Qualitiy Engineering Plus P1.2019

www.qe-online.de 

P1.19 

Control: Alle Highlights auf der Messe 

Koordinatenmesstechnik | Roundtable zum Thema Digitalisierung 

Software | Wie QM den Überblick über die Datenflut behält 

Automatisierung | Wie Messtechnik den Closed Loop ermöglicht 

PLUS 

TITELTHEMA 

Messerscharfe Messergebnisse 

Klostermann liefert Multisensor-Messmaschine von OGP an Zwilling

MIT NUR EINEM 

TOUCH DEN 

OPTIMALEN CT-SCAN 

AUSWÄHLEN 

GEMINY 

MEHR ALS BEWEGUNG 

1 SOFTWARE – 8 TRAJEKTORIEN 

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Ansichten :: 

Digitalisierung 

statt Industrie 4.0 

Acht Jahre ist es her, seitdem der Begriff Industrie 4.0 

erstmals thematisiert wurde – seinerzeit auf der Hannover 

Messe. Die vierte industrielle Revolution wollte 

man mit diesem Begriff beschreiben. Seitdem haben 

Wissenschaftler, Experten und auch wir Journalisten 

viel über das Thema geschrieben. Zum Beispiel haben 

wir in Quality Engineering oft darüber diskutiert, was 

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung bedeutet und 

wann das Konzept Realität wird. Mittlerweile wissen 

wir, dass die Revolution noch längst nicht in allen Fabriken 

angekommen ist. Vieles funktioniert noch nicht so 

wie gewünscht. So fehlen zum Beispiel standardisierte 

Schnittstellen, um Mess- oder Prüfdaten von einem 

System automatisiert in ein anderes zu übertragen. 

Der Closed Loop ist 

noch eher Wunsch als 

Wirklichkeit in den 

Fabriken 

Sabine Koll, Redaktion 

qe.redaktion@konradin.de 

Solche standardisierten Schnittstellen sind aber notwendig, 

wenn Messergebnisse im Sinne eines Closed 

Loop zur Verbesserung von Produktionsprozesse herangezogen 

werden sollen. In unserem Beitrag zur Automatisierung 

der Messtechnik (ab Seite 26) stufen die 

von uns befragten Branchenexperten den Closed Loop 

auf breiter Front denn auch noch eher als Wunsch denn 

als Wirklichkeit ein. 

Gleichwohl hat die Digitalisierung in den vergangenen 

acht Jahren Qualitätssicherung und -management sehr 

stark durchdrungen. In der Koordinatenmesstechnik 

zum Beispiel sind PMI (Product Manufacturing Information) 

und das virtuelle Koordinatenmessgerät 

VCMM aktuelle Themen, wie unser traditioneller 

Roundtable ab Seite 8 zeigt. Und schließlich müssen 

große Datenmengen gehandelt werden, um aus diesen 

mittels Software die richtigen Rückschlüsse zu ziehen. 

Dazu lesen Sie in unserem Beitrag über die aktuellen 

Software-Trends ab Seite 14. 

Quality Engineering PLUS 01.2019

:: Inhalt 

▶ Mehr messen, 

schneller messen – ohne 

Automatisierung sind diese Anforderungen 

nur schwer zu realisieren 

▼ Beim Traditionsunternehmen 

Zwilling hat sich eine Multisensor- 

Messmaschine von OGP schon nach 

wenigen Monaten bewährt 

22 

26 

Management 

06 Control 2019 

Die Highlights der Messe 

08 Roundtable 

Experten diskutieren über 

die digitalisierte Messtechnik 

14 Software-Trends 

Systeme helfen in der Datenflut 

und bei der Zusammenarbeit 

18 Bettina Schall im Interview 

Die Messechefin über 

die Ausrichtung der Control 

20 Datenplattform 

Kombination von Qualitäts- und 

Product-Lifecycle-Management 

Titelthema 

22 Multisensorik 

Maschine von OGP beschleunigt 

Messprozesse bei Zwilling 

Technik 

26 Umfrage 

Die Trends in der 

automatisierten Messtechnik 

30 Werkzeugmaschine 

Sensoren sollten sich 

einfach integrieren lassen 

32 Konfokale 3D-Messtechnik 

Studie zur Qualifizierung 

von Mikro-Vias 

34 Koordinatenmessgerät 

Beschleunigte Werkzeugentwicklung 

bei Mapal 

37 Fertigungsbegleitende QS 

3D-Gerät steigert 

Produktivität bei Mauth 

40 Industrielle CT 

Systemqualifizierung 

braucht Expertenwissen 

42 3D-Technologie 

Spezielle Kameras vereinfachen 

Shape-from-Shading 

44 Medizintechnik 

Optimierte QS dank 

weniger Mess- und Prüfmittel 

46 Geräte-Validierung 

Artefakte sichern exakte Messungen 

48 Automatisierung 

Scheuermann + Heilig erhöht 

Messdurchsatz mit Lösung von Komeg 

50 Werkstoffprüfung 

VDA 278 hilft bei der 

Verbesserung von Produkten 

52 Lehrenprüfung 

Automatisierung macht 

Verzahnungslehre zukunftsfähig 

54 Retrofitting 

Alt-Röntgensystem wird 

wiederbelebt 

4 Quality Engineering PLUS 01.2019

◀ Entwicklung von Mapal 

setzt auf hochgenaues Koordinatenmessgerät 

von Zeiss 

34 

▼ Roundtable-Teilnehmer 

sind sich einig: Digitalisierung 

in der Messtechnik hat Potenzial, 

aber braucht noch Zeit 

Durch Innovation 

immer einen Schritt 

voraus 

TomoScope ® XS Plus 

Mehr Messvolumen auf kleinem Raum 

TomoScope ® FQ 

Schnelle Inline-Messung 

8 

WinWerth ® FormCorrect 

Fertigungsprozesse perfektionieren 

WinWerth ® TomoAssist 

Tomografieren leicht gemacht 

WinWerth ® 9 unter Windows 10 

Multisensorik virtuos nutzen 

56 Positionserfassung 

Lösung für belastbare Systeme erfüllt 

unterschiedlichste Anforderungen 

58 Universalprüfmaschinen 

Mit passendem Zubehör werden 

Alleskönner zu Spezialisten 

60 Additive Fertigung 

Laserscanner optimieren 

DMLS-Maschinen 

62 Produkt-Highlights der Control 

67 Firmenindex 

Vollautomatisierte Werkzeugkorrektur 

mit WinWerth ® FormCorrect 

67 Impressum 

Messe Control 

07.05. – 10.05.2019 

Halle 7, Stand 7101 

Quality Engineering PLUS 01.2019 

Telefon +49 641 7938-519 

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:: Management 

Rund 900 Hersteller und 

Anbieter aus mehr als 30 

Ländern zeigen auf der 

Control ihre Lösungen 

Bild: Schall 

Die Themen der Control 2019 

Smarte Qualitätskontrolle 

Alles rund um die Qualitätssicherung und das Qualitätsmanagement – die Control zeigt es auf 

ihren Ständen. Zu den thematischen Schwerpunkten zählen in diesem Jahr digitale Lösungen sowie 

Multisensorik. Daneben wird auch die Bildverarbeitung eine Rolle spielen. Und mithilfe von 

Methoden der künstlichen Intelligenz lassen sich aus Daten schneller Ergebnisse ableiten. 

Wer sich über den aktuellen Stand von Technologien 

und Dienstleistungen in Sachen Qualitätssicherung 

(QS) kundig machen möchte, für den gibt es im Frühling 

nur den Weg nach Stuttgart. Vom 7. bis 10. Mai 2019 

präsentieren rund 900 Hersteller und Anbieter aus 

mehr als 30 Ländern auf der Control ihre Lösungen zu 

diesen Themenfeldern. 

Eine der Schwerpunkte der Messe wird die Digitalisierung 

sein. Denn die macht auch vor der QS-Branche 

nicht halt. Moderne Messtechnik liefert heute immer 

präzisere Daten, die mehr denn je maschinell ausgelesen 

und interpretiert werden. 

Der Fokus auf die Digitalisierung zeigt sich bereits 

am Hallenplan. Die Control wird in diesem Jahr um die 

Halle 8 erweitert. Diese soll als zentrale Plattform für 

QS-Systeme, QS-Software und QS-Services dienen. Mit 

dieser Strukturierung folgt die Control laut Veranstalter 

Schall den wachsenden Anforderungen an den QS- 

Markt, der sich unter anderem durch die Digitalisierung 

und den Zwang zur durchgängigen Vernetzung dramatisch 

im Wandel befinde. 

Auch Experten wie Professor Alexander Reiterer sehen 

die steigende Nachfrage nach digitalen Funktionen. 

„Die Kunden aus der produzierenden Industrie erwarten 

nicht nur präzise und verlässliche Messdaten, sondern 

zunehmend auch eine Visualisierung dieser Daten in 

Echtzeit“, so Reiterer, Abteilungsleiter am Fraunhofer Institut 

für Physikalische Messtechnik (IPM). „Anwendungsspezifisch 

visualisierte Daten sind wie ein Werkzeug, 

mit dem sich alle Zustände zuverlässig bewerten 

und Prozesse intuitiv steuern lassen.“ Denn ohne diese 

Messdaten – von moderner Sensorik und Messtechnik 

ermittelt und von intelligenter Software in Sekundenbruchteilen 

ausgewertet – ist Qualitätssicherung in 

Echtzeit nicht möglich. 

Steigende Automatisierung weckt 

die Nachfrage nach Multisensorik 

Bei den Koordinatenmessgeräten geht der Trend außerdem 

zur Multisensorik. Auch dies lässt sich an den Ständen 

der Messtechnik-Aussteller beobachten. Zu sehen 


CONTROL 

HALLE 7 

7102 

seien „Multisensorik-Systeme in unterschiedlichsten 

Mess- und Prüftechnik-Einrichtungen für die relevanten 

QS-Anforderungen“, wie Messe-Chefin Bettina Schall 

berichtet (Interview auf Seite 18). Mit zunehmendem 

Automatisierungsgrad der Qualitätssicherung steige 

auch der Einsatz von Multisensorik, so Schall – vor allen 

Dingen in den Bereichen, wo Vielfachmessungen notwendig 

sind, um ein komplettes Bild der produzierten 

Qualität zu erhalten. 

Daneben wird auch die Bildverarbeitung wieder eine 

Rolle auf der Control spielen. Besucher, die sich speziell 

für bildgebende QS-Verfahren interessieren, finden auf 

der Messe ein großes Angebot an Vision-, Kamera- und 

Sensorik-Systemen inklusive Embedded-Technologien. 

Wie sich die Bildverarbeitung mit Künstlicher Intelligenz 

verbinden lässt, zeigt das Fraunhofer Institut für 

Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) auf seinem 

Event-Forum. Der Fokus des Forums liegt auf den 

Fähigkeiten und Einsatzmöglichkeiten von maschinellen 

Lernverfahren und kameragestützter Bildverarbeitungen 

für die Qualitätssicherung. Hierzu zählen zum 

Beispiel selbstlernende Fehlerdetektion nach dem Vorbild 

des menschlichen Sehens, Nutzung von Deep-Learning-Algorithmen 

und Embedded-Vision-Systeme. 

Laut Veranstalter ist die Sonderschau mehr als nur 

eine Orientierungshilfe bei der Auswahl einer geeigneten 

Technologie zur Lösung verschiedenster Prüfaufgaben 

in unterschiedlichen Anwendungsfeldern. Zusätzlich 

präsentieren die Aussteller im Rahmen der Sonderschau 

auch komplette berührungslose Mess- und Prüfsysteme 

zur Lösung konkreter Aufgabenstellungen. ■ 

OBERFLÄCHEN MESSEN 

Einfach, 

flexibel, 

präzise. 

Quality Engineering auf der Messe 

Auf der Control wird Quality Engineering auch dieses Jahr wieder sehr aktiv sein: 

:: Wir produzieren die offizielle Messezeitung – den Control Express. Täglich 

bereitet das Redaktionsteam im Büro auf der Messe die Ausgabe für den 

kommenden Tag vor und versorgt die Besucher mit den aktuellen News der 

Branche. 

:: Auf dem Messestand 

(Halle 6, Stand 6402) 

geben sich die Aussteller 

das Mikro in die 

Hand. In Video-Interviews 

berichten sie von 

den derzeitigen Trends 

und den Produkt-Highlights 

ihres Unternehmens. 

:: Auf unserer Web-Seite 

www.qe-online.de 

finden Sie alle News über und von der Messe – und dies schon einige Wochen 

vorher. 

:: Die interessantesten Videos sowie die wichtigsten Meldungen finden Sie 

außerdem im täglichen Newsletter. 

Melden Sie sich gleich an: www.qe-online.de/newsletter 

www.accretech.eu 


:: Management 

Roundtable zur Digitalisierung in der Messtechnik 

Viele Chancen 

und noch mehr Arbeit 

Die Fachleute mit der QE-Redaktion – von links nach rechts: Heiko 

Wenzel-Schinzer, André Martin, Sabine Koll, Roland Fröwis, Detlef 

Ferger und Markus Strehlitz Bilder: Ulrich Pfeiffer 

Auch in der Messtechnik ist die Digitalisierung ein großes Thema. 

Doch noch sind nicht alle Voraussetzungen gegeben – wie zum 

Beispiel Standards. Die Redaktion von Quality Engineering hat mit 

Experten von Hexagon, Wenzel, Werth und Zeiss über neue Möglichkeiten 

und Herausforderungen gesprochen. 

:: Welchen Einfluss hat die Digitalisierung 

auf die Messtechnik? 

Martin: Im Prinzip geht es darum, sämtliche 

Informationen, die wir durchs Messen gewinnen, 

in die Fertigung zu transportieren. 

Letztendlich bewegt sich die Koordinatenmesstechnik 

von einer Single- oder Standalone-Disziplin 

hin zu einem Fertigungs- 

Tool. Wir werden also immer näher an die 

Fertigungsprozesse gekoppelt mit unseren 

Messergebnissen. Daneben sehe ich aber 

auch die Digitalisierung bei den Maschinen 

selbst. Das geht los bei normgerechten Auswerte- 

und Filteralgorithmen, die wir implementieren 

müssen. Das hat massiv zugenommen. 

Und die Koordinatenmesssysteme 

werden selbst als Digital Twins behandelt. 

Das ermöglicht es zum Beispiel, Simulationen 

durchzuführen. 

Ferger: Die Frage ist, was man als Messtechniker 

unter Digitalisierung versteht, denn 

Die Diskussionsteilnehmer 

:: André Martin, Chief Metrology Officer, Hexagon 


:: Dr. Heiko Wenzel Schinzer, Geschäftsführer/Chief 

Digital Officer, Wenzel Group (Halle 5, Stand 

5001) 

:: Detlef Ferger, Vertriebsleiter/Prokurist 

Werth (Halle 7, Stand 7101) 

:: Roland Fröwis, Leiter Applications Management 

Systems, Unternehmensbereich Industrial Metrology, 

Zeiss (Halle 4, Stand 4400) 

:: Sabine Koll und Markus Strehlitz, 

Redaktion Quality Engineering 



der Begriff ist leider nicht eindeutig definiert. 

Zum einen kann es der Wunsch nach 

digitalen Information über die geometrischen 

Produkteigenschaften sein. Das Gerät 

ermittelt Messwerte, und was der Anwender 

dann im Falle von Offline-Lösungen mit 

den Informationen macht, wissen wir zumeist 

nicht. Wenn wir Closed-Loop-Systeme 

liefern, erhält der Fertigungsprozess Informationen 

vom Messgerät und regelt zum 

Beispiel darüber die geometrischen Produkteigenschaften 

der Werkstücke und 

oder Werkzeuge. Das Koordinatenmessgerät 

kann ebenfalls Feedback vom Prozess bekommen. 

Beispielsweise wird ein schlecht 

gemessenes Teil nochmals zur Messung vorgeschlagen, 

wenn es verschmutzt war. Solche 

Umsetzungen sind bereits Realität. Zum 

anderen kann es bedeuten, dass man die digitale 

Kopie des Werkstücks benötigt. Diese 

Anforderung lässt sich heute sehr leicht mit 

der Computertomografie umsetzen. 

Wenzel-Schinzer: Unsere Kunden digitalisieren 

und fordern damit bei uns auch die 

Digitalisierung ein. Die Kunden sagen zum 

Beispiel: „Wir hätten Euch gerne näher an 

der Fertigung. Wir wollen eine schnellere 

Rückkopplung. Es soll alles etwas schneller 

und genauer gehen und mit schönen Bildern 

versehen werden.“ Im Grunde folgen 

wir unseren Kunden, was die Digitalisierung 

angeht, entwickeln aber natürlich auch von 

uns aus eigene Ansätze und Produkte. 

Fröwis: Letztlich geht es ja darum, dass wir 

stärker mit dem Ohr an den Bedürfnissen 

unserer Kunden sind. Und dass wir auch Lösungen 

anbieten, ohne danach gefragt zu 

werden. Denn unsere Kunden haben natürlich 

nicht so tiefe Erfahrungen bei Koordinatenmesssystemen. 

Wir müssen also auch 

selbst zeigen, was mit Digitalisierung möglich 

ist. 

:: Die Messtechnik wandert in die Fertigung 

– ist das der große Treiber? 

Ferger: Wir nehmen wahrscheinlich alle den 

Trend wahr, dass Messtechnik immer mehr 

atline oder inline betrieben wird. Der klassische 

Messraum verliert an Bedeutung. Wir 

sprechen heute oftmals von fertigungsintegrierten 

Zellen mit temperaturkompensierten 

Messgeräten, mit Feedback an Leitrechner 

und ERP-Systeme, mit Teilezuführung. 

Das wird getrieben von steigender Produktkomplexität, 

Produkthaftungsthemen und 

natürlich von mittlerweile verfügbarer Sensorik, 

die in Fertigungsgeschwindigkeit 

Messprozesse abbilden kann. 

Martin: Die klassische Koordinatenmesstechnik 

wird immer mehr zugunsten der 

fertigungsnahen oder fertigungsintegrierten 

Messtechnik abgelöst. Und die Koordinatenmessgeräte 

werden hauptsächlich für 

die Rückführung verwendet – im Prinzip als 

Referenzmaschine. Wir werden häufig gefragt: 

„Eure Sensoren sind gut. Können wir 

die nicht direkt integrieren, am besten in der 

Werkzeugmaschine?“ 

Wenzel-Schinzer: Wobei ich natürlich den 

Nachteil habe, dass ich dann mit der gleichen 

Maschine messe, mit der ich fertige. 

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Klein, leicht und leistungsstark: Mitutoyo bringt ein neues 

kabelloses System namens “U-WAVE fit” auf den Markt, 

das Messergebnisse von Digimatic Messschiebern und 

Bügelmessschrauben zu einem mit einem U-Wave-R Empfänger 

verbundenen PC überträgt und direkt in Statistikprogramme oder 

Tabellenkalkulationen einfügt. Der Transmitter ist dabei kleiner 

als das Display-Modul des Handmessgeräts und bestätigt jede 

Übertragung je nach Modell per Piepton und LED-Leuchte. Für 

Produktionsumgebungen bietet Mitutoyo wahlweise 

eine IP67-Variante an. 

