädestiniert die digitale Mehrwellenlängenholographie<br />

für Hochdurchsatzfertigungen mit extrem hohen<br />

Genauigkeitsforderungen. Mit aktuellen digital-holographischen<br />

Messsystemen kann Fraunhofer IPM<br />

mehr als 100 Millionen 3D-Punkte pro Sekunde messen.<br />

So beträgt die Messzeit für ein Messfeld von rund 20<br />

mm x 20 mm aktuell lediglich 60 ms. Eine Einzelmessung<br />

besteht dabei aus rund 10 Millionen Messpunkten.<br />

Das grenzt das Verfahren hinsichtlich Mess- und<br />

Auswertegeschwindigkeit deutlich gegen eine Vielzahl<br />

anderer optischer 3D-Messverfahren ab. Ein im Sensorkopf<br />

integriertes kalibriertes Normal erlaubt es, die<br />

Messung permanent auf das Normal zurückzuführen<br />

und quasi in Echtzeit zu kalibrieren. Alternativ besteht<br />

die Möglichkeit, die Einzelwellenlängen mit einem<br />

hochauflösenden Spektrometer oder Wavemeter zu<br />

messen und damit das Messsystem zu kalibrieren.<br />

Im Gegensatz zu allen anderen bildgebenden<br />

3D-Messverfahren kommt die digitale Holographie ohne<br />

ein abbildendes System aus. Das hat den Vorteil, dass<br />

keine Abbildungsfehler wie beispielsweise Verzeichnungen<br />

in die Messung eingebracht werden. Die laterale<br />

Auflösung wird auch bei der linsenlosen Anordnung<br />

durch die numerische Apertur und damit maßgeblich<br />

30 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Der Holocut-Sensor, eine spezielle, sehr<br />

kompakte Ausführung eines Holographie-Sensors,<br />

kann direkt in Werkzeugmaschinen<br />

integriert werden (blaues<br />

Gehäuse, hier in einer 5-Achs-CNC-<br />

Fräsmaschine). So lässt sich das Bearbeitungsergebnis<br />

schrittweise während<br />

der Bearbeitung überwachen – ohne<br />

das Werkstück ausbauen zu müssen<br />

durch zwei Parameter begrenzt: zum einen durch die<br />

Größe (nicht durch die Pixelzahl) des zur Aufzeichnung<br />

verwendeten Kamerachips und zum anderen durch den<br />

Abstand zum Objekt.<br />

Da Kamerachips aus technischen und wirtschaftlichen<br />

Gründen nicht beliebig groß hergestellt und Prüflinge<br />

in der Praxis nicht beliebig dicht am Chip positioniert<br />

werden können, ist die laterale Auflösung der linsenlosen<br />

Anordnung in der Praxis auf einige Mikrometer<br />

begrenzt. Diese Grenze kann durch eine zusätzliche<br />

Optik, die die Objektwelle vor der holographischen Aufzeichnung<br />

vergrößert, bis in den mikroskopischen Bereich<br />

verschoben werden. Im sichtbaren Spektralbereich<br />

liegt die laterale Auflösungsgrenze dann beugungsbegrenzt<br />

bei rund einem halben Mikrometer.<br />

Eine Besonderheit der digitalen Mehrwellenlängenholographie<br />

ist die Möglichkeit des „nachträglichen<br />

Scharfstellens“. Nach der Auswertung der Messdaten<br />

liegt im Rechner ein vollständiges Modell der Lichtwellen<br />

vor, die vom Objekt auf den Sensor gelangt sind.<br />

Wurde das Objekt oder Teile davon unscharf abgebildet,<br />

so besteht die Möglichkeit, die Daten mithilfe numerischer<br />

Methoden so weiterzuverarbeiten, dass nachträglich<br />

ein scharfes Bild und die 3D-Daten der Objektoberfläche<br />

berechnet werden können. Dazu sind weder mechanische<br />

Bewegung noch eine zusätzliche Datenerfassung<br />

erforderlich.<br />

Datenaufnahme bei Oberflächen<br />

von Dichtflächen dauert nur 60 ms<br />

Metallische Produkte lassen sich mit digitaler Mehrwellenlängenholographie<br />

sehr gut vermessen. Beispielhaft<br />

seien hier die Oberflächen von Dichtflächen genannt.<br />

Die Zeit für die Datenaufnahme für die gesamte Messung<br />

beträgt 60 ms. Die anschließende Rechnung, die<br />

aus den Rohdaten dann die 3D-Daten erzeugt, dauert<br />

abhängig vom eindeutigen Messbereich zwischen 90<br />

und 150 ms. Erreicht wird die schnelle Datenauswertung<br />

durch hochgradig parallele Datenverarbeitung auf<br />

modernen Grafikkarten. Auch feinste Details der Dichtoberfläche<br />

werden so in kürzester Zeit exakt aufgelöst.<br />

Ein weiteres typisches Einsatzgebiet ist die Inspektion<br />

von Aludruckgussteilen in Bezug auf Mikrodefekte<br />

und Grate. Selbst einzelne Mikrodefekte, die in der Regel<br />

nur wenige Mikrometer betragen, können wichtige Eigenschaften<br />

wie zum Beispiel den thermischen Kontakt<br />

eines Aludruckgussgehäuses so verschlechtern, dass die<br />

Qualität des Bauteils nicht akzeptabel ist. Eine Inline-<br />

Überprüfung der Aludruckgussteile mit der digitalen<br />

Mehrwellenlängenholographie garantiert hier die gewünschten<br />

Bauteileigenschaften.<br />

In einer speziellen und besonders kompakten Ausführung<br />

lässt sich der Holocut-Sensor direkt in Werkzeugmaschinen<br />

implementieren. So werden Werkstücke<br />

schon bei der Bearbeitung geprüft, und zwar ohne,<br />

dass diese zur Prüfung aus der Werkzeugmaschine ausgebaut<br />

werden müssten. Das spart Zeit und optimiert<br />

den Produktionsablauf.<br />

Ein letztes, aber nicht minder wichtiges Beispiel, ist<br />

die digital-holographische Verzahnungsmessung. Gerade<br />

an dieser Aufgabe scheiterten bislang alle schnellen<br />

optischen Methoden: Steile Flanken, wenig reflektiertes<br />

Licht, tiefe Strukturen und Mehrfachreflexionen machten<br />

die Messung unmöglich. Auch bei dieser Anwendung<br />

konnte Fraunhofer IPM zeigen, dass ein digital-holographischer<br />

Sensor hier die Lösung ist: Der Hologear<br />

genannte Sensor erfüllt in puncto Messgenauigkeit und<br />

Messzeit sehr hohe Anforderungen und kann die absolute<br />

Geometrie von Zahnrädern direkt in der Fertigung<br />

messen: Dabei wird die komplette Zahnflanke (inklusive<br />

Kopf- und Fußkreis) mit einer einzigen Bildaufnahme erfasst<br />

– ohne zu scannen.<br />

■<br />

Das Institut<br />

Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM ent -<br />

wickelt maßgeschneiderte Messtechniken und Systeme für die Industrie.<br />

Langjährige Erfahrungen mit optischen Technologien bilden<br />

die Basis für Hightech-Lösungen in der Produktionskontrolle, der<br />

Objekt- und Formerfassung, der Gas- und Prozesstechnologie sowie<br />

im Bereich Thermische Energiewandler. Am Institut arbeiten rund<br />

200 Mitarbeiter.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 31


:: Innovationsforum<br />

Promotion<br />

Optische und taktile Messtechnik im Einsatz<br />

Die richtige Wahl<br />

Eine qualifizierte Analyse maschinenbearbeiteter Oberflächen basiert auf der Wahl des richtigen<br />

Messverfahrens. Zweidimensionale Profilschnitte bilden den Stand der Technik, doch nicht immer<br />

lassen sich Oberflächenstrukturen damit ausreichend beschreiben. Dann kann eine dreidimensionale<br />

Abtastung hilfreich sein.<br />

Die Wahl eines geeigneten<br />

Messverfahrens zur<br />

Oberflächenqualifizierung<br />

ist nicht trivial. Neben<br />

der etablierten taktilen<br />

Messtechnik bieten<br />

optische Geräte heute<br />

zusätzliche Möglichkeiten<br />

Bilder: Mahr<br />

Der Referent<br />

Thorsten Höring<br />

Global Productmanager<br />

Surface Metrology 3D<br />

Mahr<br />

www.mahr.de<br />

Rauheits- und Welligkeitsmessungen sind schon lange<br />

fester Bestandteil der Qualitätsprüfung. Traditionell<br />

wird darunter eine zweidimensionale Messung verstanden,<br />

bei der mit einem taktilen Messsystem ein Schnitt<br />

der Oberfläche abgetastet wird. Die so gewonnenen Informationen<br />

dienen zur Auswertung von Rauheit und<br />

Welligkeit. Beschreiben lassen sich diese Eigenschaften<br />

mit einer Vielzahl von Parametern innerhalb der DIN EN<br />

ISO 4287/4288 sowie der DIN EN ISO 13565-1/2.<br />

Allerdings sind die Strukturen auf maschinenbearbeiteten<br />

Oberflächen heute oft nicht mehr gerichtet<br />

angeordnet, sondern stochastisch verteilt. Der Haken:<br />

Diese zufällig verteilten Strukturelemente auf einer<br />

Oberfläche lassen sich durch einen 2D-Schnitt nicht<br />

ausreichend beschreiben. Um eine höhere Aussagekraft<br />

zu erzielen, ist in diesen Fällen eine dreidimensionale<br />

Abtastung der Oberfläche mit Hilfe von optischen<br />

Messgeräten sinnvoll.<br />

Die Auswahl eines geeigneten Verfahrens zur Qualitätskontrolle<br />

ist schon deshalb nicht leicht, weil sich oftmals<br />

sowohl taktile als auch optische Verfahren einsetzen<br />

lassen – und diese durchaus vergleichbare Daten<br />

liefern können. Welche Herangehensweise dann besser<br />

ist, hängt von individuellen Begebenheiten und den<br />

weiteren Anforderungen der Zielanwendung ab.<br />

Ein Beispiel bietet die Analyse von texturierten Feinblechen,<br />

wie sie in der Automobilindustrie eingesetzt<br />

werden. Für eine erstklassige Lackierung ist ein möglichst<br />

glatter Untergrund wünschenswert. Für die Umformung<br />

der Bleche dagegen wäre das ein Problem: in<br />

den Presswerkzeugen sorgt eine gewisse Mindestrauheit<br />

der Oberflächen dafür, dass Öl haften bleiben kann.<br />

Das ist notwendig, um Prozessstörungen auf ein Minimum<br />

zu reduzieren. Soll die Oberflächengüte eines solchen<br />

Blechs geprüft werden, lassen sich sowohl taktile<br />

als auch optische Verfahren einsetzen. Die zur Rauheitsanalyse<br />

herangezogenen 2D-Parameter Ra und Rpc,<br />

ebenso wie der Wsa-Wert nach SEP 1941, sind vergleichbar.<br />

Trotzdem reichen diese Informationen nicht<br />

aus. Um sicherzustellen, dass die Oberfläche den strengen<br />

Anforderungen der Automobilindustrie entspricht,<br />

müssen zusätzlich statistische Daten der Oberfläche erfasst<br />

werden. Mit einem optischen Messgerät, beispielsweise<br />

einem Konfokalmikroskop, bestimmt der<br />

Blechhersteller daher die Häufigkeit vorhandener Partikel<br />

sowie deren Größe und Volumen in der Fläche beziehungsweise<br />

die Größe von Vertiefungen (Leervolumina)<br />

und deren Lage. Erst diese Informationen liefern die prozesstechnisch<br />

wertvollen Ergebnisse, um die Mikrostrukturierung<br />

der Oberfläche qualifizieren zu können.<br />

3D-Texturparameter sowie die Operatoren zu deren<br />

Bestimmung sind in der DIN EN ISO 25178 beschrieben.<br />

Sie ist die erste internationale Norm, die Messung und<br />

Spezifikation von 3D-Oberflächentexturen berücksichtigt<br />

und darüber hinaus berührungslose Messverfahren<br />

abdeckt, wie sie etwa in den Konfokalmikroskopen der<br />

Marsurf CM-Serie von Mahr zum Einsatz kommen. Die<br />

flächenhafte Rauheitsmessung ergänzt somit die taktilen<br />

Verfahren sinnvoll.<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

Mahr steht für höchste Präzision, moderne Technologien<br />

und internationale Präsenz. Als Hersteller innovativer<br />

Fertigungsmesstechnik ist das Unternehmen<br />

seit über 150 Jahren am Markt aktiv. Diese Erfahrung<br />

macht Mahr zum Experten für die Qualitätssicherung<br />

in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, der<br />

Luft- und Raumfahrt, der Optik und vielen anderen<br />

Branchen. Egal, ob manueller Handmessschieber oder<br />

vollautomatisierter Messplatz: in allen Produkten stecken<br />

die Leidenschaft und das Know-how der mehr als<br />

1.900 Mitarbeiter weltweit.<br />

32 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Aperturkorrelation und Koordinatenmessgeräteintegration<br />

Schneller in der<br />

Oberflächenmesstechnik<br />

Schnelligkeit spielt für die Produktion eine wichtige Rolle. Das gilt<br />

besonders für die Messtechnik, die in der Produktion vorwiegend<br />

Informationen zur Konformitätsprüfung und Prozessregelung<br />

liefert. Diese Informationen sollten schnell bereitgestellt werden,<br />

um den Produktionsfortschritt nicht zu verzögern.<br />

Das schnelle Bereitstellen von Information ist einerseits<br />

durch schnellere messtechnische Verfahren selbst zu<br />

realisieren. In diesem Zusammenhang werden oft optische<br />

Verfahren genannt. Bei der Konfokal-Mikroskopie<br />

zur Messung der Oberflächen-Topographie mittels Laserscanning-Mikroskopen<br />

wird zwar eine hohe Auflösung<br />

erzielt. Das punktweise Erfassen der Oberfläche<br />

kostet aber Zeit. Lösungen zur gleichzeitigen Aufnahme<br />

mehrerer Punkt mit einer rotierenden Lochblende verringern<br />

die Aufnahmequalität, weil sich die gleichzeitig<br />

beleuchteten Punkte gegenseitig beeinflussen. Im Konfokalmikroskop<br />

Zeiss Smartproof wird die Oberfläche<br />

mit unterschiedlichen Blenden erfasst und die gegenseitige<br />

Beeinflussung durch die sogenannte Aperturkorrelation<br />

korrigiert. Damit lässt sich die Oberflächenerfassung<br />

signifikant beschleunigen ohne Abbildungsqualität<br />

zu verlieren.<br />

Beim Zeiss Smartproof ist eine Aufnahmerate von<br />

50 Bildern pro Sekunde zu realisieren. Das Blendendesign<br />

erlaubt gleichzeitig den Einsatz einer wartungsfreien<br />

Leuchtdiode anstelle eines Lasers und als Detektor<br />

eine 4-Mpx-Kamera, die auch bei niedrig vergrößernden<br />

Objektiven eine hohe Lateralauflösung gewährleistet.<br />

Andererseits kann die Integration von Messtechnik dazu<br />

Die Referenten<br />

Mit dem Tastschnitt-Sensor Zeiss Rotos sind auf dem Koordinatenmessgerät<br />

jetzt auch Oberflächenmessungen möglich Bilder: Zeiss<br />

beitragen, Messergebnisse schneller bereitzustellen. Ein<br />

typisches Beispiel für Integration von Messtechnik ist<br />

das Multisensorkoordinatenmessgerät. Durch den Einsatz<br />

verschiedener Sensortechniken für Maß, Form und<br />

Lage auf einem Messgerät können viele Messaufgaben<br />

auf einem einzigen Gerät durchgeführt werden. Der<br />

zeitaufwendige Transport von Gerät zu Gerät und die<br />

damit auch häufig verbundenen Rüst- und Wartezeiten<br />

entfallen.<br />

Mit dem Tastschnitt-Sensor Zeiss Rotos sind auf dem<br />

Koordinatenmessgerät jetzt auch Oberflächenmessungen<br />

möglich. Der Sensor kann automatisch gewechselt<br />

werden und erreicht mit seinen drei Drehachsen fast jede<br />

Messstelle. Gerade bei Bauteilen mit Oberflächenmerkmalen<br />

an Flächen in verschiedenen Positionen mit<br />

unterschiedlichen Orientierungen wird dieser Vorteil<br />

deutlich. Die Messung auf einem herkömmlichen Tastschnittgerät<br />

wie dem Zeiss Surfcom erfordert hohen<br />

Aufwand zur Positionierung des Bauteils, um alle Messstellen<br />

zu erreichen, weil das Tastschnittgerät im Unterschied<br />

zum Koordinatenmessgerät nur in einer Ebene<br />

messen kann.<br />

Mit Zeiss Rotos und seiner vollständigen Integration<br />

in die Koordinatenmessgerätesoftware Calypso werden<br />

vollautomatische Abläufe für Maß, Form, Lage und Rauheit<br />

auf einem Gerät möglich.<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

Michael Ramp Dr. Dietrich Imkamp<br />

Niederlassungs- Leiter Bridge<br />

leiter Stuttgart Systems<br />

Carl Zeiss Industrielle Messtechnik<br />

www.zeiss.de/messtechnik<br />

Dr. Viktor Drescher<br />

Produktmanager<br />

Zeiss liefert im Zeitalter der Digitalisierung in der<br />

industriellen Welt Lösungen für die Generierung,<br />

Vernetzung und Interpretation von Qualitätsdaten –<br />

ob bei Ihren Lieferanten, im Messraum oder in einer<br />

hochautomatisierten Fertigung.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 33


:: Innovationsforum<br />

Promotion<br />

Oberflächenmessung am Koordinatenmessgerät<br />

Messdaten intelligent genutzt<br />

Moderne Produktionssysteme erfordern hohe Flexibilität und Wandlungsfähigkeit. Dies betrifft<br />

nicht nur Fertigungssysteme sondern auch Mess- und Prüfeinrichtungen. In diesem Zusammenhang<br />

gewinnt die Multisensorik an 3D-Koordinatenmesssystemen (KMG) zunehmend an Bedeutung.<br />

Tastschnittgerät mit<br />

Bezugsebenentastsystem<br />

am 3D-Koordinatenmessgerät<br />

Bilder: Hexagon<br />

Der Referent<br />

Dr.-Ing. René Pleul<br />

Technical Product<br />

Manager<br />

Surface Metrology<br />

Hexagon<br />

www.hexagonmi.com<br />

Die Messung der geometrischen Oberflächenbeschaffenheit<br />

ist für KMG ein noch eher junges Einsatzgebiet<br />

und bedarf im Allgemeinen einer zusätzlichen Sensorik,<br />

mit deren Hilfe die üblichen Anforderungen an Rauheitsmessgeräte<br />

erfüllt werden können. Hexagon setzt<br />

dabei auf Bezugsebenentastsysteme, um die verfügbare<br />

Vielfalt an Oberflächenkenngrößen nutzen zu können.<br />

Die Vorteile der Rauheitsmessung am KMG liegen<br />

auf der Hand und betreffen Einsparungen an Gerätetechnik,<br />

Wartungsaufwand, Werkstücktransport, Einrichtaufwand,<br />

Platzbedarf und letztlich Personal.<br />

Als entscheidender messtechnischer Vorteil ist jedoch<br />

die Erweiterung der Skalengrenze von KMG zu sehen.<br />

Traditionell erlauben Antastelement und Punktdichte<br />

die Auswertung von Maß-, Form- und Lageabweichungen.<br />

Erweiternde Rauheitssensorik ermöglicht<br />

jedoch den Zugang zur Mikrogeometrie der Oberfläche<br />

und dies im Koordinatensystem des Bauteils. Dadurch<br />

wird eine ganzheitliche Bewertung der Bauteiloberfläche,<br />

das heißt der Rauheit und Welligkeit in Bezug auf<br />

Form-, Lage- und Maßabweichungen, möglich. Bei vielen,<br />

insbesondere tribologisch beanspruchten Flächen<br />

oder auch Dichtflächen kann dies als ein Schlüssel für<br />

die funktionsorientierte Charakterisierung der Oberfläche<br />

angesehen werden.<br />

Der Einsatz optischer Sensoren sowohl für Profil- und<br />

flächenhafte Messungen am KMG stellt dabei einen<br />

neuen Meilenstein der Oberflächenmessung dar und<br />

kann in besonderen Anwendungsfällen bereits realisiert<br />

werden.<br />

Was tun mit den Messergebnissen? Seit jeher wird<br />

die Oberfläche als Bindeglied zwischen der Bauteilherstellung<br />

und Bauteilfunktion aufgefasst. Durch die<br />

Messung der Oberflächenbeschaffenheit lässt sich anhand<br />

von Grenzwerten funktionsorientierter Kenngrößen<br />

die Oberflächenfunktion von Bauteilen sicherstellen.<br />

Da die Oberflächenbeschaffenheit im Fertigungsvorgang<br />

erzeugt wird, zeigen Oberflächenmessergebnisse<br />

Änderungen im Fertigungsprozess an und ermöglichen<br />

so, die Bauteilfunktion zu sichern.<br />

Aus diesem Prinzip heraus stellen sich zwei zentrale<br />

Aufgaben. Die Tolerierung der funktionsorientierten<br />

Kenngrößen zum einen und die Steuerung des Fertigungsprozesses<br />

zur Einhaltung der Kenngrößen-Grenzwerte<br />

zum anderen. Ein Ansatz der Oberflächenmesstechnik<br />

im Kontext von Industrie 4.0 muss eine Lösung<br />

dieser beiden Aufgaben beinhalten.<br />

Mit dem Aufbau der Infrastruktur für Digitalisierung<br />

und Vernetzung werden die Voraussetzungen geschaffen,<br />

am KMG gewonnene Datensätze zu Mikro- und<br />

Makrogeometrie mit den Daten des Fertigungsprozesszustandes<br />

und der späteren Bauteilfunktion zu verknüpfen.<br />

Wenn die durch die Messprozesse gewonnenen<br />

Daten die Informationen über Bauteilfunktion und<br />

-herstellung beinhalten, können Verfahren der Merkmalsextraktion,<br />

-selektion und des maschinellen Lernens<br />

Modelle bilden, die die Ableitung funktionsorientierter<br />

Kenngrößen sowie deren Einhaltung im Fertigungsprozess<br />

ermöglichen. Dabei wird es nebensächlich,<br />

ob ein optisches oder ein taktiles Messverfahren zu<br />

vergleichbaren Ergebnissen führt da der Zweck der Messung<br />

gewahrt bleibt.<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

Hexagon Manufacturing Intelligence unterstützt die<br />

Industrie bei der Entwicklung innovativer Technologien<br />

von heute und zukunftsweisender Produkte von<br />

morgen. Als führender Anbieter mess- und fertigungstechnischer<br />

Lösungen verfügen wir über umfassendes<br />

Know-how und jahrzehntelange Expertise in der Erfassung,<br />

dem Analysieren und effektivem Nutzen von<br />

Messdaten. Unsere Kunden profitieren von schnelleren<br />

Fertigungsprozessen, höherer Produktivität sowie<br />

gleichzeitig optimierter Produktqualität.<br />

34 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Industrie<br />

Das<br />

Kompetenz-<br />

Netzwerk<br />

der Industrie<br />

18 Medienmarken für alle wichtigen<br />

Branchen der Industrie<br />

Information, Inspiration und Vernetzung<br />

für Fach- und Führungskräfte in der Industrie<br />

Praxiswissen über alle Kanäle:<br />

Fachzeitschriften, Websites, Newsletter,<br />

Whitepaper, Webinare, Events<br />

Ihr kompetenter Partner für die<br />

Zukunftsthemen der Industrie<br />

Die passenden Medien für Sie<br />

und Ihre Branche:<br />

konradin.de/industrie<br />

media.industrie.de<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 35


:: Innovationsforum<br />

Neue Kompetenzanforderungen für die Qualitätsverantwortlichen<br />

Fit für Qualität 4.0<br />

Der digitale Wandel hat große Auswirkungen auf den gesamten Qualitätsbereich. In der<br />

Qualitätssicherung zeigt sich ein zunehmender Bedarf an Anwendungs-Know-how aus dem<br />

Bereich Data Science. Im Qualitätsmanagement rücken Prozesswissen und handlungsorientierte<br />

Kompetenzen in den Vordergrund. Lebenslanges Lernen ist gefordert.<br />

Ein sicherer Umgang mit<br />

Informationstechnologie<br />

ist nicht nur im beruflichen<br />

Alltag wichtig<br />

Bild: mrmohock/Fotolia<br />

Der Referent<br />

Malte Fiegler<br />

Senior Specialist Innovation<br />

und Transformation<br />

Deutsche Gesellschaft<br />

für Qualität (DGQ)<br />

www.dgq.de<br />

Es ist natürlich ein himmelweiter Unterschied, ob Sie einen<br />

bereits eingetretenen Fehler eingrenzen und untersuchen<br />

oder ob Sie mögliche zukünftige Defekte prognostizieren<br />

wollen – Predictive Analysis ist in aller Munde.<br />

Noch einen Schritt weiter geht, wer mithilfe analytischer<br />

Modelle entscheidet, was getan werden muss, damit<br />

ein mögliches zukünftiges Ereignis, das vermieden<br />

werden soll, erst gar nicht eintritt: preskreptives Handeln<br />

sozusagen.<br />

Damit unmittelbar verknüpft ist eine gesteigerte Bedeutung<br />

von Transparenz und Rückverfolgbarkeit. Unternehmen<br />

und Märkte werden transparent, Herstellungsbedingungen<br />

sind nachvollziehbar. Aber auch<br />

Kunden- und Nutzerdaten sind leichter zugänglich und<br />

verwertbar.<br />

Das ist nur ein Beispiel für die Veränderungen der<br />

vergangenen Jahre, von denen wir alle berührt werden.<br />

Die Konsequenzen dieser Entwicklungen sind schwer<br />

abzuschätzen. Klar ist, dass sich die Organisationen, in<br />

denen wir arbeiten, verändern und mit ihnen die dort<br />

benötigten Kompetenzen.<br />

Dabei überbieten sich die Apologeten des Wandels<br />

mit dramatischen Szenarien. Der Kampf zwischen Menschen<br />

und mit künstlicher Intelligenz ausgestatteten<br />

Maschinen wird herbeigeschrieben.<br />

Vielleicht sollten wir weniger Energie darauf verwenden,<br />

uns zu überlegen, wo Maschinen den Menschen ersetzen<br />

könnten, sondern noch intensiver<br />

gemeinsam darüber nachdenken, wo und<br />

wie Mensch und Maschine sinnvoll zusammenarbeiten.<br />

Um eine vernünftige Aufgabenverteilung<br />

muss es gehen, um Stärken<br />

und Schwächen und gute Schnittstellen.<br />

Die Interaktionsräume werden von uns<br />

selbst gestaltet. In den Mittelpunkt solcher<br />

Designs gehört dann – natürlich – der<br />

Mensch, nicht das technisch Machbare.<br />

Ein sicherer Umgang mit Informationstechnologie<br />

ist wichtig, nicht nur im beruflichen<br />

Alltag. Aber natürlich erschöpfen sich die Anforderungen<br />

unserer Zeit nicht darin. Über Fach- und Methodenwissen<br />

hinaus werden auch Kooperationsfähigkeit<br />

oder Flexibilität immer wieder genannt, wenn es um<br />

Schlüsselkompetenzen geht. Hier liegen eindeutige<br />

menschliche Stärken.<br />

Homo sapiens kann sich also gut in andere hineinversetzen,<br />

deren Bedürfnisse verstehen. Er manövriert<br />

recht gut auch durch unbekanntes Gebiet. Auf Vorhandenem<br />

aufbauend durchdenkt er Neuartiges und<br />

schafft innovative Lösungen. Muster und Zusammenhänge<br />

findet er auch, selbst wenn diese nicht auf der<br />

Hand liegen.<br />

Digitale Assistenten und Robotik scheinen uns recht<br />

gut zu ergänzen. Sie können sich in klar beschreibbaren<br />

Grenzen nach kurzer Zeit enorm gut zurechtfinden. Sie<br />

erkennen in diesen klar abgegrenzten Räumen nach<br />

Vorgaben Muster, sind gleichbleibend aufmerksam und<br />

akkurat in der Ausführung von Aufgaben, bei äußerst<br />

robuster Gedächtnisleistung. Von seiner Anlage her ist<br />

der Mensch eher kreativer Generalist, die künstliche Intelligenz<br />

oder das Robotiksystem eindeutig ein klar fokussierter<br />

Spezialist.<br />

Die Substituierbarkeitspotenziale zwischen Mensch<br />

und Maschine werden in unzähligen Studie eingeordnet<br />

und beziffert. Als Faustregel gilt, dass die Effekte bei<br />

eher Geringqualifizierten, die viele Routinearbeiten aus-<br />

36 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


IT-Wissen gefordert<br />

Rang<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

9<br />

10<br />

Fachleute Q-Berufe gesamt<br />

Fundiertes IT-Wissen<br />

Fachkompetenzen Organisation und<br />

Prozesse<br />

Teamfähigkeit und Kooperation<br />

Kommunikation und Moderation<br />

Flexibilität und Anpassungsfähigkeit<br />

Aufgeschlossenheit<br />

Projektmanagement<br />

Informationssicherheit und Datenschutz<br />

Vernetztes Denken<br />

Weitere soziale Kompetenzen<br />

Fachleute Qualitätssicherung (QS)<br />

Fundiertes IT-Wissen<br />

Flexibilität und Anpassungsfähigkeit<br />

Erhebung, smarte Auswertung und Nutzung von Daten<br />

Informationssicherheit und Datenschutz<br />

Teamfähigkeit und Kooperation<br />

Fachkompetenzen Organisation und Prozesse<br />

Analytisches Denken und Abstraktionsvermögen<br />

Führungskompetenz<br />

Strukturiertes Arbeiten<br />

Weitere soziale Kompetenzen<br />

Top-10-Antworten auf die Frage: „Welche Kompetenzen und Qualifikationen halten Sie im Zuge der fortschreitenden<br />