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:: Management 

Martin: Dazu haben wir ja mittlerweile 

auch Industriearbeitskreise in Deutschland, 

an denen ich auch teilnehme. Es gibt auch 

bei uns im Konzern dafür entsprechende Lösungen. 

„Wir müssen daran arbeiten, dass 

Messprogramme schneller erstellt werden 

können“, sagt Detlef Ferger 

Ferger: Am Ende des Tages brauchen aber 

viele Kunden trotzdem genau diese doppelte 

Absicherung. Sie benötigen eine zweite 

Maschine, die messmittelfähige Ergebnisse 

produziert. Das Messen in der Bearbeitungsmaschine 

ist der erste Schuss, damit 

Ferger: Wenn man sich anschaut, wohin 

sich das entwickelt – also Schnittstelle A, 

Schnittstelle B, Konstrukteur C, Konstrukteur 

Y – dann ist noch sehr viel zu tun, um 

einheitliche Schnittstellen zu schaffen. Vielleicht 

ist hier einmal PMI eine Lösungsmöglichkeit. 

ich eine Serie „nicht vergeige“. Aber für die 

Qualitätssicherung wird man weiterhin auf 

spezielle Messgeräte angewiesen sein, denn 

wer möchte schon seine Eingriffsgrenzen 

unnötig hoch setzen, um die Unsicherheiten 

der Fertigungsmaschine mit integrierter 

Messtechnik auszugleichen. 

:: Wie sieht es denn mit dem Closed Loop 

aus? Der ist zur Zeit ein angesagtes Thema. 

Martin: Jeder Hersteller kann Referenzkunden 

präsentieren. Aber es gibt noch keine 

Durchgängigkeit im Markt. Wir können 

noch nicht sagen, dass jeder Kunde einen 

Closed Loop umgesetzt hat. 

Fröwis: Jede Anwendung differenziert sehr 

stark. Man kann kann keine Lösung 1:1 kopieren. 

Denn bei jedem Kunden gibt es andere 

Gegebenheiten. 

Martin: Es hängt sehr viel davon ab, welche 

Schnittstellen und welche Datenformate 

der jeweilige Kunde zur Verfügung stellt. 

Das ist entscheidend dafür, wie sich Daten 

dann individuell in die Systeme integrieren 

lassen. 

Heiko Wenzel-Schinzer 

glaubt, dass es noch lange 

Zeit dauern wird, bis PMI die 

Breite der Unternehmen erreicht 

Wenzel-Schinzer: Vor 20 Jahren hat man akzeptiert, 

dass eine Lösung individuell für jeden 

Kunden erstellt wird. Heute geht man 

davon aus, dass es out of the Box bereitgestellt 

wird. Das heißt, eine Lösung ist zwar 

nicht kopierbar, aber die Mechanismen 

müssen so gut sein, dass sie quasi baukastenmäßig 

übertragbar ist. 

Ferger: Es ist ein Kennzeichen der Digitalisierung, 

dass man standardisiert vorgeht. 

:: Aber dem ist nicht so, oder? 

Martin: Es gibt eine Schnittstellenproblematik. 

Mit Industrie 4.0 haben sich sehr viele 

Industrien darauf spezialisiert, ihre eigenen 

Schnittstellen zu entwickeln. Die einen 

arbeiten mit Siemens NX, die anderen mit 

Bosch und so weiter. Von uns wird erwartet, 

dass wir all die Schnittstellen unterstützen. 

Das ist eine immense Herausforderung. Wir 

werden in jeder großen Factory mit unterschiedlichsten 

Anforderungen konfrontiert. 

:: Gut, dann sprechen wir doch mal über 

PMI – also Product and Manufacturing Information. 

Fröwis: Die größte Herausforderung dabei 

ist: Was macht der Konstrukteur? 

:: Was meinen Sie damit? 

Fröwis: Der Konstrukteur konstruiert im 

CAD-Programm und kann dabei Kombinationen 

bei der Tolerierung festlegen, die 

möglicherweise messtechnisch nicht umsetzbar 

sind. 

Ferger: Fangen wir mal von vorne an: PMI 

entsteht ja individuell beim Konstrukteur. 

Die Modelle enthalten dann zusätzlich zur 

Geometriebeschreibung der CAD-Elemente 

auch die festgelegten Bemaßungen. Zukünftig 

soll die Interpretation der Aufgabenstellung 

und die Wahl geeigneter Messstrategien 

von den PMI übernommen werden. 

Bisher fehlen jedoch Angaben zur Umsetzung 

der Spezifikationen aus den GPS-Normen 

– also Geometrical Product Specification 

– und entsprechend ausgebildete Konstrukteure. 

Daher existieren noch kaum 

CAD-Modelle mit vollständigen PMI-Daten, 

und das Messen mit PMI-Unterstützung ist 

in der Praxis noch wenig verbreitet. 

Martin: In der ISO TC213 gibt es momentan 

einen ganz starken Fokus auf das Design, also 

auf den Konstrukteur. Wir haben daher in 

der DIN beschlossen, eine sogenannte Veri- 


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fikationsarbeitsgruppe zu gründen , die sich 

mit den Themen Verifikationen auf Basis der 

Spezifikationen beschäftigt. Wir werden 

aber sehr lange brauchen, bis diese in den 

ISO-Standards abgebildet sind. 

Was macht der Konstrukteur? 

Diese Frage sieht Roland 

Fröwis als größte Herausforderung 

beim Thema 

PMI 

:: Es geht also darum, dass der Konstrukteur 

eigentlich schon Messtechnikkenntnisse 

mitbringen muss? Ist das das Problem? 

Ferger: Er sollte denken wie ein Messtechniker. 

Martin: Was glauben sie, wie häufig ich diese 

Diskussion gerade auch mit Konstruktionsexperten 

habe? Ich sage dann: „Ihr 

müsst doch bestimmte metrologische Zusammenhänge 

mitberücksichtigen in der 

Konstruktion.“ Und dann kommt die klare 

Aussage: „Nein, der Konstrukteur hat nur 

die Aufgabe, die Funktion des Bauteils oder 

der Baugruppe mit Spezifikationen zu beschreiben.“ 

:: Aber gibt es denn keine Chance, dass die 

Konstrukteure das auch beherrschen könnten. 

Müsste es nicht das Ziel sein, genau das 

zu vereinfachen? 

Ferger: Man wird natürlich immer von unterschiedlichen 

Lagern beeinflusst. Die großen 

Unternehmen haben oftmals entsprechende 

Ressourcen und das Ziel: Wenn man 

vorne das Thema ordentlich durchdacht hat, 

kann man hinten quasi automatisch nichts 

mehr falsch machen. Aber dazu müssten 

auch alle kleineren Firmen wie zum Beispiel 

Zulieferer erst einmal ihre Konstrukteure 

entsprechend ausgebildet haben, damit diese 

auch verstehen, was sie tun. 

Die klassische Koordinatenmesstechnik 

werde 

immer mehr zugunsten 

der fertigungsnahen 

oder fertigungsintegrierten 

Messtechnik abgelöst, 

berichtet André 

Martin 

:: Warum ist dann PMI so ein großes Thema? 

Martin: PMI verspricht eine generelle 

Durchgängigkeit – vom Design über die Fertigung 

bis zur Verifikation. 

Wenzel-Schinzer: PMI passt für einige Großkunden 

sehr gut. Aber es wird noch eine lange 

Zeit nicht für die Breite der Unternehmen 

geeignet sein, weil vorne die Prüfung fehlt. 

Und wenn die vorne fehlt, fehlt`s hinten 

auch. 

Fröwis: PMI verspricht ein globaler Standard 

zu werden. Ich bin allerdings der Meinung, 

dass wir bei den CAD-Systemen zu wenig 

Prüfung haben. Der Konstrukteur hat kaum 

Grenzen. Von den Informationen, die dann 

bei uns ankommen, können wir einige nicht 

nutzen, weil diese für die Messung untauglich 

sind. Das ist ein Problem. 

Ferger: Das eigentliche Problem ist: Wir 

müssen daran arbeiten, dass Messprogramme 

schneller erstellt werden können. 

:: Aber wie? Gibt es dafür Ansätze? 

Ferger: Es gibt ja bereits viele Ansätze – andere 

als PMI. Fast jeder Hersteller von Messgeräten 

bietet Offline-Programmiermodule 

an. Da lädt man die 3D-CAD-Daten hinein 

und programmiert seine Aufgaben, ohne 

sich überhaupt mit PMI beschäftigen zu 

müssen. 

Martin: Es gibt ja auch das OCR-Scannen, 

bei dem aus den Zeichnungen Messprogramme 

generiert werden. 

Fröwis: Es gibt so viele Lösungen. Die ganzen 

Karosserieleute beispielsweise haben 

ihr eigenen Lösungen. 

:: Ein weiteres Digitalisierungsthema ist 

das VCMM – das virtuelle Koordinatenmessgerät. 

Was hat es damit auf sich? 

Martin: Man simuliert dabei die verschiedenen 

Einflussgrößen auf das Messergebnis. 

Dann erhält man eine Aussage zur Messunsicherheit. 

Das wurde ursprünglich schon 

vor 20 Jahren entwickelt. Doch die Nachfrage 

im Markt stagniert, weil es sehr lange gedauert 

hat, um eine Simulation laufen zu 

lassen. Wir bei Hexagon haben vor drei Jahren 

das Projekt gemeinsam mit der PTB, unseren 

Kollegen von Zeiss und den Kalibrierlaboren 

Eumetron und Feinmess neu gestartet. 

Wir haben dabei die Schwächen des 

ersten Modells berücksichtigt und das Scanning 

– was heutzutage eine gängige Technologie 

ist – miteingebaut. Wir sind optimistisch, 

dass das Projekt auch weitergeht. 

Fröwis: Das VCMM kann die Messunsicherheit 

jetzt auch für Scanning-Messungen abschätzen. 

Leider ist der Aufwand nach wie 

vor hoch, so dass die Bedeutung der Messung 

diesen Aufwand rechtfertigen muss. 


Martin: Das VCMM hilft bei einer Abschätzung 

der Messunsicherheit. Nachteil ist, 

dass man nach wie vor eine relativ lange Simulationszeit 

braucht – trotz aller IT, die es 

heutzutage gibt. 

Martin: Wir werden es auf der 

Control noch mal vorstellen. 

Den Bedarf sehen wir hauptsächlich 

bei Kalibrierlaboren. 

Ferger: Leider behandelt das Thema nur den 

taktilen Sensor, sprich den konventionellen 

3D-Taster. Für alle anderen Sensoren ist das 

Experiment nach wie vor noch nicht zu er- 

setzen. Irgendwo muss man ja 

plausibilisieren. Wir bieten das 

VCMM für die taktile Messung 

an, aber die Nachfrage ist vernachlässigbar. 

der Stufe entsteht ein digitales Datenformat. 

Aber im Moment lässt sich das noch 

nicht weiter verarbeiten, es ist noch nicht 

austauschbar. Das ist aber die grundlegende 

Idee, so würde auch der Closed Loop einfacher. 

Martin: Da sind wir wieder bei der Standardisierung 

von Datenformaten, die zur Zeit 

noch nicht vorhanden ist. 

Fröwis: Messtechnik war schon immer die 

Schnittstelle zwischen dem realen Teil und 

der CAD. Jetzt sollen diese Informationen 

eben stärker genutzt werden. Man will sich 

zum Beispiel den ganzen Aufwand mit der 

Papierzeichnung sparen. Doch dazu brauchen 

wir die Standardisierung, die heute definitiv 

nicht gegeben ist. 

■ 

:: Vielen Dank für die Diskussion. 

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:: Vorhin wurde schon der digitale 

Zwilling erwähnt. Was genau 

ist das und welchen Nutzen 

hat er in der Qualitätssicherung? 

Martin: Der Digital Twin ist die 

möglichst vollständige Abbildung 

eines realen Bauteils oder 

Geräts und dessen Enstehungsgeschichte 

in der digitalen Welt. 

Man braucht ihn, um Simulationen 

durchführen zu können. 

Denn mit einem realem Bauteil 

kann man nichts simulieren 

oder rekonstruieren. 

Ferger: Im Grunde ist es ein zeitlich 

neben dem Bauteil entstehender, 

anwachsender Datentopf. 

Er beginnt vorne mit der 

CAD-Zeichnung, dort wird er 

quasi geboren. Das Bauteil wird 

produziert, gemessen und irgendwo 

eingesetzt. Dann geht 

es irgendwann kaputt, wird repariert 

und so weiter. Im Prinzip 

weiß man zum Beispiel in 20 

Jahren alles über das Produkt – 

wie oft es repariert wurde, wie 

oft es eingesetzt wurde, was mit 

ihm passiert ist. Soviel zur Theorie. 

Wenzel-Schinzer: Der digitale 

Twin merkt sich eben alles. Und 

wenn alles schön standardisiert 

ist, erreicht man eine schnellere 

Übertragbarkeit. Die ist theoretisch 

jetzt schon möglich. In je- 

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Software-Trends 

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Die digitale Transformation beschäftigt auch die Anbieter von Software für das 

Qualitätsmanagement. Ihre Lösungen müssen auf die neuen Anforderungen ausgerichtet 

sein. Dazu zählt unter anderem, dass sie für Übersicht in der Datenflut sorgen und die 

Zusammenarbeit unterstützen. Auch Machine Learning gewinnt zunehmend an Bedeutung. 

Software-gestütztes 

Qualitätsmanagement 

muss die intelligente Vernetzung 

von Maschinen, 

Menschen und Prozessen 

unterstützen 

Bild: Fotolia/metamorworks 

Der Autor 

Markus Strehlitz 

Redaktion 

Quality Engineering 

Die Digitalisierung hat die Unternehmen 

fest im Griff. Das hat auch Auswirkungen 

auf das Qualitätsmanagement und die Software, 

die dabei zum Einsatz kommt – zum 

Beispiel, weil zunehmend mehr Daten verarbeitet 

werden müssen. 

„Wir sehen, dass die Unternehmen durch 

die Digitalisierung große Datenmengen generieren“, 

berichtet Siegfried Schmalz aus 

der Geschäftsleitung von iqs (Halle 3, Stand 

3412). „Da wird es zunehmend schwierig, 

Wichtiges von Unwichtigem zu unterscheiden.“ 

Mit den Lösungen seines Unternehmens 

will er für Übersicht in der Datenflut 

sorgen. 

„Wir sehen unsere Aufgabe darin, die Firmen 

dabei zu unterstützen, für ihre Entscheidungsprozesse 

belastbare Informationen 

heranziehen zu können.“ Dafür bietet 

iqs laut Schmalz ein zentrales Instrument 

zum Filtern, Auswerten und Visualisieren 

von Daten. Die Applikation Analyse Center/ 

Quality Intelligence werde ständig weiterentwickelt. 

Neben dem Einsatz geeigneter 

Software-Tools wird nach Einschätzung von 

Schmalz aber auch der Bedarf an Beratung 

deutlich zunehmen – hinsichtlich Erfassung, 

Strukturierung, Auswertung und Interpretation 

der Daten. 

Digitalisierung bedeutet aber nicht nur 

rasant anwachsende Datenmengen. Es geht 

auch um eine intelligente Vernetzung von 

Maschinen, Menschen und Prozessen. 

„Auch das hat Auswirkungen auf das software-gestützte 

Qualitätsmanagement“, 

sagt Lutz Krämer, Bereichsleiter Produkte 

bei Babtec (Halle 5, Stand 5309). „So ermöglicht 

die Zusammenführung von Planungs- 


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:: Management 

Oberflächensprachen. Die Lösungen von 

Consense unterstützen daher laut Künzer 

neben komplexen Organisationshierarchien 

auch unterschiedliche nationale und internationalen 

Normen und Gesetzesvorgaben, 

mehrsprachige Inhalte sowie weitere Anforderungen, 

die eine Internationalisierung 

mit sich bringt. 

Eine Möglichkeit, Daten und Software- 

Funktionen den Nutzern an verschiedenen 

Standorten oder in unterschiedlichen Firmen 

bereit zu stellen, ist die Cloud. Das Theund 

Produktionsdaten in Echtzeit eine neue 

Lenkungsqualität.“ 

Babtec integriert laut Krämer die relevanten 

Qualitätsaufgaben in einer Software-Lösung 

und ermöglicht die Verknüpfung an 

bestehende Software-Systeme wie zum Beispiel 

ERP oder CRM. Das fördere die erfolgreiche 

Zusammenarbeit zwischen den Anwenderunternehmen 

und deren Geschäftspartnern 

in der Lieferkette. 

Schnellerer Datenaustausch 

Die Vernetzung wird somit über die Unternehmensgrenzen 

hinaus getragen. Gerade 

im Qualitätsmanagement liegt laut Professor 

Norbert Böhme in der vernetzten Zusammenarbeit 

mit Kunden und Lieferanten 

ein großes Rationalisierungspotenzial. Firmen 

könnten von einer vereinfachten Kommunikation, 

schnellerem Datenaustausch 

und der effizienteren Bearbeitung gemeinsamer 

Prozesse profitieren, so der Geschäftsführer 

von Böhme & Weihs (Halle 8, 

Stand 8302). 

Sein Unternehmen unterstützt dies mit 

dem hauseigenen CAQ-System. „Ausnahmslos 

alle Prozessbeteiligten, vom externen 

Mitarbeiter über Händler bis hin zu 

Kunden und Lieferanten, arbeiten per 

Browser-Zugriff ausschließlich und direkt 

im CAQ-System selbst“, erklärt Böhme. Es 

seien keinerlei ergänzende Softwarebausteine 

oder an Dritte ausgelagerte Kommunikationsplattformen 

notwendig. 

Software unterstützt auch die Zusammenarbeit mit den Lieferanten Bild: Babtec 

Software-Anbieter Consense (Halle 8, 

8103) verfolgt ebenfalls ein übergreifendes 

Konzept. Dabei geht es aber vor allem um 

die Verknüpfung der verschiedenen Standorte 

eines Unternehmens. „Viele unserer 

standortübergreifenden oder weltweit agierenden 

Kunden wollen ihre Managementsysteme 

auf internationaler Ebene betreiben“, 

sagt Alexander Künzer aus der Geschäftsführung 

von Consense. 

Dabei gehe es um deutlich mehr als einfach 

nur die Verwendung verschiedener 

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ma ist mittlerweile auch im Qualitätsmanagement 

angekommen. 

„Wir nehmen wahr, dass die bisher von 

den Unternehmen gezeigte Zurückhaltung 

in Bezug auf die Nutzung von cloud-basierten 

Lösungen für Qualitätsmanagementsysteme 

sich gerade wandelt“, so Künzer. 

„Als Kompromiss wird dann oft auch die 

Company Cloud gesehen.“ 

Eine firmeninterne Cloud dient vor allem 

zur Erfüllung der Sicherheitsanforderungen. 

Denn dieses Thema sorgt nach wie vor für 

die größten Bedenken, wenn Firmen sich 

mit Cloud-Lösungen beschäftigen. 

Machine Learning gehören zu den Treibern 

der digitalen Transformation. Sie halten 

jetzt auch Einzug in das Qualitätsmanagement 

und die Qualitätssicherung. 