Digitalisierung für besonders wichtig?“ – erhoben im DGQ-Monitor 2018, für den 930 Mitarbeiter aus Q-Berufen befragt<br />

wurde. Quelle: DGQ<br />

führen, deutlich größer sind als bei Jobs mit höherer<br />

Qualifikationsanforderungen oder bei denen der Anteil<br />

an Tätigkeiten größer ist, die nicht ohne weiteres formalisierbar<br />

sind.<br />

QM und QS – Die feinen Unterschiede<br />

Für die Anforderungen der beruflichen Laufbahn wird<br />

die Erstausbildung in Zukunft immer weniger ausreichen,<br />

da das Wissen immer schneller veraltet und neue<br />

Technologien neue Fertigkeiten und Kompetenzen erforderlich<br />

machen.<br />

Bei einer Onlinestudie der Deutschen Gesellschaft<br />

für Qualität (DGQ) zu den Auswirkungen des digitalen<br />

Wandels aus 2018 stufen QS-Fachleute die „Erhebung,<br />

smarte Auswertung und Nutzung von Daten“ als eines<br />

der wichtigsten Kompetenzfelder ein. Im Gesamtfeld<br />

der Befragung rangiert das Thema hingegen auf Rang<br />

14.<br />

In der vergleichsweise hohen Relevanz der intelligenten<br />

Arbeit mit Daten zeigt sich ein zunehmender Bedarf<br />

an Anwendungs-Know-how aus dem Bereich Data Science<br />

in der Qualitätssicherung. Während des gesamten<br />

Lebenszyklus eines Produktes sollen Qualitätsmerkmale<br />

realisierbar, überwachbar und wahrscheinliche Abweichungen<br />

prognostizierbar gemacht werden. Hand in<br />

Hand geht damit der verantwortungsvolle Umgang mit<br />

den Daten: Auch das Kompetenzfeld „Informationssicherheit<br />

und Datenschutz“ gehört zu den fünf häufigsten<br />

Nennungen der QS-Praktiker.<br />

Im Vergleich dazu wird im Qualitätsmanagement<br />

noch stärker an der Qualitätsfähigkeit einer Organisation<br />

gearbeitet werden. Neben dem Wissen über das Unternehmen<br />

und seine formalen wie auch informellen<br />

Prozesse stehen hier auch soziale wie handlungsorientierte<br />

Kompetenzen im Vordergrund.<br />

Nicht mehr verschwinden wird in diesem Zusammenhang<br />

die Idee des lebenslangen Lernens. Sie wird<br />

ganz normaler Teil der Berufsbiografie werden. Unternehmen<br />

werden noch besser verstehen müssen, was<br />

die Menschen an Kompetenzen mitbringen und wohin<br />

diese sich entwickeln wollen und können. Eine solche<br />

Kompetenzentwicklung macht nicht nur entsprechende<br />

Programme nötig, zeitgemäße Vermittlungskonzepte<br />

sind gefragt. Immer noch geht es zu stark um Wissensweitergabe,<br />

da ist auch der Einsatz von mehr Technologie<br />

im Bildungskontext kein Allheilmittel.<br />

Etwas Anderes ist enorm wichtig: Wie fördern wir Fähigkeiten,<br />

mit denen man Probleme selbstorganisiert<br />

und ideenreich lösen kann? Wie bereiten wir Menschen<br />

auf Anforderungen vor, die gegenwärtig so noch gar<br />

nicht existieren, wie auf die Nutzung von Techniken, die<br />

erst noch entwickelt werden?<br />

Das sind Fragen, auf die wir in unseren Unternehmen,<br />

in den Bildungseinrichtungen – ja, auch im gesellschaftlichen<br />

Diskurs – Antworten finden müssen und<br />

finden werden.<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

Die Deutsche Gesellschaft für Qualität (DGQ) ist die zentrale, deutsche<br />

Qualitätsgesellschaft und erster Ansprechpartner für Qualität,<br />

Qualitätsmanagement und Qualitätssicherung. Die DGQ bietet ein<br />

Netzwerk für den Austausch von Wissen und Praxiserfahrungen. Sie<br />

stellt ein breites Weiterbildungsangebot mit am Markt anerkannten<br />

Personenzertifikaten zu Verfügung und fördert innovative Forschung<br />

zu qualitätsrelevanten Themen.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 37


:: Innovationsforum<br />

Charakterisierung flächenhafter Oberflächenbeschaffenheit<br />

Praxisgerecht kalibrieren<br />

Die Beschreibung der Oberflächenrauheit von Funktionsflächen erfolgt klassisch durch Kenn -<br />

größen auf Basis des Rauheitsprofils. Seit Jahrzehnten wird Rauheit 2D im Profilschnitt gemessen.<br />

Sobald aber die Funktionsfläche aus zufällig verteilten Strukturelementen besteht, ist dies nicht<br />

mehr ausreichend. Dann ist eine flächenhafte Erfassung und Charakterisierung notwendig.<br />

Flächenhafte Kenn -<br />

größen zur Beschreibung<br />

der Oberflächenrauheit<br />

werden in der ISO 25178<br />

Teil 2 beschrieben<br />

Bilder: TU Kaiserslautern<br />

Der Referent<br />

Felix Ströer<br />

Wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter<br />

Lehrstuhl für Messtechnik<br />

und Sensorik<br />

TU Kaiserslautern<br />

www.mv.uni-kl.de/mts<br />

Die flächenhafte Charakterisierung der Oberflächenbeschaffenheit<br />

orientiert sich im Vorgehen an der Ermittlung<br />

der 2D-Rauheitskenngrößen: Zur Bewertung der<br />

Rauheit einer Topografie werden die Nennform des gemessenen<br />

Objekts aus den Daten subtrahiert (F-Operator),<br />

das Messgeräterauschen aus den Messdaten entfernt<br />

(S-Filter) und anschließend Rauheit und Welligkeit<br />

getrennt (L-Filter). Anschließend können flächenhafte<br />

Rauheitskenngrößen ermittelt werden. Zur Vergleichbarkeit<br />

ist das Vorgehen zur Ermittlung von Kenngrößen<br />

wie auch bei der profilhaften Analyse genormt: Flächenhafte<br />

Filter werden in der ISO 16610 beschrieben,<br />

flächenhafte Parameter in der ISO 25178–2. Die normgerechte<br />

Kalibrierung flächenhafter Messgeräte ist Gegenstand<br />

der sich im Entwurf befindlichen ISO<br />

25178–700.<br />

Bei der normgerechten Filterung im Rahmen der<br />

Messdatenverarbeitung kann zwischen linearen flächenhaften<br />

Filtern (ISO 16610–60, 61, 62, 69,), robusten<br />

Filtern (ISO 16610–70, 71, 72) und morphologischen Filtern<br />

(ISO 16610–80, 81, 85 ,89) unterschieden werden.<br />

Lineare Filter wie der Gauß-Filter können für ebene oder<br />

zylindrische Topografien ausgelegt werden, und basieren<br />

im Kern auf der Gewichtung eines Messpunkts und<br />

dessen Umgebung mit einer Gewichtsfunktion. Für viele<br />

Anwendungsfälle, speziell wenn die gemessene Topografie<br />

stochastisch und homogen ist, sind diese Filter<br />

ausreichend.<br />

Beinhaltet die gemessene Topografie jedoch deterministische<br />

Anteile – zum Beispiel Partikel-, Näpfchenstrukturen<br />

oder eine plateauhafte Gestalt mit tiefen<br />

Einschnitten, wie sie beim Honen entsteht – dann kann<br />

ein lineares Filter diese Strukturen verfälschen und die<br />

funktionsgerechte Charakterisierung erschweren. Robuste<br />

flächenhafte Filter ermöglichen die Messdatenverarbeitung<br />

bei Oberflächen, die tiefe, enge Riefen sowie<br />

hohe, enge Spitzen enthalten.<br />

Die Gewichtsfunktion eines robusten Filters hängt<br />

von den Oberflächenwerten (Höhe bezüglich der Referenzfläche)<br />

ab. Ausreißer bezüglich der Referenzfläche<br />

werden somit ausgeblendet. Nachteilig ist, dass bei robusten<br />

Filtern im Gegensatz zu linearen Filtern keine linearen<br />

Übertragungseigenschaften angegeben werden<br />

können. Morphologische Filter können unter anderem<br />

zur funktionsorientierten Zerlegung (Segmentierung)<br />

von Messdaten verwendet werden. Die anwendungsgerechte<br />

Messdatenverarbeitung mittels Filtern ist der<br />

erste Schritt zur normgerechten Ermittlung von Rauheitskenngrößen.<br />

Flächenhafte Kenngrößen zur Beschreibung der<br />

Oberflächenrauheit werden in ISO 25178, Teil 2 beschrieben.<br />

Viele Kenngrößen sind eine direkte Übertragung<br />

der klassischen 2D-Kenngrößen: genormt sind<br />

Amplitudenparameter, räumliche Parameter, hybride<br />

Parameter, funktionsorientierte Parameter und strukturorientierte<br />

Parameter.<br />

38 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Die Amplitudenkenngrößen wie Sa, Sz<br />

oder Sq werden aufgrund ihrer bekannten<br />

und verbreiteten 2D-Äquivalente Ra,<br />

Rz und Rq häufig in der Praxis angewendet.<br />

Geeignet sind diese zur Überwachung<br />

eines bekannten Prozesses in der<br />

Qualitätssicherung. Funktionsoberflächen<br />

können mit Amplitudenkenngrößen<br />

hingegen nur sehr eingeschränkt bewertet<br />

werden. So können Oberflächen<br />

mit identischen Amplitudenkenngrößen<br />

ein völlig unterschiedliches tribologisches<br />

Funktionsverhalten aufweisen.<br />

Die alleinige Auswertung von Sa oder<br />

Sz rechtfertigt nur sehr bedingt den Einsatz<br />

einer flächenhaften Oberflächenmesstechnik,<br />

da große Anteile der Erfassten<br />

Informationen nicht in die Berechnung<br />

der Kenngrößen einfließen. Abhilfe<br />

kann hier die Wahl anderer genormter<br />

Parameter schaffen: Räumliche Parameter<br />

wie Sal, Str und Std basieren auf der Autokorrelationsfunktion<br />

einer Oberfläche und eignen sich zur Beschreibung<br />

stochastischer Eigenschaften sowie zur Erkennung<br />

gerichteter Strukturen in Topografien.<br />

Die funktionsorientierten Parameter wie Sk, Spk oder<br />

Svk werden wie ihre 2D-Äquivalente Rk, Rpk und Rvk aus<br />

der (Flächen-)Materialanteilskurve abgeleitet und dienen<br />

der Beschreibung des Anteils von Kuppen und Riefen<br />

in einer Fläche. Strukturorientierte Parameter wie<br />

Sdv können der zur Beschreibung segmentierter Topografien<br />

geeignet sein und beispielsweise das Ölrückhaltevermögen<br />

einer Dicht- oder Schmierfläche charakterisieren.<br />

In jedem Fall muss genau hinterfragt werden welche<br />

Parameter zur funktionsgerechten Charakterisierung einer<br />

Topografie genutzt werden – das alleinige Vertrauen<br />

auf Sa und Sz ist häufig nicht ausreichend. Für industrielle<br />

Anwendungen wird die profilorientierte Auswertung<br />

jedoch weiterhin oft der „Default-Fall“ sein, da für<br />

gerichtete Oberflächen hinreichend Informationen extrahiert<br />

werden können.<br />

Messgerät hat Einfluss auf<br />

das Ergebnis der Charakterisierung<br />

Schlussendlich gilt es zu beachten, dass die Berechnung<br />

flächenhafter Parameter am Ende der Messkette steht<br />

und somit direkt von den vorausgegangenen Schritten<br />

abhängt. Sowohl die Datenvorbereitung als auch das<br />

Messgerät selbst haben einen wesentlichen Einfluss auf<br />

das Ergebnis der Charakterisierung. Die metrologischen<br />

Eigenschaften verschiedener physikalischer Messprinzipien<br />

zur Erfassung von Topografien, wie Fokusvariation,<br />

Weißlichterinterferometrie oder Konfokalmikroskopie,<br />

sind der Gegenstand der ISO 25178–600er Serie.<br />

Unabhängig vom Messprinzip müssen alle flächenhaften<br />

Messgeräte, ebenso wie profilhaft scannende,<br />

kalibriert werden. Mit der praxisgerechten Kalibrierung<br />

befasst sich die im Entwurf befindliche ISO 25178–700.<br />

Im Rahmen der Norm sollen generische Verfahren zur<br />

Kalibrierung, Justierung und Überprüfung von flächenhaften<br />

Topographiemessgeräten erarbeitet werden.<br />

Dies umfasst auch die Ermittlung von Messunsicherheitskomponenten<br />

und Messrauschen, die mit den Auswirkungen<br />

der messtechnischen Eigenschaften verbunden<br />

sind, und den Umgang mit Fehlstellen und Ausreißern.<br />

Normale die zur Überprüfung flächenhafter Topographiemessgeräte<br />

dienen, finden sich in der ISO<br />

25178–70. Beschrieben werden 24 verschiedene Normale,<br />

die der Charakterisierung unterschiedlicher metrologischer<br />

Eigenschaften dienen. In jedem Fall muss<br />

beachtet werden, dass der Aufbau des Messgerätes abhängig<br />

von der Messaufgabe ist, und eine korrekte Kalibrierung<br />

nur mit Normalen geschehen kann, die eine<br />

ähnliche Oberflächenbeschaffenheit wie die eigentliche<br />

Messaufgabe aufweisen.<br />

■<br />

Das Institut<br />

Der Lehrstuhl für Messtechnik & Sensorik an der TU<br />

Kaiserslautern forscht in den Bereichen Sensorentwicklung,<br />

Messunsicherheit sowie Systemtheorie. Dabei<br />

erfolgt eine kontinuierliche Weiterentwicklung<br />

dieser Gebiete durch moderne Simulationsmethoden<br />

und neue Forschungsansätze. Schwerpunkte der Forschung<br />

sind die Gebiete der geometrischen Produktspezifikation<br />

und der Inline-Messtechnik, wobei eine<br />

enge Verzahnung von Produktionsanlagen und industrieller<br />

Messtechnik forciert wird<br />

Universalnormal zur<br />

Kalibrierung optischer,<br />

flächenhafter Topographiemessgeräte<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 39


:: Innovationsforum<br />

Promotion<br />

Initiative „Faires Datenblatt“<br />

Vergleichbare Herstellerangaben<br />

Ein Arbeitskreis aus Messgeräteherstellern, Anwendern und Industrieverbänden versucht durch<br />

vereinheitlichte Angaben auf Datenblättern in der optischen Oberflächenmesstechnik eine<br />

direkte Vergleichbarkeit und anwenderfreundliche Transparenz herzustellen.<br />

Der Referent<br />

Dr. Özgür Tan<br />

Strategisches Produktmarketing<br />

Oberflächenmesstechnik<br />

Polytec<br />

www.polytec.de<br />

Das „Faire Datenblatt“ ist zu einem Gütesiegel geworden, dem sich,<br />

so der Gedanke, immer mehr Gerätehersteller anschließen werden<br />

Bilder: Polytec<br />

Anwender und Einkäufer von optischen 3D-Oberflächenmessgeräten<br />

stehen zum Teil vor großen Herausforderungen,<br />

wenn es um die Auswahl des geeigneten<br />

Messsystems geht. Es gibt verschiedene Anbieter und<br />

technisch unterschiedliche Messverfahren für die Topographieanalyse<br />

von Oberflächen. Wie sollen Entscheider<br />

die richtige Messtechnologie auswählen für die eigenen<br />

Anforderungen?<br />

Als Entscheidungsgrundlage vor der Anschaffung<br />

neuer Geräte dienen meist Datenblätter, doch hier ist<br />

ein direkter Vergleich nicht einfach für optische Oberflächenmessgeräte:<br />

Unterschiedliche Begriffe für ähnliche<br />

Eigenschaften, ähnliche Begriffe für unterschiedliche Eigenschaften<br />

sowie verschiedene Definitionen der angegebenen<br />

Größen sind irreführend und verwirrend für<br />

die Leser. Eine objektive Vergleichbarkeit ist somit nicht<br />

gegeben. Anwender oder Einkäufer von optischer<br />

3D-Oberflächenmesstechnik sind bei der Auswahl eines<br />

geeigneten Gerätes aber darauf angewiesen, vergleichbare<br />

Angaben auf Datenblättern zu finden. Die uneinheitlichen<br />

Daten verschiedener Hersteller erschweren<br />

oder verhindern sogar, dass die Informationen einander<br />

direkt gegenübergestellt werden können, um das für die<br />

eigenen Bedürfnisse optimale Messgerät oder Messverfahren<br />

zu identifizieren.<br />

Polytec setzt sich daher für praxisfreundliche Angaben<br />

auf Datenblättern von optischer Oberflächenmesstechnik<br />

ein, die eine genaue Vergleichbarkeit der Hersteller<br />

zulassen – und engagiert sich in der Initiative<br />

„Faires Datenblatt“. Hier sind neben Polytec weitere<br />

Messgerätehersteller wie Nanofokus und Alicona,<br />

Messtechnikanwender großer Unternehmen sowie die<br />

Institute PTB, ZVEI, VDI und die TU Kaiserslautern involviert.<br />

Mithilfe der Angaben können nicht zuletzt Bewertungen<br />

der Messverfahren und -systeme und auch Ausschreibungen<br />

mit eindeutigen Definitionen vorgenommen<br />

werden.<br />

Die von der Initiative erarbeiteten Vorgaben bestehen<br />

aus drei Teilen: die Merkmalsdefinition, die Lesehilfe<br />

und ein Gliederungsmuster. Laden kann man sich diese<br />

von der Website www.optassyst.de/fairesdatenblatt.<br />

Zunächst gibt es die eigentliche Merkmalsdefinition, bei<br />

der, soweit dies möglich war, auf bestehende Normen<br />

und Richtlinien zurückgegriffen wurde.<br />

Mithilfe dieser Definitionen können Messgerätehersteller<br />

Datenblätter mit vergleichbaren Spezifikationen<br />

veröffentlichen. Die Lesehilfe möchte Anwendern ein<br />

Grundverständnis der Merkmale vermitteln. Das Gliederungsmuster<br />

gibt die Reihenfolge der Angaben vor,<br />

sodass Anwender und Einkäufer sie umso leichter gegeneinanderstellen<br />

können.<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

Polytec entwickelt, produziert und vertreibt seit über<br />

50 Jahren optische Sensorlösungen für Forschung<br />

und Industrie. Schwerpunkte sind optische Mess -<br />

geräte, um Schwingungen, Oberflächenstrukturen<br />

sowie Länge und Geschwindigkeit zu messen. Die<br />

Weißlicht-Interferometer der Topmap-Familie sind<br />

hochpräzise und berührungslose Werkzeuge zur<br />

Charakterisierung rauer, glatter oder stufiger Ober -<br />

flächen. Sie finden weltweit Einsatz zur Qualitäts -<br />

sicherung im Messlabor, in der Produktionsumgebung<br />

oder direkt in der Fertigungslinie.<br />

40 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 41


:: Innovationsforum<br />

Promotion<br />

Prüfung von Oberflächen in Bohrungen auch in der dritten Dimension<br />

Hohe Qualität<br />

in kleinen Bohrungen<br />

Bei technischen Oberflächen können sich durch die Bearbeitung kleinste Fehlstellen bilden, die<br />

sich oft negativ auf die Funktion des Bauteils auswirken. Eine optische Inspektion dieser Oberflächen<br />

mit innovativen Kamera- und Bildverarbeitungssystemen ermöglicht ein sicheres, zuverlässiges<br />

und reproduzierbares Erkennen sehr feiner Defekte in automatisierten Prüfabläufen.<br />

Die Oberflächenprüfung in einer<br />

Steuerschieberbohrung Bilder: Jenoptik<br />

müssen. Dadurch erfolgt die Prüfung wesentlich schneller<br />

und kann im Fertigungstakt ohne Verschleiß mechanischer<br />

Teile erfolgen. Die Innenprüfsysteme lassen sich<br />

somit für die 100-Prozent-Prüfung in automatisierte<br />

Produktionsprozesse integrieren und liefern prüferunabhängige,<br />

reproduzierbare Ergebnisse. Alle Innenprüfsensoren<br />

verfügen über einen frontalen Kollisionsschutz,<br />

um eine eventuelle Beschädigung des Sensors<br />

bei einer Fehlstellung des Werkstücks zu verhindern.<br />

Die Innenprüfsensoren von Jenoptik sind kompakt<br />

gebaut und eignen sich, je nach Ausführung, für Bohrungen<br />

unterschiedlicher Größe und Länge. Ihre besonders<br />

hohe Scangeschwindigkeit erlaubt eine einfache<br />

Integration in verschiedenste Maschinenkonzepte und<br />

dadurch kurze Prüfzyklen im Takt der laufenden Fertigung.<br />

Innenprüfsensor IPS B5 für<br />

sehr kleine Bohrungen ab 5 mm Durchmesser<br />

Der Referent<br />

Dr. Eric Rüland<br />

Director Sales &<br />

Marketing<br />

Jenoptik Automotive<br />

www.jenoptik.de/<br />

messtechnik<br />

Bohrungsflächen werden heute mit technischen Verfahren<br />

beschichtet, um die Funktion des Bauteils zu maximieren.<br />

Ein Beispiel hierfür ist die Beschichtung von<br />

Aluminiummotorblöcken mit einem thermischen Verfahren,<br />

um diese vor ungewolltem Abrieb zu schützen.<br />

Insbesondere im Bereich Automotive und Hydraulik ist<br />

die fehlerfreie Beschaffenheit der Oberfläche maßgeblich<br />

entscheidend für die Funktion des Bauteils.<br />

Moderne, industrielle Bildverarbeitungssysteme<br />

übernehmen hierfür die Qualitätskontrolle, denn sie erkennen<br />

an Bauteiloberflächen feinste Fehlstellen und<br />

bieten vielfältige Klassierungsmöglichkeiten. Für Lunker,<br />

Kratzer oder Porositäten lassen sich Qualitätsgrenzen<br />

nach Größe, Häufigkeit, Abstand oder Lage exakt<br />

festlegen.<br />

Speziell für die Oberflächenprüfung in Bohrungen<br />

bietet Jenoptik Innenprüfsysteme, die dank einer<br />

360°-Optik Bohrungsflächen ohne Eigenrotation inspizieren.<br />

Dabei wird ein Bild der kompletten Oberfläche<br />

erzeugt, ohne dass Werkstück oder Sensor rotieren<br />

Die Prüfung von Oberflächen in Bohrungen mit weniger<br />

als 14 mm Durchmesser war bislang nur visuell möglich.<br />

Der neu entwickelte Innenprüfsensor IPS B5 taucht<br />

in sehr kleine Bohrungen ab 5 mm ein und prüft deren<br />

Oberflächen auf kleinste Fehlstellen. Während in bisherigen<br />

Lösungen für schnelle Fertigungslinien meist<br />

mehrere Prüfsysteme im parallelen Einsatz benötigt<br />

wurden, genügt nun ein einzelnes System. So prüft der<br />

IPS B5 beispielsweise in Ventilsteuerplatten die Steuerschieberbohrungen<br />

sowie Bohrungen in Einspritzpumpengehäusen<br />

oder Ventilgehäusen für die Hydraulik.<br />

Dank einer hohen Umfangsauflösung werden Fehlstellen<br />

ab einer Größe von 0,1 mm erkannt – und zwar<br />

auf matten, hochglänzenden oder strukturierten Oberflächen.<br />

Dank der hohen Inspektionsgeschwindigkeit<br />

von typischerweise 50 mm/s liefern die Innenprüfsensoren<br />

hochaufgelöste Bilder in sehr kurzen Aufnahmezeiten.<br />

Das Ergebnis sind unverzerrte, hochaufgelöste<br />

und vollständige Darstellungen der Oberflächen.<br />

Die Innenprüfsysteme können als verkettetes Prüfsystem<br />

mit adaptiertem Werkstückhandling oder als Integrationspaket<br />

für bestehende Fertigungslinien geliefert<br />

werden. Ebenso möglich sind handbeladene, fertigungsbegleitende<br />

Lösungen im Offline-Einsatz. Die<br />

Prüfsysteme können auch in Kombination als Multisen-<br />

42 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Beispiel eines automatisierten<br />

Prüfsystems für die komplette Bauteilprüfung<br />

fehlerfreie Bedienung. Die Einstellung des Inspektionssystems<br />

auf ein bestimmtes Werkstück erfolgt in einfachen<br />

Schritten. Somit sichert Evovis Vision eine 100-Prozent-Qualitätskontrolle<br />

jedes Bauteils gemäß der vorgegebenen<br />

Taktzeit.<br />

Über Evovis Vision wird die Art des Oberflächenfehlers<br />

erkannt und zum Beispiel die Porengröße direkt in<br />

der Bildebene vermessen. Mit der dynamischen Maskierung<br />

werden Kanten exakt bestimmt und dadurch fehlerhafte<br />

Kanten sicher erkannt. Somit wird ein robustes<br />

Erkennen fehlerhafter Stellen an komplexen Bauteilen<br />

gewährleistet – sowohl auf der Fläche als auch im Kantenbereich.<br />

Durch die innovative Bildaufnahmetechnik<br />

lassen sich Vertiefungen und erhabene Stellen von<br />

Schmutz fehlerfrei unterscheiden und deren Topografie<br />

ermitteln.<br />

Kombinierte Prüfung von<br />

Bohrungs- und Planflächen im Fertigungstakt<br />

Für die komplette Oberflächenprüfung an Ventilplatten<br />

für Automatikgetriebe hat Jenoptik eine Prüfmaschine<br />

entwickelt, die auf die besonderen Anforderungen dieses<br />

Bauteils ausgelegt ist. In dieser automatisierten<br />

Anlage kommen unterschiedliche optische<br />

Technologien zum<br />

Einsatz.<br />

Die optischen Innenprüfsensoren<br />

IPS B5 inspizieren<br />

mit ihrer<br />

360°-Optik die Innenflächen<br />

der<br />

Steuerschieberbohrungen,<br />

während<br />

der IPS F400<br />

3D die Planfläche<br />

der Ventilplatte<br />

auf Fehlstellen prüft. Dabei<br />

werden alle Sensoren von<br />

der Maschine bewegt. Diese<br />

Multi-Sensor-Anlage entspricht<br />

den Anforderungen an die Fertigung<br />

von Bauteilen mit reproduzierbaren,<br />

automatisierten Lösungen.<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

sor-Lösungen oder integriert in Messautomaten für automatische<br />

Qualitätsbeurteilungen verwendet werden.<br />

Das Spektrum von Jenoptik zur Oberflächeninspektion<br />

wird ergänzt durch Systeme zur Planflächenprüfung<br />

an Dichtflächen, Ventilsteuerplatten für Automatikgetriebe,<br />

Ölwannenseiten und bearbeiteten Seitenflächen<br />

an Kurbelgehäusen oder Zylinderköpfen. Die Oberflächen<br />

werden auf kleinste Fehlstellen geprüft, die die<br />

Funktion des Bauteils beeinträchtigen könnten. Beispielsweise<br />

können zu große Poren zu einer Beeinträchtigung<br />

der Bauteilfunktion und somit zu Beschädigung<br />

am Endprodukt führen. Mit einem Prüfbereich von 400<br />

mm Breite und einer nahezu beliebigen Länge liefert<br />

das System innerhalb kurzer Prüfzyklen reproduzierbare<br />

Ergebnisse und löst die bisherige Sichtprüfung durch<br />

Werker ab. Schneller und genauer als eine visuelle Inspektion<br />

kommt die optische Prüfung deshalb in der<br />

Automobilindustrie gleich in mehreren Fertigungsstufen<br />

zum Einsatz.<br />

Die Bildaufnahme in Bewegung erlaubt eine hohe<br />

Prüfgeschwindigkeit. In nur wenigen Sekunden lassen<br />

sich typische Oberflächenfehler wie Lunker oder Kratzer<br />

feststellen und dank neuester Kameratechnologie von<br />

Pseudofehlern wie Verschmutzung unterscheiden. Poren,<br />

Risse und erhabene Stellen werden eindeutig erkannt<br />

und automatisch von Restschmutz oder Waschmittelresten<br />

auf dem Bauteil unterschieden.<br />

Die zu den Oberflächenprüfsystemen gehörende<br />

Software Evovis Vision erlaubt eine lückenlose Qualitätsdokumentation<br />

mit übersichtlichen Statistiken. Zudem<br />

lassen sich die gesammelten Prüfdaten über<br />

Schnittstellen für detaillierte Prüfstatistiken und Trendbetrachtungen<br />

an externe Systeme übertragen.<br />

Die grafische Bedienoberfläche bietet zahlreiche<br />

Funktionen und Assistenten zum einfachen Umgang<br />

mit der Software und erlaubt somit eine einfache und<br />

Jenoptik Automotive entwickelt und baut industrielle Messtechnik,<br />

mit der Anwender ihre Fertigungsprozesse und die Qualität ihrer<br />

Werkstücke effizient überwachen und optimieren können. Der Hersteller<br />

und Systemlieferant bietet ein breites Angebot an taktilen,<br />

pneumatischen und optischen Messsystemen, die je nach Anforderung<br />

unterschiedliche Messaufgaben übernehmen: Sie analysieren<br />

die Oberfläche, Form und Dimensionen von Werkstücken – und dies<br />

in jeder Phase des Fertigungsprozesses, bei der Endkontrolle oder im<br />

Messraum.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 43


:: Innovationsforum<br />

Promotion<br />

Inline-Rauheitsmessungen mit Weißlichtinterferometrie<br />

3D-Sensor passt in jede Linie<br />

Regelmäßige Rauheitsmessungen sind wichtiger Bestandteil einer Qualitätssicherung. Dabei<br />

sollte das Messen von Oberflächenstrukturen und Mikro-Geometrien direkt in die Fertigung<br />

integriert werden, um die Funktion sicherheitsrelevanter Bauteile zu garantieren und kostspielige<br />