„Wir sind überzeugt, dass durch Machine 

Learning eine vorausschauende Qualitätssicherung 

möglich sein wird“, meint Schmalz 

von iqs. „Aus den Maschinenparametern 

werden wir lernen, die Produktmerkmale 

vorauszusagen.“ Im Rahmen eines Forschungsprojekts 

entwickelt sein Unternehmen 

gemeinsam mit GBO Datacomp, Festo, 

dem Werkzeugmaschinenlabor der RWTH 

Aachen und dem Fraunhofer-Institut für 

Mit Künstlicher Intelligenz 

könnte eine vorausschauende 

Qualitätssicherung 

möglich werden 

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Für Böhme & Weihs steht Security daher 

zur Zeit ganz oben auf der Agenda. „Mit 

steigender Vernetzung steigt auch das Risiko 

möglicher Angriffspunkte für einen unberechtigten 

Zugriff von außen, um sensible 

Qualitätsmanagementdaten zu stehlen, zu 

manipulieren oder ganze Geschäftsprozesse 

zu beeinflussen“, sagt Böhme. „Cyber-Sicherheit 

beziehungsweise Informationssicherheit 

wird eine Grundvoraussetzung in 

der unternehmerischen Digitalisierungsstrategie 

– und damit auch eine Grundvoraussetzung 

an CAQ-Systeme.“ 

Grundlage für die sichere Vernetzung im 

eigenen CAQ-System sei eine mehrstufige 

Sicherheitsarchitektur, wie Böhme berichtet. 

Diese eröffne alle Möglichkeiten der digitalen 

Zusammenarbeit, basierend auf der 

Verfügbarkeit, Vertraulichkeit und Integrität 

der Daten. „Die Kontrolle über die Daten 

und die Tiefe der Vernetzung liegt immer 

nur beim Inhaber des CAQ-Systems.“ 

Im Zusammenhang mit der Digitalisierung 

spielt auch die Künstliche Intelligenz 

(KI) eine wichtige Rolle. KI-Methoden wie 


Produktionstechnologie ein so genanntes 

Quality Data Module. Dieses soll in Zukunft 

sowohl die Aufbereitung und Bereitstellung 

als auch die Auswertung der risikomanagement-relevanten 

Informationen der Produktion 

übernehmen. 

Realität fern von den Erwartungen 

Krämer von Babtec sieht ebenfalls das Potenzial 

von KI. Bisherige Erfahrungen zeigten 

jedoch „einen nicht unerheblichen Aufwand 

zum Aufbau selbstlernender Systeme 

– so genannter Automaten“. Seiner Meinung 

nach wird deutlich, dass sich manche 

Erwartung der Stakeholder fern der aktuellen 

Realität bewegen. 

Babtec beschäftigt sich derzeit in einem 

Projekt um den Nachweis, dass Entscheidungen 

in einem Serviceprozess von einem 

Automaten besser und schneller getroffen 

werden können. „Dieser Nachweis wurde erbracht, 

jedoch entsprach der dafür notwendige 

Aufwand nicht den Erwartungen“, sagt 

Krämer. 

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:: Management 

Bettina Schall gibt einen Ausblick auf die Control 2019 

„Die Qualitätssicherung beeinflusst 

alle Unternehmensbereiche“ 

Die Control zeigt das ganze Spektrum an Technologien und 

Dienstleistungen für die industrielle Qualitätssicherung. Messe-Chefin 

Bettina Schall berichtet von den Highlights in diesem Jahr und erklärt, was 

es mit dem neuen Hallenkonzept auf sich hat. 

Bettina Schall ist Geschäftsführerin des 

Messeveranstalters P.E. Schall Bild: Schall 

:: Bei der Messtechnik ist Multisensorik eines 

der großen Themen. Wie wird die Control 

diesen Trend abbilden? 

Schall: Mit zunehmendem Automatisierungsgrad 

der Qualitätssicherung steigt 

auch der Einsatz von Multisensorik – vor allen 

Dingen in den Bereichen, wo Vielfachmessungen 

notwendig sind, um ein komplettes 

Bild der produzierten Qualität, etwa 

von Blechteilen, von durch Urformen und 

Zerspanung oder in 3D-Printing erstellten 

Werkstücken, oder auch von räumlich zu erfassenden 

Bauteilen zu erhalten. So gesehen 

finden sich Multisensorik-Systeme in 

unterschiedlichsten Mess- und Prüftechnik- 

Einrichtungen für die relevanten QS-Anforderungen. 

:: Was sind die aktuellen Trends in der Qualitätssicherung? 

Schall: Wie auch in anderen Bereichen der 

industriellen Produktion bestimmen in der 

industriellen Qualitätssicherung die Themen 

Digitalisierung, Einsatz von Künstlicher 

Intelligenz, schnelle und sichere Datenkommunikation, 

durchgängige Automatisierung 

und Prozessfähigkeit sowie IoT – also Internet 

of Things – das Bild. 

Der Autor 

Markus Strehlitz 

Redaktion 


:: Was sind die Highlights der Control in 

diesem Jahr? 

Schall: Einzelne Segmente hervorzuheben, 

verbietet sich angesichts der erwähnten 

durchgängigen Automatisierung von Produktionsprozessen 

mit voll integrierten QS- 

Prozessen fast von selbst. Jedoch ist zu beobachten, 

dass sich die Industrielle Bildverarbeitung 

nach wie vor rasant entwickelt 

und permanent neue Anwendungsfelder erobert. 

Die Control bietet hier das weltweit 

umfassendste Produkt- und Leistungsangebot. 

Sehr positiv in der Entwicklung zeigt 

sich auch das boomende Segment Berührungslose 

Messtechnik, in dem vor allem laser-basierte 

Systeme auf dem Vormarsch 

sind. Schließlich kommt Software-Systemen 

mehr und mehr Bedeutung zu, weshalb wir 

dafür mit der „Silicon-Hall 8“ eine zentrale 

Präsentationsplattform schaffen. 

:: Digitalisierung und Künstliche Intelligenz 

erobern langsam auch die Technologiefelder 

rund um die Qualitätssicherung. Wie relevant 

sind diese Themen aus Ihrer Sicht und 

wie deckt die Control diese ab? 

Schall: Es gibt sicher keine QS-Komponenten, 

-Baugruppen, -Subsysteme oder -Komplettlösungen 

auf der Control, die nicht digitalisiert 

sprich vernetzungs- und kommunikationsfähig 

sind. Die geforderte Durchgängigkeit 

bei allen Fertigungs- und QS-Prozessen 

in allen Phasen der Produktherstellung 

setzt zwingend durchgängige Digitalisierung 

und Festlegung einheitlicher Schnittstellen 

wie zum Beispiel OPC-UA voraus. Darauf 

aufbauend kommen mehr denn je KIbasierte 

Software-Systeme zur Anwendung, 

wie auf der Control anhand zahlreicher Präsentationen 

und Live-Demonstrationen zu 

sehen ist. 

:: In den Pressemeldungen zur Control wird 

auch immer wieder auf die Bedeutung der 

Bildverarbeitung hingewiesen. Welche Rolle 

spielt dieses Thema aber konkret auf der 

Control? 

Schall: Wie schon erwähnt, ist die Control 

2019 sozusagen der Hot Spot der Hersteller 

und Anbieter von Industrieller Bildverarbeitung 

und Vision-Systemen. Weltweit gibt es 

kein größeres Angebot. Das ist einer der 

Gründe dafür, warum wir dieses spezifische 

Angebot in einem eigenen in Print- und On- 


line-Version verfügbaren Spezial-Messeführer 

zusammenfassen. Mit der Fraunhofer Allianz 

Vision haben wir zudem einen sehr 

starken, international anerkannten Kooperations-Partner, 

mit dem zusammen wir 

nicht nur die Leistungen der Bildverarbeitungs-Branche 

darstellen, sondern auch 

realitätsnah in die Zukunft schauen. 

:: Wie ist grundsätzlich derzeit die Stimmung 

in der QS-Branche? 

Schall: Die gesamte Branche ist durch verhaltenen 

Optimismus gekennzeichnet und 

schaut noch zuversichtlich in die nahe Zukunft. 

Zwar zeichnen sich im Bereich Autorierung 

ist die jeweils komplette Präsentation 

eines Segments im Kompaktformat gegeben, 

wodurch die Fachbesucher Zeit und 

Wege sparen. 

:: Welche Zahlen erwarten Sie für die Control 

bei Ausstellern und Besuchern in diesem 

Jahr? 

Schall: Die Control 2019 wird mit rund 850 

Ausstellern aus 34 Nationen erneut das toppaktuelle 

Weltangebot an Komponenten, 

Baugruppen, Subsystemen und Komplettlösungen 

zur industriellen Qualitätssicherung 

in Hard- und Software abbilden. Wir erwarten 

an den vier Messetagen Anfang Mai et- 

Die Software 

für Prozessund 


„Mit zunehmendem Automatisierungsgrad 

der Qualitätssicherung steigt auch der 

Einsatz von Multisensorik“ 

Bettina Schall 

motive aus bekannten Gründen deutliche 

Bremsspuren ab, die sich aber auf die QS- 

Konjunktur der Jahre 2019 und 2020 nicht 

negativ auswirken dürften. Denn der ab - 

zusehende Technologie-Wandel verlangt 

nach neuen Produktionslösungen, die wiederum 

neue QS-Technologien und -Verfahren 

nach sich ziehen. Zumal es sich hier von 

den Fahrzeug-Konzepten wie folgerichtig 

auch von den Automotive-Komponenten 

produktionstechnisch um absolutes Neuland 

handelt. 


:: Die Ausstellungsfläche der Control wurde 

um die Halle 8 erweitert. Die Messe ist nun 

thematisch in Kompetenz-Blöcke strukturiert. 

Was heißt das konkret und welche Vorteile 

hat das Konzept für Besucher und Aussteller? 

Schall: Mit der sukzessiven Neustrukturierung 

des Ausstellungs-Portfolios der Control 

werden wir als Veranstalter den Wünschen 

unserer Aussteller wie auch den veränderten 

Ansprüchen der Fachbesucher gerecht. 

Einerseits wollten zahlreiche Aussteller ihre 

Präsentations- und Kommunikationsflächen 

vergrößern, weshalb die Halle 8 hinzukam. 

Andererseits gehen die Fachbesucher 

heute deutlich zielgerichteter vor und wollen 

in einem bestimmten Zeitablauf ihre 

Aufgaben abarbeiten. Mit der Neustruktuwa 

28.200 Fachbesucher aus mehr als 100 

Ländern. Doch steht hierbei auch ganz im 

Sinne der Anbieter und Hersteller die Qualität 

der Fachbesucher vor der schieren Quantität; 

zumal sich die Fachbesucher der Control 

schon immer durch eine sehr hohe Qualifikation 

und durch hohe Entscheidungsbefugnis 

auszeichneten. 

:: Die Rolle der Qualitätssicherung in den 

Unternehmen verändert sich. Lässt sich dies 

auch an der Control ablesen – möglicherweise 

an einer Veränderung der Themen oder 

der Besuchergruppen? 

Schall: Dass sich die Rolle der Qualitätssicherung 

in den Unternehmen dramatisch 

gewandelt hat, ist wohl unbestritten. Mittlerweile 

sind die Veränderungsprozesse 

aber abgeschlossen. Die Qualitätssicherung 

ist heute bestens etabliert und nimmt nunmehr 

eine zentrale Rolle in modernen Wertschöpfungsstrategien 

ein. Mit dem sich von 

der Hardware in Richtung Software wandelnden 

oder besser sich ergänzenden Ausstellungsangebot 

der Control geht natürlich 

auch ein Wandel hinsichtlich Zielgruppen 

und Struktur der Fachbesucher einher. Und 

diesem werden wir mit dem behutsamen 

Ausbau der Nomenklatur und damit eines 

stets aktualisierten Produkt- und Leistungsportfolios 

gerecht. 

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Transparente Entwicklungsprozesse, ein gemeinsames Systemverständnis und eine gute, vernetzte Zusammenarbeit intern und mit Marktteilnehmern liefern die Basis 

für eine wirtschaftliche, schnelle, agile und erfolgreiche Produktentwicklung Grafik: Plato 

Datenplattform für den Produktentwicklungsprozess im digitalen Zeitalter 

Damit die Qualität stimmt 

Die Komplexität von Produkten steigt. Bieten herkömmliche Systeme für das 

Product-Lifecycle-Management (PLM) noch eine geeignete Plattform, um diesen Anforderungen 

gerecht zu werden? Welche Rolle spielt die Einbindung des Qualitätsmanagementprozesses in 

einer neuen Generation von PLM-Systemen? Plato (Halle 8, Stand 8303) hat darauf eine Antwort. 

Der Autor 

Marcus Schorn 

Vorstand 

Plato 

www.plato.de 

Erfolgreiche technische Produkte zeichnen 

sich heute durch eine kurze Innovationszeit, 

eine hohe Zahl an Varianten und perfekte 

Qualität aus. Schon die ersten Schritte im 

Entwicklungsprozess von Produkten und 

Prozessen brauchen optimale Bedingungen, 

um eine effiziente und methodische Unterstützung 

sowie interdisziplinäre Entwicklung 

zu ermöglichen. 

Die Komplexität von Produkten nimmt 

dramatisch zu. Eine IDC-Studie zum Internet 

of Things stellt die Prognose auf, dass 

die Anzahl der vernetzten Dinge von weltweit 

aktuell 12,1 Milliarden bis zum Jahr 

2020 auf 30,3 Milliarden ansteigen wird. 

Einst einfache Produkte verwandeln sich in 

Systeme von Systemen. Diese verlangen einen 

neuen Ansatz für Produktentwicklung, 

Fertigung und Supply Chain Management. 

Neben der Produktkomplexität sorgen ein 

erhöhter Software-Anteil, global vernetzte 

Wertschöpfungsketten und stark verkürzte 

Produkteinführungszeiten zu einer steigenden 

Anzahl von Qualitätsproblemen. Die 

Einhaltung gesetzlicher Vorschriften wird 

für Unternehmen, die auf schnelle Innovationen 

setzen, zu einer Herausforderung 

werden. 

Ein Beispiel verdeutlicht die Komplexität: 

Ein modernes Fahrzeug benötigt über 

200.000 Elemente für die Repräsentation 

der Gesamtarchitektur inklusive der Vernetzung. 

Diese führen im Laufe des Produktlebenszyklus 

zu Änderungen in einem mittleren 

sechsstelligen Bereich. Dies hat ein Datenvolumen 

zur Folge, welches nur durch 

intelligente Benachrichtigungen und Bewirtschaftung 

beherrscht werden kann. 

Traditionelle PLM-Systeme und deren geschlossene 

Architekturen machen es aktuell 

unmöglich, Innovationen komplexer, intelligenter 

und vernetzter Produkte zu fördern 

und die Zusammenarbeit während der Produktentwicklung 

und -herstellung zu optimieren. 

Es wird ein offenes Netzwerk benötigt, 

das eine Zusammenarbeit von Engineering, 

Design und Fertigung, integrierte Qualitäts- 

und Service-Informationen sowie eine 

schnellere Reaktion auf Qualitätsprobleme 

bietet. Erfüllen die Plattformen diese Eigenschaften, 

wird sich PLM zu einer Product 

Innovation Platform entwickeln. 

Derartige Plattformen sollten ermöglichen, 

Entwicklungsteams aus mehreren 

(oder sogar hunderten) von Unternehmen 

an Systemen zusammenarbeiten zu lassen 


und gleichzeitig eine verknüpfte Datenarchitektur 

(System-Modell) bieten, die mit einem 

ganzheitlichen Blick die gemeinsame 

Nutzung von Daten erleichtert. Ein offener, 

integrierter System-Ansatz muss Teammitgliedern 

die Fähigkeit geben, 

• durchgehend auf alle Engineering-Informationen 

zugreifen zu können, 

• durchgehend alle Einflüsse ihrer Engineering-Entscheidungen 

auf andere Disziplinen 

zu überblicken und 

• durchgehend robuste Ergebnisse zu erzielen, 

indem sie auf freigegebene, abgeschlossene 

und erprobte oder funktionierende 

Entwicklungen zurückgreifen können. 

Hinzu kommt, dass die Digitalisierung 

neue Möglichkeiten eröffnet, Produkte virtuell 

umfassend zu entwickeln. Diese Transformation 

des Entwicklungsprozesses wird 

nur möglich sein, wenn alle Entwicklungsbereiche 

und alle Mitarbeiter auf allen Ebenen 

beteiligt sind. Neben den digitalen Modellen 

wird das Zusammenspiel der Entwicklungswerkzeuge 

für den neuen digitalen 

Entwicklungsprozess von entscheidender 

Bedeutung sein. 

Frühzeitige Vernetzung bewirkt 

eine bessere Kontrolle über die Qualität 

Die Unfähigkeit, PLM zu skalieren, hat dazu 

geführt, dass verschiedene Teams in der gesamten 

Organisation in ihren eigenen Silos 

arbeiten. Mit der Verwendung verschiedener 

Tools ist die Zusammenarbeit tatsächlich 

schwieriger geworden, und das Problem 

ist nun mehrdimensional: 

• funktionsübergreifend – Design, Analyse, 

Qualität, Planung, Fertigung, Service, etc. 

• fachübergreifend – Systeme, mechanisch, 

elektronisch, Software, Funktionale Sicherheit 

• über die gesamte Lieferkette hinweg. 

Die Realität ist, dass sich diese Systeme 

weitgehend auf das 3D-Datenmanagement 

im computergestützten Design (CAD) konzentriert 

haben. Sie sind nicht ausreichend 

gerüstet, um breitere geschäftsrelevante 

Probleme anzugehen und die globale Zu- 

sammenarbeit von Ingenieuren verschiedener 

Fachrichtungen aus den Bereichen Mechanik, 

Software und Elektro/Elektronik 

während des gesamten Lebenszyklus zu koordinieren. 

Mit dem Blick auf das Qualitätsmanagement 

ist es wichtig, einen Rahmen vorzugeben, 

in dem Entscheidungen durch ein vernetztes 

und methodisches Vorgehen getragen 

sind. Viele Unternehmen verwenden jedoch 

eigenständige Systeme und Tabellenkalkulationen 

zur Qualitätskontrolle, zur Erstellung 

von Informationssilos und Prozesslücken. 

Das Ergebnis dieses getrennten Ansatzes 

spiegelt sich in der wachsenden Zahl 

von Produktrückrufen wider, die zu kostspieligen 

Geldbußen und Markenschäden führen. 

Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die 

Product Innovation Platform den Qualitätsmanagementprozess 

integriert. Interdisziplinären 

Teams und einer erweiterten Lieferkette 

sollte ebenfalls diese leistungsstarke 

Plattform zur Verfügung gestellt werden, 

um Risiken zu identifizieren und zu managen, 

die Qualität zu verbessern, Kundenanforderungen 

zu erfüllen und Umwelt-, Sicherheits-, 

medizinische und andere Formen 

der Compliance zu erreichen. 