Rückrufe zu vermeiden.<br />

Der Referent<br />

Matthias Liedmann<br />

Vertriebsleiter<br />

GBS<br />

www.gbs-ilmenau.de<br />

Unbestritten werden sehr viele<br />

Funktionseigenschaften von Oberflächenstrukturen<br />

und Mikro-Geometrien<br />

bestimmt. Sehr oft ist dies<br />

nicht erst im Endzustand eines<br />

Bauteiles wichtig, sondern hat nach<br />

jedem Bearbeitungsschritt Einfluss<br />

auf die folgenden. Dabei liegt es in<br />

der Natur der Sache, dass gerade<br />

die Oberflächenbeschaffenheit<br />

sehr empfindlich auf Werkzeugverschleiß<br />

oder andere Prozessparameter<br />

reagiert. Passt die Ober -<br />

flächenrauheit nicht oder ist diese<br />

beschädigt, muss das Bauteil nachgearbeitet<br />

oder weggeworfen<br />

werden.<br />

Aus diesem Grund gehören regel -<br />

mäßige Rauheitsmessungen zur Fertigungsüberwachung<br />

und Qualitätssicherung dazu. Es ist wünschenswert,<br />

die Messwerte zeitnah zu bekommen, um<br />

verschlissene Werkzeuge rechtzeitig zu wechseln und<br />

Prozessparameter anzupassen, bevor Toleranzgrenzen<br />

überschritten werden. Mitunter ist eine 100-%-Prüfung<br />

erforderlich, um die Funktion sicherheitsrelevanter Bauteile<br />

zu garantieren beziehungsweise Kosten von Rückrufen<br />

zu vermeiden.<br />

So ist es nicht erst unter der Thematik Oberflächenmesstechnik<br />

4.0 wünschenswert, die Messung von<br />

Oberflächenstrukturen und Mikro-Geometrien direkt in<br />

die Fertigung zu integrieren. Bisher konnte dies aufgrund<br />

von Umgebungsbedingungen, erforderlicher<br />

Messzeit und der Größe entsprechender optischer Sensoren<br />

nur im Einzelfall umgesetzt werden.<br />

Kurze Taktzeiten und keine Vibrationen<br />

3D Sensor mit 2 – 5 Millionen Messpunkten bei flexibler<br />

Messfeldgröße durch Objektive von 2.5x – 100x<br />

mit Höhenauflösung von 0.1 nm und Scangeschwindigkeit<br />

von bis zu 250 μm/s bei voller Auflösung, sowie<br />

Beschleunigungsmöglichkeit durch Subsampling<br />

oder ROI Bilder: GBS<br />

Der optische 3D-Sensor Smart WLI compact vereinfacht<br />

die Umsetzung entsprechender Inline-Rauheitsmessungen.<br />

Bei kompakten Abmessungen von 210 x 58 x<br />

105 mm kann er auch in Fertigungslinien mit begrenztem<br />

Platz integriert werden und erreicht die erforderlichen<br />

Auflösungen zu Oberflächenmessungen in der<br />

Metallverarbeitung bereits ohne Schwingungsdämpfung.<br />

Der Sensor arbeitet nach dem Prinzip der Weiß -<br />

lichtinterferometrie. Bilderfassung mit typischerweise<br />

500 Hz und Echtzeitberechnung der 3D-Daten auf Grafikkarten<br />

mit einem Vielfachen der Rechenkapazität<br />

moderner CPUs ermöglichen sehr<br />

kurze Taktzeiten und eine starke Reduzierung<br />

des negativen Einflusses typischer Vibrationen<br />

in Fertigungslinien.<br />

Ergänzt werden die zeitlichen Vorteile<br />

bei der Datenerfassung durch ein sehr robustes<br />

und verwindungssteifes Gehäuse<br />

und eine optische Konfiguration mit großer<br />

Interferenzlänge, welche im Zusammenhang<br />

mit speziell angepassten Algorithmen der Bildverarbeitung<br />

das Rauschen reduziert und die Oberflächenerfassung<br />

in stark geneigten Bereichen ermöglicht.<br />

Für die jeweilige Aufgabenstellung können die Sensoren<br />

mit unterschiedlichen Objektiven und Mess -<br />

feldgrößen ausgestattet werden. Zum Einsatz kommen<br />

Kameras mit 2 oder 5 MP. Gerade für die mechanische<br />

Fertigung gibt es eine Konfiguration mit 10 nm Höhenauflösung<br />

und einem auf 5 mm erweiterten Mess -<br />

bereich.<br />

Alternativ dazu gibt es Sensoren mit einer Auflösung<br />

von 0,1 nm bei einem Messbereich von 400 μm. Abgerundet<br />

wird das Produktportfolio mit den Labormessgeräten<br />

Smart WLI prime und Smart WLI extended sowie<br />

Sondermessgeräten für die Messung von Innenzylindern,<br />

Messung mit großem Arbeitsabstand und großen<br />

Messfeldern bis zu einigen cm².<br />

■<br />

Das Unternehmen<br />

Die Gesellschaft für Bild- und Signalverarbeitung (GBS) entwickelt,<br />

fertigt und vertreibt seit 1997 Software, Komponenten, Sensoren,<br />

Labormessgeräte und Prüfautomaten zur 3D-Oberflächenmessung.<br />

Durch Grafikkarten beschleunigte Weißlichtinterferometrie sichert<br />

höchste Performance beim flexiblen Einsatz der Produkte für komplexe<br />

Messaufgaben im Labor, der Werkhalle oder der Fertigungslinie.<br />

44 20 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>Quality</strong> Innovationsforum.2018<br />

<strong>Engineering</strong> 04.2018


Innovationsforum ::<br />

Promotion<br />

Oberflächenmessung 4.0 mit Streulicht<br />

Einzigartige Kombination<br />

Datenbasiertes Wissen ist nur nutzbar, wenn die zugrundeliegenden Daten wertvolle Informationen<br />

enthalten. Folglich werden zuverlässige Technologien benötigt. Dazu zählt die Streulichttechnologie,<br />

wie sie zum Beispiel der Oberflächenmesstechnikspezialist Optosurf anbietet. Sie kann<br />

nicht nur zur Qualitätssicherung, sondern auch zur Prozesssteuerung eingesetzt werden.<br />

Qualitätssicherung wird selbst zum heutigen Zeitpunkt<br />

überwiegend stichprobenartig im Feinmessraum<br />

durchgeführt. Oberflächenänderungen wie sie beispielsweise<br />

durch Werkzeugverschleiß oder nicht ideal<br />

eingerichtete Werkzeugmaschinen auftreten, können<br />

durch stichprobenartige Messungen nicht eindeutig zugeordnet<br />

werden.<br />

Der OS 500 Streulichtsensor ist hingegen in der Lage,<br />

bis zu 100 % der Teile zu messen, durch eine Datenbankanbindung<br />

allen Bauteilen die relevanten Messdaten<br />

zuzuordnen und durch Werkzeugverschleiß auftretende<br />

Trends zu erkennen und somit Abrichtzyklen zu verlängern.<br />

Dieser Faktor eröffnet erhebliche Kosteneinsparungspotenziale<br />

in der Produktion.<br />

Vollflächiges Messen der Funktionsfläche<br />

100-%-Messung der Oberfläche auf einer Kugelumlaufspindel. Das Messsystem kann direkt in der<br />

Fertigungsumgebung aufgestellt werden Bilder: Optosurf<br />

Der Referent<br />

Boris Brodmann<br />

Geschäftsführer<br />

Optosurf<br />

www.optosurf.de<br />

Die Entwicklung moderner Werkstoffe und Fertigungstechnologien<br />

erfordert eine intensivere Datenerhebung<br />

auf Werkstückoberflächen in der gesamten Prozesskette.<br />

Etablierte Messtechnologien sind hochpräzise geometrische<br />

Messgeräte. Allerdings ist aufgrund der<br />

Messgeschwindigkeit und Vibrationsempfindlichkeit eine<br />

Integration in die Prozesskette erschwert.<br />

Eine erste Möglichkeit zur Form- und Rauheitsmessung<br />

in der Fertigungsumgebung ist die Streulichtmethode.<br />

Sie kann zur reinen Qualitätssicherung genutzt<br />

werden, bietet darüber hinaus zusätzliche Potenziale<br />

zur datenbasierten Prozessanalyse und -steuerung. Eine<br />

weitere Stärke des Messsystems liegt in der Möglichkeit<br />

zur Funktionsbeurteilung feinbearbeiteter Oberflächen.<br />

Diese Kombination aus Qualitätssicherung, Prozessanalyse<br />

und Funktionsbeurteilung ist bisher einzigartig.<br />

Das physikalische Prinzip der Streulichtmessung: Die<br />

Oberfläche wird mit einem Messfleck beleuchtet. Das<br />

durch die Mikrostrukturwinkel zurückgestrahlte und gestreute<br />

Licht wird von einem fotosensitiven Detektor erfasst.<br />

Je weiter das reflektierte Licht gestreut wird, desto<br />

höher ist die Oberflächenrauheit. Durch eine Verschiebung<br />

des Schwerpunktes der gesamten Streuwinkelverteilungskurve,<br />

werden gleichzeitig Formmessungen<br />

(Form, Rundheit und Welligkeit) durchgeführt.<br />

Um die Funktionalität hochbeanspruchter Funktionsflächen<br />

zu gewährleisten, ist es in einigen Fällen wichtig,<br />

eine vollflächige Betrachtung der Oberfläche vorzunehmen.<br />

Diese Vollflächen-Scans sind mit Streulichtsensoren<br />

ebenfalls mit hoher Messgeschwindigkeit realisierbar.<br />

Da Mikrostrukturwinkel anstelle von Höheninformationen<br />

aufgenommen und verarbeitet werden, kann in<br />

der Bauteilentwicklung zudem mit den detektierten<br />

Messdaten auf vielen Oberflächen eine Beschreibung<br />

des Funktionsverhaltens (Reibung, Klebeverhalten,<br />

Glanz oder Stick-Slip-Effekte) vorgenommen werden.<br />

Des Weiteren können durch die gleichzeitige Form- und<br />

Welligkeitsmessung Ursachen für Geräusche detektiert<br />

und dem Produktionsprozess zugeordnet werden. ■<br />

Das Unternehmen<br />

Optosurf ist ein Anbieter von optischer Fertigungsmesstechnik.<br />

Die optoelektronische Technologie bietet<br />

neue Möglichkeiten zur hochgenauen Oberflächenmessung<br />

funktionskritischer Bauteile in der Automobilindustrie,<br />

im Maschinenbau, der Halbleiterindustrie<br />

und in der Medizintechnik.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 45


:: Innovationsforum<br />

Promotion<br />

Optisches Messen der Rautiefe<br />

Eine Frage der richtigen Technik<br />

Die Aussagekraft von 2D-Rauheitskenngrößen bei Oberflächen reicht oft nicht aus. Optische Verfahren<br />

haben gegenüber den Tastschnittverfahren Vorteile – wie zum Beispiel eine relativ schnelle<br />

flächenhafte Messung. Wer diese nutzen will, stellt sich aber dann die Frage: „Welches optische<br />

Messverfahren ist das Richtige für meine Aufgabe?“<br />

Technische Oberflächen sollen unterschiedliche Aufgaben<br />

und Funktionen erfüllen. Damit die gewünschten<br />

Eigenschaften wie Verschleißverhalten,<br />

Reibungs- und Gleiteigenschaften,<br />

Schmierfähigkeit<br />

oder Ermüdungsfestigkeit<br />

erreicht werden, kommen verschiedene<br />

Bearbeitungsverfahren<br />

zum Einsatz.<br />

Deren Ergebnisse wiederum<br />

müssen mit entsprechenden<br />

Messgeräten überprüft<br />

werden. Eine der wichtigsten<br />

Messgröße ist die Rauheit, die<br />

je nach Funktionseigenschaft<br />

durch unterschiedliche Kennwerte<br />

definiert wird. Zum Einsatz<br />

kommen bisher hauptsächlich<br />

taktile Messgeräte,<br />

die jedoch auch einige Nachteile<br />

aufweisen.<br />

Mit 3D-Profilometern<br />

wie dem Nexview NX2<br />

Für die Charakterisierung von<br />

lassen sich 3D-Oberflächen<br />

erfassen<br />

heutzutage immer noch 2D-Profilmessungen weit ver-<br />

Funktion und Rauheit technischer Oberflächen sind<br />

Bilder: Ametek Zygo<br />

breitet und bilden den Stand der Technik. Hierfür sind<br />

alle Mess- und Auswertestrategien über diverse ISO-<br />

Normen festgelegt. Die Erfassung der Oberflächenrauheit<br />

mit Hilfe eines mechanischen Tastsystems (ISO<br />

3274), die Filterung und Aufbereitung der ertasteten<br />

Profile (ISO 16610 1, ISO 13565–1) und die Berechnung<br />

der Rauheitskenngrößen (ISO 4287, ISO 4288, ISO<br />

13565–2) sind umfassend und eindeutig definiert.<br />

Jedoch reicht die Aussagekraft dieser 2D-Rauheitskenngrößen<br />

bei Oberflächen mit zufällig oder definiert<br />

verteilten Strukturelementen meist nicht aus, um die<br />

Funktionalität einer technischen Oberfläche eindeutig<br />

zu beschreiben. Die ersten Instrumente,<br />

welche 3D-Oberflächen<br />

erfassten, erschienen Anfang<br />

der 1980er Jahre, waren<br />

Das Unternehmen<br />

Weißlichtinterferometer und<br />

Ametek Zygo ist ein weltweiter Anbieter von optischer<br />

Messtechnik, hoch präzisen Optiken und Optikpunkt<br />

erarbeitete jeder Messge-<br />

3D-Profilometer. Zu diesem Zeitkomponenten.<br />

Der Service beinhaltet auch die Konstruktion<br />

und Fertigung von komplexen elektro-opti-<br />

Auswertealgorithmen. Die Verrätehersteller<br />

eigene Mess- und<br />

schen Komponenten.<br />

öffentlichung der ersten Entwürfe<br />

aus der ISO-Normenreihe<br />

25178 bilden die heutige<br />

Grundlage zur flächenhaften Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit.<br />

Optische Verfahren haben gegenüber den Tastschnittverfahren<br />

Vorteile. Dazu zählen zum Beispiel eine<br />

relativ schnelle flächenhafte Messung und die Einsatzfähigkeit<br />

bei elastischen Materialien, da sie berührungslos<br />

und damit die Oberfläche zerstörungsfrei erfassen.<br />

Wenn man nun die Vorteile der optischen Messtechnik<br />

nutzen will, stellt sich die Frage: „Welches optische<br />

Messverfahren ist das Richtige für meine Aufgabe?“<br />

In der Folge taucht danach die Frage nach der Vergleichbarkeit<br />

von taktil und optisch gemessenen Rauheitsergebnissen<br />

auf. Diese wurde von den Unternehmen<br />

Ametek Zygo und MQS-Consulting sowie von der<br />

Hochschule Magdeburg-Stendal in einem Forschungsprojekt<br />

untersucht.<br />

Üblicherweise sind optische Geräte teurer in der Anschaffung<br />

als taktile Messgeräte, deshalb muss ein solcher<br />

Schritt auch wirtschaftlich untersucht werden. Außerdem<br />

ist auch der Nachweis der Prüfprozesseignung<br />

beziehungsweise Messmittelfähigkeit oder Messsystemanalyse<br />

zu berücksichtigen. Viele kleine und mittelständische<br />

Unternehmen neigen zum Kauf günstiger<br />

Alternativen der optischen Messtechnik, um sich dann<br />

in der Anwendung enttäuscht von der optischen Messtechnik<br />

abzuwenden.<br />

■<br />

Rolf Ofen<br />

Geschäftsführer<br />

Ingenieurbüro<br />

MQS Consulting<br />

www.mqs-consulting.de<br />

Die Referenten<br />

Frank Stanzel<br />

Produktmanager<br />

Ametek Zygo<br />

www.zygo.de<br />

46 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Innovationsforum ::<br />

Promotion<br />

Oberflächenprüfung und Maßhaltigkeitskontrolle in Hochleistungsprüfsystemen<br />

Im Visier von über 100 Kameras<br />

Eine 100-%-Prüfung ist in der Automobilindustrie mittlerweile fast selbstverständlich. Nela bietet<br />

optische Systeme, die tausende Einzelteile serienbegleitend in Bruchteilen einer Sekunde vollflächig<br />

messen und hinsichtlich Ihrer Oberflächengüte überprüfen, sortieren und dokumentieren.<br />

Spezielle Algorithmen sorgen für Zuverlässigkeit.<br />

Die Tavi-Geräte basieren auf<br />

Glastellersystemen<br />

Bilder: Nela<br />

Ergebnissen. Genau hier setzten die Tavi-Systeme der<br />

Firma Nela an. Intelligente Algorithmen unserer im eigenen<br />

Hause entwickelten Visioncheck-Software sowie<br />

höchste Qualität in den Beleuchtungen und Optiken<br />

führen zu einer extrem hohen Reproduzierbarkeit der<br />

Ergebnisse. Messungen und Prüfungen sind eindeutig<br />

und transparent, Anomalien auf den Oberflächen können<br />

genauso wie fehlerhafte Toleranzen mit einer<br />

100%igen Sicherheit erfasst, hinsichtlich ihrer Größen<br />

klassifiziert und sortiert werden.<br />

Der Referent<br />

Tobias Lerch<br />

Director R&D<br />

Brüder Neumeister<br />

(Nela)<br />

www.nela.de<br />

Mehr als 10.000 verschiedene Einzelteile sind in einem<br />

PKW verbaut, und viele davon unterliegen hohen Qualitätsanforderungen.<br />

Die Teile werden aus unterschiedlichsten<br />

Materialien und mit verschiedenen Herstellungsverfahren<br />

produziert. So finden sich in einem PKW<br />

beispielsweise Drehteile, Feinstanzteile, Sintermagnete,<br />

sowie Kunststoffe und Elastomere. Toleranzen müssen<br />

überwacht werden, Oberflächendefekte ausgeschlossen<br />

sein und die Qualität fortlaufend dokumentiert<br />

werden. Eine 100-%-Prüfung ist im heutigen Produktionsumfeld<br />

der Automobilindustrie nahezu selbstverständlich<br />

gefordert.<br />

Die Firma Brüder Neumeister (Nela) hat sich darauf<br />

spezialisiert, viele dieser Teile mit Ihren Prüfsystemen<br />

vollautomatisch zu bewerten. Dabei kommen messende<br />

und prüfende Verfahren zum Einsatz.<br />

Mit Tavi.01 und Tavi.02 bietet Nela optische Systeme<br />

an, die tausende dieser Einzelteile serienbegleitend in<br />

Bruchteilen einer Sekunde vollflächig messen und hinsichtlich<br />

Ihrer Oberflächengüte überprüfen, sortieren<br />

und dokumentieren. Dieser Prozess basiert auf so genannten<br />

Glastellersystemen, die mit Kamerasensoren<br />

ausgestattet sind und berührungslos messen und prüfen.<br />

Dabei kommen über 100 Kameras in einem System<br />

zum Einsatz, um jeden Winkel des Kleinteils im Durchlauf<br />

zu erfassen und zu bewerten.<br />

Wer misst, misst Mist. Gerade beim manuellen Messen<br />

und Prüfen führen unterschiedliche Verfahren, tagesabhängige<br />

Leistungsschwankungen, Umwelteinflüsse<br />

oder persönliche Eindrücke zu stark variierenden<br />

Anpassungsfähig und zuverlässig<br />

Dabei kommen Algorithmen zum Einsatz, die adaptiv<br />

agieren und somit Pseudoausschuss minimieren. Anpassungsfähigkeit<br />

aber dennoch Zuverlässigkeit – der<br />

einzigartige Algorithmus schafft diesen Spagat durch<br />

eine spezielle Bewertung der Texturen der Nachbarschaft<br />

eines einzelnen Bildpunktes. Er erkennt zulässige<br />

Abweichungen und differenziert diese von funktionsrelevanten<br />

Beschädigungen, wie zum Beispiel Risse, Lunker,<br />

Abplatzer, oder Fließfehler. Damit können materialoder<br />

produktionsbedingte Abweichungen der Teiloberfläche<br />

als Fehlerquelle ausgeschlossen werden.<br />

Bei der Produktivität der Anlage müssen dabei übrigens<br />

keine Abstriche gemacht werden. Modernste<br />

Rechnerarchitekturen mit der Möglichkeit der Parallelisierung<br />

ermöglichen – gebündelt mit einer speziellen<br />

Steuerungstechnologie – Prüfgeschwindigkeiten von<br />

mehr als 30 Teilen pro Sekunde. Ohne Qualitätsverluste<br />

in der Prüfung werden die Tavi-Maschinen damit zum<br />

Garant für Qualität und Produktivität für eine Vielzahl<br />

der mehr als 10.000 Kleinteile in einem Automobil. ■<br />

Das Unternehmen<br />

Die Nela Gruppe mit Brüder Neumeister in Deutschland, Nela USA<br />

und Nela Asia ist ein Hersteller von hochwertigen optischen Kontrollsystemen<br />

für industrielle Anwendungen, Prozesskontrolle und<br />

Automation. Der Geschäftsbereich Teileprüfung umfasst Systeme für<br />

die automatische optische 100-%-Inspektion von Serienteilen aus<br />

Metall, Gummi, Kunststoff und Keramik sowie gesinterte Massenteile.<br />

An den Standorten in Lahr und River Falls (USA) werden die hochpräzisen<br />

Maschinen von 200 Mitarbeitern produziert.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 47


Industrie<br />

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Wenn es um die Qualitätssicherung<br />

in der Fertigung von<br />

Werkzeugen geht, machen<br />

Werkzeugbauer keine Kompromisse.<br />

Die Bauteilprüfung genießt<br />

ebenso hohe Priorität wie<br />

moderne Messtechnik für die<br />

Überwachung und Optimierung<br />

von Produkten und Fertigungsabläufen.<br />

SPECIAL<br />

Werkzeugbau<br />

Inhalt<br />

50 Digitalisierung<br />

Fertigungsmesstechnik gibt<br />

Aufschluss über Fehler an<br />

Werkzeugen in der Fertigung<br />

52 B o h r wer k ze u ge<br />

Bildverarbeitungssystem<br />

prüft Maßhaltigkeit von Haltern<br />

für Hartmetalleinsätze<br />

54 Werkzeugstabilität<br />

Messdienstleister Messtronik<br />

setzt auf Multisensorik und<br />

Computertomografie<br />

Qualitätssicherung ist ein großer Themenbereich, den die Messe<br />

Moulding Expo im Mai nächsten Jahres in Stuttgart adressieren<br />

wird Bild: Messe Stuttgart<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 49


:: Werkzeugbau<br />

Bei der Auswertung der<br />

Messdaten des Streulichtsensors,<br />

in diesem<br />

Fall von Oposurf, zeigten<br />

sich bei der Folienherstellung<br />

regelmäßig wiederkehrende<br />

Muster, die als<br />

„wellenförmig“ interpretiert<br />

werden können. Die<br />

Ursache dafür lag im<br />

Werkzeug<br />

Bilder: Micronise<br />

Digitale Transformation in der Qualitätssicherung<br />

Das Werkzeug unter Kontrolle<br />

Durch den Einsatz von fertigungsintegrierter Messtechnik mit Zugriff<br />

auf die Messdaten über eine gemeinsame elektronische<br />

„Werkzeug-Datenbank“ lassen sich fehlerhafte Werkzeuge<br />

schon vor der Inbetriebnahme erkennen und zur Nachbesserung ausschleusen.<br />

Der Autor<br />

Michael Klausnitzer<br />

Geschäftsführer<br />

Micronise<br />

www.micronise.com<br />

Im Zuge der digitalen Transformation wird<br />

die Qualitätssicherung sukkzessive durch eine<br />

fertigungsbegleitende bis hin zu einer in<br />

die Produktion integrierte Qualitätskontrolle<br />

ersetzt. Insbesondere berührungslose<br />

Messsysteme und die industrielle Bildverarbeitung<br />

spielen hier eine maßgebliche Rolle,<br />

um Materialeigenschaften und -zustand inline<br />

zu prüfen und prozesssicher zu dokumentieren.<br />

Das folgende Projektbeispiel zeigt, wie<br />

man mit der Auswahl geeigneter Messtechnik,<br />

vor allem aber durch einen definierten,<br />

digitalisierten Qualitätsprozess, erhebliche<br />

Vorteile nebst Einsparungen für Zulieferer,<br />

Maschinenhersteller und Endkunde erreichen<br />

kann: Der Endkunde, ein Produzent<br />

von Metallfolien, reklamiert, dass auf dem<br />

Endprodukt teilweise „wellenförmige“<br />

Strukturen auftreten, für die es zunächst<br />

keine Erklärung im Zusammenhang mit<br />

dem bestehenden Produktionsprozess gibt.<br />

Die Vermutung ist, dass dafür Defekte auf<br />

der hochglanzverchromten Oberfläche des<br />

zugehörigen Werkzeugs verantwortlich<br />

sind.<br />

Das Werkzeug bezieht der Maschinenhersteller<br />

von einem Zulieferer. Die wesentlichen<br />

Probleme beim Auftreten solcher<br />

Fehler sind neben dem produzierten Ausschuss<br />

die hohen Kosten für den Tausch des<br />

Werkzeugs und die lange Stillstandszeit der<br />

Maschine. Bereits bei der Inbetriebnahme<br />

können schon im Anlaufprozess durch die<br />

Produktion von mangelhaften Folien Kosten<br />

in Höhe von mehreren zehntausend Euro<br />

entstehen. Hinzu kommen die Kosten für<br />

den Austausch des Werkzeugs, sodass ein<br />

Betrag zwischen 50.000 und 80.000 Euro zusammen<br />

kommt.<br />

Ziel des Projekts war es, diese Kosten<br />

durch eine möglichst frühzeitige Qualitätskontrolle<br />

des Werkzeuges zu vermeiden und<br />

den zugehörigen Prozess für alle Beteiligten<br />

vom Werkzeugmacher über den Maschinenhersteller<br />

bis hin zum Fertiger zu optimieren.<br />

Im ersten Projektschritt, der Analyse,<br />

wurde die Werkzeugoberfläche beim Maschinenhersteller<br />

mit verschiedenen optischen<br />

Sensoren analysiert, die speziell zur<br />

Oberflächenanalyse und dem Messen von<br />

50 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Seminar<br />

Die Technische Akademie Wuppertal bietet ab November<br />

2018 unter der Leitung von Michael Klausnitzer,<br />

Micronise, das Seminar „Optische Messverfahren<br />

und Industrielle Bildverarbeitung in der Qualitätssicherung<br />

– Automatisierungsmöglichkeiten und Integration<br />

in qualitätsrelevante Prozesse“ an.<br />

Näheres unter www.taw.de/afq<br />

technik, um Werkzeuge entsprechend ihrer<br />

Qualitätsmerkmale projektbezogen (den<br />

Anforderungen des jeweiligen Endkunden<br />

entsprechend) zuordnen zu können.<br />

Im dritten Projektschritt erfolgte die Implementierung:<br />

Für die Wareneingangskontrolle<br />

wurde ein Messsystem mit zwei<br />

Streulichtsensoren definert. Die Sensoren<br />

übermitteln die Messergebnisse in eine<br />

„Werkzeugdatenbank“. Alle Werkzeuge werden<br />

nun einer 100-Prozent-Kontrolle unterzogen<br />

und die relevanten Oberflächenparameter<br />

in der Datenbank gespeichert.<br />

„Schlechtteile“ können so, noch bevor sie in<br />

die Maschine eingebaut werden, erkannt<br />

und dann an den Zulieferer zurückgeschickt<br />

3D-Strukturen eingesetzt werden – unter<br />

anderem konfokal, Streulicht, Weißlichtinterferometrie.<br />

Bei der Auswertung der<br />

Messdaten des Streulichtsensors zeigten<br />

sich regelmäßig wiederkehrende Muster,<br />

die als „wellenförmig“ interpretiert werden<br />

können. Bei weiteren Tests mit einem „Gutteil“<br />

und einem „Schlechtteil“ wurde deutlich,<br />

dass nicht die verchromte Oberfläche<br />

die störenden Strukturen erzeugt, sondern<br />

offenbar der Untergrund, auf den die Hochglanzverchromung<br />

aufgetragen wurde,<br />

nicht ebenmäßig genug ist.<br />

Im zweiten Projektschritt wurde ein<br />

Konzept entwickelt, um folgende Ziele zu<br />

erreichen:<br />

• Vermeidung der Auslieferung fehlerhafter<br />

Werkzeuge seitens des Maschinenherstellers<br />

an seine Endkunden durch eine<br />

dezidierte Wareneingangskontrolle.<br />

• Implementierung einer Datenbank mit<br />

Zugriff auch für den Werkzeughersteller<br />

(Zulieferer), um online eine Überprüfung<br />

und Nachverfolgungsmöglichkeit aller<br />

Werkzeuge zu ermöglichen.<br />

• Zukünftige Überwachung des Herstellungsprozesses<br />

mittels geeigneter Messwerden.<br />

Über die Prüfung im Wareneingang<br />

kann auch ein Vorher-Nachher-Vergleich erfolgen.<br />

Im vierten Projektschritt erfolgte die Vernetzung:<br />

Um den Prozess weiter zu optimieren,<br />

konnte auch der Zulieferer vom Maschinenhersteller<br />

überzeugt werden, ein Messsystem<br />

zu installieren, welches in die Fertigungsmaschine<br />

integriert wird. So kann die<br />

Qualität der Werkzeugoberfläche schon<br />

während oder kurz nach dem Fertigungsprozess<br />

kontrolliert werden. Die Messdaten<br />

dieser Qualitätskontrolle sind dem jeweiligen<br />

Werkzeug über einen QR-Code zugeordnet<br />

und können online auch vom Maschinenhersteller<br />

eingesehen und gegebenenfalls<br />

mit den Daten aus der Wareneingangskontrolle<br />

verglichen werden. Damit lassen<br />

sich Werkzeuge mit unterschiedlichen Qualitätsstufen<br />

unmittelbar für entsprechende<br />

Endkundenprojekte zuordnen, welches zudem<br />

eine kürzere Lieferzeit erlaubt.<br />

Fehler an Werkzeugen werden schon<br />

vor der Inbetriebnahme erkannt<br />

Durch den Einsatz einer fertigungsintegrierten<br />

Messtechnik mit Zugriff auf die Messdaten<br />

über eine gemeinsame elektronische<br />

„Werkzeug-Datenbank“ werden fehlerhafte<br />

Werkzeuge schon vor der Inbetriebnahme<br />

erkannt und zur Nachbesserung ausgeschleust.<br />

Für den Maschinenhersteller und<br />

den Endkunden sind dies erhebliche finanzielle<br />

und zeitliche Einsparungen. Zusätzlich<br />

kann die Zufriedenheit des Endkunden gesteigert<br />

werden, da die Folienqualität durch<br />

Auswahl des entsprechenden Werkzeugs<br />

exakt definiert und damit eine gleichbleibende<br />

Fertigungsqualität gewährleistet<br />

werden kann. Wird auch dem Endkunden<br />

Zugriff auf die Datenbank gewährt, wäre es<br />

ihm möglich, sich frühzeitig für ihn geeignete<br />

Werkzeuge zu reservieren, um die Stillstandszeit<br />

der Anlage beim Tausch der<br />

Werkzeuge zu minimieren.<br />

Die Erfahrung zeigt, dass fertigungsnahe<br />

beziehungsweise -integrierte Messtechnik<br />

zur Qualitätssicherung häufig kundenspezifisch<br />

konzipiert werden muss. Oft ist am Anfang<br />

des Projektes noch nicht einmal offensichtlich,<br />

wo im Prozess das Qualitätsproblem<br />

entsteht und wie man regulierend eingreifen<br />

kann. Erst in enger Zusammenarbeit<br />

zwischen Fertigungsspezialisten, Messtechnikern,<br />

Zulieferern und Kunden entsteht ein<br />

Verständnis für den Gesamtprozess und ein<br />

Konzept für eine Qualitätskontrolle, welche<br />

die individuellen Anforderungen erfüllt. ■<br />

Wir prüfen<br />

das Unmögliche<br />

Halle A3, Stand 638<br />

Wie hoch ist der<br />

Wert des Reibkoeffizienten,<br />

mit<br />

dem ein Grashalm<br />

in der Nase kitzelt?<br />

Die menschliche Wahrnehmung<br />

hat Grenzen. Die elektronischen<br />

Prüf- und Testsysteme von MCD<br />

sind da in allen Bereichen deutlich<br />

überlegen: Von Optik, Akustik,<br />

Haptik bis Sen sorik decken wir<br />

die komplette Band breite der<br />

Anwendungen ab. Ob Customized<br />

oder Out-of-the-box – wir bieten<br />

skalierbare Lösungen bis hin zur<br />

Integration in die industrielle<br />

Linien fertigung.<br />

Mehr zum Thema und die<br />

Sache mit dem Grashalm unter<br />

www.mcd-elektronik.de/haptik<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 51


:: Werkzeugbau<br />

Active Edge von Rigibore gewährleistet<br />

das automatische Einhalten engster Toleranzen<br />

im Bohrdurchmesser, ganz ohne<br />

das Zutun eines Werkers. Das Werkzeug<br />

nimmt automatisch die Kompensation<br />

vor und bietet ein sehr hohes Level<br />

an Genauigkeit sowie eine erhöhte<br />

Produktivität Bild: Rigibore<br />

Rigibore nutzt CNC-Bildverarbeitungsmesssystem von Mitutoyo<br />

Schneller und wesentlich genauer<br />

Bei der Herstellung seiner Bohrwerkzeuge kommt es bei Rigibore auf hohe Präzision an. Der<br />

Hersteller mit Sitz in Cornwall prüft deshalb die Maßhaltigkeit seiner Halter für die<br />

Hartmetalleinsätze zu 100 %. Das dauerte in der Vergangenheit sehr lange. Ein<br />

CNC-Bildverarbeitungsmesssystem von Mitutoyo verkürzt die Messzeiten deutlich.<br />

Der Autor<br />

Thomas Mendle<br />

Sales & Marketing<br />

Mitutoyo Europe<br />

www.mitutoyo.eu<br />

Rigibore ist ein renommierter Hersteller von Präzisions-<br />

Bohrspindeln und hochmodernen Bohrvorrichtungen,<br />

die auf die spezifischen Anforderungen der Kunden<br />

maßgeschneidert werden. Die Bohrspindeln des britischen<br />

Unternehmens finden in aller Welt in den Sparten<br />

Automotive, Aerospace, Nautik, Landwirtschaft und<br />

Schwerindustrie Verwendung. Das Unternehmen arbeitet<br />

zudem eng mit vielen großen Werkzeugmaschinen-<br />

Herstellern zusammen.<br />

Die Effizienz und Genauigkeit der Rigibore-Produkte<br />

fußen vor allem auf der hohen Herstellungspräzision,<br />

den modernen Produktionstechnologien sowie der<br />

strikten Qualitätssicherung. So wurde das Smartbore-<br />

System eigens darauf hin entwickelt, die Bohrränder eines<br />

feinen Bohrwerkzeugs manuell und im Mikrometerbereich<br />

zu bearbeiten – während es in der Maschinenspindel<br />

steckt. Active Edge gewährleistet das automatische<br />

Einhalten engster Toleranzen im Bohrdurchmesser,<br />

ganz ohne das Zutun eines Werkers.<br />

Um stets zur Spitze in der Branche zu zählen, verfolgt<br />

Rigibore die Strategie des Kontinuierlichen Verbesserungsprozesses<br />

(KVP). Neben einer weiteren Erhöhung<br />

der Qualitätsstandards umfasst der KVP das Steigern<br />

der Effizienz. Jüngst hat eine Bewertung einer wichtigen<br />

und zeitaufwändigen Überprüfungsaufgabe ergeben,<br />

dass hier sowohl die Präzision verbessert als auch<br />

der Zeitaufwand gesenkt werden kann.<br />

„Um die Maßhaltigkeit der Aufnahmen in unseren<br />

Haltern für die Hartmetalleinsätze der Kunden zu gewährleisten,<br />

haben unsere Mitarbeiter einen Einsatz in<br />

die Aufnahme eines jeden produzierten Halters eingesetzt<br />

und dann die Messung vorgenommen“, erläutert<br />

Greg Cocks, <strong>Engineering</strong> Director bei Rigibore. „Diese<br />

100-Prozent-Prüfung stellte zwar die nötige Genauigkeit<br />

sicher, allerdings waren der Arbeits- und Zeitaufwand<br />

dafür enorm.<br />

Das Unternehmen suchte eine Möglichkeit, diese<br />

Prüfung zu beschleunigen und obendrein die Genauigkeit<br />

nochmals zu verbessern. „Unser Mitutoyo Sales Engineer<br />

schlug uns den Einsatz eines schnellen, hochgenauen<br />

CNC-Bildverarbeitungsmesssystems vor“, erinnert<br />

sich Cocks. Im Hinblick auf die hohe Produktionszahl<br />

und die hohen Ansprüche an die Genauigkeit hielt<br />

Mitutoyo eine Demonstration mit einer Quick Vision Elf<br />

Pro, während der die Rigibore-Werkstücke vermessen<br />

wurden. Das Ergebnis war durchweg postiv.<br />

Die Rigibore-Mitarbeiter in der Qualitätssicherung<br />

beladen den Messtisch heute einfach mit mehreren<br />

Haltern, rufen das Messprogramm auf und starten eine<br />

schnelle, vollautomatische CNC-Messroutine. Cock:<br />

„Nachdem die Aufnahmen nun mit äußerster Präzision<br />

gemessen werden, können wir für deren Maßhaltigkeit<br />

bürgen, ohne sie zuvor mit Hartmetalleinsätzen bestücken<br />

zu müssen.“<br />

52 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Durch die Schnelligkeit und die geringe Messunsicherheit<br />

des CNC-Bildverarbeitungsmessgeräts hat Rigibore<br />

laut Cocks seine beiden Projekt-Ziele erreicht: die<br />

Messzeiten deutlich zu verkürzen und noch dazu die<br />

Genauigkeit zu verbessern. „Da die Inspektion unmittelbar<br />

auf die Produktion folgt, sind wir nun in der Lage,<br />

schnell auf Schwankungen in den produktionsbedingten<br />

Parametern zu reagieren“, so Cock.<br />

Das Mitutoyo Produktportfolio bietet eine breite Palette<br />

an hochwertigen 3D-CNC-Bildverarbeitungsmesssystemen<br />

– von leichten, platzsparenden Modellen mit<br />

herausragendem Kosten-Leistungs-Verhältnis bis hin zu<br />

Geräten mit Hochintensitäts-LED-Stroboskop-Beleuchtung<br />

für höchste Produktivität. Bei der Mitutoyo Quick<br />

Vision Elf Pro, die bei Rigibore zum Einsatz kommt, han-<br />

Qualität zieht Kreise.<br />

„ Mit der iqs<br />

CAQ-Lösung<br />

und der Integration von<br />

ERP und MES sind unsere<br />

Prozesse sicher<br />

und effizient.“<br />

Matthias Gindele<br />

Geschäftsleitung<br />

Gindele GmbH<br />

delt es sich um ein modernes 3D-CNC-Bildverarbeitungsmesssystem<br />

mit einem Messbereich von X=250<br />

mm, Y=200 mm und Z=200 mm. Es bietet eine Auflösung<br />

von 0,1 μm und eine Genauigkeit von 2,3 μm bei<br />

Messungen bis 100 mm. Neben seiner geringen Messunsicherheit<br />

trägt die hohe Verfahrgeschwindigkeit<br />

von 200 mm/s in allen Achsen zu der hohen Effizienz<br />

des Quick Vision Elf Pro bei. Ein programmierbares Ringlicht<br />

bürgt für Flexibilität in Beleuchtungsrichtung,<br />

-winkel und -intensität – unabhängig von der Neigung<br />

des Werkstücks. Auf diese Weise wird der maximale<br />

Kontrast erzielt – und damit die bestmögliche Auflösung<br />

und Genauigkeit.<br />

Eine Feinjustierung für Winkel und Richtung sorgt<br />

stets für optimale Beleuchtung zur Messung. Der Winkel<br />

kann dabei zwischen 30 und 80 ° frei gewählt werden.<br />

Diese Beleuchtung ist sehr gut geeignet, um den<br />

Rand winkeliger Oberflächen oder enger Stufungen hervor<br />

zu heben. Sie lässt sich vorn, hinten, links und rechts<br />

unabhängig regeln.<br />

Der motorische Vergrößerungswechsler (PPT) des<br />

Quick Vision Elf Pro bietet die Wahl zwischen drei verschiedenen<br />

Tubuslinsen unterschiedlicher Vergrößerung<br />

mit demselben Objektiv. Das Tauschen der Objektive<br />

bietet so eine große Bandbreite an möglichen Vergrößerungen<br />

– und damit eine große Vielfalt an Messmöglichkeiten.<br />

■<br />

Das 3D-CNC-Bildverarbeitungsmesssystem<br />

Quick Vision Elf Pro von Mitutoyo<br />

im Einsatz bei Rigibore: Ein Mitarbeiter<br />

in der Qualitätssicherung belädt den<br />

Messtisch einfach mit mehreren Haltern,<br />

ruft das Messprogramm auf und<br />

startet eine schnelle, vollautomatische<br />

CNC-Messroutine Bild: Mitutoyo<br />

Webhinweis<br />

Wie das Quick Vision Active, der leistungsstarke<br />

Nachfolger des Quick Vision<br />

Elf Pro, funktioniert,<br />

erklärt Mitutoyo<br />

in diesem Video:<br />

http://hier.pro/hJK0d<br />

Was erwarten Sie von<br />

Ihrer CAQ-Software?<br />

CAQ-Software von iqs steigert<br />

messbar Ihre Qualität, senkt<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 53


:: Werkzeugbau<br />

Am Scopecheck FB DZ werden nach der taktilen 3D-Ausrichtung die<br />

Position des Stopfens, die Markierungen und die Schulter der Spritze<br />

mit dem Bildverarbeitungssensor gemessen Bild: Messtronik<br />

3D-Messdienstleistung mit Multisensorik und Computertomografie<br />

Für jede Messaufgabe<br />

die richtige Technik<br />

Mit zunehmender Standardisierung und dem Wunsch nach immer vollständigerer Erfassung der<br />

Werkstücke steigen die Anforderungen an Messdienstleister. Um diesen Wünschen der Kunden<br />

gerecht zu werden, nutzt Messtronik heute mehrere Multisensor- und Computertomografie-<br />

Koordinatenmessgeräte von Werth. Damit wird auch die Stabilität von Werkzeugen überprüft.<br />

Die Autorin<br />

Dr.-Ing. Schirin Heidari<br />

Bateni<br />

Anwendungstechnik/<br />

Marketing<br />

Werth Messtechnik<br />

www.werth.de<br />

„Als Messdienstleister müssen wir in kurzer Zeit genaue<br />

und reproduzierbare Ergebnisse liefern“, sagt Jörg Weißer,<br />

geschäftsführender Gesellschafter von Messtronik.<br />

„Am besten einen vollständigen Bericht zur Funktionalität<br />

des Werkstücks, in dem Problemstellen bereits markiert<br />

sind. Viele Kunden wenden sich immer wieder an<br />

uns. In solchen Fällen haben wir sämtliche Daten im<br />

Blick, um Probleme zu lösen und die Prozesse in Gang zu<br />

halten.“<br />

Bis vor wenigen Jahren wurde beim Messdienstleister<br />

aus St. Georgen neben den Messgeräten mit Optik,<br />

Taster und Computertomografie (CT) noch viel mit manuellen<br />

Messmitteln gearbeitet. Heute sind die Anforderungen<br />

durch flächenhaftes Messen mit computergestützter<br />

Auswertung immens gestiegen. Weißer und<br />

sein Bruder gehen mit der Zeit, ermöglichen Homeoffice-Arbeitsplätze<br />

und haben in den vergangenen Jahren<br />

nur noch Ingenieure eingestellt: „Aufgrund der zunehmenden<br />

Standardisierung sind die Anforderungen<br />

stark im Wandel. Der Konstrukteur berücksichtigt beim<br />

Erstellen der Zeichnung leider zumeist nicht die spätere<br />

Messung, sodass der Messtechniker sehr oft Prozess<br />

übergreifend denken muss und gezwungen ist sein Wissen<br />

auf aktuellem Stand zu halten.“<br />

Bereits 1986 schaffte der Vater der beiden Brüder, Firmengründer<br />

Gerd Weißer, mit dem Messprojektor Optimus<br />

G das erste Gerät von Werth Messtechnik an. Später<br />

kam ein Scopecheck MB als 3D-Koordinatenmessgerät<br />

mit Bildverarbeitung und konventionellem Taster<br />

hinzu. Beispielsweise Spritzgießwerkstücke mit vielen<br />

kleinen Details oder Zahnräder mit Modul 0,08 werden<br />

optisch gemessen. Eine Alternative beispielsweise bei<br />

Mikrozahnrädern, die für übliche taktile Sensoren zu<br />

klein sind, ist für Jörg Weißer der Werth Fasertaster:<br />

„Wirklich ein tolles Produkt. In Zukunft heißt es noch<br />

schneller, noch genauer – und die Werkstücke werden<br />

noch kleiner. Haben wir leider noch nicht, kommt aber<br />

bestimmt.“ Zunächst wurde zur Messung von Werkstücken<br />

mit schlecht zu erfassenden Kantenübergängen<br />

der ebenfalls patentierte Werth Zoom mit Multiring<br />

nachgerüstet. In Kombination mit dem variablen Arbeitsabstand<br />

ermöglicht das winkelverstellbare 8-Segment-Ringlicht<br />

eine gezielte Schattenbildung zur sicheren<br />

Messung von unkooperativen Werkstücken.<br />

Zur vollständigen optischen Messung von Spritzgießteilen<br />

sind jedoch meist verschiedene Aufspannungen<br />

notwendig; oder es wird zusätzlich ein Taster eingesetzt,<br />

wenn nur wenige geometrische Eigenschaften zu<br />

54 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


estimmen sind. Spritzgratdimensionen sind ebenfalls<br />

oft gefragt, denn nur wenige Mikrometer entscheiden<br />

darüber, ob beispielsweise eine Schlauchverbindung<br />

dicht wird oder nicht. Hier steht die Auflösung an erster<br />

Stelle und eine Tastkugel mit 5 mm Durchmesser kann<br />

natürlich nicht verwendet werden. Messtronik verfügt<br />

über eine große Bandbreite taktiler Sensoren mit Tastkugeldurchmessern<br />

von 0,3 mm bis 26 mm. Kleine Taststifte<br />

sind in der Anwendung kritisch und damit Verschleißprodukte,<br />

bei manchen Aufträgen werden zwei<br />

bis drei verbraucht.<br />

Es werden auch Produkte der zerspanenden Industrie<br />

taktil gemessen. „Hinterschnitte und Nuten sind für<br />

viele Sensoren unzugänglich, aber wenn sie mit spanabhebenden<br />

Werkzeugen gefertigt wurden, sind sie auch<br />

für konventionelle Tastsysteme zu erreichen“, so Weißer.<br />

„Nachteil der taktilen Messungen ist der Zeitaufwand,<br />

sowohl für das Erstellen des Messprogramms als auch<br />

für die Messung selbst.“<br />

Effizienz durch Multisensorik<br />

Mit den steigenden Anforderungen der Technik nimmt<br />

die Anzahl der reinen 2D-Werkstücke ab. Die Tendenz<br />

geht zu stärkerer Integration, immer mehr Funktionen<br />

werden in einem Werkstück abgebildet. Entsprechend<br />

komplex sind die Fertigungsmaschinen. „Früher fertigten<br />

verschiedene Mitarbeiter das Werkstück in mehreren<br />

Arbeitsschritten. Heute spannt man es auf eine<br />

5-Achs-Maschine, die alle Arbeitsschritte übernimmt“,<br />

erläutert Weißer. „Darauf muss die Messtechnik reagieren,<br />

beispielsweise mit Multisensor-Koordinatenmessgeräten,<br />

mit denen das Werkstück ohne Umspannen<br />

vollständig gemessen werden kann.“<br />

Der Scopecheck MB ist mit einer Drehachse ausgestattet,<br />

sodass auch rotationssymmetrische Werkstücke<br />

wie Wellen oder Flansche mit Multisensorik erfasst werden<br />

können. Bei der Wahl der Sensorik muss die Art der<br />

Geometrien genau berücksichtigt werden, beispielsweise<br />

braucht man zum Messen von Planläufen den Taster.<br />

Erreichen verschiedene Sensoren die für die Werkstücktoleranzen<br />

notwendige Genauigkeit, wählt man meist<br />

den schnellsten. An Flanschen beispielsweise werden<br />

die Durchbrüche mit dem Bildverarbeitungssensor gemessen.<br />

Manchmal muss man jedoch zugunsten der<br />

Prozesssicherheit eine geringere Messgeschwindigkeit<br />

in Kauf nehmen. Weißer präzisiert: „Neben der Technik<br />

ist auch unser Expertenwissen gefragt. Das beginnt<br />

schon beim Messen von Durchmessern: Eine Kreismessung<br />

alleine sagt meist nicht viel aus und ist nicht lebensfähig.<br />

Den Zustand des Werkstücks erfasst man<br />

erst nach der Ausrichtung mit der entsprechenden<br />

Messstrategie.“<br />

Heute sollen die Werkstücke flächenhaft erfasst werden,<br />

einzelne Messpunkte sind nicht mehr ausreichend.<br />

Muss beispielsweise an bestückten Steckern die Position<br />

der Metallpins im Bezug zur Auflagefläche gemessen<br />

werden, am besten mit grafischer Darstellung, ist<br />

eine Vielpunktmessung mit optischen Sensoren oder CT<br />

Alles ist möglich<br />

Hochpräzise Messungen und intuitive<br />

Bedienung. Die AG-X plus mit der Soft -<br />

ware Trapezium-X für Qualitätskontrolle,<br />

Forschung und Entwicklung.<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 55


:: Werkzeugbau<br />

notwendig. In Zukunft wird man so möglichst vollständige<br />

Rohdaten erfassen, die nur bei Bedarf ausgewertet<br />

werden. Im Fehlerfall greift man auf die Rohdaten zurück<br />

und kann so zeigen, dass zu dem Zeitpunkt, als das<br />

Produkt verkauft wurde, alles in Ordnung war.<br />

Eine Alternative für flächenhafte optische Messungen<br />

ist der hochgenaue Chromatic Focus Line Sensor<br />

(CFL), der aufgrund des chromatischen Messprinzips<br />

weitgehend oberflächenunabhängig misst. Daher entfällt<br />

die für alternative Methoden meist notwendige<br />

Werkstückpräparation. Bei großen Flächen nimmt die<br />

genauere Messung auf Grund der relativ kleinen Sehfelder<br />

des Sensors jedoch mehr Zeit in Anspruch.<br />

Bei der vollständigen Erfassung des Werkstücks geht<br />

die Computertomografie noch einen Schritt weiter: Aufgrund<br />

der Fähigkeit der Röntgenstrahlen, Materie zu<br />

durchdringen, kann ein komplettes Volumenmodell des<br />

Messtronik nutzt mehrere Multisensor- und Computertomografie- Koordinatenmess -<br />

geräte von Werth, dazu gehört der CT-Gerät Tomoscope XL NC Bild: Messtronik<br />

Werkstücks inklusive Innengeometrien berechnet werden.<br />

Dazu wird das Werkstück zwischen Röntgenquelle<br />

und Detektor gedreht und Durchstrahlungsbilder in unterschiedlichen<br />

Drehlagen aufgenommen.<br />

Weißer schaute sich auf der Control schon früh Computertomografen<br />

an, erhielt auf seine Frage nach den<br />

Messdaten jedoch lange Zeit nur die Antwort, dass die<br />

Geräte ausschließlich der Bildaufnahme und -analyse<br />

dienten. Er erinnert sich: „2005 kam dann das Werth Tomoscope<br />

200. Koordinatenmesstechnik mit CT kannte<br />

ich damals noch nicht. Ich wusste aber, dass Werth die<br />

besten Geräte herstellt, also habe ich investiert. Rückblickend<br />

hätte ich schon früher weitere Geräte anschaffen<br />

sollen.“<br />

Der schnelle Fortschritt im CT-Bereich macht eine<br />

schnelle Anpassung erforderlich. 2011 ersetzte Jörg<br />

Weißer das Tomoscope 200 durch ein aktuelles Gerät<br />

derselben Baureihe. 2016 investierte er dann in ein Tomoscope<br />

XL NC. Dieses Gerät verfügt über einen Messbereich<br />

von 1200 mm x 700 mm und ist mit einer<br />

300 kV-Röntgenquelle ausgestattet, die Ergänzung<br />

durch eine 450 kV-Röntgenquelle ist geplant. Mit einer<br />

solchen Röntgenröhre können ganze Autositze und Motorblöcke<br />

durchstrahlt werden. „Das Tomoccope XL NC<br />

ist eine Investition in die Zukunft, die notwendige Größe<br />

ist vorhanden. Komponenten wie ein Detektor mit höherer<br />

Auflösung oder ein Computer mit größerer Rechenleistung<br />

können dem aktuellen Stand der Technik<br />

entsprechend nachgerüstet werden“, erklärt Weißer.<br />

Schnelle Messungen mit On-The-Fly-CT<br />

Bei Messtronik wird sehr viel mit CT gearbeitet. Die Bedienung<br />

ist einfach: Es müssen nur wenige Parameter<br />

gewählt werden, und man braucht nicht lange über<br />

Ausrichtung und Messstrategie nachzudenken. Mit der<br />

neuen On-The-Fly-CT sind auch schnelle Messungen<br />

möglich, da durch kontinuierliches Drehen der Drehachse<br />

Totzeiten zum Positionieren des Werkstücks eingespart<br />

werden. Außerdem können mehrere Werkstücke<br />

gleichzeitig erfasst werden. Die gewünschten geometrischen<br />

Eigenschaften werden später offline an einem<br />

maschinenfernen Arbeitsplatz ermittelt.<br />

„Bisher wurden meist nur Teile des Werkstücks messtechnisch<br />

erfasst und daraus auf den Zustand des gesamten<br />

Werkstücks geschlossen. Als Ergebnis einer CT-<br />

Messung steht dagegen eine lückenlose Punktewolke<br />

des Werkstücks auch zukünftig für weitere Auswertungen<br />

zur Verfügung“, fügt Weißer hinzu. „Allerdings wird<br />

bei hochauflösenden Messungen vieler kleiner Details<br />

die Datenmenge sehr groß, sodass wir in solchen Fällen<br />

konventionelle Sensoren einsetzen.“<br />

Ein typischer Einsatzbereich dieses Sensors ist das<br />

Spritzgießen. Manche Unternehmen nutzen dafür rund<br />

um die Uhr die gleichen Werkzeuge, die nur einmal im<br />

Jahr zum Reinigen abgestellt werden. Um deren Stabilität<br />

zu prüfen, entnimmt man alle zwei Stunden Proben<br />

der gefertigten Bauteile. Bei Messtronik werden oft<br />

mehrere Hundert solcher Werkstücke gemessen.<br />

Neben seinen Mitarbeitern und den Geräten setzt<br />

Weißer auch auf die Messsoftware, um neue Einsatzbereiche<br />

zu erschließen. Für Spritzgießen und additive Fertigung<br />

ermittelt Winwerth Formcorrect die exakte<br />

Werkstückgeometrie durch weitgehend automatische<br />

Korrektur des CAD-Modells. Die hohe Messpunktedichte<br />

aus der CT-Messung ermöglicht eine hohe Auflösung<br />

der Korrektur, und mit der Präzision und der rückgeführten<br />

Genauigkeit der Messergebnisse erreicht man eine<br />

gute Produktqualität. Jörg Weißer: „In Zukunft werden<br />

wir neben dem Messprotokoll auch die Messpunktewolke<br />

des Werkstücks und das korrigierte CAD-Modell<br />

liefern. Mit den Werth-Geräten hat sich mein Grundsatz,<br />

nur das Beste zu kaufen, bestätigt.“<br />

■<br />

Webhinweis<br />

Mehr zum Einsatz des Tomoscope XL NC bei Messtronik<br />

sehen Sie in diesem Video:<br />

www.messtronik.de/sensor<br />

56 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


In diesem Special greifen wir<br />

verschiedene Aspekte der Qualitätssicherung<br />

auf, die für die<br />

Verpackungsindustrie interessant<br />

sind: angefangen bei serienbegleitender<br />

optischer Messtechnik,<br />

die Produktionsprozesse<br />

stabilisiert, bis zu Bildverarbeitung,<br />

die 3D-Strukturen abbildet.<br />

SPECIAL<br />

Verpackung<br />

Inhalt<br />

58 Ph a r m ave r p a cku nge n<br />

Serienbegleitende optische<br />

Messtechnik von Alicona im<br />

Einsatz bei Uhlmann<br />

60 Dreidimensionale Strukturen<br />

Bildverarbeitung generiert<br />

scharfe Bilder mit Höhen und<br />

Tiefen<br />

62 Leb e nsm i t te l ve r pa c ku nge n<br />

Diverse Prüfmethoden sorgen<br />

für Schutz, leichtes Öffnen<br />

und Wiederverschließen<br />

Im Mai kommenden Jahres findet die nächste Interpack statt.<br />

Auf der Messe in Düsseldorf wird Technik für die Qualitätssicherung<br />

erneut eine große Rolle spielen<br />

Bild: Messe Düsseldorf/Constanze Tillmann<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 57


:: Verpackung<br />

Der Schutz hochwertiger Inhaltsstoffe, Formulierungen und uneingeschränkte<br />

Funktionalität stehen bei der Produktion von Packmitteln<br />

für Arzneimittel an erster Stelle Bilder: Alicona<br />

Serienbegleitende optische Messungen bei der Verpackung von Pharmaprodukten<br />