Eine weitere wichtige Rolle spielt das Lessons 

Learned bei der Wahl einer geeigneten 

Produktinnovationsplattform. Rare Entwicklungskapazitäten 

sollten sich hauptsächlich 

um die Änderungen kümmern, die für neue 

Produkte beziehungsweise Varianten entscheidend 

sind. Entsprechend sollten alle 

Verbesserungen, Problembehebungen und 

Korrekturmaßnahmen in die Wissensdatenbank 

des Unternehmens einfließen. ■ 

Webhinweis 

Wie die Entwicklung mit der Product Innovation Platform 

e1ns funktioniert, erklärt Plato 

in diesem Video: 

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:: Titelthema 

Multisensor-Messmaschine von OGP im Einsatz bei Zwilling 

Messerscharfe 

Messergebnisse 

Schneller messen, mehr messen, fertigungsbegleitend messen – das sind die 

Anforderungen der Qualitätssicherung von Zwilling. In Solingen hat das 

Traditionsunternehmen daher in eine Multisensor-Messmaschine von OGP 

investiert. Erst wenige Monate im Einsatz, hat sie sich bereits bewährt. 

Die Autorin 

Sabine Koll 

Redaktion 


Der Geschäftsbereich Küche ist der älteste und größte 

Bereich der Unternehmensgruppe Zwilling J.A. Henckels. 

Sieben Marken zählen mittlerweile dazu: Neben 

Zwilling sind das die Kochgeschirr-Marken Staub, Fontignac, 

Demeyere und Ballarini, der japanische Messerhersteller 

Miyabi und BSF. Sie bieten ein vielfältiges Sortiment 

für die moderne Wohnküchen an. Zwilling ist somit 

weit mehr als ein Hersteller hochwertiger Messer 

„Made in Germany“, sondern schafft zunehmend eine 

Koch-Erlebniswelt für seine Kunden. 

Hergestellt werden die Produkte von Zwilling in 

Deutschland am Hauptstandort Solingen, aber auch in 

Japan, China, Frankreich, Italien oder Belgien. In allen 

Werken gibt es eine lokale fertigungsbegleitende Qualitätssicherung. 

Sämtliche Freigaben sowohl von eigengefertigten 

als auch von zugekauften Produkten laufen 

allerdings zentral über die beiden Labore in Solingen 

und Shanghai. Aus rund 20 Mitarbeitern besteht die 

Qualitätssicherung in Solingen. Das Team plant Messungen 

und Prüfungen von Bauteilen aller Art und führt 

diese dann durch. 

„Wir führen sehr viele funktionale Prüfungen durch“, 

erklärt Dr. Gernot Strehl, Leiter der Labore bei Zwilling. 

Das heißt, bei einem Kochtopf wird geprüft: Wie schnell 

wird das Wasser heiß? Wie heiß wird der Griff? Ist der 

Deckel dicht? Verformt sich der Boden? Bei einem Messer 

wird gemessen, ob die Klinge scharf ist, ob man es 

biegen kann, ob es korrosionsfest fest und was geschieht, 

wenn es auf den Boden fällt. 

„Das Spektrum der Teile, die wir prüfen und vermessen 

müssen, ist in den vergangenen Jahren kontinuierlich 

gestiegen“, sagt Strehl. Dies sei zum einen in den verschiedenen 

Firmenkäufen, die Zwilling getätigt hat, begründet. 

„Aber zum anderen ändern sich die Vorlieben 

der Verbraucher wesentlich schneller als in früheren 

Zeiten – so ist zum Beispiel für Messer mal ein Holzgriff 

angesagt, dann wieder ein Kunststoffgriff oder ein Griff 

aus Vollmetall“, so Strehl. „Hinzu kommt, dass immer 

stärker fertigungsbegleitendes Messen gefordert ist, 

um die Produktionsprozesse effizienter zu machen. Das 

gilt für Metallteile, die wir selber fertigen, aber auch für 

Zukaufteile.“ 

Er zeigt ein Messer, bei dem die Griffschalen aus einem 

thermoplastischen Kunststoff bestehen. Diese 

Griffschalen lässt Zwilling bei einem Partner herstellen. 

„Wenn die Maße der Heftschale einschließlich der Aussparungen 

für die Nieten nicht stimmen, bekommt die 

Montage Probleme beim Zusammenführen von Griff 

und Klinge. Da ist eine hohe Präzision gefragt“, so 

Strehl. „Wenn die nicht gegeben ist, kann im schlimmsten 

Fall die Produktion stoppen. Außerdem war in der 

Vergangenheit manchmal teure Nacharbeit notwendig. 

Beides vermeiden wir heute durch das fertigungsbegleitende 

Messen.“ 

Seit ein paar Monaten hat Zwilling für diese und andere 

Anwendungen eine Multisensor-Messmaschine 

Smartscope CNC 500 von OGP (Halle 4, Stand 4202) im 

Einsatz. „Für uns war klar, dass wir ein optisches Mess- 


gerät benötigen, um schnelle Messergebnisse zu bekommen. 

Und Multisensorik sollte es sein, um für alle 

künftigen Messaufgaben vorbereitet zu sein. Diese Flexibilität 

erfordert unser Produktspektrum“, beschreibt 

Strehl die Anforderungen an das Messgerät. 

Geliefert wurde das Smartscope CNC 500 vom OGP- 

Partner Klostermann. Beim Remscheider Familienunternehmen 

hatte Zwilling bereits in der Vergangenheit bereits 

ein taktiles Messgerät und einen 3D-Scanner gekauft. 

Daneben greift Zwilling regelmäßig auf Klostermann 

als Messdienstleister zurück – sei es um Spitzen 

abzufedern oder um Technologien wie Röntgenanalyse 

oder Computertomografie zu nutzen, die bei Zwilling 

inhouse nicht vorhanden sind. „Der Service von der Firma 

Klostermann ist sehr gut und dank der räumlichen 

Nähe zu Solingen auch sehr schnell“, lobt Strehl die Zusammenarbeit. 

Über Zwilling 

Zwilling ist eine der ältesten Marken der Welt. Bereits 1731 wurde 

sie als Handwerkszeichen in die Solinger Messermacherrolle eingetragen. 

Heute steht hinter Zwilling J.A. Henckels eine international 

agierende und stetig wachsende Unternehmensgruppe mit mehr als 

4300 Mitarbeitern und einem breiten Spektrum an Marken. 

Dennoch verglichen er und seine Kollegen ergebnisoffen 

mehrere Multisensor-Messmaschinen am Markt, 

um die optimale Lösung für sich zu finden. Nach dem 

Besuch der Control in Stuttgart trafen sie eine Vorauswahl, 

danach besuchten sie insgesamt drei verschiedene 

Anbieter, um deren Lösungen anhand realer Bauteile 

und Messaufgaben eingehend unter die Lupe zu nehmen 

– unter anderem natürlich Klostermann. 

Beleuchtungskonzept und Software 

sprachen für Smartscope CNC 500 

Die Entscheidung fiel vor allem aus zwei Gründen auf 

das Smartscope CNC 500 von OGP: das Beleuchtungskonzept 

und die Software. „Im Vergleich zu den anderen 

Multisensor-Messmaschinen, die wir uns angeschaut 

haben, verfügt das OGP-Gerät mit dem Smart Ringlicht 

über die beste Ausleuchtung. Mit diesem Beleuchtungsring 

konnten wir schon bei den Tests Kanten am besten 

ausleuchten, um dadurch präzise und wiederholbare 

Messergebnisse zu erzielen“, erinnert sich Strehl. Die variable 

und programmierbare Ausleuchtung mit dem 

Smart Ringlicht ermöglicht die Beleuchtung in acht Sektoren 

und sechs Ringen – oder der Kombination aus beiden 

– mit hellem, weißem LED-Licht aus verschiedenen 

Richtungen. 

Beeindruckend findet er auch nach wie vor die leichte 

Bedienbarkeit der Messmaschine über die Zone 3 

Messsoftware: „Genau diesen Bedienkomfort haben wir 

Dr. Gernot Strehl (links), 

Leiter der Labore bei 

Zwilling, und Christian 

Klostermann, Geschäftsführer 

von Klostermann, 

in der Messer-Fertigung 

von Zwilling in Solingen. 

Vor allem für die Fertigung 

von Messern zahlt 

sich das fertigungsbegleitende 

Messen aus 

Bilder: Mike König 

Quality Engineering PLUS 01.2019 23

:: Titelthema 

gesucht. Auf der einen Seite bietet uns die Software in 

der Qualitätssicherung alle Funktionalitäten, um relativ 

einfach neue Messprogramme erstellen zu können. Auf 

der anderen Seite sind damit in Zukunft auch die Mitarbeiter 

aus der Fertigung in der Lage, das Messgerät zu 

bedienen.“ 

Zone 3 bietet dafür verschiedene Anwendungs-Levels 

von der Werker-Selbstprüfung über Standard-Funktionalitäten 

mit leichten Korrektureingriffen bis hin 

zum Experten-Modus mit umfangreichen Werkzeugen 

für das Erstellen von Messprogrammen und für die Auswertung 

der Messergebnisse. Neben schnellen und einfachen 

Messungen, die ohne umständliche Programmierungen 

erfolgen können, bietet Zone 3 ein Gesamtpaket 

im Hinblick auf Form- und Lagetoleranzen nach 

allen aktuell gültigen Normen. Ausrichtungen, Messungen 

und Konstruktionen werden in Echtzeit graphisch 

dargestellt. Für alle Sensoren werden dieselben Verfahren 

verwendet, sodass sich die Anwender nicht umstellen 

müssen. 

Umfassender Service von Klostermann 

Über Klostermann 

Als Werksvertretung verschiedener Hersteller verkauft das 1979 gegründete 

Unternehmen aus Remscheid mit 23 Mitarbeitern exklusiv in 

Nordrhein-Westfalen 3D-Messmaschinen. Das Angebot umfasst taktile 

und optische Messmaschinen, Highspeed-Digitalisiersysteme, Verzahnungs-Messgeräte 

sowie Röntgen und CT-Anlagen. Dienstleistungen 

wie Inbetriebnahmen, Kalibrierungen, Individual-Schulungen und Lohnmesstechnik 

runden das Angebot ab. 

Dr. Gernot Strehl: „Wir können heute mit dem Smartscope 

CNC 500 deutlich schneller und damit auch mehr messen“ 

Ein weiteres Argument für den Kauf der OGP Messmaschine 

war für Zwilling der Service von Klostermann: 

„Bei unserer Deutschland-Tour zu den verschiedenen 

Anbietern mussten wir feststellen, dass nicht jede Lösung 

schnell und gleichzeitig präzise ist. Klostermann 

hat uns aber gezeigt, dass man mit einer vernünftigen 

Messtechnik und einer pfiffigen Idee schnell zu präzisen 

Ergebnissen kommen kann. So hat man uns zum Beispiel 

einen Spiegel vorgeschlagen, mit dem wir – auf 45° 

gestellt – ein Bauteil von oben und von der Seite vermessen 

können“, freut sich Strehl. 

Da das Smartscope CNC 500 eine Lieferzeit von mehreren 

Wochen hatte, bot Klostermann Zwilling an, die 

Zeit mit der Nutzung der baugleichen Messmaschine 

im Technikum in Remscheid zu überbrücken. Das heißt, 

die Mitarbeiter der Qualitätssicherung bei Zwilling fuhren 

in dieser Zeit regelmäßig ins 15 km entfernte Remscheid, 

um bei Klostermann Bauteile zu vermessen. 

„Das war für unsere Mitarbeiter Trainig on the Job und 

somit ein sehr gutes Schulungskonzept“, erinnert sich 

Strehl. Klostermann half dabei, die Messprogramme zu 

erstellen, sodass Zwilling diese später nach der Auslieferung 

der Messmaschine sofort verwenden konnte. Dies 

ermöglichte letztlich auch schnell die Aufnahme des regulären 

Messbetriebs. 

Klostermann unterstützt Zwilling auch dabei, die 

Messaufgaben so effizient wie möglich durchzuführen: 

Bei der Wareneingangsprüfung der Kunststoff-Heftschalen 

beispielsweise geht Zwilling so vor, dass aus einem 

gelieferten Karton 10 bis 20 Teile nach dem Zufallsprinzip 

vermessen werden. Anhand der Streubreite dieser 

Messergebnisse wird dann entschieden, ob die Heftschalen 

in die Montage gehen – oder zurück zum Spritzgießer. 

Die 10 bis 20 Teile, so der Wunsch von Zwilling, 

sollten in einer Aufspannung vermessen werden. Für die 

Zone 3 Messsoftware ist dies kein Problem: Man muss 

nur für ein Bauteil ein Messprogramm erstellen und 

kann dann in der Software angeben, wo in etwa die weiteren 

baugleichen Bauteile liegen. 

Komplettlösung mit Spannmitteln 

Klostermann hat Zwilling zusätzlich für solche Messaufgaben 

das Alufix System von Witte Barskamp empfohlen, 

ein modulares System aus hochfestem Aluminium 

für Messaufnahmen. Daraus hat Zwilling eine Palette 

gebaut, in welche die Mitarbeiter in dem Fall die Heftschalen 

einlegen. Diese wird auf den Messtisch aufgelegt 

– und der Mitarbeiter aus der Wareneingangsprüfung 

kann das Messprogramm für die Palette ohne die 

Hilfe eines Messtechnikers wählen und starten. Das Ergebnis 

sind schnelle und reproduzierbare Messergebnisse. 

Strehl: „Klostermann ist für uns daher weit mehr 

als ein Messtechnik-Lieferant, sondern hilft uns dabei, 

unsere Messaufgaben effizient zu lösen.“ Nach 15 bis 

20 min hat Zwilling heute die Ergebnisse für eine ganze 


Die Multisensor-Messmaschine Smartscope 

CNC 500 von OGP im Einsatz beim 

Vermessen von Kunststoff-Griffschalen. 

Hier ist eine hohe Präzision gefragt: 

Wenn die Maße der Heftschale einschließlich 

der Aussparungen für die 

Nieten nicht stimmen, bekommt die 

Montage Probleme beim Zusammenführen 

von Griff und Klinge 

Durch das fertigungsbegleitende Messen erkennt Zwilling heute 

frühzeitig, inwieweit der Schleifstein für den Wellenschliff der Brotmesser 

in der Fertigung bereits abgenutzt ist – und kann ihn folglich 

auswechseln, bevor Ausschuss entsteht 

Palette von Heftschalen vorliegen. Mit dem 3D-Scanner 

hingegen dauerte die Messung einer Heftschale alleine 

so lange plus die sich anschließende Auswertung. 

Zwilling hat das Smartscope CNC 500 mit einem zusätzlichen 

Sensor gekauft: einem schaltenden Taster 

TP200. Positiv ist für Strehl dabei, dass Schnittstellen für 

weitere Sensoren wie zum Beispiel einen Scanning-Taster 

oder einen Weißlichtsensor im Messgerät vorhanden 

sind. Die Sensoren selbst können unkompliziert 

nach Bedarf nachgekauft werden: „Damit konnten wir 

in eine Maschine investieren, die das leistet, was wir 

heute brauchen, aber gleichzeitig noch Optionen für die 

Zukunft bietet.“ 

So werden zum Beispiel mit dem schnellen Autofokus 

der Kamera optische Ebenheitsmessungen an den 

Heftschalen durchgeführt. Der Sensor erfasst dabei in 

einem Bruchteil einer Sekunde Oberflächenpunkte für 

die Höhenmessungen. 

Für die Vermessung von Messer-Endkappen aus Edelstahl, 

die bei einigen Messervarianten zum Anspritzen 

des Kunststoffgriffs in das Spritzgießwerkzeug eingelegt 

werden, setzt Zwilling hingegen einen Taster ein. Er 

überprüft kritische Konturen in verschiedenen Messebenen 

präzise und schnell an mehreren Teilen, die 

ebenfalls in Paletten angeordnet sind. Im Gegensatz zur 

Messung mit der Kamera kann er auch Hinterschnitte 

erfassen. Positiv wirkt sich auch hier das Smart Ringlicht 

aus. 

Zum Standard-Lieferumgang des Smartscope CNC 

500 gehört auch der sogenannte Konturverfolger, mit 

dem Zwilling die Kontur von Verzahnungen von Steakmessern 

oder den Wellenschliff von Brotmessern in 

Durchlicht oder Auflicht vollautomatisiert misst. Durch 

das fertigungsbegleitende Messen erkennt Zwilling 

heute frühzeitig, inwieweit der Schleifstein in der Fertigung 

bereits abgenutzt ist – und kann ihn folglich tauschen, 

bevor Ausschuss entsteht. 

Bedarf an Messungen wächst 

Eine Aufgabe für den schaltenden Taster ist das Messen einer Endkappe 

aus Edelstahl 

„Wir können heute mit dem Smartscope CNC 500 deutlich 

schneller und damit auch mehr messen“, freut sich 

Strehl. „Wir gehen davon aus, dass in Zukunft immer 

mehr Fachbereiche auf uns zukommen werden, um Teile 

schnell und automatisiert zu messen. Durch die einfache 

Bedienbarkeit des Messgeräts versetzen wir die 

Fachbereiche zudem in die Lage, dies selbständig zu 

tun.“ 

Auch schließt er nicht aus, dass der Standort in China 

künftig ein solches Multisensor-Messgerät erhält. „Wir 

sind innerhalb der Unternehmensgruppe sozusagen eine 

Blaupause für andere Werke. Das heißt, funktioniert 

eine Sache hier bei uns in Solingen gut, kann das Konzept 

1:1 auf andere Werke ausgerollt werden.“ ■ 


:: Technik 

Für den Karosseriebau 

sind Turnkey-Messzellen 

einschließlich Roboter 

und Messsoftware wie 

hier Cube-R von Creaform 

weit verbreitet. 

Nun werden andere 

Branchen folgen, sind 

sich Experten einig 

Bild: Creaform 

Umfrage von Quality Engineering zu den Trends in der automatisierten Messtechnik 

Schneller durch Automatisierung 

Die Qualitätssicherung wandert zunehmend an und in die Fertigungslinie. Mehr messen, 

schneller messen – das ist gewünscht. Ohne Automatisierung sind diese Anforderungen nur 

schwer zu realisieren. Vor allem dann nicht, wenn Messergebnisse im Sinne eines Closed Loop zur 

Verbesserung der Produktionsprozesse herangezogen werden sollen. 

Die Autorin 

Sabine Koll 

Redaktion 


„Weltweit gesehen ist die Automatisierung in der Qualitätskontrolle 

derzeit eine der am schnellsten wachsenden 

Sektoren in der Messtechnik“, sagt Jérôme-Alexandre 

Lavoie, Produktmanager bei Creaform (Halle 5, 

Stand 5102). Dies bestätigt Dr. Stefan Scherer, Geschäftsführer 

von Bruker Alicona (Halle 5, Stand 5401): 

„Die Automatisierung ist aus der Qualitätssicherung 

nicht mehr wegzudenken. Schlagworte wie Industrie 

4.0 oder Smart Manufacturing sind längst keine Schubladenkonzepte 

mehr, sondern gelebte Realität.“ Ging es 

laut Scherer in den Anfängen der Automatisierung darum, 

in erster Linie automatisiert vordefinierte Messprogramme 

zu messen, sprechen wir heute vor allem 

von vernetzter Qualitätssicherung und Systemen, die 

miteinander kommunizieren. „Messtechnik zum Beispiel 

ist keine isolierte und von der Produktion entkoppelte 

Insellösung in einem Messraum, sondern integraler 

Bestandteil der Fertigung“, so Scherer. „Technisch ist 

in diesem Bereich schon sehr viel möglich“, sagt auch 

Pascal Kohl, im technischen Vertrieb beim Göppinger 

Messdienstleister Topometric tätig. „Umgesetzt wird 

aktuell allerdings überwiegend die Teilautomatisierung 

von Anlagen.“ 

Moderne Automatisierungslösungen in der Messund 

Prüftechnik haben nach Meinung von Experten 

mehrere Vorteile: „Sie sorgen neben einer deutlich höheren 

Wirtschaftlichkeit vor allem für gesteigerte Prozesssicherheit. 