Perfekt versiegelt<br />

Produktsicherheit ist in der Herstellung von pharmazeutischen Verpackungen besonders<br />

wichtig und unterliegt strengsten Anforderungen. Mit Messtechnik von Alicona verifiziert der<br />

Pharma-Verpackungsexperte Uhlmann die Güte der Maschinenkomponenten und gewinnt so<br />

Erkenntnisse zur Reproduzierbarkeit seiner Fertigungsprozesse.<br />

Die Autorin<br />

Katharina Stüber<br />

Marketing &<br />

Communication<br />

Alicona<br />

www.alicona.com<br />

Pharmazeutische Verpackungen müssen<br />

zum einen vor dem Eindringen nicht bestimmungsgemäßer<br />

Stoffe schützen, zum<br />

anderen müssen gesetzliche Richtlinien zu<br />

Fälschungssicherheit und Rückverfolgung<br />

eingehalten werden. Der Schutz hochwertiger<br />

Inhaltsstoffe, Formulierungen und uneingeschränkte<br />

Funktionalität stehen bei<br />

der Produktion von Packmitteln für Arzneimittel<br />

an erster Stelle.<br />

Bei der Herstellung pharmazeutischer<br />

Verpackungsmaschinen steht daher die professionelle<br />

Qualitätssicherung in allen Phasen<br />

der Produktion im Fokus. So prüft etwa<br />

Verpackungsspezialist Uhlmann Maschinenkomponenten<br />

und die damit erzeugten<br />

Verpackungsprodukte mithilfe der hoch -<br />

auflösenden optischen Messtechnik von<br />

Alicona. „Alicona ermöglicht es uns, Erkenntnisse<br />

zur Reproduzierbarkeit unserer<br />

Fertigungsprozesse zu gewinnen, die wir<br />

vorher nicht hatten“, erläutert Matthias<br />

Obert, Mitarbeiter im <strong>Quality</strong> Management<br />

bei Uhlmann.<br />

Die serienbegleitende Prozessüberwachung<br />

erklärt Obert am Beispiel der hergestellten<br />

Blistermaschinen: „Wir nutzen Alicona<br />

für Überwachungsmessungen im Fertigungsprozess<br />

und verifizieren die Geometrie<br />

und Oberflächenbeschaffenheit der einzelnen<br />

Komponenten.“ Blistermaschinen<br />

dienen der Produktion von Blisterverpackungen<br />

– auch Durchdrückpackung genannt.<br />

Diese Packungen enthalten das einzunehmende<br />

Medikament in vorsortierter<br />

Form und werden mittels Kunststoff- oder<br />

Aluminiumverbundfolien hygienisch versiegelt.<br />

Für jede Arzneimitteleinheit ist quasi<br />

ein eigener Napf vorhanden, aus denen die<br />

Tablette oder Kapsel mit den Fingern herausgedrückt<br />

werden kann.<br />

Materialkennwerte geben Aufschluss<br />

Zu den Prozessschritten einer Blister-Verpackungsmaschine<br />

gehört zunächst die Einformung<br />

der napfförmigen Vertiefungen in<br />

aus Aluminium bestehende Bodenfolie. Im<br />

darauffolgenden Schritt wird das Produkt –<br />

Tabletten oder Kapseln – in die Vertiefungen<br />

eingefüllt. Anschließend wird an der Siegelstation<br />

eine Deckfolie zugeführt und auf die<br />

58 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Bodenfolie aufgelegt. Über Heizplatten wird<br />

die Deckfolie erhitzt, damit diese auf die Bodenfolie<br />

gesiegelt werden kann und das Produkt<br />

in der napfförmigen Vertiefung eingeschlossen<br />

ist.<br />

Um dem Anhaften auf den Heizplatten<br />

vorzubeugen und eine optimale Wärmeverteilung<br />

auf den Heizplatten sicherzustellen,<br />

bestimmt Uhlmann mit dem Alicona-Messsystem<br />

flächenhafte Oberflächenkennwerte<br />

(Sa, Sz) und Materialkennwerte (Sk, Spk).<br />

„Flächen mit ähnlichen Sa-Werten können<br />

völlig unterschiedliche Strukturen aufweisen.<br />

Oftmals liefert erst eine Betrachtung<br />

3D-Ansicht einer Tablette: Aus den optischen Messungen<br />

gewinnt Uhlmann Informationen zu den Gleiteigenschaften<br />

der Medikamente<br />

der Materialanteilskennwerte eine fundierte<br />

Aussage über das funktionale Verhalten<br />

der Oberfläche, “ erläutert Qualitätssicherungsexperte<br />

Obert.<br />

Zum Verschweißen der Folien werden<br />

Siegelwalzen aus Werkzeugstahl oder hochwertigem<br />

Aluminium genutzt. Die Kontaktflächen<br />

der Walzen verfügen über Schrägflächen<br />

und Spitzen, die sogenannte Pyramidenriffelung.<br />

Je nach Verteilungsdichte<br />

der Pyramiden ergibt sich eine unterschiedliche<br />

Eindringtiefe der Spitzen in den Folienverbund<br />

und damit eine angepasste Kontaktfläche<br />

für die Flächenpressung.<br />

packungsprozesses erfolgt eine Prüfung des<br />

Siegelbildes der Blister. Mittels Formmessung<br />

und Farbauswertung überprüft Uhlmann<br />

die Homogenität des Abdrucks und<br />

vermisst Stegbreite und -höhe.<br />

Nach Versiegelung der Träger- und Deckfolie<br />

werden Sicherheitsmerkmale wie zum<br />

Beispiel die Chargennummer gezielt und<br />

unlösbar auf das Blisterband geprägt. Zur<br />

Pressung der Seriennummern werden Prägestempel<br />

genutzt. Die korrekte Buchstabenhöhe<br />

des Prägestempels prüft Uhlmann<br />

mit Infinitefocus und misst dabei die Oberflächenrauheit<br />

Abschließend erfolgt die Beurteilung<br />

der Schnittflächen der ausgestanzten<br />

Blisterverpackungen. „An Alicona<br />

schätzen wir insbesondere<br />

die einfache Handhabung<br />

des Systems und die umfangreiche<br />

Einsetzbarkeit. Die<br />

farbcodierten Höhendarstellungen<br />

sind sehr hilfreich, um<br />

Oberflächeneigenschaften einfach<br />

und verständlich mit anderen<br />

Schnittstellen im Unternehmen zu<br />

kommunizieren“, berichtet Obert.<br />

Um die Qualität des Produktionsprozesses<br />

der Blistermaschinen zu sichern, benötigt<br />

Uhlmann auch Informationen zu den<br />

Gleiteigenschaften der Tabletten und Kapseln.<br />

Dazu wird die Oberflächenrauheit der<br />

Medikamente bestimmt. Taktile Messmethoden<br />

sind für diese Anwendung ungeeignet,<br />

da die Oberfläche des Messobjektes im<br />

direkten Kontakt mit den Medikamenten<br />

verändert oder beschädigt werden kann.<br />

Mit Alicona werden flächenhafte Oberflächenkennwerte<br />

der Tabletten, wie Sa und<br />

Sz, berührungslos ermittelt.<br />

■<br />

Zum Unternehmen<br />

Formmessung und Farbauswertung<br />

„Bevor wir mit der Messtechnik von Alicona<br />

gearbeitet haben, konnten wir diese geriffelten<br />

Geometrien nicht messen. Für uns<br />

sind vor allem Maße wie Winkel, Höhe und<br />

Abstand der einzelnen Pyramidenstümpfe<br />

aufschlussreich“, sagt Obert. Mit der luftdichten<br />

Versiegelung wird jede Tablette von<br />

zwei Längssiegelstegen und zwei Quersiegelstegen<br />

eingeschlossen. Im Zuge des Ver-<br />

Uhlmann Pac Systeme ist ein Systemlieferant für das<br />

Verpacken von Pharmazeutika. Das Produktportfolio<br />

umfasst Maschinen für alle Prozessschritte des pharmazeutischen<br />

Verpackens: von Blistermaschinen und<br />

Flaschenlinien über Kartonierer bis hin zu Endverpackern.<br />

Services für den gesamten Lebenszyklus der Anlage<br />

ergänzen das Spektrum. Die Unternehmenszentrale<br />

befindet sich in Laupheim in Baden-Württemberg.<br />

Ein Unternehmen von <strong>Quality</strong> Vision International<br />

Der größte optische Multisensorkonzern der Welt<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018<br />

65719 Hofheim-Wallau<br />

59<br />

T: 06122/9968-0 • www.ogpgmbh.de


:: Verpackung<br />

Mit der Multishot-Funktion<br />

und dem zugehörigen<br />

LED-Ringlicht können er -<br />

habene und vertiefte Objekt -<br />

details wie gravierte Schriften<br />

oder genagelte Codes zu -<br />

verlässig detektiert werden<br />

Bilder: Sensopart<br />

Technologie detektiert vertiefte oder erhabene Strukturen auf glatten Oberflächen<br />

Scharfes Bild mit Höhen und Tiefen<br />

Dreidimensionale Strukturen auf einer gleichfarbigen Oberfläche etwa für Verpackungen sind für<br />

übliche 2D-Vision-Sensoren eine Herausforderung. Eine effektive Lösung stellt die Multishot-<br />

Funktion dar, die aus vier unterschiedlich belichteten Aufnahmen ein Pseudo-3D-Bild erzeugt. So<br />

lassen sich vertiefte oder erhabene Ziffern oder Codes zuverlässig erfassen und auswerten.<br />

Der Autor<br />

Marcus Koslik<br />

Produktmanager Vision<br />

Sensopart<br />

www.sensopart.de<br />

Es ist ein häufiges Problem bei der Identifikation von<br />

Bauteilen: Vertiefte oder erhabene Strukturen auf einer<br />

glatten Oberfläche – beispielsweise in ein Blech ein -<br />

gravierte, geritzte oder genagelte Ziffern, Buchstaben<br />

und Codes oder auch aufgespritzte oder geprägte<br />

Markierungen auf Kunststoffteilen – lassen sich mit<br />

klassischen Bildverarbeitungsmethoden nur schwer<br />

erfassen. Auch bei seitlicher Beleuchtung sind die<br />

Konturen infolge der entstehenden Überblendungen<br />

und Schatten in der Regel nicht zuverlässig erkenn -<br />

bar, sodass für das Auslesen der enthaltenen Infor -<br />

mationen entscheidende Details im Bild fehlen. Bisher<br />

gab es für solche Fälle nur zwei Lösungsansätze: ent -<br />

weder in ein 3D-Bildverarbeitungssystem jenseits der<br />

10.000-Euro-Grenze zu investieren oder schlechte Leseraten<br />

in Kauf zu nehmen.<br />

Inzwischen gibt es einen ebenso einfachen wie kostengünstigen<br />

Ausweg aus diesem Dilemma: Multishot<br />

heißt die Lösung, die Sensopart Industriesensorik für<br />

seinen Visor Allround Professional anbietet. Diese kombiniert<br />

eine Mehrfachbildaufnahme mit einer speziellen,<br />

in Quadranten schaltbaren Ringbeleuchtung. Anstatt<br />

nur ein einheitlich belichtetes Bild von jedem angelieferten<br />

Teil aufzunehmen, werden mit Multishot in<br />

kurzer Folge vier Bilder mit unterschiedlicher Belichtungsrichtung<br />

– Nord, Ost, West, Süd – aufgenommen.<br />

Daraus errechnet der im Vision-Sensor integrierte Signalprozessor<br />

ein Pseudeo-Höhenbild, in dem erhöhte<br />

oder vertiefte Strukturen deutlich und gleichmäßig hervortreten.<br />

Neben einem Ring mit vier lichtstarken Flächenlichtern<br />

ist seit Kurzem auch ein kompakteres LED-Ringlicht<br />

verfügbar. Auch die im Sensorgehäuse integrierte Beleuchtung<br />

kann entsprechend geschaltet werden, was<br />

zum Beispiel bei kleinen, aus kurzen Abständen detektierten<br />

Objekten nützlich ist – ein Beispiel sind die in der<br />

Regel nur aus einem Zeichen bestehenden Schlagzahlen<br />

auf Automobilblechen. Auf eine externe Beleuchtung<br />

kann in diesem Fall ganz verzichtet werden.<br />

Das mittels Multishot erzeugte Höhenbild lässt sich<br />

außerdem durch entsprechende Voreinstellungen im Visor-Konfigurationsprogramm<br />

auf verschiedene Weise<br />

filtern, um die Strukturen noch deutlicher hervortreten<br />

zu lassen. Beispielsweise ermöglicht die Filterfunktion<br />

„Dilatation“ eine Erhöhung des Weißanteils, die filigrane<br />

Strukturen verbreitert. Durch Vorgabe eines Schwellenwerts<br />

lässt sich der Untergrund komplett eliminieren,<br />

sodass die Strukturen „schwarz auf weiß“ hervortreten.<br />

Neben dem Höhenbild bietet die Multishot-Funktion<br />

weitere Bildverarbeitungsoptionen wie beispielsweise<br />

das Kurvenbild. Je nach zu detektierender Struktur lässt<br />

sich so ein optimaler Kontrast zwischen Fläche und<br />

Struktur herstellen.<br />

60 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Vergleich einer normalen (links) und einer Multishot-Bildaufnahme (rechts). Durch die allseitige Beleuchtung und<br />

Mehrfachaufnahme werden dreidimensionale Strukturen deutlich sichtbar<br />

Eine typische Aufgabe für Multishot<br />

ist die Identifikation von Blechteilen in<br />

der Automobilindustrie, die zwecks Rückverfolgbarkeit<br />

allesamt mit Ziffern, Buchstaben<br />

oder Codes gekennzeichnet werden.<br />

Oft sind diese Markierungen verfahrensbedingt<br />

sehr filigran. So wird zum<br />

Nageln eines Codes aus Kostengründen<br />

häufig dasselbe Werkzeug verwendet<br />

wie für das Ritzen von Ziffern, wodurch<br />

sich sehr kleine Markierungspunkte ergeben.<br />

Mit dem Multishot-Verfahren lassen<br />

sich solche, selbst für das menschliche<br />

Auge kaum erkennbare Strukturen so<br />

aufbereiten, dass sie anschließend mit<br />

der im Visor Allround Professional integrierten<br />

OCR- und Codelesefunktion mit<br />

hoher Zuverlässigkeit ausgewertet werden<br />

können.<br />

Die Möglichkeit, den Hintergrund durch Vorgabe eines<br />

Schwellenwerts komplett aus der Bildverarbeitung<br />

auszublenden, lässt sich auch auf vielfarbigen Hintergründen<br />

anwenden, wie sie zum Beispiel in der Verpackungsindustrie<br />

häufig vorkommen. Die Auswertung<br />

basiert dann ausschließlich auf den erkannten Höhenunterschieden.<br />

Ein weiteres Anwendungsfeld ist die<br />

Qualitätssicherung: Mittels Multishot-Aufnahmen werden<br />

selbst kleinste Beschädigungen auf glatten Oberflächen<br />

wie Kratzer und Dellen oder Verschmutzungen<br />

auf gleichfarbigem Untergrund sicher erkannt.<br />

Selbst in schnell getakteten Anwendungen lässt sich<br />

die Multishot-Funktion in der Regel problemlos nutzen.<br />

Bei Bedarf lässt sich die längere Aufnahmezeit für die<br />

vier Einzelbilder durch eine Reduktion der Bildauflösung<br />

kompensieren. Mit 1280 x 1024 Pixeln bietet der Visor<br />

Allround Professional hierfür eine ausreichende Auflösungsreserve.<br />

Zwischen Multishot- und Standard -<br />

beleuchtung kann zudem jederzeit umgeschaltet<br />

werden, sodass sich Prüfungen mit traditionellen Bildverarbeitungstools<br />

wie etwa Mustervergleich, Konturerkennung,<br />

Abstandsmessung oder Codelesung einfach<br />

mit der Multishot-Detektion kombinieren lassen. ■<br />

Webhinweis<br />

Wie die Multishot-Technologie funktioniert, erklärt<br />

Sensopart in diesem Video:<br />

http://hier.pro/hqAWk<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 61


:: Verpackung<br />

Beim Öffnen eines Bechers bildet die<br />

Maschine die Bewegung der mensch -<br />

lichen Hand realistisch nach<br />

Bild: Zwick Roell<br />

Prüfsysteme für Verpackungen im Lebensmittel- und Medizinbereich<br />

Behälter auf dem Prüfstand<br />

Verpackungen – etwa für Lebensmittel – müssen ihren Inhalt gut schützen, aber auch einen<br />

leichten Zugriff auf diesen ermöglichen und wiederverschließbar sein. Dies stellt die<br />

Produktentwicklung vor große Herausforderungen. Um das Verpackungsmaterial entsprechend<br />

zu optimieren, können Hersteller auf spezielle Prüfmaschinen und -vorrichtungen zurückgreifen.<br />

Der Autor<br />

David Kalke<br />

Awikom<br />

im Auftrag<br />

von Zwick Roell<br />

www.zwick.de<br />

Umfangreiche Tests sind nötig, um Verpackungen zu gestalten,<br />

die sowohl die Anforderungen des Produktherstellers<br />

als auch die des Verbrauchers erfüllen. Um diese<br />

Anforderungen unter einen Hut zu bringen, müssen die<br />

verwendeten Materialien und Fertigungsmethoden<br />

perfekt aufeinander abgestimmt werden.<br />

Um dies umzusetzen, müssen Hersteller unter anderem<br />

auf spezielle Prüfmaschinen zurückgreifen. Zu den<br />

Anbietern solche Technologien zählt das Unternehmen<br />

Zwick Roell, das zum Beispiel ein Prüfsystem für Peel-<br />

Verpackungen im Programm hat.<br />

Peel-Verpackungen bestehen aus einem Becher oder<br />

einer Schale aus mehr oder weniger formstabilem<br />

Kunststoff, luftdicht verschweißt mittels einer Kunststofffolie.<br />

Sie werden gerne für gekühlte Ware ver -<br />

wendet – zum Beispiel für Joghurt und Frischkäse im<br />

Becher oder für Wurst- und Käsescheiben in einer<br />

flachen Schale.<br />

Die spezielle Prüfvorrichtung von Zwick Roell kommt<br />

zum Einsatz, um die Abzieh- und Öffnungskräfte solch<br />

heißgesiegelter Verpackungen unter realistischen Bedingungen<br />

zu ermitteln. Ausgelegt auf eine Prüfkraft<br />

von bis zu 50 N ist sie für die Untersuchung unterschiedlicher<br />

Behälter geeignet. Sie sorgt dafür, dass sich<br />

der Abziehpunkt immer in der Prüfachse befindet.<br />

Der vor dem Versuch zwischen 90° und 155° einstellbare<br />

Öffnungswinkel ist der manuellen Öffnung nachempfunden<br />

und bleibt den Versuch über konstant. Zudem<br />

bewegt sich der Tisch, auf dem die Probe gehalten<br />

wird, dank eines Schlittens entgegen der Zugrichtung.<br />

Dadurch wird die Bewegung der menschlichen Hand<br />

beim Öffnen der Packung realistisch nachgebildet. Mittels<br />

Klemmen oder formschlüssiger Aufnahmen können<br />

Packungen mit einer Höhe von bis zu 160 mm und<br />

einem maximalen Durchmesser von 250 mm zuverlässig<br />

gehalten werden.<br />

Als hygienische Abgrenzung zur Umwelt sorgt die<br />

Verpackung für die Haltbarkeit des Produkts. Wird sie<br />

auf dem Transportweg oder im Laden ungewollt verletzt,<br />

ist das Produkt unverkäuflich und muss abgeschrieben<br />

werden. Um das Stapelverhalten zu prüfen,<br />

führt man je nach Norm und Material unterschiedliche<br />

Druckversuche durch. Man belastet einzelne oder mehrere<br />

Verpackungen bis zum Versagen, um die maximale<br />

Stapelhöhe zu bestimmen.<br />

Für Kunststoffbecher wird der Versuch auch mit<br />

komplett gefüllten Trays durchgeführt. In einer anderen<br />

Version muss eine bestimmte Last über eine definierte<br />

Zeit oder bis zum Versagen der Probe gehalten werden.<br />

Die in der Gastronomie als Großpackung dienenden<br />

Kunststoffeimer werden in Hysteresversuchen überprüft.<br />

Dabei wird das mehrschichtige Be- und Entladen<br />

von Paletten simuliert und ermittelt, wie oft ein Eimer<br />

bei einer festgelegten Kraft belastet werden kann, bevor<br />

62 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


er einbricht. Selbst die Eigensteifigkeit solcher Behälter<br />

bestimmt man in Druckversuchen, um sicherzustellen,<br />

dass sie das Verschließen schadlos überstehen.<br />

Überlagerte Prüfungen sorgen für mehr Möglichkeiten<br />

Im Bereich der Medizinprodukte, aber auch für Nahrungsmittelergänzungen<br />

und andere Mengenprodukte<br />

in Form von Tabletten oder Dragees werden häufig wiederverschließbare<br />

Kunststoffbehälter mit Drehverschluss<br />

benutzt. Bei der Prüfung setzt Zwick Roell hier<br />

auf einen Torsionsantrieb in Verbindung mit einer linearen<br />

Achse. Die Prüfungen werden über entsprechende<br />

Master-Vorschriften der Software Testxpert III realisiert.<br />

Dank der Überlagerung von Torsion mit Zug- oder<br />

Druck lassen sich neben Anzugs- und Lösemomenten<br />

auch die Bedienbarkeit des Verschlusses unter Berücksichtigung<br />

der Gewindesteigung und sogar Sicherheitsverschlüsse<br />

prüfen. Diese Kindersicherungen lassen sich<br />

nur durch gleichzeitiges Drücken und Drehen öffnen<br />

und sollen kleine Kinder davon abhalten, Medikamente<br />

zu verschlucken, die nicht für sie bestimmt sind.<br />

Verpackungen müssen nicht nur der Gestalt und<br />

Funktion nach hoch entwickelt sein, um Kunden das<br />

bestmögliche Produkterlebnis zu bieten. Genauso problematisch<br />

wie eine Verpackung, die zu früh kaputt<br />

geht oder sich nicht öffnen lässt, sind unerwünschte<br />

Materialeigenschaften der verwendeten Kunststofffolien.<br />

Deshalb werden nicht nur die fertigen Verpackungen<br />

akribisch geprüft, auch Werkstoffprüfungen an Folien<br />

spielen eine große Rolle. Kennwerte wie Bruchdehnung<br />

oder Zugfestigkeit werden gemäß ASTM D882 sowohl in<br />

Extrusions- als auch in Querrichtung ermittelt.<br />

Besondere Bedeutung kommt dabei der Weiterreißfestigkeit<br />

zu. Der Versuch nach ISO 34–1, ISO 6383–1,<br />

EN 495–2 und DIN 53363 simuliert das Folienverhalten<br />

beim Öffnen einer Verpackung. Idealerweise liegen dabei<br />

die Einreißkraft und die Weiterreißkraft gleichauf –<br />

so kann ein Folienbeutel kontrolliert geöffnet und der<br />

Inhalt entnommen werden.<br />

Wenn dagegen die Maximalkraft bis zum Riss der<br />

Probe im Vergleich zu hoch ist, kann es nach dem ersten<br />

Anriss zum schlagartigen Weiterreißen kommen. Beim<br />

Endverbraucher führt dies meist zu einem ungewollten<br />

Ausschütten und damit häufig zu einem Verlust des Inhalts.<br />

Zudem wird die Verpackung unbrauchbar und ein<br />

Wiederverschließen unmöglich.<br />

Dass der Weiterreißwiderstand bei verstreckten Folien<br />

richtungsabhängig ist, erschwert es, das gewünschte<br />

Verhalten einzustellen. Daher sind zuverlässige Prüfungen<br />

und Auswertungen essenziell. Die einsäuligen<br />

Prüfmaschinen der Zwickiline-Reihe von Zwick Roell eignen<br />

sich im Zusammenspiel mit der zugehörigen Prüfsoftware<br />

Testxpert III sehr gut zur Durchführung und<br />

Auswertung dieser Versuche. Anschließend können die<br />

gewonnenen Daten direkt an die SAP-Datenbank des<br />

Anwenders übergeben werden.<br />

■<br />

NEUE PRODUKTE –<br />

NEUE MÖGLICHKEITEN<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 63


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GUTE PERSONALARBEIT:<br />

HAUPTSACHE, ES PASST<br />

Ob Neueinstellung, Umstrukturierung oder Projektarbeit: Der Erfolg steht und fällt<br />

mit dem passenden Teamgefüge. Für viele Unternehmen ist gezielte und strategische<br />

Personalarbeit aber vor allem sehr zeitintensiv und muss meist von einer Führungskraft<br />

neben allen anderen Aufgaben „nebenbei“ miterledigt werden. Für diese<br />

speziellen Anforderungen in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) hat<br />

die matching box GmbH einen Algorithmus entwickelt, der Bewerber, Mitarbeiter<br />

und Unternehmen aufgrund von Persönlichkeit, Mindset und Unternehmenskultur<br />

analysiert und so mehr Transparenz und Effizienz in die Personalplanung bringt.<br />

Herr Pieck, Sie beraten oft KMU bei der strategischen Positionierung in<br />

der Personalarbeit. Was sind die größten Herausforderungen für diese<br />

Unternehmen?<br />

KMUs geraten oft ins Hintertreffen bei der Ansprache von Fachkräften. Das liegt zum einen an der<br />

fehlenden Bekanntheit als Arbeitgeber, aber auch daran, dass einfach keine Zeit für ein strategisches<br />

Recruiting vorhanden ist. Ein Problem, das in den letzten Jahren immer größer wurde, ist<br />

auch die fortschreitende digitale Transformation, mit der sich diese Unternehmen noch schwer tun.<br />

Die Plattform MATCHINGBOX verspricht eine hohe Passung zwischen<br />

Kandidaten und Unternehmen bzw. in den Businessunits oder Team -<br />

gruppen. Wie schaffen Sie das?<br />

Wir setzen den Fokus des Recruitings verstärkt auf die Passung zwischen der Persönlichkeit der<br />

Bewerber zur entsprechenden Unternehmenskultur. Dafür befragen wir über eine Onlineanalyse<br />

nicht nur Kandidaten, sondern auch Personaler und High Performer und erhalten so ein ganzheitliches<br />

Anforderungsprofil.<br />

Was sind Ihrer Meinung nach die direkten Mehrwerte für auch Kleine<br />

und Mittelständische Unternehmen mit MATCHINGBOX?<br />

Mit MATCHINGBOX haben Unternehmen mit kleinem Budget die Möglichkeit, High Potentials und<br />

hoch qualifizierte Nachwuchskräfte direkt anzusprechen. Der Bewerbungsprozess gewinnt für alle<br />

Beteiligten an Transparenz und Glaubwürdigkeit, denn im Vordergrund steht die Passung aufgrund<br />

eines wissenschaftlich fundierten Algorithmus.<br />

64 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Benjamin Pieck, Co Founder<br />

...ist eine innovative Recruitingplattform, die mit Hilfe<br />

von wissenschaftlichen Analyseverfahren für eine<br />

möglichst hohe Passung zwischen Bewerbern und Unternehmen<br />

sorgt. Der Matchingalgorithmus verbindet<br />

Aspekte der Unternehmenskultur mit Persönlichkeitsstrukturen<br />

von Bewerbern. Über den so erzeugten<br />

cultural-fit können Kandidaten passgenau ausgewählt<br />

und weiterhin Tendenzen für Tätigkeitsfelder und mögliche<br />

Weiterentwicklungsbereiche im Beruf entwickelt<br />

werden. Die matching box GmbH, das Unternehmen<br />

hinter der Plattform, wurde von Benjamin Pieck nach<br />

dessen Psychologiestudium an der Uni Frankfurt gegründet.<br />

Seit 2015 engagiert sich die Deutsche Hochschulwerbung<br />

bei dem Frankfurter Startup und holte<br />

das Unternehmen in den Düsseldorfer Medienhafen.<br />

2017 wurde MATCHINGBOX mit dem Branchenpreis<br />

HR Excellence Award ausgezeichnet.<br />

SO KANN MATCHINGBOX IN KMU EINGESETZT WERDEN<br />

MATCHINGBOX schlägt Kandidaten auf Basis einer wissenschaftlichen<br />

Onlineanalyse Stellen vor, die zu ihrer Persönlichkeit und nicht nur zu ihren<br />

Noten passen. Arbeitgeber profitieren von passgenauen Kandidatenvorschlägen,<br />

die auf die eigene Unternehmens-DNA zugeschnitten sind und<br />

können durch die hohe Transparenz in der Customer Journey offen und<br />

nachvollziehbar auch mit Kandidaten kommunizieren, die nicht für die ausgeschriebene<br />

Stelle in Frage kommen.<br />

Ein neues Projekt steht an und nun geht es darum, die verschiedenen<br />

Mitarbeiter und Charaktere optimal auf die gemeinsame Aufgabe einzuschwören.<br />

Mit einer Analyse der Teammitglieder, ihrer Persönlichkeitstypen<br />

und Stärken und Schwächen können die Gruppen für eine optimale<br />

Projektarbeit zusammengestellt werden.<br />

Erfahren Sie mehr über die Möglichkeiten mit MATCHINGBOX.<br />

www.matchingbox.de<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 65


:: Technik<br />

MCD Elektronik entwickelt hochkomplexe Testsysteme für die Automobilindustrie<br />

Damit Stromtanken sicher ist<br />

In der Automobilindustrie ist aus einem jahrzehntelang gut planbaren quasi über Nacht ein<br />

disruptiver Markt geworden. Es geht um den Wechsel der Antriebsform zum Elektroantrieb. Dafür<br />

benötigt die Branche neue Testsysteme für verschiedenste Anwendungen. Automobilzulieferer<br />

Webasto setzt dabei auf Systeme von MCD Elektronik.<br />

Lange hatten sie nicht an den Wandel geglaubt, jetzt<br />

müssen die Autobauer ran: Ging es bislang um die<br />

„Klassiker“ wie Motoren- und Getriebebau, rücken jetzt<br />

völlig andere Komponenten wie Elektromotoren, Spannungsumsetzer<br />

und Batterien in den Fokus. Hier schlägt<br />

die Stunde der externen Anbieter, meist mittelständischer,<br />

hochspezialisierter Betriebe.<br />

Wohl oder übel muss die Automobilindustrie große<br />

Anteile an der Wertschöpfung auf ihre zahlreichen Zulieferer<br />

verlagern. Doch ist bei der Vergabe von Entwicklungsaufträgen<br />

nach außen Vorsicht geboten. Die besten<br />

Chancen haben Zulieferer, die über den richtigen<br />

Mix von Eigenschaften wie Kompetenz, Verlässlichkeit,<br />

Kreativität, Flexibilität und Effizienz verfügen.<br />

Mit zunehmender Komplexität der Fahrzeugkomponenten<br />

wachsen die Anforderungen an die Testtiefe.<br />

MCD bietet komplexe mechatronische und vollautomatisierte<br />

Prüf- und Testsysteme. Die Zusammenarbeit mit<br />

dem Auftraggeber beginnt mit der Erstellung von Pflichtenheft<br />

und FMEA/Risikoanalysen. Dreht es sich nicht<br />

um den ersten Auftrag, werden die Ingenieure oft schon<br />

früher eingeladen. Ziel ist, gemeinsam ein prüffreundliches<br />

Design zu entwickeln.<br />

Entwicklung der Software für die Testsysteme<br />

in Abstimmung mit dem Kunden<br />

Der Autor<br />

Joachim Tatje<br />

Viatico<br />

im Auftrag von<br />

MCD Elektronik<br />

www.mcd-elektronik.de<br />

Ladestationen wie diese<br />

versorgen das Elektrofahrzeug<br />

mit Ladestrom.<br />

Sicherheit für den Bediener<br />

und das Fahrzeug<br />

stehen bei den Tests ganz<br />

oben auf der Liste<br />

Bild: Webasto<br />

Es folgt die Planung und Konstruktion des kompletten<br />

Systems. Auch MCD macht nicht alles selbst, sondern<br />

pflegt für bestimmte Aufgaben, wie die Mechanik, enge<br />

Partnerschaften mit eigenen Zulieferern. Schließlich<br />

geht es auch darum, die engen Termine in diesem Business<br />

einzuhalten. Einen großen Stellenwert hat die Entwicklung<br />

der Testsystemsoftware.<br />

Dazu steht ein umfangreicher Bestand an erprobten<br />

Software-Tools aus einer großen Anzahl von Projekten<br />

zur Verfügung. Selbstverständlich kümmert sich das<br />

Unternehmen auch um die Inbetriebnahme und die<br />

Schulung des Personals vor Ort. Und nach der Abnahme<br />

sorgt der Support für den reibungslosen Betrieb der Systeme.<br />

„Testtiefe und Variantenvielfalt nehmen zu. Die Dynamik<br />

der Entwicklungen ist atemberaubend, oft werden<br />

wir während der Implementierung mit Änderungswünschen<br />

konfrontiert“, sagt Geschäftsführer Bruno<br />

Hörter, „hinzu kommt, dass die Auftraggeber oft selber<br />

noch nicht wissen, wohin die Reise für ein bestimmtes<br />

Produkt geht. Hier wird erwartet, dass wir zukunftsgerecht<br />

mitdenken und Vorschläge machen.“<br />

66 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Eine gut eingespielte Partnerschaft verbindet MCD<br />

mit dem bayerischen Zulieferer Webasto. Als Spezialist<br />

für das Thermomanagement im Fahrzeug diversifiziert<br />

auch dieser Kunde in Richtung Elektromobilität und bietet<br />

Hochvoltheizer für elektrisch betriebene Fahrzeuge<br />

an. Die elektrischen Heizgeräte wandeln mit einer<br />

Schichtheiz-Technologie Strom nahezu verlustfrei in<br />

Wärme um. Webasto bietet passend dazu Hochvolt-Batteriesysteme<br />

an.<br />

Eine andere Facette betrifft die Ladeeinheiten. Ein<br />

lohnender Markt, denn auf der Deutschlandkarte der<br />

Ladeinfrastruktur gibt es noch viele „weiße Flecken“.<br />

Kein Wunder, dass etliche Anbieter mit neuen Produkten<br />

auf den Markt drängen. So auch Webasto: Das Unternehmen<br />

hat eine Linie von Ladestationen in den Leistungsklassen<br />

von 3,6 bis 22 kW entwickelt. Diese ermöglichen<br />

ein bis zu sechsmal schnelleres Laden der<br />

Fahrzeuge als normale Netzanschlüsse im Haushalt.<br />

End-of-Line-Test komplett montierter Geräte<br />

nach dem Funktionstest der Platine<br />

MCD erhielt den Auftrag, einen End-of-Line Test für die<br />

verschiedenen Ladeeinheiten zu konzipieren. Realisiert<br />

wurde das Projekt innerhalb von nur 16 Wochen. Beim<br />

Test der Ladestation erfolgte eine Zweiteilung: vorab ein<br />

Funktionstest der Platine und dann ein End-of-Line-Test<br />

des komplett montierten Geräts. Für den Funktionstest<br />

wird die noch nicht verbaute Elektronikplatine über ein<br />

Nadelbett kontaktiert. So bekommt der Prozessor die<br />

entsprechende Firmware aufgespielt und es werden<br />

wesentliche Funktionen geprüft. Aus Sicherheitsgründen<br />

– es geht um Netzspannung von 230 V – wird ein<br />

HV-Adapter der höchsten Sicherheitsklasse der Firma<br />

ATX verwendet. Projektleiter Reinhold Szegedi: „Der<br />

Adapter ist als Wechselsatz-Lösung angelegt, so erleichtern<br />

wir das Prüfen zukünftiger Versionen.“<br />

Die zweite Station befindet sich nahe der Montagelinie,<br />

hier erfolgt der EOL-Test. Die Ladestation ist bereits<br />

fertig montiert und wird final geprüft. Ziel ist es, sicherzustellen,<br />

dass nach der Montage, dem HV- und PE-Test<br />

das Gerät einwandfrei funktioniert und die gesetzlichen<br />

Sicherheitsvorschriften erfüllt. Hierzu werden alle elektrischen<br />

Anschlüsse automatisch kontaktiert und deren<br />

Funktion getestet (Netz- und Ladekabel, Schnittstellen).<br />

Auch die Bedienelemente wie LED-Bar, Touch-Taste<br />

und der Buzzer (über Mikrofon und Audio Analyzer) werden<br />

vollautomatisch getestet. Durch Tausch der Werkstück-Aufnahme<br />

kann der Tester auf neue, heute noch<br />

in Entwicklung befindliche Ladestationen umgestellt<br />

werden. Szegedi: „Unser Ziel sind sehr kurze Umrüstzeiten.<br />

So unterstützen wir flexible Fertigungsverfahren<br />

und es lohnt sich, auch kleine Stückzahlen zu produzieren.“<br />

Es hat sich bei MCD bewährt, für die Bearbeitung solcher<br />

Projekte kleine, schlagkräftige Projektteams mit einem<br />

Projektleiter, einem Stellvertreter und selten mehr<br />

als drei bis vier Mitarbeitern zu bilden. Oft, wie auch in<br />

diesem Projekt, waren zeitweise Mitarbeiter des Auftraggebers<br />

mit von der Partie. Durch die Erfahrung des<br />

Dienstleisters kam sofort eine Struktur in das Projekt. Eine<br />

für Webasto wichtige Randbedingung war die Möglichkeit,<br />

rasch auf unterschiedliche Typen und Optionen<br />

in der Zukunft umstellen zu können.<br />

■<br />

Für den Funktionstest<br />

wird die Platine der Ladestation<br />

über ein Nadelbett<br />

kontaktiert<br />

Bild: MCD Elektronik<br />

Für statistische Analysen im Qualitätsmanagement<br />

Arbeiten Sie mit Ihren Daten, anstatt sie nur zu sammeln!<br />

Erfahren Sie, wie Sie mit Minitab<br />

aussagekräftige Informationen aus<br />

Ihren vorhandenen Daten ziehen können.<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 67


:: Technik<br />

Einer der Hauptanwendungsbereiche für<br />

die IGM-Bewegungsplattform ist die<br />

Hochpräzisionsmesstechnik Bilder: Aerotech<br />

Integrated Granite Motion-Systeme<br />

Flexibler als ein Positioniertisch<br />

Qualitätssicherung in der Präzisionsbearbeitung fängt bei der exakten Positionierung an:<br />

Bisherige Lösungen sind zwar optimal für einen Anwendungsfall ausgelegt, aber kaum skalierbar.<br />

Die Herausforderung für ein flexibles Positioniersystem ist es, trotz der Flexibilität eine hohe<br />

Präzision zu erreichen.<br />

Der Autor<br />

Uwe Fischer<br />

Marketing Manager<br />

Europa<br />

Aerotech<br />

www.aerotechgmbh.de<br />

Um ein solch flexibles Positioniersystem zur Verfügung<br />

zu stellen, hat Aerotech ein schon einmal angedachtes<br />

Konzept wieder aus der Schublade geholt. Mit der IGM-<br />

Bewegungsplattform hat das Unternehmen jetzt eine<br />

neue Baureihe entwickelt, die sich deutlich flexibler und<br />

skalierbarer zeigt als herkömmliche Positioniertische.<br />

Das dürfte die Konstrukteure im Bereich Micro- und Nanotechnologie<br />

erfreuen, denn gegenüber herkömmlichen<br />

Positioniertischen mit Granitunterbau bieten die<br />

neuen IGM-Lineartische – IGM steht für Integrated Granite<br />

Motion Systems – eine höhere Steifigkeit bei<br />

gleichzeitig reduzierter Bauhöhe und folglich eine erhöhte<br />

Flexibilität in der Konstruktion.<br />

Je nach Einsatz kann der Verfahrweg, die Nutzlast<br />

und die dynamische Leistung anwendungsspezifisch<br />

angepasst werden. In dem sogenannten IGM-System<br />

werden Maschinenkomponenten wie Lager, Encoder<br />

und Antriebe direkt an der Granitstruktur und an der<br />

Brückenkonstruktion angebracht. Dadurch unterscheiden<br />

sich die IGM-Systeme von herkömmlichen Positioniertischen<br />

mit Granitunterbau, die bei der Konstruktion<br />

Positioniertische und Maschinenkomponenten als<br />

separate Bauteile berücksichtigen.<br />

So lassen sich die Positionier-Systeme speziell an die<br />

besonderen Anforderungen der jeweiligen Anwendung<br />

oder Fertigungsaufgabe anpassen. Zur Wahl stehen dabei<br />

unterschiedliche Ausführungen mit mechanischen<br />

oder luftgelagerten Achsen. Bei den Antrieben können<br />

Kunden zwischen Kugelumlaufspindel und Linearmotor<br />

wählen. Außerdem stehen diverse Feedbackoptionen<br />

zur Verfügung, die vom einfachen Encoder bis hin zum<br />

Laserinterferometer reichen. Und schließlich lassen sich<br />

zusätzliche Bewegungselemente integrieren wie Drehachsen,<br />

Hubvorrichtungen, Piezo-Nanopositionierer<br />

oder sogar Galvanometer in die IGM-Achsen – der Anwender<br />

kann alle Bauelemente zentral über die Aerotech-Maschinensteuerung<br />

A3200 ansteuern.<br />

Sowohl die IGM-Systeme als auch die herkömmlichen<br />

Positioniertische mit Granitunterbau weisen eine<br />

durchdachte Konstruktion auf. Welches System gerade<br />

für die jeweilige Anwendung das richtige ist, hängt<br />

stark von den jeweils herrschenden technischen und<br />

sonstigen Gegebenheiten ab. IGM-Systeme weisen in<br />

der Regel eine höhere Steifigkeit auf, da hier weniger<br />

Konstruktionselemente integriert werden müssen. Dies<br />

führt letztlich zu einer höheren Positioniergenauigkeit<br />

und einer besseren dynamischen Leistung. Zudem sind<br />

IGM-Systeme aufgrund der besseren Integration der<br />

Maschinenkomponenten in die Granitstruktur häufig<br />

kompakter. Dies hat eine Verringerung der Abbe-Fehler<br />

und eine Verbesserung der Positioniergenauigkeit zur<br />

Folge. Zudem es ist es einfacher, die einzelnen Parameter<br />

wie den Verfahrweg und die Nutzlast zu optimieren,<br />

da bei den IGM-Lösungen jede Achse direkt in der Granitstruktur<br />

integriert ist.<br />

Maschinenbaukonstrukteur profitiert<br />

Bei diskreten Verstellsystemen, die nicht aus dem Standard-Produktportfolio<br />

bedient werden können, benötigt<br />

68 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


der Maschinenbaukonstrukteur alle Einzelversteller in<br />

Sonderbauform. Dadurch wird der Aufwand von der<br />

Konstruktion bis zur Produktion deutlich höher. Auch<br />

die mechanische Bearbeitung muss jeweils neu ausgelegt<br />

werden, inklusive Erstellung neuer Maschinenprogramme.<br />

Das braucht natürlich Zeit. Beim IGM hingegen<br />

muss nicht für jeden Linearversteller neu konstruiert<br />

werden. Beispielsweise ist eine 1200 mm x-Achse<br />

mit einer 800 mm y-Achse schnell umsetzbar, wenn das<br />

Design der Granitplatte einmal festgelegt ist. Im gewis-<br />

Form und Rauheit.<br />

In einem System.<br />

Von Alicona.<br />

Das ist<br />

Messtechnik!<br />

Die IGM-Bewegungsplattformen werden bei Aerotech in Fürth<br />

montiert, geprüft und exakt eingestellt<br />

Optische 3D Oberflächenmesstechnik<br />

sen Rahmen kann die Bauform sehr gut an die Bedingungen<br />

angepasst werden, die der Konstrukteur hat.<br />

Anwendungsbereiche sieht Aerotech vorrangig in<br />

der Hochpräzisionsmesstechnik und der Lasermaterialbearbeitung:<br />

In der Regel finden sich die Kundenanwendungen<br />

hier mit Verstellbereichen von bis zu 2 m. Ist etwa<br />

bei Standard-Verstellern bei 1 m Länge Schluss, weil<br />

die Fräsmaschinen nur mit viel Aufwand längere Profile<br />

bearbeiten können, wäre das bei einem IGM-System<br />

kein Problem. Es können beliebige Längen gebaut werden,<br />

ohne dass dafür nochmals neu konstruiert werden<br />

muss.<br />

IGM-Bewegungspattformen gab es bei Aerotech<br />

zwar bereits in Sonderfertigung, aufgrund des flexiblen<br />

Komponentenkonzepts kann jedoch dieser Einzelfertigungs-charakter<br />

nun variabel auf die Serie appliziert<br />

werden, sprich es wird mittels der Komponenten je<br />

nach Kundenanforderung ein anwendungsspezifischer<br />

Positioniertisch konfektioniert. Der Fertigungsstandort<br />

Fürth wurde ausgebaut, um diese anwendungsspezi -<br />

fischen Anpassungen für Kunden in Europa umsetzen<br />

zu können.<br />

■<br />

InfiniteFocus basiert auf der Technologie<br />

der Fokus-Variation. Anwender messen<br />

Form und Rauheit im µm und sub- µm<br />

Bereich. Mit der neuen Generation des<br />

3D Messsystems bietet Alicona den<br />

schnellsten optischen Sensor seiner<br />

Klasse.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 69


:: Technik<br />

Die zuverlässige Echtzeit-<br />

Regelung bei 3D-Druckverfahren<br />

führen hochpräzise Laser-<br />

Sensoren der Reihe Opto NCDT<br />

1420 von Micro-Epsilon durch<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

Sensor für Überwachungsaufgaben im 3D-Drucker<br />

Exakt geführt und positioniert<br />

Waren 3D-Drucker ursprünglich nur für die Produktion von Prototypen und für die Fertigung<br />

einzelner Teile gedacht, sind sie inzwischen längst auch für Serienfertigungen im Einsatz. Um<br />

qualitativ hochwertige Produkte zu erschaffen, sind die exakte Führung des Druckkopfes und dessen<br />

Positionierung erforderlich. Für deren zuverlässige Echtzeit-Regelung sorgen Laser-Sensoren.<br />

Der Autor<br />

Erich Winkler<br />

Produktmanagement<br />

Lasertriangulationssensoren<br />

Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

Experten schätzen, dass der 3D-Druck in Zukunft die<br />

wichtigste Rolle bei der maßgeschneiderten Produktion<br />

von Bauteilen spielen wird. Ob Kunststoffteile für die<br />

Automobilindustrie oder präzise gefertigte Flugzeugteile<br />

– das Verfahren, bei dem Material Schicht für Schicht<br />

aufgetragen wird und dadurch dreidimensionale Gegenstände<br />

entstehen, wird zunehmend bezahlbarer<br />

und gleichzeitig beliebter. In kürzester Zeit lassen sich<br />

auch komplexe Bauteile herstellen, ohne vorherige Formerstellung,<br />

Formwechsel oder zusätzliche Bearbeitungsschritte.<br />

Darüber hinaus kann neben Kunststoff<br />

eine breite Palette an Metallen und Legierungen für den<br />

3D-Druck verwendet werden.<br />

Die Mikro-Laser Sinter-Technologie ist eine additive<br />

Fertigungstechnologie, bei der auf Basis von CAD-Konstruktionsdaten<br />

aus Metallpulvern durch Laserstrahlung<br />

schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Das Verfahren<br />

ist auch unter dem Begriff industrieller 3D-Druck<br />

bekannt. Dieser Prozess besteht aus dem Auftragen der<br />

Pulverschicht durch einen Druckkopf. Die Pulverschicht<br />

wird durch ein Rakel auf die richtige Dicke abgezogen.<br />

Im Anschluss wird das Pulver durch den Einsatz eines<br />

Lasers im Bauteilquerschnitt verschmolzen und die<br />

Bauplattform, auf der das Bauteil erstellt wird, senkt<br />

sich ab.<br />

Diese Arbeitsschritte werden bis zur Fertigstellung<br />

wiederholt. Ein Laser-Sensor Opto NCDT 1420 von Micro-Epsilon<br />

ist direkt neben dem Druckkopf angebracht<br />

und verfährt mit diesem über die Bauteilplattform.<br />

Durch die hohen Temperaturen ist eine Kühlung des<br />

Sensors notwendig, um über den gesamten Prozess stabile<br />

Messwerte zu erhalten. Der Laser-Sensor misst von<br />

oben den Abstand zum Bauteil. Die hohe Genauigkeit<br />

im Zusammenspiel mit dem kleinen Laserpunkt ermöglicht<br />

die exakte Positionsbestimmung des Druckkopfs,<br />

wodurch ein homogener Materialauftrag erfolgen kann.<br />

Die Überprüfung erfolgt in Echtzeit; dadurch ist bei<br />

Normabweichungen ein direktes Eingreifen in den<br />

Druckprozess möglich. Durch den Laser-Sensor lässt<br />

sich zudem kontrollieren, ob der Druckkopf mitläuft<br />

oder ob die Bauteilplattform in horizontaler und vertikaler<br />

Richtung korrekt ausgerichtet ist. Auch die Bauteil-<br />

70 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


grenzen werden korrekt erkannt, wodurch ein Verformen<br />

des Objekts verhindert werden soll.<br />

Der sehr kompakte Weg- und Abstandssensors Opto<br />

NCDT 1420 verfügt über einen internen Controller. Die<br />

hohe Messrate von 4 kHz prädestiniert dieses Modell<br />

für Messaufgaben in 3D-Druckern. Dort ist Bauraum begrenzt<br />

und der Druckkopf verfährt mit hoher Geschwindigkeit,<br />

so dass dort Messungen mit einer hohen Messrate<br />

gefordert werden. Die Sensoroptik erzeugt einen<br />

extrem kleinen Lichtfleck, der die Messung feinster Details<br />

ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieses Laser-Sensors<br />

ist die Material- und Oberflächenunabhängigkeit.<br />

Dies ermöglicht Abstandsmessungen auf unterschiedlichen<br />

Materialien von Kunststoff bis Metall und verschiedenen<br />

Objektfarben von Weiß bis Schwarz mit<br />

höchster Präzision. Auch einen Wechsel von matten zu<br />

glänzenden Oberflächen und damit von schwacher zu<br />

starker Reflexion meistert der Sensor mühelos. Die Auto-Target-Compensation<br />

(ATC) sorgt für eine schnelle<br />

Ausregelung von unterschiedlichen Reflexionen und erlaubt<br />

einen glatten Verlauf des Abstandssignals. Das innovative<br />

Webinterface macht eine einfache Bedienung<br />

mittels vordefinierter Setups für die verschiedenen<br />

Oberflächen möglich.<br />

Messauflösung reicht bis in den Bruchteil<br />

eines Mikrometers<br />

Das Messprinzip der Laser-Triangulation basiert auf einer<br />

einfachen geometrischen Beziehung: Eine Laserdiode<br />

emittiert einen Laserstrahl, der auf das Messobjekt<br />

gerichtet ist. Die reflektierte Strahlung wird über eine<br />

Optik auf einer CMOS-Zeile abgebildet. Der Abstand<br />

zum Messobjekt kann über eine Dreiecksbeziehung zwischen<br />

Laserdiode, Messpunkt auf dem Objekt und Abbild<br />

auf der CMOS-Zeile bestimmt werden. Die Messauflösung<br />

reicht bis in den Bruchteil eines Mikrometers.<br />

Laseroptische Wegsensoren messen aus großem Abstand<br />

zum Messobjekt mit einem sehr kleinen Lichtfleck,<br />

der Messungen von kleinsten Teilen ermöglicht.<br />

Der große Messabstand wiederum ermöglicht Messungen<br />

gegen kritische Oberflächen wie etwa heiße Metalle.<br />

Das berührungslose Prinzip erlaubt außerdem verschleißfreie<br />

Messungen, da die Sensoren keinem physischen<br />

Kontakt zum Messobjekt unterliegen. Zudem ist<br />

das Prinzip der Laser-Triangulation ideal für sehr schnelle<br />

Messungen mit hoher Genauigkeit und Auflösung. ■<br />

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standardisierte Prüfungen an Materialien und Bauteilen<br />

konzipiert und dabei besonderes einfach zu bedienen.<br />

2017/1<br />

Webhinweis<br />

Mehr über die Laser-Sensoren der<br />

Reihe Opto NCDT 1420 erfahren Sie<br />

in diesem Video von Micro-Epsilo:<br />

http://hier.pro/JuJaY<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 71


:: Technik<br />

Die vollautomatische<br />

3D-Inspektionszelle<br />

Val-IT Flex lässt sich direkt<br />

an der Fertigungsanlage<br />

einsetzen<br />

Bild: SenseIT<br />

3D-Inspektionszelle für die Inline-Bauteilprüfung in der Fertigungsindustrie<br />

Vollautomatisch und effizient<br />

SenseIT hat sich auf die Entwicklung von vollautomatischen 3D-Inspektionszellen spezialisiert,<br />

die direkt an der Fertigungsanlage eingesetzt werden können. Das erhöht die Autonomie und<br />

sorgt für Zeit- und Kostenersparnis. Die wichtigsten Komponenten der Inline-Inspektionszellen<br />

sind Stereo-3D-Kameras von IDS. Diese prüfen sehr komplexe Bauteile in weniger als 30 s.<br />

Der Autor<br />

Heiko Seitz<br />

Technischer Redakteur<br />

IDS Imaging<br />

www.ids-imaging.de<br />

„Bei der Entwicklung der 3D-Inspektionszelle Val-IT Flex<br />

haben wir die Vorteile der 3D-Messtechnik optimal umgesetzt.<br />

Dafür haben wir drei Ensenso 3D-Kameras implementiert.<br />

Dank deren 3D-Technologie sind wir in der<br />

Lage, Abweichungen innerhalb eines Zehntelmillimeters<br />

zu erkennen. Das ist mehr, als das menschliche Auge<br />

kann“, erklärt Anouar Manders, Mitbegründer von<br />

SenseIT mit Sitz im niederländischen Delft.<br />

Das System prüft und validiert die Vollständigkeit zusammengesetzter<br />

Produkte bis zur Größe eines Schuhkartons<br />

und ist bei der Fehlererkennung außergewöhnlich<br />

präzise: die Software signalisiert Abweichungen im<br />

Zehntelmillimeterbereich. Dies betrifft alle Arten von<br />

Fehlern, die während der Produktion oder des Transports<br />

auftreten können: gebrochene oder fehlende Teile,<br />

Verformungen, Zerspanungsmaterial, Vertiefungen<br />

oder übermäßige Grate.<br />

Die Val-IT Flex-Zelle besteht aus einem Drehtisch und<br />

drei Ensenso N35 3D Kameras. Das zu prüfende Bauteil<br />

wird auf den zylindrischen Drehtisch mit einem Durchmesser<br />

von 440 mm und 240 mm Höhe gelegt und von<br />

allen Seiten aufgenommen. Während einer vorprogrammierten,<br />

vollständigen 360° Drehung erzeugen die Kameras<br />

eine hochauflösende Punktewolke des Bauteils.<br />

Das Objekt wird dabei mit unterschiedlichen Integrationszeiten<br />

aufgenommen, um der Varianz der Bauteileigenschaften<br />

gerecht zu werden.<br />

Die Ensenso 3D Kameras arbeiten dabei nach dem<br />

Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo Vision), das dem<br />

menschlichen Sehvermögen nachempfunden ist. In jeder<br />

Ensenso befinden sich zwei 2D-Kameras von IDS,<br />

um die Szene aus unterschiedlichen Positionen betrachten<br />

zu können. Durch die Unterschiede in der Lage der<br />

betrachteten Objekte können Tiefeninformationen errechnet<br />

werden. In einem Bildvergleich suchen spezielle<br />

Algorithmen durch Matching nach identischen Bildpunkten<br />

und visualisieren ihre Verschiebung mit allen<br />

gefundenen Unterschieden in einer Disparity-Map. Diese<br />

wird anschließend für die Berechnungen von Tiefeninformationen<br />

für die resultierende Punktewolke verwendet.<br />

Der lichtstarke Projektor der Ensenso Kameras sorgt<br />

für die möglichst genaue, schnelle und zuverlässige Erfassung<br />

des zu prüfenden Bauteiles. Eine Textur-Projektion<br />

ermöglicht, dass auch bei schwierigen Lichtverhältnissen,<br />

glatte oder spiegelnde Objekte beziehungsweise<br />

Objekte mit nur schwach vorhandenen Strukturen kontrastreich<br />

abgebildet werden, was wiederum beim Matching<br />

die Genauigkeit erhöht.<br />

Die integrierte Flexview-Technik ermöglicht zudem<br />

minimale Verschiebungen der projizierten Textur auf<br />

der Objektoberfläche des Bauteiles, wodurch die Hilfsstrukturen<br />

variieren. Zur Verschiebung der Textur wird<br />

ein Piezo-Element verwendet, das die Patternmaske im<br />

Lichtstrahl verschieben kann. Die Kombination mehrerer<br />

Bilder derselben Szene, aufgenommen mit unterschiedlichen<br />

Strukturen, erhöht die Anzahl von Bildpunkten.<br />

Dadurch wird eine größere Auflösung und so-<br />

72 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


mit eine bessere Genauigkeit erzielt. Alle gefundenen<br />

Punkte werden zu einer kompletten, hochaufgelösten<br />

3D-Darstellung in Form einer sogenannten Punktewolke<br />

des Bauteils zusammengefügt.<br />

Innerhalb der Inspektionszelle wird diese dann mit<br />

einem CAD-Referenzmodell und Projektionen des Produkts<br />

verglichen. Für die Erfassung und Verarbeitung<br />

der Punktwolke verwendet SenseIT die 3D-Machine-Vision-Algorithmen<br />

der Halcon Bildverarbeitungsbibliothek<br />

von MVTec. Darüber hinaus hat das Unternehmen<br />

spezifische Mess- und Verarbeitungsalgorithmen entwickelt<br />

und über Erweiterungspakete in Halcon integriert.<br />

Mit Hilfe von Hardwarebeschleunigung wird sichergestellt,<br />

dass die gesamte Verarbeitungszeit innerhalb<br />

von 30 s liegt.<br />

Abschließend werden sämtliche Daten des erfassten<br />

Bauteils mit möglichen Abweichungen auf einer komfortablen<br />

Benutzeroberfläche dargestellt. Die Abweichungen<br />

können zum Beispiel pro Los, Artikelnummer<br />

oder Zeitraum angezeigt werden. Schnell und einfach<br />

wird veranschaulicht, ob die gescannten Bauteile wiederholte<br />

Fehler aufweisen und welche Fehler beziehungsweise<br />

bei der Fertigung oder beim Transport entstanden<br />

sind. Dadurch kann der Anwender schnell reagieren<br />

und den Fertigungs- oder Transportprozess nachjustieren.<br />

Alle Informationen über individuell validierte Teile<br />

werden in einer großen Datenbank gespeichert. Auf diese<br />

Weise ist der Val-IT Flex in der Lage, statistische Analysen<br />

durchzuführen, die über wiederkehrende Fehler<br />

im Fertigungsprozess informieren. Die Ergebnisse der<br />

Analyse werden übersichtlich in einem gesicherten Online-Portal<br />

dargestellt. „In Echtzeit präsentierte Informationen<br />

über erkannte Fehler verringern die Rückmeldezeit<br />

und verbessern die Lieferqualität im Folgeprozess“,<br />

betont Manders. „Einblicke in diese sich wiederholenden<br />

Fehler helfen, den gesamten Fertigungsprozess<br />

zu optimieren. Qualitätskosten, Arbeitskosten oder<br />

Strafen für die Nichteinhaltung von Qualitätsstandards<br />

werden erheblich reduziert.“ Darüber hinaus können<br />

dem System vom Anwender selbst sehr einfach und intuitiv<br />

neue oder geänderte Bauteile beigebracht sowie<br />

Toleranzeinstellungen vorgenommen werden. „Umrüstzeiten<br />

reduzieren sich dadurch auf ein Minimum und<br />

ermöglichen eine effektive Auslastung der Anlage. Der<br />

Return of Investment wird in nur wenigen Jahren realisiert“,<br />

unterstreicht Manders.<br />

kann rechtzeitig eingegriffen und Ausschuss vermieden<br />

werden. Gerade bei der Fertigung großer Serien ist dies<br />

von entscheidender Bedeutung.<br />

Zur 3D-Erfassung stehender Objekte und für Arbeitsabstände<br />

bis 3.000 mm sind die Ensenso N35 Modelle<br />

besonders geeignet und mit Brennweiten von 6 bis 16<br />

mm verfügbar. Die Kameras werden vorkalibriert und<br />

inklusive Halcon-Schnittstelle sowie objektorientierter<br />

API ausgeliefert. „Durch die hochpräzise Digitalisierung<br />

mit 3D-Kameras von Ensenso und die anschließende<br />

Bildverarbeitung zur Objektverifikation kann die Qualität<br />

der produzierten Objekte für die nachfolgenden Prozessschritte<br />

deutlich verbessert werden“, freut sich<br />

Manders. Sein Unternehmen will im nächsten Schritt<br />

Ensenso-Kameras der X-Serie integrieren. Deren hochauflösende<br />

5 MP-Sensoren sorgen für noch größere Genauigkeit<br />

und ermöglichen durch die größere, variable<br />

Baseline der 2D-Kameras Arbeitsabstände bis über 5 m,<br />

wodurch sich Objekte mit Volumen von mehreren Kubikmetern<br />

erfassen lassen.<br />

■<br />

Webhinweis<br />

Wie die Inspektionszelle Val-IT Flex<br />

funktioniert, sehen Sie in diesem<br />

Video von SenseIT::<br />

http://hier.pro/ZKtS2<br />

Die Ensenso 3D Kameras arbeiten nach dem<br />

Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo<br />

Vision), das dem<br />

menschlichen Sehver -<br />

mögen nachempfunden ist<br />

Bild: IDS<br />

Zeitersparnis und Produktivitätssteigerung durch<br />

vollautomatisierte Inline-Prüfung<br />

Ein weiterer Vorteil: Der Scan- und Validierungsprozess<br />

ist vollständig automatisiert und erfordert keine<br />

menschliche Interaktion. Dies eliminiert menschliche<br />

Interpretationsfehler, die durch Müdigkeit und Ablenkung<br />

verursacht werden. Die vollautomatisierte Inline-<br />

Prüfung spart durch erhöhte Messgeschwindigkeit Zeit<br />

und steigert durch die frühzeitige Erkennung von fehlerhaften<br />

Teilen die Produktivität. In den Fertigungsprozess<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 73