Die Minimierung von manuellen Prozessschritten 

senkt die Stückkosten, erhöht den Durchsatz 

und minimiert Bedienfehler auf ein Minimum“, erklärt 

Dr. Ralf Bindel, Leiter der Business Unit Automated 

& Robotic Solutions bei Zeiss (Halle 4, Stand 4200). „Der 

Mangel an qualifizierten Technikern, der Wunsch nach 

mehr Informationen und der Flaschenhals, der mit herkömmlichen 

Koordinatenmessgeräten erzeugt wird, 

schaffen eine natürliche Bewegung der Industrie in 

Richtung automatisierte Qualitätskontrolle“, so Scherer. 

Benjamin Jobst, Standortleiter Regensburg beim Automatisierungsspezialisten 

Heitec, weiß: „Mit automatischen 

oder halbautomatischen Prüfgeräten bekommen 

Anwender stets reproduzierbare Prüfergebnisse 

und können somit auf Fertigungsschwächen schließen. 

Dies sichert die Produktion gegenüber ungerechtfertigten 

Gewährleistungsansprüchen ab und erhöht die Fertigungsqualität 

der produzierten Produkte.“ 

Die Automobilindustrie zählt einmal mehr zu den 

Vorreitern. Speziell für Messaufgaben in und an der Linie 

im Karosseriebereich gibt es seit einigen Jahren 

mehr oder weniger standardisierte vollautomatisierte 

Messzellen, die integriert aus Hardware und Messsoftware 

bestehen. GOM (Halle 3, Stand 3302) machte seinerzeit 

den Anfang mit der Atos Scanbox, die mittlerweile 

in neun Varianten für unterschiedliche Bauteilgrößen 

und Anwendungen zur Verfügung steht. Sie alle 

lassen sich mit dem Zusatzmodul „Virtueller Messraum“ 

aufrüsten, mit dem sich alle Roboterbewegungen vor 

der Ausführung simulieren und auf Sicherheit prüfen 

lassen. 

Zeiss zog 2015 mit der Aibox nach, in deren Zentrum 

ein robotergeführtes optisches 3D-Messsystem steht. 


„Die Aibox bringt die rückführbare Koordinaten-Messtechnik 

in die Produktion. Der Weg zum Messplatz wird 

deutlich verkürzt. Ergebnisse sind somit deutlich 

schneller verfügbar und damit können Prozesse schneller 

angepasst werden“, betont Zeiss-Manager Bindel. 

Doch eine standardisierte Automationslösung passt 

nicht für alle Anwendungsfälle. Daher geht die Entwicklung 

hin zu flexiblen Lösungen. So verfügt die seit anderthalb 

Jahren erhältliche Aibox Flex von Zeiss über eine 

zusätzlich siebte Achse. Eine Box ist sie allerdings 

nicht, denn sie ist nicht in einer Kabine eingehaust. Viel- 

Making cars, 

fa ter 

Dr. Stefan Scherer, Geschäftsführer 

von Bruker 

Alicona: „Stark nachgefragt 

für die Umsetzung 

des Closed-Loop-Konzepts 

ist bei uns die 

Cobot- Serie, die Kombination 

von optischer 

3D-Messtechnik und 

kollabora tiver Robotik“ 

Bild: Bruker Alicona 

mehr lässt sie sich durch einen modularen Aufbau an 

die Wünsche des Kunden anpassen. So können beispielsweise 

die Beladungssysteme in die Box fahren. 

Auch die Größe der Anlage kann bestimmt werden – eine 

Voraussetzung, um beispielsweise die kompletten 

Seitenteile von Karosserien fertigungsnah zu scannen. 

Ebenfalls wählbar ist die Anzahl der verfügbaren Messplätze, 

denn der Messroboter bewegt sich auf einer 

Schiene. Die Entwicklung geht noch weiter. So verrät 

Zeiss-Manager Bindel: „Auf der diesjährigen Control 

werden wir eine neue Messzelle für den Einsatz außerhalb 

des Karosseriebaus vorstellen.“ 

„Die deutschen OEMs haben die Entwicklung der 

Systeme und Anlagen stark vorangetrieben“, stellt Topometric-Experte 

Kohl fest. „Heute ergeben sich bereits 

deutliche Vorteile für Anwender aus anderen Bereichen, 

die von den Erfahrungen und Entwicklungen profitieren 

können. So werden die Anlagen immer breiter einsetzbar, 

die Wartungszeiten sinken und der Bedienkomfort 

wird immer besser sowie leichter.“ 

Ein aktuelles Beispiel für die Automatisierung der 

Computertomografie liefert Heitec: Der Automatisierungsspezialist 

hat BMW und das Fraunhofer-Entwicklungszentrum 

Röntgentechnik EZRT dabei unterstützt, 

ein neues Riesen-CT in einem Bleibunker mit der Größe 

von 7 x 9 x 4,5 m zu entwickeln, mit dem Fahrzeuge bereits 

in frühen Entwicklungsphasen komplett gescannt 

werden können. Die Scans werden von vier koordinierten 

Robotern durchgeführt, die auf zwei externen Linearachsen 

verfahren. 


REVO-2 ® . Die Messrevolution für 

die Antriebsfertigung. 

Die 5-Achsen Bewegung und die stufenlose Positionierbarkeit 

des KMGs durch die REVO-2 ® Technologie sind optimal für 

die umfassende Überprüfung des gesamten Antriebsstrangs. 

Zusammen mit dem Rauheitssensor SFP2 und seinen Modulen 

bietet das System signifikante Vorteile: 

• 20% bis 50% Zykluszeitersparnis 

• Nahezu unbegrenzter Zugang zu Messmerkmalen 

• Höhere Wertschöpfung der KMGs 

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Control 2019 

Halle 4, Stand 4302

:: Technik 

Doch nicht nur die deutschen Messtechnikhersteller 

haben automatisierte Messzellen auf dem Radar: Auch 

Hexagon (Halle 5, Stand 5400) bietet mit 360° SIMS – 

die Abkürzung steht für Smart Inline Measurement System 

– schon lange eine flexible Lösung für die vollautomatisierte 

Prozess- und Qualitätskontrolle im Automobilbau 

an, die eine Vielzahl unterschiedlicher Zellenkonfigurationen 

für die robotergestützte 3D-Messung und 

Prozesskontrolle ermöglichen. Diese Messlösungen umfassen 

standardisierte Industrieroboter als flexible 

Plattformen zur Sensorpositionierung, Weißlichtsenso- 

Das große Ziel der Branche ist allerdings die Inline- 

Messtechnik, die für geschlossene Regelkreise (Closed 

Loop) sorgt. „Herzstück von Closed Loop ist die Integration 

der Messtechnik in die Fertigung inklusive Kommunikation 

und Vernetzung aller beteiligten Systeme“, erklärt 

Bruker-Alicona-Geschäftsführer Scherer. „Produktionssysteme, 

Maschinen und Messtechnik bilden einen 

geschlossenen Kreislauf, wodurch ein Erstteil sofort als 

Gutteil produziert wird. Die eingebundene Messtechnik 

verifiziert in einem sehr frühen Fertigungsstadium Dimensionen, 

Toleranzen und Oberflächengüte. Erkennt 

Benjamin Jobst, Standortleiter 

Regensburg bei Heitec: „Mit automatischen 

Prüfgeräten bekommen Anwender 

stets reproduzierbare Prüfergebnisse 

und können somit auf Fertigungsschwächen 

schließen“ Bild: Heitec 

Jérôme-Alexandre Lavoie, Produktmanager 

bei Creaform: „Das neue Konzept 

des Closed Loop beinhaltet eine bessere 

oder direkte Kommunikation zwischen 

Qualitätskontroll- und Fertigungsteams 

oder -maschinen“ Bild: Creaform 

Pascal Kohl, technischer Vertrieb bei Topometric: 

„Die deutschen OEMs sind im 

Bereich der Karossen sehr innovativ und 

haben die Entwicklung automatisierter 

Mess systeme und Anlagen stark vorangetrieben“ 

Bild: Topometric 

Dr. Ralf Bindel, Leiter der Zeiss Business 

Unit Automated & Robotic Solutions: 

„Auf der diesjährigen Control werden 

wir eine neue Messzelle für den Einsatz 

außerhalb des Karosseriebaus 

vorstellen“ Bild: Zeiss 

ren zur Flächenmessung, Messsoftware, die Integration 

in Automatisierungsvorrichtungen, Linienautomatisierung 

und Anlagensteuerung sowie Tools für große Datensätze, 

farbcodierte Darstellungen und individuelle 

Erstellung von Messprotokollen. 

Messzellen-Installation beim Kunden 

innerhalb von drei Tagen 

Auch Creaform hat 2018 auf der Control mit dem Cube-R 

eine schlüsselfertige Turnkey-Messzelle vorgestellt, 

die keine Integration erfordert. Diese misst Teile von bis 

zu 3 m Länge und kann innerhalb von drei Tagen beim 

Kunden installiert werden. Da es sich um eine automatisierte 

Lösung handelt, erfolgt der gesamte Kalibrierungsprozess 

ebenfalls vollautomatisch. Für einen weiteren 

Produktivitätsschub sorgt die Kombination von 

Cube-R mit der sogenannte Productivity Station. Lavoie: 

„Das heißt, ein Teil kann gescannt werden, während das 

Netz bearbeitet und das vorherige geprüft wird. Somit 

haben Roboter und Scanner keine Stillstandszeiten haben.“ 

der Messsensor, dass ein Bauteil fehlerhaft ist, wird diese 

Information in den Produktionskreislauf eingespeist, 

und selbiger adaptiert.“ 

„Das neue Konzept des Closed Loop beinhaltet eine 

bessere oder direkte Kommunikation zwischen Qualitätskontroll- 

und Fertigungsteams oder –maschinen“, 

bestätigt Creaform-Produktmanager Lavoie. Doch sind 

sich die Experten uneins, wie weit dieses Konzept heute 

schon greift: „Unsere Automatisierungslösungen basieren 

seit mehreren Jahren auf dem Closed-Loop-Konzept“, 

so Scherer. Stark nachgefragt für die Umsetzung 

dieses Konzepts sei bei Alicona Bruker die Cobot-Serie, 

die Kombination von optischer 3D-Messtechnik und 

kollaborativer Robotik. Auch Zeiss-Manager Binder berichtet 

von vielen spezifischen Lösungen, die am Markt 

funktionieren: „So können durch die Kombination von 

der MES-Software Zeiss Guardus mit den Zeiss-Messsystemen 

eine homogene Datenbasis von Produkt- und 

Prozessdaten erzeugt werden, die das Fundament automatisierter 

Steuerungsverfahren, lernender Systeme – 

Predictive Quality – sowie autonomer Prüfmethoden in 

der Qualität 4.0 bildet.“ 

■ 


33. Control – Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung 

Beste Qualität ist wichtigster Wettbewerbsfaktor. Die Weltleitmesse Control 

zeigt die gesamte Prozesskette der Qualitätssicherung in der Fertigung anhand 

von Komponenten, Baugruppen, Teilsystemen und Komplettlösungen. 

1 Messtechnik 

1 Werkstoffprüfung 

1 Analysegeräte 

1 Optoelektronik 

1 QS-Systeme / Service 

D SAVE THE DATE! 

a STUTTGART 

07. – 10. MAI 

2019 

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Ä take control! 

Veranstalter: P. E. SCHALL GmbH & Co. KG +49 (0) 7025 9206-0 control@schall-messen.de

:: Technik 

Werkzeugmaschinen 

können heute mit Genauigkeiten 

bis in den 

Mikrometerbereich fertigen. 

Moderne Sensoren 

ermöglichen dies 

Bilder: Micro-Epsilon 

Sensorik für Werkzeugmaschinen 

Für die hochpräzise Fertigung 

Schneller, präziser, produktiver – das sind die wesentlichen Anforderungen bei der Entwicklung 

neuer Werkzeugmaschinen. Verbesserungen sind in vielen Fällen nur möglich, wenn ausgefeilte 

Sensorik zum Einsatz kommt. Konstrukteure bei Werkzeugmaschinenherstellern und deren 

Zulieferern profitieren davon, wenn sich die Sensoren möglichst einfach integrieren lassen. 

Der Autor 

Christian Niederhofer 

Produktmanager 

Sensorik 

Micro-Epsilon 

www.micro-epsilon.de 

In den vergangenen Jahren ist ein regelrechter Boom 

nach hochpräzisen Werkzeugmaschinen zu beobachten. 

Diese fertigen Werkstücke teilweise mit einer Genauigkeit 

im Mikrometerbereich. Um solche Genauigkeiten 

erreichen zu können, muss die Konstruktion der 

Werkzeugmaschine in vielen Bereichen optimiert sein. 

Eine der kritischen Komponenten ist dabei die Spindel. 

Hohe Drehzahlen und die Reibung zwischen Werkzeug 

und Werkstück können zu einer Erwärmung der Spindel 

führen, die sich in einer Längenänderung bemerkbar 

macht. Eine Flüssigkeitskühlung der Spindel kann diesen 

Effekt zwar begrenzen aber nicht komplett kompensieren. 

Zu dem Temperatureffekt können zusätzlich Längenänderungen 

kommen, die auf den hohen Zentrifugalkräften 

bei sehr schnell drehenden Spindeln beruhen. 

Um sehr hohe Genauigkeiten bei der Werkstückbearbeitung 

zu erreichen, muss die Längenänderung der 

Spindel durch einen Sensor erfasst werden. Die CNC- 

Steuerung kann dann aufgrund des Messwerts die Position 

des Werkzeugs nachregeln. Micro-Epsilon (Halle 4, 

Stand 4311) bietet für diese Anwendung das Messsystem 

SGS 4701 (Spindle Growth System) an, das speziell 

für den Einsatz in Hochfrequenz-Spindeln entwickelt 

wurde. Das System basiert auf induktiven Sensoren auf 

Wirbelstrombasis der Reihe Eddy NCDT, die berührungslos 

und damit verschleißfrei messen. Das Messverfahren, 

das auf ferromagnetische und nichtferromagnetische 

Materialien abgestimmt werden kann, ist unempfindlich 

gegenüber Hitze, Staub oder Öl. 

Die Bauform des Systems, das aus dem miniaturisierten 

Sensor, dem Sensorkabel und einem kompakten 

Controller besteht, ermöglicht es dem Konstrukteur, 

sämtliche Komponenten in die Spindel zu integrieren. 

Der Sensor wird in den meisten Anwendungen so in die 

Spindel eingebaut, dass er die Längenänderung auf 

dem Labyrinth-Ring der Spindel misst. Der Controller 

kann entweder über einen Flansch am Spindelgehäuse 

montiert oder ebenfalls direkt in die Spindel integriert 

werden. Das Sensorsystem misst zusammen mit der 

Längenausdehnung auch die Temperatur und gibt diese 

ebenfalls an die Steuerung aus. Die Auflösung der Längenmessung 

beträgt 0,5 μm, womit eine hochpräzise 

Fertigung ermöglicht wird. 

Eine ebenfalls kritische Komponente einer Werkzeugmaschine 

ist das Werkzeugspannsystem. Moderne 

Bearbeitungszentren können in der Regel die Werkzeuge 

vollautomatisch wechseln und sorgen so für eine hohe 

Produktivität, die in vielen Fertigungsbetrieben benötigt 

wird. In einem Magazin sind die verschiedenen 

Werkzeuge jeweils in einem Werkzeughalter montiert. 

Beim Werkzeugwechsel entnimmt die Maschine automatisch 

den passenden Werkzeughalter und setzt ihn 

auf die Spindel, deren Spannsystem den Werkzeughalter 

verriegelt. Die einwandfreie Funktion des Spannsystems 

an der Spindel ist dabei extrem wichtig. Eine falsche 

Position des Werkzeugs kann zu einer fehlerhaften 

Bearbeitung mit entsprechend hohen Kosten führen. Ist 

das Werkzeug verkantet, kann es sich durch die hohen 

Drehzahlen und die damit verbundenen Kräfte im 

schlimmsten Fall lösen und durch die Kollision mit Maschinenteilen 

hohen Schaden verursachen. 

Zur Überwachung der Spannposition werden häufig 

Initiatoren oder Schaltringe verwendet, die allerdings 


aufwendig justiert werden müssen. Eine konstruktiv 

deutlich einfachere Lösung bieten die analogen Sensoren 

der Serie Indusensor LVP von Micro-Epsilon. Der zylindrische 

Sensor kann einfach in die Löseeinheit des 

Spannsystems integriert werden. Ein Ring, der als Messobjekt 

für den Sensor dient, wird einfach auf die Zugstange 

aufgeklebt. Das Messprinzip des Sensors ist berührungslos 

und unterliegt daher keinem Verschleiß. Da 

der Sensor ein Analogsignal liefert, das zur Hubbewegung 

der Zugstange proportional ist, ist mit dieser Lösung 

eine kontinuierliche Überwachung möglich. Das 

mühsame Einstellen des Schaltpunkts, das bei anderen 

Lösungen notwendig wird, kann hierbei komplett entfallen. 

Auch bei diesem Sensor ist die Sensorelektronik 

sehr klein und kann daher direkt vor Ort mit integriert 

werden. 

Kostengünstig und einfach zu integrieren 

Ein weitere Messaufgabe in Werkzeugmaschinen ist die 

Positionsbestimmung des Reitstocks. Auch wenn diese 

Messung weder auf die Präzision noch auf die Sicherheit 

der Maschine einen direkten Einfluss hat, stellt sie 

viele Konstrukteure vor eine Herausforderung. So muss 

die Position der Zentrierspitze des Reitstocks oft über einen 

sehr großen Bereich bis zu einigen Metern bestimmt 

werden. Erschwerend kommt häufig hinzu, dass 

der Platz für das entsprechenden Messsystems beschränkt 

ist. Eine ideale und zudem kostengünstige Lösung 

bietet Micro-Epsilon mit den Seilzugsensoren vom 

Typ Wiresensor an. 

Durch die kompakte Bauform lassen sich die Sensoren 

auch bei beengten Platzverhältnissen einfach unterbringen. 

Der Sensor muss dabei nicht direkt in der Nähe 

des Reitstocks montiert werden, da das Mess-Seil über 

Das System zur Messung der 

Längenausdehnung der Spindel, 

das auf Wirbelstromsensoren 

der Reihe Eddy NCDT von Micro- 

Epsilon basiert, lässt sich 

aufgrund der Miniaturisierung 

sehr gut integrieren 

Umlenkrollen sehr flexibel in verschiedene Bereiche geführt 

werden kann. Die Sensoren haben in den typischen 

Ausführungen für Werkzeugmaschinen Messbereiche 

von 300 mm bis 2.100 mm. Größere Messbereiche 

sind ebenfalls erhältlich. Die Sensoren sind sehr robust 

und auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen, 

wie sie in einer Werkzeugmaschine herrschen, 

sehr langlebig. 

Mit den Sensoren erhält der Maschinenbauer die 

Möglichkeit, alle Messaufgaben mit Lösungen aus einer 

Hand zu realisieren. Neben den beschriebenen Aufgaben 

lassen sich auch andere Messaufgaben mit Produkten 

von Micro-Epsilon lösen. So kann beispielsweise der 

Lasersensor Opto NCDT die Position der Werkzeugaufnahmen 

im Magazin exakt überprüfen. Die schnelle 

und präzise Positionsbestimmung wird häufig während 

des Einrichtens der Werkzeugmaschine benötigt. 

Alle Sensoren verfügen über gängige Schnittstellen, 

mit denen sie sich einfach an die CNC-Steuerung anbinden 

lassen. Durch die miniaturisierte Bauform der meisten 

Sensoren lassen sich diese optimal in die Maschine 

integrieren, ohne dass aufwändige konstruktive Änderungen 

notwendig wären. 

■ 

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:: Technik 

Die 3D-Darstellung eines 10 x 10 Via-Ausschnitts 

(ca. 16 x 16 μm²). Deutlich sichtbar 

sind die scharfen Kanten der Vertiefungen 

Bilder: Solarius 

Konfokale Mikroskopie für die 3D-Vermessung 

Nanogeometrien in 3D 

Während Höhenmessungen im Nanometerbereich mittels konfokaler 3D-Messtechnik zum 

Alltag gehören, lassen sich nun auch erstmals laterale Strukturen im Sub-Mikrometer-Bereich 

hochpräzise vermessen. Eine Studie von Solarius zeigt, wie Micro-Vias besser zu qualifizieren sind. 

Der Autor 

Dennis Jansen 

Application Specialist 

Solarius 

www.solarius-europe.com 

Bei der Vermessung von Strukturen im Sub-Mikrometer-Bereich 

bieten sich bisher wenige, relevante Alternativen 

zur Rastersonden- oder Elektronenmikroskopie. 

Beide Verfahren sind zeit- und arbeitsintensiv und erfordern 

geschulte Anwender zur Einrichtung der Messungen. 

Nachteile dieser Messverfahren sind, dass Oberflächenmerkmale 

durch Scherkräfte im Kontaktmodus verfälscht 

werden können, die Messnadel unausgeglichen 

reagiert oder, dass Messungen nicht zerstörungsfrei 

möglich sind. 

Die Weißlichtinterferometrie erlaubt die Gewinnung 

von 3D-Informationen mit Höhenauflösungen sogar 

unterhalb 1 nm. Jedoch ist die laterale Auflösung von Interferometern 

für die Messung von Strukturen unterhalb 

eines Mikrometers nicht ausreichend und begrenzt 

auf 0,20 bis 0,40 μm, da mit weißem Licht gearbeitet 

wird. Anders als bei Triangulationsverfahren ist die 

Messgenauigkeit der Weißlichtinterferometrie nicht 

von der Entfernung des Messobjekts abhängig, was dieses 

Messverfahren für verschiedenste Objekte und 

Oberflächen, wie tiefe Bohrungen oder transparente 

Flächen, geeignet macht. Beim fertigungsnahen Messen 

kann es jedoch zu Schwierigkeiten kommen, da das 

Verfahren sehr erschütterungsempfindlich ist. 

Eine weitere Möglichkeit zur Gewinnung von 3D-Informationen 

ist die konfokale 3D-Mikroskopie. Die konfokale 

Ausblendung defokussierter Punkte erlaubt neben 

der Gewinnung hochpräziser Höheninformationen 

auch laterale Auflösungen unterhalb derer gewöhnlicher 

Auf- oder Durchlichtmikroskope. Wie jedes Messverfahren 

ist die konfokale Technik ebenfalls nicht frei 

von Artefakten. Bei rauen und feinstrukturierten Oberflächen 

erweist sie sich jedoch als robuster gegenüber 

anderen Verfahren, im Vergleich zur Rasterkraftmikroskopie 

(AFM) können große Bereiche mit hoher Geschwindigkeit 

erfasst werden. Die konfokale 3D-Mikroskopie, 

basierend auf bisher bekannten Methoden, 

scheitert jedoch bei der Messung dünnster, transparenter 

Schichten im Bereich eines Mikrometers und darunter 

an der Trennung der einzelnen Oberflächen voneinander. 

Obligatorisch für die Messung mit höchsten Auflösungen 

ist die Konstruktion von Mikroskopen mit beugungsbegrenzter 

Strahlführung und die Verwendung 

von Objektiven mit hoher numerischer Apertur. Während 

dies bei verhältnismäßig langsameren Laser-Scanning-Systemen 

noch leicht realisiert werden kann, führt 

die als Lochblende verwendete, rotierende Scheibe bei 

Spinning-Disc-Konfokalmikroskopen zu Abbildungsfehlern, 

also zu Abweichungen von der optimalen Abbildung 

durch das optische System, die eine Messung von 

Mikrogeometrien unmöglich machen. 

Die Rolle von Abbildungsfehlern ist nicht zu unterschätzen, 

nur bei qualitativ sehr hochwertigen Optiken 

ist der Einfluss dieser Fehler physikalisch bedingt gering. 

Mit dem Einsatz von Lochblenden ist zwar ein 

schnelles Abrastern garantiert, oftmals geht jedoch ein 

Großteil der Beleuchtung an der Scheibe verloren. Enthalten 

die zu Proben dann zudem transparente Schichten, 

deren Dicken im Bereich der Halbwertsbreite des 

Konfokalsignals liegen, scheint die Gewinnung zuverlässiger 

Höheninformationen unmöglich. 

In einer Studie von Solarius (Halle 7, Stand 7418) 

wurde eine Inspektion von sogenannten Copper-Pillars 


vorgenommen. Diese mikroskopischen 

Kupfersäulen bestehen 

aus einem Zylinder aus Kupfer 

und einer kleinen Kappe aus Lötzinn 

und finden in der Chipherstellung 

Verwendung. Sie bilden 

in einer transparenten Matrix 

eingebettete Vertiefungen von 

wenigen zehn Nanometern mit 

Durchmessern und Abständen 

von deutlich unterhalb von 1 

μm. Sie liegen somit bezüglich 

der lateralen Dimension in einem 

absoluten Grenzbereich 

der Mikroskopie. 

Die Aufnahme der Bilddaten geschieht in bekannter 

Weise. Der zu untersuchende Höhenmessbereich wird 

durchschritten und zu jedem Schritt wird ein konfokales 

Mikroskopbild aufgenommen. Der Pixelabstand beträgt 

nur 42 nm. Mit einer Überabtastung mittels einer 4,2 

Mio. Bildpunkte auflösenden Kamera und einer numerischen 

Apertur von 0,95 (ohne Immersion) wird das bestmögliche 

laterale Auflösungsvermögen des beugungsbegrenzt 

messenden Mikroskops garantiert. Das Messfeld 

ist mit über 7.500 μm² verhältnismäßig groß, sodass 

mehr als 3.000 der zu untersuchenden Strukturen 

gleichzeitig erfasst werden können. 

Über eine komplexe Auswertung der Konfokalkurven 

wird jeder X-Y-Koordinate ein oder – in Schichtsystemen 

– mehrere Höhenwerte zugewiesen. An dieser Stelle 

setzt Solarius an. 

In einer Konfokalkurve sind nicht nur Höhen- und Reflexionsinformationen 

eines Bildpunktes enthalten, 

sondern auch umfangreiche Information über die Abbildungsfehler 

des verwendeten Messsystems. Diese können 

mittels einer Algorithmik mathematisch bestimmt 

und sodann von der Berechnung der Oberflächentopographie 

ausgeschlossen werden. 

Auf diese Weise werden Objekte selbst mit kleinsten 

Strukturen mit hoher Wiederholgenauigkeit erfasst und 

vermessen. Die Tiefen-Durchkontaktierungen (Vias) 

konnten dabei mit einer Wiederholbarkeit von nur 2,9 

nm genau berechnet werden. Die Bestimmung der 

Durchmesser ergab eine Wiederholgenauigkeit von gerade 

einmal 6,5 nm, was weniger als 1 % der gemessenen 

Größe entspricht. 

Über diese neuartige Auswertung der ermittelten 

Konfokaldaten ist es Solarius möglich, auch bei Mikrogeometrien 

und dünnsten, transparenten Schichten 

realitätsgetreue 3D-Abbildungen von Oberflächen zu 

erstellen. Damit stößt die vorgestellte 3D-Messmethode 

in eine konkurrenzlose Nische vor und übertrifft konventionell 

scannende Untersuchungsmethoden im Hinblick 

auf Messgeschwindigkeit, Flächenakquisitionsrate 

und Qualität der optischen Messdaten bei weitem. ■ 

Profilschnitt durch eine 

Reihe von Vias mit Tiefenmessung

:: Technik 

Um Rückschlüsse auf die 

Präzision des eingesetzten 

Werkzeuges zu erlangen, 

prüft ein Mitarbeiter 

der Entwicklungsabteilung 

bei Mapal das 

Statorgehäuse eines 

Elektromotors auf dem 

hochgenauen Koordinatenmessgerät 

Prismo Ultra 

Bilder: Zeiss 

Eine Zeiss Prismo Ultra beschleunigt die Werkzeugentwicklung bei Mapal 

Das Warten hat ein Ende 

Statt tagelang auf Ergebnisse eines Messdienstleisters warten zu müssen, wissen die Mitarbeiter 

der Entwicklungsabteilung bei Mapal heute in der Regel binnen einer Stunde, ob neue Werkzeuge 

den hohen Präzisionsanforderungen ihrer Kunden genügen. Möglich macht dies das hochgenaue 

Koordinatenmessgerät Zeiss Prismo Ultra, das seit einem Jahr in Betrieb ist. 

Die Autorin 

Syra Thiel 

Storymaker 

im Auftrag von 

Zeiss 

www.zeiss.de/messtechnik 

2017 fiel die magische Marke: Erstmals verkauften die 

Autobauer weltweit über eine Million Elektrofahrzeuge. 

Um sich in dem Zukunftsmarkt gut zu positionieren, 

werden die großen Automobilhersteller deshalb weiterhin 

massiv in die Elektromobilität investieren. Eine 

Kraftanstrengung, die auch von den Werkzeugherstellern 

viel abverlangt. Denn sie müssen für die mit der 

E-Mobilität verbundenen neuen Bauteile und neuen 

Materialien schnell die passenden Werkzeuge beziehungsweise 

Werkzeuglösungen entwickeln. 

Und weil der Zerspanungsaufwand bei Elektromotoren 

geringer als bei Verbrennungsmotoren ist, werden 

für diese Technik in Zukunft weniger Werkzeuge benötigt, 

sodass Mapal neben dem Powertrain neue Geschäftsfelder 

aufbaut. Das Familienunternehmen, das 

weltweit 5.250 Mitarbeiter beschäftigt, wird unter anderem 

sein Engagement im Werkzeug- und Formenbau 

intensivieren. 

„Doch um hochpräzise, innovative Werkzeuge bzw. 

Werkzeuglösungen entwickeln zu können, brauchen wir 

hochpräzise Messergebnisse“, sagt Dr. Dirk Sellmer, Vice 

President Research & Development bei Mapal. Über Jahre 

hinweg ließ das Unternehmen seine Werkstücke und 

Werkzeuge bei einem externen Messdienstleister messen. 

Um dem Kunden schneller die maßgeschneiderten 

Werkzeuge zur Verfügung stellen zu können, die sich 

laut Sellmer „wie Legosteine zu komplexen Lösungen 

kombinieren lassen“, investierte das Unternehmen 

2018 in ein hochgenaues Koordinatenmessgerät von 

Zeiss (Halle 4, Stand 4400). Seit Anfang 2018 arbeiten 

zwei Mitarbeiter des Werkzeugherstellers mit der Prismo 

Ultra. Heute steht für Sellmer fest: „Die Investition 

hat sich gelohnt.“ Das Messgerät entspricht den hohen 

Präzisionsanforderungen und war sofort ausgelastet. 

Die beiden Mitarbeiter der Entwicklungsabteilung, die 

immer abwechselnd zwei Wochen am Messgerät und 

zwei Wochen an den Fertigungsmaschinen arbeiten, 

prüfen auf dem Koordinatenmessgerät die Werkzeuge, 

die in der Abteilung entwickelt werden. 

Vor allem aber messen sie die Werkstücke, die im 

Entwicklungsbereich mit den Mapal Werkzeugen bearbeitet 

werden. So lässt sich erkennen, wie präzise und 

stabil die Werkzeuge unter Fertigungsbedingungen 

sind. Um Präzision dreht sich überhaupt sehr viel bei 

dem in Aalen sitzenden Unternehmen. Denn die meisten 

Werkzeuge beziehungsweise Werkzeuglösungen 

werden dann eingesetzt, wenn Bauteile hochgenau zerspant 

werden müssen. 

Ein aktuelles Beispiel, wie Mapal die Anforderungen 

seiner Kunden meistert, ist das Statorgehäuse eines 

Elektromotors. Die Herausforderung bei diesem Gussteil 

besteht darin, die Hauptbohrung mit einem großen 

Durchmesser über die gesamte Tiefe des Bauteils hinweg 

auf wenige Mikrometer genau zu bearbeiten. Bei 


der Rechtwinkligkeit liegt die Toleranz beispielsweise 

bei 30 μm, und bei der Koaxialität bei 50 μm. 

Für große Bohrungen sind dies ausgesprochen enge 

Toleranzvorgaben. Warum die Anforderungen so hoch 

sind, erklärt sich aus dem Aufbau des Elektromotors, etwa 

eines permanenterregten Synchronmotors, der im 

Bereich NEV (New Energy Vehicle) im Moment noch 

deutlich häufiger als andere Motorenkonzepte anzutreffen 

ist: Der unbewegliche Teil des Elektromotors 

wird als Stator bezeichnet. Der Stator enthält dabei 

Wicklungen oder alternativ gesteckte Kupferdrähte, sogenannte 

Hairpins. Diese erzeugen durch Speisung mit 

Drehstrom ein rotierendes Magnetfeld. Innerhalb des 

Stators befindet sich der sogenannte Rotor. Dieser folgt 

aufgrund seines permanenterregten Magnetfeldes dem 

Magnetfeld des Stators. 

Die Drehzahl des Rotors ist dabei proportional zur 

Drehzahl des magnetischen Feldes (deshalb synchron). 

Aufgrund der Drehbewegung des Rotors muss es einen 

Luftspalt zwischen Rotor und Stator geben. Da dieser jedoch 

einen relativ großen magnetischen Widerstand 

darstellt, durch den die magnetische Flussdichte verringert 

wird (was den Wirkungsgrad des Motors senkt), 

wählen Konstrukteure diesen Spalt so schmal wie möglich. 

Damit die Fertigung der Konstruktion keinen Strich 

Der Versuchs- und Messtechniker bei Mapal (links) stellt Alessandro 

Gabbia, Produktmanager bei Zeiss, die Ergebnisse der Messung eines 

Statorgehäuses auf der Prismo Ultra vor 

Mit seinen Ecken eine 

runde Sache. Der Baustein Q 

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entlang der gesamten Lieferkette und schaffen 

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:: Technik 

durch die Rechnung macht, bietet Mapal seinen Kunden 

ein hochpräzise arbeitendes und dabei für seine Größe 

sehr leichtes Werkzeug. 

Dafür wird zunächst der Zylinder des Statorgehäuses 

aufgebohrt. Das heißt, dass ein circa 30 cm langes Werkzeug 

erst die äußere Gussschicht in der Bohrung des Gehäuses 

abträgt. Anschließend wird die Oberfläche feingerieben. 

Seit 1,5 Jahren bietet Mapal Werkzeuge für die 

hochpräzise Bearbeitung der Hauptbohrungen von Statorgehäusen 

an. Und da nicht jedes Gehäuse gleich ist, 

werden diese Werkzeuge für jeden Kunden maßgeschneidert. 

gibt es auch weniger Messartefakte. „Denn da unsere 

Mitarbeiter auch an der Fertigungsmaschine stehen, 

wissen sie intuitiver, wo beispielsweise Verschmutzungen 

das Messergebnis beeinflusst haben könnten“, so 

Sellmer. 

Zudem werden die Bauteile jetzt aufgespannt in der 

Bearbeitungsvorrichtung vor Ort gemessen. Dies reduziert 

ebenfalls mögliche Messartefakte, die durch das 

Ab- beziehungsweise das erneute Aufspannen der 

Werkstücke verursacht werden. Auch das spontane 

Messen zwischendurch, um beispielsweise bei relativ 

dünnwandigen Teilen wie dem Statorgehäuse zu ermitteln, 

welchen Einfluss das Spannen auf das Bearbeitungsergebnis 

hat, ist für das Unternehmen ein großer 

Vorteil. 

Und noch einen Punkt hebt Sellmer positiv hervor: 

Die Kommunikation zwischen den Ingenieuren und den 

Technikern hat sich verbessert. Sie diskutieren jetzt an 

der Messmaschine die Ergebnisse, anstatt sich Messprotokolle 

nur hinzulegen. Das trägt stark zum Wissenstransfer 

bei. „Wir kommen jetzt deutlich schneller ans 

Ziel“, so Sellmer. 

Präzisionsmessraum der Güteklasse 1 

musste gebaut werden 

Dr. Dirk Sellmer, Vice President 

Research & Development 

bei Mapal Dr. 

Kress: „Um hochpräzise 

Werkzeuge entwickeln 

zu können, brauchen wir 

hochpräzise Messergebnisse“ 

Dafür stellen die Automobilbauer Mapal in der Regel 

zehn bis 30 Gehäuse zur Verfügung, die im Versuchsbereich 

mit den entsprechenden Werkzeugen bearbeitet 

werden. Die Messungen nach den Bearbeitungsdurchgängen 

bilden für die Techniker die Grundlage, um die 

hochkomplexen Werkzeuglösungen entsprechend der 

Kundenvorgaben zu optimieren. 

Vor der Anschaffung eines eigenen Koordinatenmessgerätes 

ließ Mapal die Werkstücke und Werkzeuge 

bei einem externen Messdienstleister messen. Innerhalb 

von zehn Jahren erhöhte sich jedoch der Messaufwand 

deutlich. Denn zunehmend fährt Mapal auch die 

Werkzeuge für seine Kunden ein beziehungsweise übernimmt 

die Vorserienproduktion. Um dies für die Auftraggeber 

transparent zu machen, werden viele Messungen 

durchgeführt. 

Mit dem zunehmenden Messaufwand erhöhten sich 

auch die Ausgaben. „Im Vergleich zu 2007 gaben wir 

2017 mehr als das Doppelte für die externe Messdienstleistung 

aus“, so Sellmer. Die Kosten waren jedoch nicht 

der ausschlaggebende Punkt für die Entscheidung, in 

ein Koordinatenmessgerät zu investieren. „Keiner muss 

heute, so wie früher üblich, zwei bis drei Tage auf seine 

Messergebnisse warten.“ Diese liegen in der Regel innerhalb 

einer Stunde vor. 

Und nicht nur das. Da bei Mapal Mitarbeiter messen, 

die sich zu Messtechnikern weiterqualifiziert haben, 

Um das Potenzial des hochgenauen Portalmessgeräts 

nutzen zu können, musste der Werkzeughersteller jedoch 

zunächst einen Messraum der Güteklasse 1 errichten. 