:: Technik<br />

Die Massenspektrometrie<br />

mit Helium-Prüfgas liefert<br />

hochgenaue Ergebnisse<br />

Foto: Lippok & Wolf<br />

Prüfautomaten für die Dichtheitsprüfung<br />

Alles dicht?<br />

Der Sondermaschinenbauer Lippok & Wolf (Liwo) hat sich vollständig auf Prüftechnik<br />

spezialisiert. Wobei mehr als die Hälfte der Prüfanlagen, die das Unternehmen für seine Kunden<br />

herstellt, der Dichtheitsprüfung dienen. Dabei vertraut der Maschinenbauer aus Welzheim auf<br />

Technologie von Inficon.<br />

Der Autor<br />

Edgar Schäfer<br />

Abteilungsleiter<br />

F&E<br />

Lippok & Wolf<br />

www.liwo.de<br />

Liwo Prüfautomation ist Anbieter von integrierten Systemlösungen<br />

in unterschiedlichsten Märkten. Einen<br />

Schwerpunkt bilden Prüfaufgaben in Fertigungslinien<br />

der Automobilindustrie. Durch das breit aufgestellte<br />

Portfolio unterschiedlichster Prüftechnologien und<br />

durch einen hohen Anteil an Eigenfertigung bietet der<br />

Hersteller seinen Kunden individuelle Lösungen für ihre<br />

Prüfprozesse und -automatisierungen. Zum Erfolg des<br />

mittelständischen Sondermaschinenbauers tragen<br />

langjährige Partnerschaften und ein umfassendes Netzwerk<br />

an Automatisierungspartnern bei.<br />

Mit Inficon arbeitet Liwo schon seit den 1980er-Jahren<br />

zusammen, als die Helium-Massenspektrometrie<br />

aufkam. In den 90er-Jahren reichte die Empfindlichkeit<br />

der Differenzdruckprüfung in vielen Einsatzszenarien<br />

nicht mehr aus, und die industrielle Massenspektrometrie<br />

mit Helium-Prüfgas wurde immer bedeutsamer. Als<br />

Inficon dann um die Jahrtausendwende den LDS1000<br />

für den industriellen Einsatz vorstellte, war das ein großer<br />

Schritt vorwärts, denn das Gerät identifizierte nicht<br />

nur kleinste Leckraten – es war vor allem auch ein wichtiger<br />

Fortschritt in Sachen Robustheit.<br />

Der fortlaufende Austausch unter den Prüftechnik-<br />

Spezialisten auf beiden Seiten ist den Partnern wichtig.<br />

Die Liwo-Entwickler müssen die Inficon-Geräte genau<br />

kennen, um sie optimal in die Prüfanlagen zu integrieren<br />

und ihr Potenzial voll auszunutzen. Aktuell sind<br />

mehr als hundert Liwo-Prüfanlagen mit Inficon-Geräten<br />

aus der LDS-Serie bei Kunden im Einsatz, vom LDS1000<br />

über den LDS2010 bis hin zum aktuellen LDS3000. Der<br />

Großteil dieser Anlagen ist fünf Jahre und älter, aber der<br />

LDS1000 ist darin nur noch selten im Einsatz. Auch<br />

wenn Fertigungsunternehmen ungern in laufende Systeme<br />

eingreifen, wird der LDS1000 wohl in drei bis vier<br />

Jahren aus dem Maschinenbestand ganz verschwunden<br />

sein. Zwar kommt es vor, dass ein Anwender auf ein<br />

Dichtheitsprüfgerät eines anderen Herstellers besteht,<br />

aber Liwo empfiehlt die LDS-Serie und speziell den<br />

LDS3000 .<br />

Geringer Wartungs- und Reparaturbedarf<br />

Ein weiterer wichtiger Aspekt für Geräte und Anlagen<br />

im industriellen Einsatz sind Wartungs- und Servicequalität.<br />

Dass die Linie stillsteht, kommt bei der LDS-Serie<br />

äußerst selten vor. Spätestens seit 2010 sind die Geräte<br />

sehr robust. Da gibt es keine verbrannten Elektroden<br />

mehr und keinen Filament-Wechsel. Es kommt nur<br />

selten zu Reparaturbedarf. Dennoch werden auch Ersatzteilszenarien<br />

diskutiert. Wenn der Kunde schon viele<br />

Anlagen mit LDS3000-Geräten im Einsatz hat, lohnt<br />

es sich mitunter, wenn er selbst Ersatzteile vorhält. Geht<br />

es dagegen um einen kleineren Mittelständler, liefert Liwo<br />

bei Bedarf schnell das Ersatzteil oder ein Ersatzgerät.<br />

Ein Dichtheitsprüfgerät ist eben keine Standardkomponente.<br />

74 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


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TECHNIK<br />

ZUKUNFT<br />

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mit Hirnforscher<br />

Niels Birbaumer<br />

TITELTHEMA<br />

Antibiotikaforschung<br />

Sonderteil l Karriere<br />

SPECIAL<br />

Neue Diagnosetechnik könnte<br />

Digitalisierung verändert Berufe der Kunststofftechnik: 3D-Druck, Silikone<br />

Resistenzen bekämpfen Seite 16 Gesundheitsbranche sbranche<br />

Seite 66 und mehr auf der Fakuma Seite 39<br />

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Müssen Wüsten wachsen? Wo die rosa Vögel wohnen:<br />

Mit welchen en Methoden Forscher ES GESCHAH Mit dem VOR Fahrrad 25 JAHREN: durch Moor FRÜHE SOZIALFOTOGRAFIE: FIE:<br />

gegen die Dürre kämpfen Die und Schlacht Heide im Münsterland Bilder vom Leben<br />

von Mogadischu<br />

auf der Schattenseitete<br />

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ISSN 0721–1902.<br />

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Architekten, Planer<br />

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Produkt Report<br />

Highlights<br />

des Jahres<br />

9 2018<br />

VIELSEITIGE LÖSUNGEN<br />

FÜR DIE VERPACKUNGS-<br />

KENNZEICHNUNG<br />

10 MESSESPECIAL<br />

FACHPACK 2018<br />

44 MESSESPECIAL<br />

IBA 2018<br />

62 SIEGELNÄHTE PRÜFEN<br />

HYPERSPEKTRALES BILD-<br />

VERARBEITUNGSSYSTEM<br />

Beschaffung first<br />

Einkauf in Zeiten von<br />

Trump und Brexit Seite 18<br />

2018 09<br />

Working Out Loud<br />

Die neue Arbeitsmethode Seite 78<br />

Intralogistik<br />

PROZESSTECHNIK FÜR DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

Drohnen zur automatisierten Inventur Seite 46<br />

WWW.PROZESSTECHNIK-ONLINE.DE/FOOD<br />

OKTOBER 2018<br />

EINE KOOPERATION MIT<br />

Innenausbau / Möbel / Bauelemente<br />

Bosch Neue Arbeitswelt 205<br />

Schwäbisch Gmünd<br />

Akustisch wirksame Systeme<br />

INTELLIGENTE STICKPACK-<br />

KENNZEICHNUNG<br />

38 BIOPHARMAZEUTIKA<br />

SINGLE-USE-PUMPEN<br />

REDUZIEREN STILLSTAND<br />

42 CLEANZONE<br />

FACHMESSE UND<br />

KONFERENZ IN EINEM<br />

54 BIG DATA<br />

DSGVO UND STORAGE-<br />

COMPLIANCE IM BETRIEB<br />

INDUSTRIE 4.0<br />

Jaime Hayon<br />

PROZESSTECHNIK FÜR DIE PHARMAINDUSTRIE<br />

WWW.PROZESSTECHNIK-ONLINE.DE/PHARMA<br />

09/18<br />

Kantenbearbeitung – ab Seite 14<br />

BM-Serie Unternehmensnachfolge – ab S. 72<br />

Nicht auf die lange Bank schieben<br />

BM-Serie Raumakustik – ab Seite 90<br />

Planung in der Praxis<br />

Smart-Home – ab Seite 100<br />

Ready to smart?<br />

DIE FREQUENZ MUSS<br />

STIMMEN<br />

14 STROM ALS ROHSTOFF<br />

NACHHALTIGE CHEMIE<br />

MIT GRÜNER ENERGIE<br />

48 INTELLIGENTE DICHTUNG<br />

ÜBERWACHT EIGENEN<br />

VERSCHLEIß<br />

58 EXPERTISE GEBÜNDELT<br />

PUMPENSUCHMASCHINE<br />

FÜR PROFIS<br />

PROZESSTECHNIK FÜR DIE CHEMIEINDUSTRIE<br />

WWW.PROZESSTECHNIK-ONLINE.DE/CHEMIE<br />

g Berufskleidung<br />

Naturmaterialien<br />

Teamauftritt<br />

Wände kreativ mit<br />

Bis aufs Blech<br />

Sanierung qualifizieren einheitlich organisieren Lehm strukturieren<br />

10/2018 Maler b lat t 1<br />

Magazin für Fahrzeuglackierung, Karosserie und Reparatur<br />

▶ September 2018<br />

Automechanika<br />

Werkstattnetze<br />

Maschinen Lohnfertiger setzt auf 5-Achs-Zentren von<br />

Matec Seite 40<br />

Werkzeuge Effizienteres Werkzeug statt neuer er Maschine Seite 102<br />

Special Werkstück-Spanntechnik für die smarte Fabrik Seite 168<br />

E 6422F<br />

www.dds-online.de 10| 2018<br />

www.lackiererblatt.de<br />

DAS MAGAZIN FÜR MÖBEL UND AUSBAU<br />

FLURBEREINIGUNG<br />

Umbau einer Etagen -<br />

wohnung zur weitläufigen<br />

Wohnlandschaft mit<br />

offenem Grundriss<br />

FORMATKREISSÄGESÄGE<br />

Alles, was man über<br />

Schreiners Lieblings ngs-<br />

maschine wissen muss<br />

– mit Marktübersicht<br />

Christian Wolf, Geschäftsführer von Turck in Mülheim – Seite 18<br />

September 2018 cav 09-2018 1<br />

1<br />

Seite 24<br />

Bildverarbeitung<br />

Seite 28<br />

Messe Motek<br />

Seite 54<br />

Das Handelsmagazin für Schreiner, Tischler, Inneneinrichter<br />

FERTIGTEILE<br />

TEILE<br />

Wer einen Zulieferer für<br />

Möbelfertigteile sucht,<br />

hat die Qual der Wahl.<br />

14 Anbieter er im Porträt<br />

02-2018<br />

Titelstory Seite 56<br />

Messe Aluminium<br />

Seite 128<br />

K|E|M Konstruktion 10 2018 1<br />

1<br />

Ausgabe 03 | 2018<br />

Küchenausstattung:<br />

Spülen & Armaturen<br />

Verkaufsinspirationen:<br />

Retail Tour durch Köln<br />

Partner für Schreiner,<br />

Tischler, Inneneinrichter<br />

Die Prüfanlagen gibt es im Grunde auf der ganzen Welt<br />

– neben Deutschland auch in Mittel- und Südeuropa, in<br />

der Türkei, den USA, Kanada und Mexiko sowie in China<br />

und Südkorea. Der Hersteller verschickt seine Prüfanlagen<br />

allerdings nur dann nach Fernost, wenn sichergestellt<br />

ist, dass pro Jahr eine einzige Wartung vor Ort ausreicht,<br />

damit die Maschine zuverlässig funktioniert. Darum<br />

werden schon vorher alle relevanten Parameter<br />

überprüft. Auch die Möglichkeiten zur Fernwartung und<br />

Ferndiagnose nutzt der Anbieter konsequent. Wenn<br />

doch einmal ein Fehler auftritt, wird er in 90 % der Fälle<br />

bereits per Ferndiagnose identifiziert, bevor ein Techniker<br />

vor Ort ist. So lassen sich im Notfall Probleme<br />

schnell beheben.<br />

Traditionell kommen viele Kunden aus dem Automobilbau,<br />

aber nach und nach erschließt sich der Hersteller<br />

mit seinen Dichtheitsprüfanlagen auch andere Branchen.<br />

Im Bereich Medizintechnik und Pharma gibt es<br />

durchaus einen Bedarf, aber dort ist die Prüfgastechnik<br />

noch wenig bekannt. Oft arbeitet man sogar noch mit<br />

dem vergleichsweise unzuverlässigen Blaubad, einer<br />

manuellen Prüfung mit dem Farbmittel Methylenblau.<br />

In der stark regulierten Pharmabranche gelten andere<br />

Gesetze, und mitunter sind auch die Sprachregelungen<br />

andere. Beispielsweise gibt man in der Automobilindustrie<br />

die Leckraten, gegen die geprüft werden soll, fast<br />

immer als Volumenstrom mit der Einheit mbar·l/s an. In<br />

der Pharmabranche spricht man dagegen gerne von einer<br />

Lochgröße, die in Mikrometer (μm) angegeben wird.<br />

Denn bei einer Lochgröße von 1 μm ist Bakteriendichtheit<br />

gewährleistet. Dies entspricht einer Helium-Vakuumleckrate<br />

in der Größenordnung von 10 -4 mbar l/s.<br />

Nicht jeder Prüfer erkennt aufsteigende<br />

Luftblasen in einem Wasserbad<br />

Für einen Sondermaschinenbauer ist es zwar nicht<br />

leicht, in Branchen wie Medizintechnik und Pharma Fuß<br />

zu fassen, aber Liwo konnte in diesem Sektor schon<br />

mehrere Prüfanlagen mit dem LDS3000 verkaufen. Großes<br />

Potenzial für prüfgasbasierte Tests bestehen zudem<br />

im Bereich der Gas- und Wasser-Installationstechnik.<br />

Noch werden dort oft zu 60 bis 70 % im Wasserbad geprüft.<br />

Doch dieser Blasentest hat eine ganze Reihe von<br />

Nachteilen. So hängt es von der Tagesform des Prüfers<br />

ab, ob er aufsteigende Luftblasen überhaupt erkennt;<br />

im praktischen Einsatz sind Lecks nur bis zu einer Größe<br />

von ungefähr 5 x 10 -2 mbar l/s identifizierbar. So müssen<br />

die Prüfteile im Anschluss oft aufwändig getrocknet<br />

werden.<br />

■<br />

05.2018<br />

10/18<br />

Oktober 2018<br />

D € 8,20 | A € 8,20 | CH CHF 14,50<br />

E 6154 E<br />

10| 2018<br />

Jupiter: Ist der<br />

Große Rote Fleck<br />

bald weg?<br />

Smartphone:<br />

Wege aus der Kunststoff<br />

Suchtfalle<br />

in der Medizin<br />

Welche Anforderungen der<br />

Werkstoff erfüllen muss<br />

Kraftwerk<br />

Gehirn<br />

Leistung für ein ganzes Leben:<br />

Neue Erkenntnisse der Forschung<br />

Das Magazin für Natur, Umwelt und besseres Leben<br />

natur<br />

SPEZIAL<br />

BRITANNIA<br />

Die geheime<br />

Britanniania<br />

Welt der Pilze<br />

Warum sie uns faszinieren en – und wieso wir sie brauchen<br />

Roms rebellische Provinz<br />

Flieg, Waldrapp! Grünes s Afrika<br />

Flamingo-Route<br />

10.2018<br />

KERAMIK<br />

D 13,00 EUR | EURO countries 13,50 EUR | 16,60 CHF | 120,00 DK | 11,50 GBP | 10,95 USD | 13,95 AUD<br />

Culture@Work<br />

.PROJECTS<br />

Headquarter Sivantos Singapur<br />

.PRODUCTS<br />

Preview Orgatec<br />

.PEOPLE<br />

Relvao Kellermann<br />

meinungsstark | fundiert | multimedial 10 | Oktober 2018<br />

Maßgeschreinerte<br />

Konzepte<br />

/ BM-S<br />

/ BM-S<br />

/ Smar<br />

Betoninstandsetzung<br />

Als Meister für die<br />

Alle Infos zum<br />

Top-Event<br />

Die Ketten LERNEN<br />

fassen Fuß<br />

Thermische<br />

Entlackung<br />

GUT AUFGESTELLT<br />

Traumhafte<br />

Wie sich Tischler/Schreiner heute im Markt positionieren<br />

en<br />

Schwerpunkt:<br />

Nächte<br />

Schlafen & Bad<br />

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Digitale und reale Dimensionen innovativer Die besten Produkte<br />

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9-2018<br />

14 TITEL<br />

Zukunft des<br />

Einkaufs:<br />

Think hard,<br />

act smart Seite 14<br />

04-2018<br />

14 TITEL<br />

48 TREND<br />

09-2018<br />

Einkauf, Logistik +++ Genuss, Lebensart +++ Arbeitsschutz, Arbeitsmedizin i +++<br />

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32 TITEL<br />

Trend<br />

Digitalisierung<br />

Kugeldrehverbindungen<br />

zeigen sich vielseitig<br />

Reise an die Nahe<br />

Das Weingut Pieroth und andere Winzertipps<br />

Deep Learning Rennstrecke<br />

Verarbeitung<br />

und OPC UA für r Shuttles bietet Potenzial<br />

Sommerweine, Premierenweine,<br />

Weine für die Grillsaison,<br />

Im Gespräch | „Industrie 4.0 als logischer Schritt“ Alte Reben, Brauereien des Jahres<br />

PRÄMIERT<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 75


:: News und Produkte<br />

Wischblatt-Abriebtester<br />

Kratzbeständigkeit<br />

im Visier<br />

Der Gardner-Scrub ECE 43 von BYK-Gardner<br />

ermöglicht die schnelle und zuverlässige Bestimmung<br />

der Kratzbeständigkeit von Autoglas<br />

nach dem Standard R 43 der Wirtschaftskommission<br />

für Europa der Vereinten<br />

Nationen (ECE). Für die Messung der<br />

Kratzbeständigkeit von Glas- oder Kunststoffscheiben<br />

wird ein Scheibenwischerblatt<br />

unter einer bestimmten Kraft mit einer<br />

definierten Anzahl von Zyklen über die zu<br />

testende Scheibe bewegt. Eine genormte<br />

abrasive Flüssigkeit beschleunigt den Test.<br />

Getestet werden zwei Proben gleichzeitig.<br />

Im Lieferumfang enthalten sind zwei Halter<br />

für Wischerblätter, Probenhalter, Gefäße für<br />

die Testflüssigkeit und bereits zugeschnittene<br />

Wischerblätter. Der Tester simuliert die<br />

abrasiven Bedingungen für Windschutzscheiben<br />

im tatsächlichen Einsatz und kann<br />

auch unter trockenen Bedingungen betrieben<br />

werden. Zeit und Geschwindigkeit der<br />

Zyklen sind vom Benutzer wählbar. ■<br />

Zerspankraftmessung<br />

Höhere Präzision und<br />

längere Standzeiten<br />

Big Kaiser und Kistler haben ein System zur<br />

präzisen Zerspankraftmessung entwickelt:<br />

Dabei wird das rotierende Dynamometer<br />

RCD Typ 9171A von Kistler mit der Spannzange<br />

Mega New Baby Chuck von Big Kaiser<br />

kombiniert. Das verlängert die Standzeit von<br />

Werkzeugen und senkt die Fertigungskosten.<br />

Die Spannzange bietet eine höhere Präzision<br />

als herkömmliche ER-Spannsysteme<br />

und zeichnet sich durch eine hohe Rundlaufgenauigkeit<br />

aus. Der Dynamometer ist mit<br />

einem piezoelektrischem Sensor zur Messung<br />

großer Zerspankräfte in der Schwerzerspanung<br />

ausgestattet. Es misst Kräfte und<br />

Drehmoment selbst unter sehr hohen Belastungen.<br />

Die Spannzangen bieten eine hohe<br />

Präzision mit jeder Maschinenspindel sowie<br />

eine sehr hohe Rundlaufgenauigkeit. Alle<br />

Spannzangen verfügen über eine kerbfreie<br />

Mega-Mutter, die Vibrationen verhindert<br />

und den Lärmpegel senkt.<br />

■<br />

Messsystem<br />

Erstellt detaillierte<br />

Datensätze<br />

Liquisonic Lab von Sensotech vereinfacht<br />

die Verwaltung verschiedener Messpunkte.<br />

Es ermöglicht präzise Messungen an unterschiedlichsten<br />

Orten. Um den Zeitaufwand<br />

weiter zu reduzieren, verfügt das Messsystem<br />

über eine nutzerfreundliche, übersichtliche<br />

Messstellenverwaltung. Diese eröffnet<br />

die Möglichkeit, gezielt Messstellen im Prozess<br />

zu definieren. Messstellenname, Raum<br />

und Medium werden im Vorfeld festgelegt.<br />

Bei der täglichen Arbeit ist dann lediglich<br />

ein Umschalten zur jeweiligen Messstelle<br />

erforderlich. Zudem erstellt das Laborsystem<br />

beim Speichern jeder Messung detaillierte<br />

Datensätze, die die nachträgliche Auswertung<br />

der Messwerte vereinfachen. Im<br />

Controller-Menü zeigt eine Verlaufsübersicht<br />

für jede Messstelle historische Daten,<br />

was Abweichungen, etwa der Qualität, im<br />

Nachhinein leicht nachvollziehbar macht. ■<br />

Photometrie<br />

Großformatige LED-Leuchten komplett vermessen<br />

Mit dem Fluxgage FG1500 von<br />

Ophir Photonics lässt sich die<br />

Lichtqualität assemblierter,<br />

großformatiger LED-Leuchten<br />

bis zu einer Größe von 144 x<br />

64 cm einfach vermessen. Das<br />

photometrische Messsystem<br />

von MKS Instruments misst den<br />

Gesamt-Lichtstrom, verschiedene<br />

Farbparameter und das Flimmern<br />

selbst bei großen LED-Paneelen,<br />

Straßenlampen oder industriellen<br />

Leuchten zuverlässig<br />

und schnell. Das Gerät mit Messkavität<br />

in 2π-Geometrie ermöglicht<br />

die präzise Kontrolle der<br />

Lichtqualität am Ende<br />

der Fertigungslinie.<br />

Gleichzeitig<br />

kann man den Entwicklungsprozess<br />

beschleunigen, da<br />

die vollständigen<br />

LED-Leuchten sehr<br />

schnell getestet werden können.<br />

Im Rahmen von Wareneingangsprüfungen<br />

neuer Leuchten oder<br />

Austauschleuchten lassen sich<br />

die Module hinsichtlich ihrer<br />

Konsistenz sortieren. Die Lichtausbeute<br />

kann zusätzlich mit einem<br />

externen elektrischen Leistungsmessgerät<br />

gemessen werden.<br />

Das Gerät nutzt Solarmodule<br />

an den Innenseiten des Gehäuses<br />

zur Messung des Lichts.<br />

Die Detektorfläche ist mit einer<br />

Diffusorfolie bedeckt, die eine<br />

Messung unabhängig vom Einfallswinkel<br />

ermöglicht sowie einer<br />

schwarzen, aufgedruckten<br />

Beschichtung mit feinen Öffnungen.<br />

Durch dieses Design<br />

wird die Reflexion der Solarmodule<br />

deutlich reduziert. Mittels<br />

eines integrierten Spektrometers<br />

lassen sich die Farbparameter<br />

CCT (correlated color temperature),<br />

CRI (color rendering index),<br />

TM-30-15 (fidelity and gamut<br />

index), Duv und der Farbwert<br />

bestimmen. Zusätzlich verfügt<br />

das System über einen<br />

schnellen Photosensor zur Messung<br />

von Flimmer und Lichtintensität.<br />

■<br />

76 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Kostengünstige 3D-Messungen<br />

ie 6DOF-Laser-Tracker-Plattform von Faro bietet eine erschwingliche Hochleistungs-3D-Messtechnik.<br />

Die 6Probe ist eine integrierte und handgeführte Sonde, mit der sich verborgene Merkmale in<br />

schwer zugänglichen Bereichen vermessen lassen. Zusammen mit dem Super-6DOF-Trackarm ist<br />

die 6Probe ein Lösungsportfolio für große wie kleine Vermessungsanwendungen.<br />

Die Vantage-6DOF-Produktfamilie besteht aus zwei leistungsstarken<br />

Modellen – dem Vantage E6 mit einer<br />

Reichweite von 35 m und dem Vantage S6 mit einer<br />

Reichweite von 80 m. Beide Produkte wurden anhand<br />

der strengen Standards der Internationalen Elektrotechnischen<br />

Kommission (IEC) auf ihre Beständigkeit gegenüber<br />

Stößen, Vibrationen und thermischen Bedingungen<br />

getestet und sind gemäß Schutzklasse IP52 wasserund<br />

staubgeschützt. Die neue Plattform mit Super<br />

6DOF und 6Probe wird eine noch breiter gefächerte Anwendung<br />

von Lasertrackern ermöglichen und dafür sorgen,<br />

dass alle Branchen von der integrierten Ausführung<br />

und der Produktqualität profitieren.<br />

Beide Vantage-Modelle verfügen über die Active-<br />

Seek-Funktionalität mit weitwinkligem Sichtfeld. Dadurch<br />

sind die Benutzer in der Lage, sich ohne Bedenken<br />

von einem Standort zum nächsten zu bewegen. Indem<br />

es den Benutzern ermöglicht wird, den eigentlichen<br />

Messprozess schneller zu starten, wird die allgemeine<br />

Produktivität spürbar verbessert. Zudem können anspruchsvolle<br />

3D-Messaufgaben nun von jedermann<br />

durchgeführt werden.<br />

■<br />

Dichtheitsprüfung<br />

Hohe Messgenauigkeit für viele<br />

Standardanwendungen<br />

Hematech hat das kompakte<br />

Dichtheitsprüfgerät 65 Eco –<br />

ausgerüstet mit allen Standardfunktionen<br />

und hoher Genauigkeit<br />

– auf den Markt gebracht.<br />

Es arbeitet nach dem Differenzdruckverfahren<br />

mit Druckanstiegsmessung.<br />

Die Messgenauigkeit<br />

des Differenzdruckes liegt<br />

bei 2 %. Es bietet einen Prüfdruckbereich<br />

von 0,2 bis<br />

6,0 bar/ü. Im Standardumfang<br />

verfügt es über eine frontseitige<br />

USB-Schnittstelle für die Datensicherung.<br />

An der Rückseite befinden<br />

sich eine serielle und die<br />

digitale Maschinenschnittstelle.<br />

Auf Wunsch kann das Gerät mit<br />

einer Profibus- oder Profinet-<br />

Schnittstelle ausgerüstet werden.<br />

Das neue Gerät weist eine hohe<br />

Messgenauigkeit auf und passt<br />

für viele Standardanwendungen.<br />

Es besitzt die Funktionalität<br />

des großen 60 Pro, ist aber leichter,<br />

mit kompakten Abmessungen<br />

und verfügt über 99 Prüfprogramme,<br />

was ein hohes Maß<br />

an Flexibilität im Dichtheitsprüfverfahren<br />

ermöglicht. ■<br />

Mit der vollständig integrierten und<br />

handgeführten Sonde lassen sich verborgene,<br />

schwer zu erreichende Merkmale<br />

mühelos vermessen. Bild: Faro<br />

Verschleißmessung<br />

Mehr Erkenntnisse über<br />

Oberfläche und Geometrie<br />

Mit Toolinspect präsentiert Confovis<br />

seine Messstrategie für die<br />

Erfassung von Verschleiß an Zerspanungswerkzeugen,<br />

die konfokal<br />

gemessene Daten mit der<br />

Fokusvariation fusioniert. Das<br />

Ergebnis ist eine Messdatenqualität,<br />

die sowohl an glänzenden<br />

Schneidkanten als auch an<br />

Flanken Initialverschleiß messbar<br />

macht. Dank der Messtechnologie<br />

auf Basis der Structured<br />

Illumination Microscopy (SIM)<br />

können spiegelnde Flächen wie<br />

beschichtete Schneidkanten gemessen<br />

und mit der Fokusvariation<br />

steile Flanken von Werkzeugschneiden<br />

erfasst werden.<br />

Durch Fusion aus beiden<br />

3D-Punktewolken, die merkmalsbasiert<br />

über die Genauigkeit<br />

der Z-Achse hinausgeht,<br />

können die Vorteile beider<br />

Messverfahren für den Nutzer<br />

miteinander kombiniert werden.<br />

Dies ermöglicht die Quantifizierung<br />

des Initialverschleißes<br />

an den Beschichtungen von<br />

Werkzeugen. Entsprechend können<br />

dann Schicht und Geometrie<br />

der Schneidkante aufeinander<br />

abgestimmt und optimiert<br />

werden. Mit Toolinspect erhält<br />

der Nutzer mehr Erkenntnis<br />

über Oberfläche und Geometrie.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 77


:: News und Produkte<br />

Spalt- und Versatzmessgerät<br />

Verkippungen und Verdrehungen<br />

werden automatisch korrigiert<br />

Nextsense hat ein neues Profilund<br />

Spaltmessgerät für die Automobilbranche<br />

entwickelt. Calipri<br />

C14 knüpft an das Calipri<br />

C10 an und punktet mit kabelloser<br />

Verbindung, Blue-Laser-<br />

Technologie und Software-Optimierungen.<br />

Das Gerät ermöglicht<br />

die schnelle und einfache<br />

Überprüfung von komplexen<br />

Spaltgeometrien und Designlinien<br />

bei Karosserien. Das patentierte<br />

Calipri-Prinzip ist eine<br />

Weiterentwicklung der Laserlicht-Technologie,<br />

die Verkippungen<br />

und Verdrehungen des<br />

Spritzgussteile<br />

Präzise und sanft gespannt<br />

Sensors bei der Messung automatisch<br />

korrigiert. Das neue Gerät<br />

garantiert dadurch eine sehr<br />

hohe Genauigkeit bei der<br />

2D-Profilmessung, unabhängig<br />

vom Anwender. Die Software erfasst<br />

bei einer Schwenkbewegung<br />

des Sensors den Karosseriespalt<br />

oder ein beliebiges Profil<br />

aus verschiedenen Blickrichtungen.<br />

Die Übertragung der<br />

Profildaten zwischen Sensor mit<br />

aufladbarem Akku und Tablet-<br />

PC erfolgt über eine sichere<br />

Wlan-Verbindung.<br />

Die gemessenen Dimensionen<br />

werden am Sensor als Zahlenwerte<br />

und mit einer Profilkurve<br />

am Tablet-PC angezeigt. Abhängig<br />

davon, welche Grenzwerte<br />

der Kunde eingestellt hat, wird<br />

nach jeder Messung mit einem<br />

Ampelsystem auf Zielabweichungen<br />

hingewiesen. Die Ergebnisse<br />

können in einen Bericht<br />

exportiert und in bestehende<br />

Datenbanken übertragen<br />

werden.<br />

■<br />

Mit einer Spannvorrichtung von<br />

Witte Barskamp lassen sich<br />

zwölf weiche Spritzgießteile in<br />

einer Vakuumspannung ohne<br />

Deformationen messen. Bei allen<br />

mechanischen Spannmethoden<br />

besteht die Gefahr der<br />

Deformation, deshalb wurde eine<br />

Vakuumspannmethode ausgewählt.<br />

Die Reproduzierbarkeit<br />

der Spannung unter Beibehaltung<br />

der dreidimensionalen<br />

Werkstückgeometrie ist dabei<br />

sehr wichtig und während der<br />

Konstruktionsphase wurde dem<br />

Thema hohe Aufmerksamkeit<br />

gewidmet. Eine Kombination<br />

aus Saugern, Vakuumbereichen,<br />

Anschlägen und einer Positionierhilfe<br />

ermöglichen die gleichzeitige<br />

Vakuumspannung von<br />

zwölf Werkstücken. Werkstückdeformationen<br />

sind ausgeschlossen.<br />

Das Einlegen aller<br />

Bauteile erfolgt dabei von Hand<br />

und für den eigentlichen Messvorgang<br />

sind die Werkstücke in<br />

Ihrer kompletten Außenkontur<br />

erreichbar.<br />

■<br />

Workstation<br />

Leichteres Sortieren von<br />

Intraokularlinsen<br />

Die Workstation IOL von Trioptics<br />

erlaubt eine effiziente und<br />

sichere Sortierung von IOLs<br />

nach der Qualitätskontrolle. Das<br />

Optispheric IOL Pro 2 bestimmt<br />

alle optischen Parameter einer<br />

IOL in Übereinstimmung mit der<br />

ISO 11979. Während die Messung<br />

vollkommen automatisiert<br />

abläuft, wird die Sortierung der<br />

Linsen per Hand vorgenommen.<br />

Um diesen Arbeitsgang zu erleichtern,<br />

bietet der Hersteller<br />

seine Workstation IOL als ergänzenden<br />

Arbeitsplatz an.<br />

Kernstück ist ein Display, das für<br />

jede Linse darstellt, ob die Qualitätskontrolle<br />

bestanden wurde.<br />

Nach dem Messprozess werden<br />

die Ergebnisse automatisch an<br />

Sensoren<br />

Automatische Qualitätskontrolle<br />

von Glas und Holz<br />

Mit dem VDCIS und VTCIS bietet<br />

Tichawa zwei Cis-Sensoren zur<br />

automatischen Qualitätskontrolle.<br />

Der VDCIS ist speziell für<br />

die Oberflächeninspektion von<br />

stark profilierten Gegenständen<br />

sowie Erzeugnissen aus Glas,<br />

Holz, Metall, Plastik und Keramik<br />

konzipiert. Er ermöglicht einen<br />

Arbeitsabstand vom Prüfobjekt<br />

zum Sensorfenster von<br />

bis zu 60 mm. Gleichzeitig bietet<br />

er eine Tiefenschärfe von<br />

15 mm. Damit ist er in der Lage,<br />

tief zu den Produkten zu blicken.<br />

Er kann beispielsweise den Aufdruck<br />

auf Glasflaschen, Dosen<br />

und anderen gekrümmten Flächen<br />

inspizieren. Der Sensor ist<br />

optional mit einer Lesebreite<br />

von 300 bis 1.800 mm erhältlich.<br />

die Datenbank des Kunden und<br />

auf das Display übertragen.<br />

Um Verwechslungen auszuschließen,<br />

wird der Prüflings -<br />

träger zuvor über einen Barcodescanner<br />

identifiziert. Ob eine<br />

Linse für gut befunden wurde,<br />

wird in einem Rot-Grün-Farbschema<br />

angezeigt. Dadurch<br />

wird das Sortieren einfach,<br />

schnell und sicher.<br />

■<br />

Dank der hohen Zeilenrate von<br />

bis zu 90 kHz und einer Abtastgeschwindigkeit<br />

von bis zu<br />

20 m/s eignet sich der VTCIS insbesondere<br />

für sehr schnell laufende<br />

Inspektionsprozesse. Er<br />

ist optional mit einer Lesebreite<br />

von 260 bis 1.960 mm verfügbar<br />

und bietet eine lückenlose Sensorgeometrie<br />

mit einer großen<br />

Auswahl an Beleuchtungen. Die<br />

Sensoren können ihre Auflösung<br />

und Beleuchtung (Monochrom/RGB)<br />

im laufenden Betrieb<br />

ändern. Dadurch ist eine<br />

unterschiedliche Betrachtung<br />

von Teilen desselben Objekts<br />

mit unterschiedlichen Auflösungen<br />

und Farben möglich, sogar<br />

bei hoher Transportgeschwindigkeit<br />

und Scanweite. ■<br />

78 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Zwei Geräte, viele Möglichkeiten<br />

Die Messgeräte von Heidenhain liefern alle zur Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose<br />

notwendigen Informationen. Mit dem Testgerät PWT 100 und dem Prüfgerät PWM 21 haben<br />

Fachkräfte im Service und in der Instandhaltung viele praxisorientierte Möglichkeiten, sich die<br />

Informationen anzeigen zu lassen, sie auszuwerten und die Messgeräte zu analysieren.<br />

Das PWT 100 ist ein Testgerät zur Funktionskontrolle sowie<br />

Justage, das PWM 21 ein Prüfgerät zur Diagnose<br />

und Justage von Messgeräten. Beide Geräte zeichnen<br />

sich durch ihre einfache Bedienung und vor allem durch<br />

die leicht verständliche Darstellung der Ergebnisse aus.<br />

So bieten sie eine unkomplizierte Unterstützung bei der<br />

Inbetriebnahme, Justage, Überwachung und Diagnose.<br />

Dank regelmäßiger kostenloser Firm- und Software-Updates<br />

bleiben die Geräte immer auf dem Stand der Technik<br />

und können sowohl bestehende als auch kommende<br />

Messgerätegenerationen testen und prüfen.<br />

Das PWT 100 ist vor allem für den mobilen Einsatz<br />

bei der Funktionskontrolle von Messgeräten in Maschinen<br />

und Anlagen vor Ort in der Fertigung gedacht. Dafür<br />

bringt es kompakte Abmessungen, ein robustes Design<br />

und einen integrierten 4,3“-Touchscreen mit. Der<br />

Nachfolger der Baureihen PWT 10, PWT 17 und PWT 18<br />

weist jedoch einen höheren Funktionsumfang auf, der<br />

laufend durch Firmware-Updates erweitert wird.<br />

Das PWM 21 überzeugt mit besonders niedrigen<br />

Messtoleranzen, kann kalibriert werden und bietet<br />

darüber hinaus einen großen Funktionsumfang. So ist<br />

Das PWM 21 ist ein Prüfgerät mit<br />

besonders engen Messtoleranzen<br />

für umfassende Diagnose- und<br />

Justage-Aufgaben. Bild: Heidenhain<br />

neben dem Einsatz bei der Inbetriebnahme und Funk -<br />

tionskontrolle auch eine Diagnose im geschlossenen<br />

Regelkreis möglich. Zusammen mit der ATS-Software ist<br />

es ein komplettes Justage- und Prüfpaket. Zum Funk -<br />

tionsumfang gehören ein Verbindungsdialog, Positionsanzeigen,<br />

Diagnosefunktionen, Anbau- und Prüf -<br />

assistenten sowie die Anzeige und Änderung von<br />

Speicherinhalten.<br />

■<br />

Koordinatenmessgeräte<br />

Alte Controller behalten ihre Leistungsfähigkeit<br />

Prüfmethode<br />

Auskunft über die<br />

Schweißnahtqualität<br />

Hexagon hat seine RC-Linie von Retrofit-<br />

Controllern erweitert. Diese Linie erhält die<br />

Leistungsfähigkeit von Geräten mit veralteten<br />

oder nicht-aufrüstbaren Controllern<br />

und gestattet deren Aufrüstung mit den<br />

neuesten Sensoren sowie der aktuellsten<br />

Software für Koordinatenmessgeräte. Die<br />

Retrofit-Controller RC241 und RC4K ergänzen<br />

das Angebot des RC1 und vervollständigen<br />

so die RC-Produktlinie. Kunden bekommen<br />

eine Lösung für die Nachrüstung ihrer<br />

Koordinatenmessgeräte sowohl aktueller<br />

als auch nicht mehr aktiver Anbieter. Dank<br />

der R-Tune-Technologie verbindet sich jeder<br />

Controller automatisch mit jedem beliebigen<br />

Koordinatenmessgerät. Zudem tragen<br />

die Controller mit einem breiten Spektrum<br />

an Ausgangsspannungen den individuellen<br />

Leistungsanforderungen der Kunden Rechnung.<br />

■<br />

Das SKZ untersucht die zerstörungsfreie<br />

Prüfmethode Bead-Bend-Back-Test (BBBT)<br />

für den Rohrleitungsbau. Bis Oktober 2019<br />

soll in Kooperation mit Netzgesellschaften<br />

und Rohrherstellern das Verfahren untersucht<br />

und gegebenenfalls validiert werden.<br />

Darüber hinaus sollen die Möglichkeiten sowie<br />

die Grenzen des BBBT evaluiert werden.<br />

Der BBBT nutzt die für Heizelementstumpf-<br />

Schweißverfahren charakteristische<br />

Schweißwulst der Fügezone, um Aussagen<br />

über die Schweißnahtqualität zu treffen.<br />

Dabei wird die Wulst nach der optischen Begutachtung<br />

von der Rohrwandung abgeschält<br />

und über eine Umlenkrolle gebogen.<br />

Treten dabei Spalteffekte oder andere optische<br />

Auffälligkeiten an der Wulst auf, lassen<br />

sich Rückschlüsse auf mögliche Einschlüsse<br />

oder Schweißfehler ziehen.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 79


:: <strong>Quality</strong> World<br />

Forscher schätzen den Zebrafisch wegen<br />

seiner Transparenz – bis ins frühe<br />

Larvenstadium hinein können sie seine<br />

Zellen und Organe unter dem Lichtmikroskop<br />

beobachten, ohne die Embryonen<br />

dabei zu verletzen Bild: Einblick/Fotolia<br />

Laborautomation mit industrieller Bildverarbeitung und Deep Learning<br />

Zebrafischeier blitzschnell klassifiziert<br />

Die Eier von Zebrafischen eignen sich als Modellorganismen für die Gen- und Wirkstoffforschung,<br />

denn sie besitzen fast alle Gene, die Menschen auch haben. Die Probenvorbereitung erfolgt<br />

bislang manuell – ein zeitaufwändiger Prozess. Eine neue Technologie vereinzelt und sortiert die<br />

Fischeier mithilfe eines ausgeklügelten Machine-Learning-Algorithmus künftig automatisch.<br />

Der Zebrafisch, auch Zebrabärbling genannt, ist seit langem<br />

ein beliebter Modellorganismus in der Zell- und<br />

Molekularbiologie. Die 6 cm langen Winzlinge entwickeln<br />

sich in durchsichtigen Eiern außerhalb des Mutterleibs.<br />

Forscher schätzen den Fisch wegen seiner<br />

Transparenz: Bis ins frühe Larvenstadium hinein können<br />

sie seine Zellen und Organe unter dem Lichtmikroskop<br />

beobachten, ohne die Embryonen dabei zu verletzen.<br />

Ein geschlechtsreifes Weibchen kann wöchentlich mehrere<br />

hundert Eier legen, die sich für die Gen- und Wirkstoffforschung<br />

im Labor eignen, etwa für die krebstoxikologische<br />

Forschung oder die Untersuchung von Herzkrankheiten.<br />

Das Genom des Zebrafischs stimmt zu 70<br />

% mit dem des Menschen überein, auch wichtige Organsysteme<br />

sind identisch – eine ideale Voraussetzung<br />

für die biomedizinische Forschung.<br />

Ein Hochdurchsatz-Analyseverfahren<br />

soll etabliert werden<br />

Diffizil ist jedoch die Probenvorbereitung der Fischeier:<br />

Diese müssen von einer Fachkraft einzeln auf ihren Befruchtungszustand<br />

untersucht, mikroskopisch klassifiziert<br />

und anschließend in einer Mikrotiterplatte abgelegt<br />

werden. Um eine Mikrotiterplatte mit 96 Gefäßen<br />

zu befüllen, benötigt eine trainierte Laborangestellte etwa<br />

12 min. Die Fehlerrate ist aufgrund der monotonen<br />

Tätigkeit erhöht.<br />

Forschende des Fraunhofer IPA in Stuttgart wollen<br />

diesen Arbeitsvorgang erheblich beschleunigen: Eine<br />

neue automatisierte Lösung soll künftig drei Eier pro Sekunde<br />

klassifizieren. Die befruchteten Eier werden in<br />

weniger als zwei Minuten in eine 96-Well-Mikrotiterplatte<br />

einsortiert. Ziel ist es, ein Hochdurchsatz-Analyseverfahren<br />

zu etablieren, das sich in eine vollautomatisierte<br />

Anlage integrieren lässt, um den Probendurchsatz<br />

zusätzlich zu erhöhen. Das Ministerium für Wirtschaft,<br />

Arbeit und Wohnungsbau des Landes Baden-Württemberg<br />

fördert die Entwicklung des Verfahrens im Rahmen<br />

des Projekts „Applikationszentrum Labor 4.0 – Das Labor<br />

in der Cloud“.<br />

„Mit unserer Technologie entlasten wir nicht nur Laboranten<br />

bei der Aufbereitung der Proben, sondern umgehen<br />

den Engpass in der Prozesskette, senken die Personalkosten<br />

und beschleunigen beispielsweise die Erforschung<br />

von Medikamenten“, sagt Bastian Standfest,<br />

80 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


Optische Sensoren prüfen, ob der<br />

Befruchtungsvorgang erfolgreich<br />

war. Das Kamerasystem detektiert<br />

anschließend den Befruchtungszustand<br />

mithilfe des Deep-Learning-Algorithmus,<br />

der die verschiedenen<br />

Zellstadien identifiziert<br />

Bild: Fraunhofer IPA<br />

Erste Tests des Fraunhofer IPA sind<br />

vielversprechend, die Falsch-Positiv-Rate<br />

ist gering; unbefruchtete<br />

Eier wurden nur in 0,2 % der Fälle<br />

als befruchtet klassifiziert<br />

Bild: Fraunhofer IPA<br />

Wissenschaftler der Gruppe „Technologie- und Geräteentwicklung“<br />

in der Abteilung „Laborautomatisierung<br />

und Bioproduktionstechnik“ am Fraunhofer IPA. Gemeinsam<br />

mit Gruppenleiter Martin Thoma und den<br />

Kollegen Xi Chen und Sascha Getto der Abteilung „Bildund<br />

Signalverarbeitung“ entwickelt er den automatisierten<br />

Fischeisortierer, der derzeit als Prototyp vorliegt.<br />

Herzstück des Sortierers ist ein Kamerasystem, das den<br />

Befruchtungszustand in Kombination mit einem Machine-Learning-Algorithmus<br />

erkennt.<br />

Deep-Learning-Algorithmus, der die<br />

verschiedenen Zellstadien identifiziert<br />

Die befruchteten und unbefruchteten Eier werden zunächst<br />

aus einem belüfteten Behälter mit einer rotierenden<br />

Spritze aufgesaugt und in eine Transferflüssigkeit<br />

verteilt, um im nächsten Schritt in einen Fluidik-Kanal<br />

geleitet und dort vereinzelt zu werden. Optische<br />

Sensoren prüfen, ob der Vorgang erfolgreich war. Das<br />

Kamerasystem detektiert anschließend den Befruchtungszustand<br />

mithilfe des Deep-Learning-Algorithmus,<br />

der die verschiedenen Zellstadien identifiziert.<br />

„Wir trainieren den Algorithmus durch eine Datenbank<br />

mit Bildern von klassifizierten Fischeiern. Dabei<br />

definiert er die diversen Merkmale der Zellstadien und<br />

trifft so eine Aussage, ob ein Ei befruchtet ist oder<br />

nicht“, erläutert Standfest den Prozess. Die befruchteten<br />

Eier werden durch einen Druckstoß vom Fluidik-<br />

Chip in die Mikrotiterplatte abgelegt. Erste Tests sind<br />

vielversprechend, die Falsch-Positiv-Rate ist gering – unbefruchtete<br />

Eier wurden nur in 0,2 % der Fälle als befruchtet<br />

klassifiziert. Das Forscher-Team geht davon<br />

aus, mehrere tausend Eier pro Stunde einsortieren zu<br />

können.<br />

Derzeit arbeiten Standfest und seine Kollegen daran,<br />

die Geschwindigkeit des Prozesses zu maximieren, auch<br />

der Algorithmus wird optimiert. „Durch die ständige<br />

Rückkopplung der neu aufgenommenen Bilder verbessern<br />

wir diesen sukzessive, Ziel ist die Entwicklung eines<br />

selbstlernenden Systems“, so Standfest. „Es lässt sich<br />

auch an weitere makroskopische Sortierprozesse anpassen,<br />

etwa zum automatischen Vereinzeln und Klassifizieren<br />

anderer Organismen.“<br />

Der aktuelle Aufbau dient als erster Anwendungsfall<br />

für ein intelligentes und selbstlernendes System. Diese<br />

Plattformtechnologie dient als Einstieg in Biointelligente<br />

Systeme und kann zukünftig an verschiedene Anwendungsbereiche<br />

angepasst werden. Zusätzlich unterstützt<br />

ein solches Vorhaben die Biologische Transformation<br />

beziehungsweise die generelle Schnittstelle zwischen<br />

Biologie und Technik.<br />

■<br />

Das Projekt Labor 4.0<br />

Im Rahmen des das Forschungsvorhabens „Applikationszentrum Labor<br />

4.0 – Das Labor in der Cloud“ am Fraunhofer IPA in Stuttgart sollen<br />

in Anlehnung an „Industrie 4.0“ Laborprozesse soweit wie möglich<br />

automatisiert, digitalisiert und vernetzt werden. Durch die Integration<br />

verschiedener automatisierter Instrumententypen in Form<br />

einer modernen, kognitiv arbeitenden Laboreinrichtung unter Zuhilfenahme<br />

von Robotik und Digitalisierung kann der menschliche Input<br />

wesentlich reduziert werden. Das bedeutet, anstatt wie bisher<br />

den Großteil ihrer Zeit mit sich wiederholender manueller Arbeit zu<br />

verbringen, können sich Forscher und Wissenschaftler wieder auf<br />

den kreativen Prozess der Forschung sowie der Interpretation von<br />

Forschungsdaten konzentrieren. In dem Vorhaben arbeiten Techniker,<br />

IT- und Naturwissenschaftler eng interdisziplinär zusammen.<br />

Durch die Einbindung der Projektgruppe für Automatisierung in der<br />

Medizin und Biotechnologie (PAMB) in Mannheim ist insbesondere<br />

auch die Perspektive effizienterer Laborprozesse in der Klinik abgedeckt.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 81


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82 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018


:: Impressum<br />

:: Firmenindex (Redaktion/Anzeige)<br />

ISSN 1436-2457<br />

Herausgeberin:<br />

Katja Kohlhammer<br />

Verlag<br />

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH<br />

Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen,<br />

Germany<br />

Geschäftsführer:<br />

Peter Dilger<br />

Verlagsleiter:<br />

Peter Dilger<br />

Chefredakteur:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Werner Götz, Phone +49 711 7594-451<br />

Redaktion:<br />

Sabine Koll, Markus Strehlitz<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Daniela Engel, Phone +49 711 7594-452<br />

E-Mail: qe.redaktion@konradin.de<br />

Layout:<br />

Vera Müller, Phone +49 711 7594-422<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Joachim Linckh, Phone +49 711 7594-565<br />

E-Mail: joachim.linckh@konradin.de<br />

Auftragsmanagement:<br />

Annemarie Olender, Phone +49 711 7594-319<br />

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 37 vom 1.10.2018<br />

Leserservice<br />

Ute Krämer, Phone +49 711 7594-5850,<br />

Fax +49 711 7594-15850<br />

E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> erscheint 4 x jährlich. Bezugs preise:<br />

Inland 68,40 € inkl. Versand kosten und MwSt.; Ausland:<br />

68,40,- € inkl. Versandkosten. Einzelverkaufspreis: 17,20 €<br />

inkl. MwSt., zzgl.Versandkosten.<br />

Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum<br />

bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.<br />

Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier Wochen<br />

zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt werden.<br />

Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist von<br />

jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />

Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen oder höherer<br />

Gewalt entsteht kein Anspruch auf Ersatz.<br />

Auslandsvertretungen:<br />

Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long<br />

Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256<br />

862589, Fax 01256 862182, E-Mail: media@jens.demon.<br />

co.uk; Switzerland IFF media ag, Frank Stoll, Technoparkstrasse<br />

3, CH-8406 Winterthur, Tel: +41 52 633 08 88, Fax:<br />

+41 52 633 08 99, e-mail: f.stoll@iff-media.ch; Japan:<br />

Media house Inc., Teiko Homma, Kudankita 2-Chome Building,<br />

2-3-6, Kudankita, Chiyoda-ku, Tokyo 102, Phone<br />

03 3234–2161, Fax 03 3234–1140, E-Mail: homma@me<br />

diahs.com; USA: D.A. Fox Advertising Sales, Inc. Detlef Fox,<br />

5 Penn Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001, Phone<br />

+1 212 8963881, Fax +1 212 6293988, detleffox@com cast.<br />

net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Berichte keine Gewähr.<br />

Eingesandte Manuskripte unterliegen der evtl. redak -<br />

tionellen Kürzung oder Erweiterung. Korrekturabzüge<br />

können leider nicht zur Verfügung gestellt werden.<br />

Alle in <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich<br />

geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen,<br />

vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art, nur<br />

mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

ADDITIVE .................................................................67<br />

Aerotech .................................................................. 68<br />

Alicona .............................................................. 58, 69<br />

AMETEK ....................................................................46<br />

BABTEC .....................................................................82<br />

Brüder Neumeister ..............................................47<br />

BYK-Gardner ........................................................... 76<br />

Confovis ................................................................... 77<br />

ConSense ............................................................ 6, 13<br />

Deutsche Hochschulwerbung<br />

und -vertriebs GmbH ..................................64-65<br />

DGQ ........................................................................... 36<br />

Faro ............................................................................ 77<br />

Fraunhofer Fokus ................................................. 49<br />

Fraunhofer IPA ....................................................... 80<br />

Fraunhofer IPM ..................................................... 30<br />

Gesellschaft für Bild- und Signalverarbeitung<br />

GBS mbH ............................................44<br />

Heidenhain ............................................................. 79<br />

Hematech ............................................................... 77<br />

Hexagon Metrology .....................................34, 79<br />

IDS Imaging ............................................................ 72<br />

Inficon ....................................................................... 74<br />

IQM Tools .................................................................11<br />

iqs Software ...........................................................53<br />

Jenoptik Industrial Metrology .................42-43<br />

Koh Young Europe GmbH ................................. 21<br />

Lippok & Wolf ........................................................ 74<br />

Mahr ..........................................................................32<br />

MCD Elektonik ...............................................51, 66<br />

Micro-Epsilon ....................................................3, 70<br />

Micronise ................................................................. 50<br />

Mitutoyo .................................................................. 52<br />

MKS Instruments ................................................. 76<br />

Nextsense ............................................................... 78<br />

OGP Meßtechnik ..................................................59<br />

Ophir Photonics .................................................... 76<br />

OPTOMETRON ................................................71, 73<br />

Optosurf GmbH ....................................................45<br />

Optris ...........................................................................9<br />

PCCL – PolymerCompetence Center<br />

Leoben ...................................................................... 22<br />

POLYTEC ...................................................................40<br />

Q-DAS ........................................................................61<br />

Renishaw ................................................................. 18<br />

Reusch Rechtsanwälte ....................................... 13<br />

SenseIT ..................................................................... 72<br />

Sensopart ................................................................ 60<br />

Sensotech ................................................................ 76<br />

Shimadzu ................................................................55<br />

Sill Optics .................................................................63<br />

SKZ ............................................................................. 79<br />

Splunk ....................................................................... 10<br />

Feinmess Suhl .......................................................71<br />

Technische Akademie Wuppertal ................. 51<br />

Tichawa .................................................................... 78<br />

Trioptics .................................................................... 78<br />

TU Kaiserslautern ................................................ 38<br />

TÜV Rheinland ...................................................... 14<br />

Weiss .........................................................................15<br />

Werth Messtechnik ........................................5, 54<br />

Wirth + Partner ..................................................... 17<br />

Witte Barskamp .................................................... 78<br />

Carl Zeiss Industrielle Messtechnik ..............33<br />

Zwick Roell .......................................................71, 62<br />

Druck:<br />

Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen<br />

Printed in Germany<br />

© 2018 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> 04.2018 83


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