Eine Investition, die in etwa so hoch war, wie für das 

Messgerät selbst. Deshalb vertraute Mapal beim Bau 

des Präzisionsmessraums auf die Empfehlungen von 

Zeiss, auch bezüglich der ausführenden Firmen. „Das Ergebnis 

ist überzeugend“, so Sellmer. Der circa 20 m 2 große 

Messraum bietet dank einer speziellen Klimatisierung 

und einer eigenen Belüftungsanlage eine hohe 

Messsicherheit und damit die passende Umgebung für 

alle Messaufgaben.“ 

Die Frage Zeiss oder ein anderer Anbieter stellte sich 

für Sellmer dabei nie. Zum einen, weil Mapal bereits seit 

Jahren mit mehreren Zeiss-Geräten arbeitet und sowohl 

von dem Handling als auch von der Qualität der Geräte 

und des Services laut Sellmer „ausgesprochen überzeugt“ 

ist. Und zum anderen, „weil sehr viele unserer 

Kunden Zeiss-Geräte nutzen“. Mit Zeiss zu arbeiten, vereinfache 

sogar die Kommunikation mit den Kunden. 

Sellmer: „So kommen wir möglichen Problemen gemeinsam 

und damit auch schneller auf die Spur.“ ■ 

Webhinweis 

Ein Video zum Einsatz des Koordinatenmessgeräts 

Prismo Ultra bei Mapal sehen Sie 

hier: http://hier.pro/FPtOd 


Fertigungsbegleitendes 

Messen bei Mauth: Der 

Maschinenbediener ist 

für das Schleifen der 

Formstechplatten verantwortlich. 

Dazu gehört 

auch das Messen 

auf dem Werth Scope 

Check S Bilder: Werth 

Fertigungsbegleitende Qualitätssicherung komplizierter Formstechplatten 

Messen in Minutenschnelle 

Jahrelang musste Werkzeughersteller Mauth für das Messen komplizierter Formstechplatten 

mehr Zeit einkalkulieren als für deren Schleifvorgang. Mit dem neuen 3D-Koordinatenmessgerät 

Scope Check S von Werth Messtechnik hat sich das Verhältnis verändert. Das fertigungsbegleitende 

Messsystem trägt wesentlich zur Steigerung der Produktivität bei. 

Das Formstechen in der Metallbearbeitung ist etwas ins 

Hintertreffen geraten. So manche Anwender argumentieren, 

dass CNC-gesteuerte Drehmaschinen und Mehrspindler 

in der Lage sind, jede Kontur mit einer Standardplatte 

zu produzieren. Das ist zweifellos richtig. 

Aber ist es auch wirtschaftlicher? „Es ist vorteilhafter, 

wenn mir das Werkzeug die komplexe Kontur in einem 

Arbeitsgang liefert. Denn ich habe dann nur ein Maß 

einzustellen und zu kontrollieren und nicht eine ganze 

Folge von Maßen“, sagt Michael Mauth, Geschäftsführer 

der Mauth Werkzeug-Schleiftechnik in Oberndorf 

am Neckar. So sieht er einen wachsenden Bedarf an 

Formstechplatten. 

Sein Unternehmen – 1996 gegründet, 50 Mitarbeiter, 

rund 6 Mio. Euro Jahresumsatz – ist spezialisiert auf 

die Herstellung hochwertiger Sonder- und Standardwerkzeuge 

zur Innen- und Außenbearbeitung von metallischen 

Werkstoffen, darunter auch die genannten 

500+ 


:: Technik 

Formstechplatten. Die durchweg kundenspezifisch entwickelten 

Werkzeuge kommen in der Automobilindustrie, 

aber auch im Maschinenbau, in der Elektro- und 

Medizintechnik zum Einsatz. Selbst für die Holz- und 

Kunststoffbearbeitung entwickelt und produziert 

Mauth Werkzeuge. 

Für hochwertige Bearbeitungsergebnisse müssen 

die Formstechplatten eine hohe Qualität bieten. „Wir 

bewegen uns bei Form- und Lagetoleranzen im Bereich 

von wenigen Mikrometern. Entscheidend sind auch eine 

Wechselpräzision von unter 0,01 mm und eine konsequente 

Wiederholgenauigkeit“, so Mauth. Um diese 

Werte zu erreichen, schleift das Team die Formplatten in 

einer Aufspannung. Die maßliche Kontrolle übernimmt 

te in zwei Minuten, wofür wir früher 20 Minuten gebraucht 

haben, und erhalten aussagefähige Ergebnisse 

– automatisch protokolliert. Das kenne ich nur von diesem 

Messgerät.“ 

Der Scope Check S bietet ein besonders schnelles 

Scanning-Verfahren mit einer maximal zulässigen Längenmessabweichung 

von 1,9 μm und einer Reproduzierbarkeit 

im Submikrometer-Bereich. Bei Mauth ist er 

mit dem patentierten Werth Zoom ausgestattet – mit 

einer im gesamten Bildfeld verzeichnungsfreien Abbildung. 

Verzeichnungsfehler werden erfasst und korrigiert, 

sodass die Lage von Konturen hochgenau bestimmt 

werden kann. „Das ist der Kniff für ein sehr genaues 

Scanning, das wir benötigen, um eine Formplatte 

überall mit hoher Genauigkeit zu messen“, erläutert 

Christopher Morcom, Geschäftsführer von Tool MT, einem 

Unternehmen der Werth-Gruppe. Er weist auch 

darauf hin, dass der Scope Check mit taktilen Sensoren 

ergänzt werden kann, falls Hinterschnitte angetastet 

werden müssen, oder mit berührungslosen Abstandssensoren, 

die zum Beispiel zur Digitalisierung komplexer 

Topographien eingesetzt werden können. 

Blitzschnell zu zuverlässigen Messergebnissen 

Michael Mauth ist begeistert von der einfachen, 

schnellen und wiederholgenauen Messung seiner 

Formstechplatten mit dem Werth Scope Check S 

Der Autor 

Wolfgang Klingauf 

k+k-PR 


Werth Messtechnik 

www.werth.de 

ein 3D-CNC-Koordinatenmessgerät Scope Check S von 

Werth (Halle 7, Stand 7101). Neben seiner hohen mechanischen 

Genauigkeit punktet es vor allem mit einer 

maßgeschneiderten Softwarelösung. „Dass wir die 

komplette Formplatte und die Anlagefläche zum Profil 

in einem einzigen Messablauf messen können, ist ein 

wesentliches Alleinstellungsmerkmal“, argumentiert 

Michael Mauth. „Daraus resultieren eindeutige Messergebnisse, 

die uns Sicherheit in der Produktion geben.“ 

Mauth entdeckte den Scope Check S bei einem Messebesuch. 

Der Vergleich mit bisherigen Messvorgängen 

fiel deutlich aus: Die Wiederholgenauigkeit war beim 

Scope Check S mit wenigen zehntel Mikrometern um 

ein Vielfaches besser als bei der bisherigen Messmethode. 

„Auch die Geschwindigkeit der Messung hat uns 

zum schnellstmöglichen Umstieg bewogen“, erklärt 

Thilo Leicht, Meister in der Fertigung. „Wir messen heu- 

Zur Herstellung einer Formplatte erhält Stephan Felde, 

der für das Schneidplatten-Schleifen bei Mauth zuständige 

Facharbeiter, die entsprechenden CAD-Daten im 

DXF-Format von der Konstruktion und programmiert 

damit seine Schleifmaschine. Anschließend schleift er 

ein Musterteil und misst es auf dem Scope Check S. Dazu 

liest er auch hier die DXF-Daten ein, legt das Werkstück 

auf den Messtisch und startet die Software, die 

aus Scanning- und Best Fit-Modul besteht. „Wir referenzieren 

auf die Anlagenflächen der Platte, die bei uns genormt 

sind“, erklärt der Facharbeiter. „So findet die Software 

die Anlageflächen, misst sie und startet den Scanvorgang. 

Ein Drehen und Wenden des Prüflings ist dafür 

nicht erforderlich.“ Ebenso wenig, wie ein eigenes Messprogramm 

erstellt werden muss. Das Best Fit-Modul 

vergleicht nach dem Scanvorgang das Ist-Profil mit dem 

Soll-Profil und die Formabweichung wird vektoriell und 

farbcodiert darstellt. Auch Schlüsselmaße wie Winkel, 

Längen und Radien werden angezeigt. 

Felde erkennt auf einen Blick erforderliche Verschiebungen 

und übergibt die notwendigen Korrekturen 1:1 

an die Schleifmaschine. So ist die Serienfertigung im 

grünen Bereich gewährleistet. „Für Stichprobenmessungen 

bei größeren Serien können wir gleich zehn Platten 

auf einmal auf den Messtisch legen“, so Felde. „Die 

werden dann vollautomatisch durchgemessen, was den 

Aufwand noch weiter senkt.“ 

Durch das fertigungsbegleitende Messen spart 

Mauth die Endkontrolle. Auch von der Zusammenarbeit 

mit Werth ist Michael Mauth begeistert: „Mit Herrn 

Morcom haben wir einen Ansprechpartner, der die Belange 

der Werkzeugherstellung genau kennt und uns 

hinsichtlich der relevanten Messtechnik optimal berät.“ 

So kam Mauth mit einem weiteren Wunsch auf Werth 


zu. Das Wiederaufbereiten verschlissener Werkzeuge 

ist ein weiteres Standbein des Unternehmens. Wenn erforderlich, 

übernimmt Mauth den kompletten Prozess 

aus Entschichten, Nachschleifen, Schneidkantenprä - 

paration, Beschichten und Finishen. 

Michael Mauth: „Wir haben Beschichtungen für verschiedene 

Werkstoffe und Werkzeuge entwickelt, um 

dem Kunden ein rundum erneuertes Werkzeug liefern 

zu können, das alle Anforderungen erfüllt und eine wesentlich 

höhere Standzeit hat.“ Dieses Angebot schließt 

auch Verzahnungswerkzeuge ein. Wälzfräser müssen 

zunächst gemessen werden, 

insbesondere die Lagefehler der 

Spannuten und der Hinterschliffbereich. 

Erst dann lässt 

sich sagen, ob sich der Aufbereitungsaufwand 

lohnt und danach 

ein qualitativ hochwertiges 

Werkzeug zu erwarten ist. 

Formstechplatten werden ohne Vorrichtung auf den Messtisch 

des Werth Scope Check S gelegt. Die schnelle optische Messung 

liefert eindeutige Messergebnisse – die Basis für eine wirtschaftliche 

Produktion 

Messtechnik zum 

Nachschärfen von Wälzfräsern 

In enger Zusammenarbeit mit 

den Werkzeugspezialisten von 

Mauth entwickelte Werth eine 

verhältnismäßig einfache und 

kostengünstige Lösung: Das 

Scope Check S Messgerät wird 

mit zusätzlicher Rotationsachse 

und Reitstock ausgestattet, sodass 

sich die Wälzfräser zwischen 

Spitzen spannen lassen. 

Für die Multisensor-Messung 

wird der Bildverarbeitungssensor 

durch einen Scanning-Taster 

ergänzt. 

Von wesentlicher Bedeutung 

ist hier die Software, die Werth 

in Zusammenarbeit mit der Firma 

Esco anbietet. Sie übernimmt 

den Parametersatz, mit 

dem ein Wälzfräser beschrieben 

wird, und erstellt daraus automatisch 

den Messablauf. Dieser 

ist meist mehrere tausend Zeilen 

lang und ruft mehr als 25 

verschiedene Messroutinen auf, 

um alle relevanten Kanten und 

Flächen anzutasten. Damit reduziert 

sich der Aufwand auf die 

Eingabe des Parametersatzes 

und den Start des Messvorgangs. 

Das Ergebnis lässt eine 

Beurteilung des gesamten 

Wälzfräsers zu und dient zur 

Protokollierung der hohen Qualität 

des Nachschärfens und der 

Wiederbeschichtung. 

■ 

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:: Technik 

Das dimensionelle Messen von inneren 

Strukturen mit Computertomographie 

ist ein indirektes Verfahren, denn die 

Messungen erfolgen virtuell an einer 

dreidimensionalen Abbildung und 

nicht am Objekt selbst Bild: Yxlon 

Qualifizierung industrieller CT-Systeme für dimensionelle Messungen 

Mehr als MPE 

Die Qualifizierung eines CT-Systems geht weit über einen Maximum Permissible Error (MPE) 

hinaus. Erst das Verständnis der Komplexität von CT und Metrologie, das Expertenwissen über die 

physikalischen und technologischen Zusammenhänge sowie der offene Umgang mit der 

wissenschaftlichen Gemeinschaft ermöglichen die Entwicklung bester Prüf- und Messlösungen. 

Die Autoren 

Dierck Matern 

Softwareentwickler 

Gina Naujokat 

Marketing 

Communication 

Yxlon 

www.yxlon.de 

Genau wie bei anderen Messmethoden, taktil oder optisch, 

ist die Qualifizierung von CT-Systemen eine 

Grundvoraussetzung für die Vergleichbarkeit zu anderen 

Systemen. Hier hat sich seit Jahren in der Messtechnik 

die Angabe von MPE-Werten durchgesetzt, die maximal 

erlaubte Abweichung von Messergebnissen in 

vorgegebenen Benchmarks. Dazu werden in der Norm 

EN/ISO 10360 und in der daraus abgeleiteten Richtlinie 

VDI/VDE 2630 Verfahren für Vergleichsmessungen eines 

Computertomographiesystems zu einem taktilen 

Koordinatenmesssystem (CMM) definiert. Das heißt: 

Objekte mit bekannten Eigenschaften werden gescannt, 

und es wird überprüft, ob die Messungen in den 

erzeugten 3D-Volumen dieselben Werte aufweisen wie 

die realen Objekte gemessen mit einem CMM. 

Eine der dafür gängigen Messgrößen ist der Kugelabstand 

(SD = Sphere Distance). Er wird unter anderem im 

Entwurf zum Blatt 11 des Standards EN/ISO 10360 beschrieben, 

das sich konkret mit CT-Systemen für Metrologie-Anwendungen 

beschäftigt. Prüfkörper für diese 

Aufgabe bestehen in der Regel aus kugelförmigen Markern 

auf einem Substrat, zum Beispiel mehreren Stangen 

und daran befestigten Rubinkugeln, deren Abstände 

zueinander kalibriert sind (Kugelwald). Der MPE-SD 

ist der vom Hersteller garantierte Grenzwert für Abweichungen 

bei wiederholten Messungen an diesem Prüfkörper. 

Ist beispielsweise der MPE-SD beschrieben mit 

„8μm + L/100“ bedeutet das, dass der Abstand zweier 

Kugeln, die 10 cm weit auseinander liegen (L = 100 mm), 

nie kleiner als 9,9991 cm und nie größer als 10,0009 cm 

gemessen wird. Auch für taktile Messsysteme ist ein 

vergleichbarer Test üblich. Da nach der Richtlinie VDI/ 

VDE 2630 (die im Wesentlichen die Anwendung der EN/ 

ISO 10360 für CT beschreibt) ein CT-System ein Koordinatenmesssystem 

– mit CT-Sensor – ist und mit taktilen 

und optischen Messsystemen gleichgesetzt wird, werden 

die Einflüsse, die die Erzeugung eines Volumens aus 

Röntgenbildern und Messungen an einem virtuellen 

Objekt mit sich bringen, jedoch nicht berücksichtigt. 

Neben der ISO gibt es aber auch andere nationale 

und internationale Standardisierungsgremien, die sich 

mit der CT befassen, wie zum Beispiel die ASTM. Auch 

hier arbeiten ehrenamtliche Experten wie Entwicklungsingenieure 

von Yxlon (Halle 3, Stand 3303) in internationalen 

Gremien zu bestimmten Fragestellungen 

zusammen, können ihre Erfahrungen und Forschungsergebnisse 

einbringen und neueste Erkenntnisse aus 

dem Arbeitskreis direkt in ihren Produkten umsetzen. 


Die verabschiedeten ASTM-Normen, die sich mit der 

CT befassen, konzentrieren sich bisher auf die Sichtbarkeit 

von Details und Kontrasten. So werden Maße der 

Bildgüte wie die Modulation Transer Function (MTF) und 

die Contrast Discrimination Function (CDF) in der ASTM 

E1441 definiert. Zudem liefert die ASTM E1695 Testmethoden, 

die schnell und einfach am CT-System durchgeführt 

werden können. Die MTF misst den Frequenzübergang 

vom Objekt zur Abbildung. Das heißt, Bilder lassen 

sich ähnlich wie Musik in Frequenzspektren zerlegen. 

Bei einer solchen „Übertragung“ gehen jedoch häufig 

Frequenzen verloren. Dies sind bei Bildern vor allem kleine, 

feine Details, die hohe Frequenzen zur Darstellung 

benötigen, aber auch scharfe Kanten. Ist die „Übertragung“ 

des CT-Systems schlecht, werden Kanten unscharf 

und kleine Details gehen verloren. 

Für ein gutes Tomogramm benötigt man aber nicht 

nur Details und Kanten, sondern auch Informationen 

über das Material. Diese Informationen misst die CDF. 

Dabei werden Grauwertunterschiede zum Rauschen 

des Bildes ins Verhältnis gesetzt: Geringe Unterschiede 

gehen oft im Rauschen verloren. Um trotzdem unterscheidbar 

zu sein, müssen sie sehr große Flächen einnehmen. 

Die CDF bildet eine Grenze dieser Wahrnehmbarkeit 

von Kontrastunterschieden. Die Contrast Detail 

Dose (CDD) setzt zudem MTF und CDF in Relation, sodass 

Grenzen für Kanten, Details und Kontraste zusammengeführt 

werden. Mit einem speziellen Tool können 

Yxlon CT-Systeme diese drei Maße – MTF, CDF und CDD 

– schnell und einfach aus einem Tomogramm bestimmen, 

um die Qualität des CT-Systems zu überprüfen. 

Kegelstrahlartefakte können 

zu Messungenauigkeiten führen 

Darüber hinaus treten in der CT unterschiedliche Arten 

von Artefakten auf, die die Bildqualität beeinflussen 

und zu Messungenauigkeiten führen können. Diese Artefakte 

haben ihre Ursprünge zum Beispiel im Material 

des Objekts, der Art der Strahlung, der Manipulation, 

der Rekonstruktion oder der Visualisierung. Bei der üblichen 

Kegelstrahlgeometrie zum Beispiel (die Röntgenquelle 

befindet sich im Lot des Flachdetektors) sind in 

fast jeder Ebene Verzeichnungen – Kegelstrahlartefakte 

– festzustellen. Diese werden umso stärker, je weiter 

man von der durch den Brennfleck bestimmten Zentralebene 

entfernt ist. Kugeln bilden sehr schwache, flächige 

Bauteile dagegen entsprechend des Abstands der 

Fläche zur Zentralebene starke Kegelstrahlartefakte aus. 

Für die Reduzierung von Artefakten gibt es entsprechend 

der Ursachen unterschiedliche Möglichkeiten 

wie der Einsatz von Filtern, Algorithmen in der Rekonstruktionssoftware 

oder Anpassungen der jeweiligen 

CT-Methode. Durch langjährige Erfahrungen und konstante 

Weiterentwicklungen von Hard- und Software 

wird heute höchste Bildqualität als Basis für verlässliche 

Messergebnisse erreicht, die besonders bei der Entstehung 

und Herstellung komplexer Bauteile im Gussverfahren 

oder 3D-Druck unverzichtbar sind. 

■ 


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Halle 4, 

Stand 4511

:: Technik 

Vorteile des Shape-from-Shading 

Kleinsten Details auf der Spur 

Das 3D-Verfahren Shape-from-Shading lässt sich vielseitig zur automatisierten Qualitätskontrolle 

einsetzen. Aus Helligkeitsverteilungen können Informationen zu kleinsten Formabweichungen 

der Objektoberfläche berechnet werden. Industriekameras mit integriertem Beleuchtungscontroller 

unterstützen das Verfahren, indem sie den Systemaufbau vereinfachen. 

Der Autor 

Dr. Albert Schmidt 

Managing Director des 

Vision Competence 

Center 

Baumer 

www.baumer.com 

3D-Methoden haben die Welt der Automatisierung 

erobert und werden in vielen Bereichen 

der Qualitätssicherung, Logistik und 

Messtechnik eingesetzt. So verschieden wie 

die Anwendungen sind auch deren Herangehensweisen. 

Stereo-Methoden benötigen zum Beispiel 

zwei Kameras und können nur bei stehenden 

Objekten eingesetzt werden, was 

sie langsam macht. Triangulationstechniken 

beziehungsweise Projektionsverfahren 

allgemein setzen Bewegung voraus – entweder 

die der projizierten Messpunkte auf 

der Objektoberfläche oder die Bewegung 

des Objektes unter den Messpunkten hindurch. 

Bei Time-of-Flight wird nur eine Kamera 

genutzt und die Objekte können sowohl 

ruhen als auch in Bewegung sein. 

Beim dem neigungs- und krümmungsmessenden 

3D-Verfahren Shape-from-Shading 

werden unterschiedliche Beleuchtungsrichtungen 

zur Vermessung von stehenden 

oder bewegten Objekten eingesetzt. 

Die laterale Auflösung (x, y) bestimmt 

sich durch die eingesetzte Kamera und kann 

damit sehr hoch gewählt werden. Diese 


Das zu prüfende Objekt wird aus vier verschiedenen 

Richtungen nacheinander beleuchtet 

und mit je einem Grauwertbild 

aufgenommen. Die Verrechnung der sich 

ergebenden Schattierungen gibt Aufschluss 

über die Oberflächenbeschaffenheit 

Bild: Baumer 

Kombination ermöglicht eine vielseitige 

Nutzung. 

Shape-from-Shading ist konzeptionell relativ 

einfach und kann als umgekehrtes 

Prinzip einer Sonnenuhr aufgefasst werden. 

Bei dieser werden über die Lage des Schattens 

und bei bekannter Höhe des Stabes die 

Höhe und Richtung der Sonne und damit 

auch die Uhrzeit – bei Hightech-Sonnenuhren 

sogar der Tag – bestimmt. Als 3D-Verfahren 

angewendet, nutzt man umgekehrt 

eine bekannte Beleuchtungsrichtung und 

misst im übertragenen Sinne über die Länge 

des Schattenwurfs die Höhe. 

Eine vollständige Information über die 

Oberflächengradienten kann durch die Verwendung 

von mindestens drei, in der Praxis 

typischerweise vier, unabhängigen Beleuchtungsrichtungen 

gewonnen werden. Aus 

den Gradienten wird dann auf die Höhen z 

(x, y) geschlossen. 

In vielen Anwendungen werden die Beleuchtungen 

sequentiell geschaltet und die 

Bilder in Serie mit einer Kamera aufgenommen 

und anschließend mittels Software 

ausgewertet. Bei der Vermessung von bewegten 

Objekten unterstützt eine sehr kurze 

Belichtungszeit die Minimierung der Bewegungsunschärfe. 

Alternativ lässt sich die 

Beleuchtungsrichtung auch über die Farbe 

kodieren. Eine 3-Chip-Kamera erzeugt dann 

in nur einer Aufnahme die notwendigen unabhängigen 

Bilder. Farbkameras eignen sich 

aufgrund des hohen Farbübersprechens der 

verwendeten Bayer-Filter für Shape-from- 

Shading nicht. 

Geometrische Abweichungen 

schnell erkennen 

In den vergangenen Jahren fand Shapefrom-Shading 

vor allem in der Inline-Oberflächenprüfung 

und Sortierung großen Anklang. 

Ein Grund dafür ist, dass durch die 

Verrechnung der Grauwertbilder, die von 

unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 

herrühren, die Unterschiede in der Reflektivität 

(Albedo) der Oberflächen herausgerechnet 

werden können. 

So kann zwischen geometrischen Abweichungen 

und reinen farblichen, Reflexionsoder 

Texturänderungen einfach und schnell 

unterschieden werden. Bei anderen Methoden 

ist dies deutlich aufwändiger. 

Anwendung findet dieses Verfahren etwa 

in der Verpackungsindustrie, zum Beispiel 

wenn Informationen in Blindenschrift 

als erhabene Braille-Punkte auf Richtigkeit 

oder Qualität inspiziert werden müssen, 

während sich darunter die bedruckte 

Schachtel mit Schrift befindet. 

Idealerweise werden vier Beleuchtungen 

sequentiell angesteuert, passend dazu die 

Grauwertbilder aufgenommen und an eine 

Auswerteeinheit gesendet. Inzwischen stehen 

Kameras wie die CX.I-Modelle der CX- 

Serie von Baumer zur Verfügung, die über 

vier separat schaltbare Power-Ausgänge 

verfügen. 

Dank integriertem Genicam kompatiblem 

Sequencer und Ausgängen mit bis zu 

48 V / 2,5 A können die Beleuchtungen direkt 

aus der Kamera heraus gesteuert und 

die Bildaufnahme getriggert werden. Dadurch 

entfällt ein externer Beleuchtungscontroller 

mit seinen Kosten und Verkabelungsaufwand 

komplett. Um hohe dynamische 

Prüfraten zu erreichen, sollten die eingesetzten 

Kameras aber nicht nur hohe 

Bildraten aufweisen, sondern auch sehr kurze 

Belichtungszeiten ermöglichen. 

Auswertung von metallisch 

glänzenden Oberflächen 

Mit den CX.I-Kameras können die Bilder sogar 

im Burst Mode mit maximaler Bildrate 

in der Kamera aufgenommen und anschließend 

entsprechend der verfügbaren Bandbreite 

mit niedrigerer Framerate an die Auswerteeinheit 

gesendet werden. Die eingesetzten 

Sony-Sensoren liefern Aufnahmen 

mit einem hohen Dynamikumfang, um eine 

stabile Auswertung auch von metallisch 

glänzenden Oberflächen sicherzustellen. 

Dank der minimalen Belichtungszeit von 1 

μs kann zudem die Bewegungsunschärfe 

deutlich reduziert und damit ein hoher Produktionsdurchsatz 

erzielt werden. 

Die Weiterentwicklung von Kameras mit 

integriertem Beleuchtungscontroller für 

vier Ausgänge ermöglicht es, die Anzahl der 

Komponenten in einem Shape-from-Shading-Aufbau 

zu reduzieren. Dadurch werden 

Kosten für Material und Integration eingespart. 

Damit wird der Systemaufbau vereinfacht, 

weniger fehleranfällig und schneller 

umsetzbar. 

■ 

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:: Technik 

Messtechnik im Einsatz bei Medizintechnik-Anbieter 

Weniger ist mehr 

Die Qualitätssicherung von komplexen Teilen durch den Einsatz von weniger Mess- und 

Prüfmitteln zu optimieren – so lautete die Zielsetzung der Hipp Technology Group. Umgesetzt 

wurde sie mit Messmaschinen von Dr. Heinrich Schneider Messtechnik (Halle 5, Stand 5501). Die 

besonderen Vorteile für die Anwender: einfache Handhabung und eine deutliche Zeitersparnis. 

Der Autor 

Theo Drechsel 


Dr. Heinrich Schneider 

Messtechnik 

www.dr-schneider.de 

Das Medizintechnikunternehmen Hipp Medical 

konzentriert sich neben dem Prototyping 

und der Fertigung kundenspezifischer 

Bauteile und Instrumente vor allem auf 

schneidende Werkzeuge wie Knochenbohrer, 

Knochenfräser und Gewindeschneider 

für den Einsatz in den Bereichen Orthopädie 

sowie Zahn-, Mund-, Kiefer-Gesichtschirurgie. 

Die Hipp Technology Group mit ihren 

150 Mitarbeitern komplettieren die Unternehmen 

Nikotec sowie Hipp Präzisionstechnik. 

Höchste Priorität genießt die Sicherstellung 

der geforderten Qualitätsstandards – 

den eigenen, den Kunden gegenüber und 

auch mit Blick auf die normativen Anforderungen, 

schließlich ist man Luft- und Raumfahrt- 

sowie Medizintechnik- und ISO- 

9001-zertifiziert. Außerdem sind in allen Industrien, 

in denen Präzisionsteile zum Einsatz 

kommen, die Ansprüche an die Reproduzierbarkeit 

gestiegen. 

Deswegen stellte sich Hipp die Frage, wie 

Mess- und Prüfaufgaben optimiert und rationalisiert 

werden können. Als Antwort darauf 

identifizierte man Systeme, die es erlauben, 

weniger Mess- und Prüfmittel bei 

Messaufgaben an komplexeren Teilen einzusetzen. 

Im Rahmen des Auswahlprozesses 

ließ man sich diverse Systeme von Messtechnikanbietern 

präsentieren. Das Rennen 

machte letztlich Dr. Heinrich Schneider 

Messtechnik. Zum Einsatz kommen die 

3D-Multisensormessmaschinen PMS 400 

und PMS 600, die Wellenmessmaschine 

WMM 450 sowie der Messprojektor MV 360 

Die WMM 450 steht in der Produktion 

von Hipp Medical und wird fertigungsbegleitend 

bei rotationssymmetrischen Drehteilen 

aus Titan mit geforderter Messdoku- 


Die PMS 600 kommt im Messraum 

schwerpunktmäßig bei der Präzisionstechnik 

und hier insbesondere bei Frästeilen 

zum Einsatz Bild: Dr. Schneider Messtechnik 

mentation verwendet. Durch den scannenden 

Taster ist die Maschine ein deutlich 

komplexeres als nur ein optisches System 

geworden. 

„In der Wellenmesstechnik haben wir ein 

klares Alleinstellungsmerkmal durch die 

vollwertige Integration eines scannenden 

Tastsystems, der Taumelkompensation des 

Werkstücks in einem 4-Achsen-System mit 

Matrixkamera und der Messpunktaufnahme 

an Schneiden in der Rotation sowie deren 

Rückführung auf die einzelne Schneide“, 

sagt Uwe J. Keller, Bereichsleiter Marketing 

von Dr. Schneider Messtechnik. „Die PMS- 

Multisensormaschinen von Hipp stehen 

dem in nichts nach und sind ebenfalls mit 

einer Drehachse ausgerüstet. Der klare Vorteil 

hierbei ist, was an der WMM 450 erfolgreich 

zum Einsatz kommt, lässt sich auch 

1:1 an der PMS umsetzen.“ 

Die PMS wird als Standardmaschine mit 

einem vielfältigen Ausbauprogramm angeboten, 

sodass sie jeder Nutzer auf seine Anwendung 

hin zu einem kundenspezifischen 

System anpassen kann. Auf Wunsch setzt 

Dr. Schneider bei der 3D-Multisensor-Portalmessmaschine 

alles um, was rein physikalisch 

machbar ist. 

Hipp stattete PMS zusätzlich 

mit scannendem Taster aus 

So verfügt Hipp bei den PMS-Maschinen zusätzlich 

über einen scannenden Taster, 

2D/3D-Pakete und Palettenmessung mit 

Mehrfachaufspannung, die das parallele 

Messen mehrerer Teile mit dem Standardprogramm 

ermöglicht. Während die PMS 

400 in der Montage steht und übergreifend 

von allen Firmen der Gruppe genutzt wird, 

kommt die PMS 600 im Messraum schwerpunktmäßig 

bei der Präzisionstechnik und 

hier insbesondere bei Frästeilen zum Einsatz. 

Direkt neben der PMS 600 befindet sich 

der Messprojektor MV 360, der auch gute 

Dienste im Rahmen der Ausbildung der zukünftigen 

Fachkräfte leistet, damit sich diese 

in die Welt der Messtechnik einarbeiten 

können. Als Mess- und Auswertesoftware 

wird beim Projektor M2 und ansonsten die 

Saphir von Dr. Schneider Messtechnik eingesetzt. 

Das Einsatzspektrum der Messsysteme 

ist breit aufgestellt: Fertigungsbegleitende 

Prüfungen bei der Zerspanung, beim Drehen 

und beim Fräsen ebenso wie Messungen 

zwischen den Arbeitsschritten sowie in 

den Bereichen Warenein- und -ausgang, jeweils 

nach Anforderung alle Teile oder nur 

Stichproben. 

Zudem werden Produkte, die zu einem 

Oberflächenbeschichter gehen, vorher wie 

nachher geprüft. „Wir haben bei Hipp eine 

relativ hohe Breite an Produkten, bei der wir 

mit unseren Systemen ganz unterschiedliche 

Dinge messtechnisch abdecken. Da die 

Maschinen der PMS- und WMM-Serie allesamt 

mit Saphir arbeiten, bieten wir in Sachen 

Bedienbarkeit eine Kompatibilität in 

die Breite, nicht nur innerhalb der Linie“, so 

Keller. „Die Anwendungsaufgaben bei Hipp 

haben unsere Anwendungstechniker beschäftigt 

und teilweise aufgrund ihrer Komplexität 

sogar gefordert – gelöst wurde 

schlussendlich aber alles zur vollständigen 

Zufriedenheit des Kunden.“ 

Die Messsysteme von Dr. Schneider 

Messtechnik haben sich bei Hipp absolut 

bewährt. So weiß vor allem die Kombination 

aus taktiler und optischer Messung bei den 

Maschinen der PMS- und WMM-Serie zu beeindrucken. 

Dank Multisensorik bieten die 

Systeme zudem den großen Vorteil, komplexe 

Teile am Stück messen zu können. Hinzu 

kommt die Zeitersparnis, weil die zu vermessenden 

Teile nicht mehrmals ein- und 

ausgespannt sowie transportiert werden 

müssen. 

„Die Messsysteme von Dr. Schneider erfüllen 

unsere Erwartungen. Vor allem komplexe 

Dreh- und Frästeile können wir mit ihnen 

schneller und einfacher messen, zumal 

wir Teile mit über 500 Prüfmerkmalen haben“, 

berichtet Daniel Teufel, Assistent der 

Geschäftsleitung der Hipp Technology 

Group. „Früher mussten wir ein Teil vielleicht 

noch auf den Projektor legen, dann 

den Messschieber sowie Lehren nutzen und 

zu guter Letzt eine Makroaufnahme mit einem 

2D-Mikroskop machen. Das alles fällt 

nun weg, das kann jetzt eine einzige Maschine.“ 

■ 

Wie lang ist der 

rechte Fühler der 

Ameise links, neben 

der mit der gelben 

Handtasche? 

Wir prüfen 

das Unmögliche 

Die menschliche Wahrnehmung 

hat Grenzen. Die elektronischen 

Prüf- und Testsysteme von MCD 

sind da in allen Bereichen deutlich 

überlegen: Von Optik, Akustik, 

Haptik bis Sen sorik decken wir 

die komplette Band breite der 

Anwendungen ab. Ob Customized 

oder Out-of-the-box – wir bieten 

skalierbare Lösungen bis hin zur 

Integration in die industrielle 

Linien fertigung. 

Mehr zum Thema und die Sache 

mit der gelben Handtasche unter 

www.mcd-elektronik.de/optik 


:: Technik 

Gelangen zwei Geräte zu 

denselben Messergebnissen 

an einem Artefakt, 

korrelieren in einem bestimmten 

Teil aber nicht, 

dann ist der Unterschied 

nicht auf die Instrumente 

zurückzuführen. Vielmehr 

ist der Grund in 

den Messvorgängen zu 

suchen, die überprüft 

und weiter untersucht 

werden müssen, um die 

gewünschte Messung zu 

erhalten Bilder: Creaform 

Richtige Validierung von Messgeräten 

Die hohe Kunst der Artefakte 

Die einzige Art der Bestätigung, dass ein Messinstrument innerhalb seiner Spezifikationen 

arbeitet, ist der Vergleich mit einem Artefakt, dessen Abmessungen in einem bekannten Labor 

kalibriert wurden. Nur so ist es möglich, die Messungen zwischen Geräten zu korrelieren, da nur 

mit einem Artefakt alle Variablen eliminiert werden können, die die Messung beeinträchtigen 

könnten. Dank eines Artefakts steht zweifelsfrei fest: Das Gerät liefert exakte Messungen. 

Der Autor 

Guillaume Bull 

Produkt Manager 

Creaform 

www.creaform3d.com 

Wenn alte Messgeräte ersetzt werden, ist es üblich zu 

überprüfen, dass sowohl das alte als auch das neue Gerät 

dieselben Daten misst und eine Qualitätssicherungsprüfung 

mit demselben Ergebnis abschließt. Zu 

diesem Zweck werden Korrelationsprüfungen durchgeführt. 

Es bietet sich an, ein Teil aus dem normalen Produktionsprozess 

zu messen, schließlich sind alle Daten 

des Teils bekannt. Dies kann nach Einschätzung von 

Creaform (Halle 5, Stand 5102) jedoch zu einer falschen 

Diagnose und zu falschen Schlussfolgerungen bezüglich 

der Genauigkeit des neuen Messgeräts führen. 

Die genaueste Art, zu überprüfen, ob ein Messinstrument 

innerhalb der vorgegebenen Spezifikationen arbeitet, 

ist die Verwendung eines kalibrierten Artefakts, 

dessen Abmessungen zuvor validiert wurden und für 

das die Daten rückverfolgbar sind. Die Verwendung des 

gleichen Artefakts für das alte und das neue Gerät minimiert 

die Variablen, die die Korrelationsprüfung beeinflussen 

können. Variablen, die zu Messunterschieden 

führen können, sind beispielsweise die von einer Technologie 

zur anderen unterschiedlichen Extraktionsverfahren, 

die selten gleichen Ausrichtungsverfahren, unterschiedliche 

Verarbeitungs- oder Berechnungsverfahren 

innerhalb einer Software, unterschiedliche Prüfanordnungen 

in Abhängigkeit von der Technologie sowie 

nicht exakt gleiche Umgebungsbedingungen, die die 

Messungen stark beeinflussen können. 

Mit einem kalibrierten und rückverfolgbaren Artefakt 

kann validiert werden, dass beide Geräte innerhalb 

ihrer Spezifikationen arbeiten. Wenn also die an diesem 

kalibrierten Artefakt durchgeführten Messungen die 

korrekten Werte ergeben, kann man sicher sein, dass die 

Messgeräte ordnungsgemäß funktionieren. 

Beim Prüfen auf Korrelationen zwischen zwei Gerätetypen 

(das heißt, dem Vergleich der Messergebnisse 

zweier Instrumente am gleichen Teil) gibt es viele Variablen, 

die Messfehler verursachen können. Dazu gehören 

Extraktions- und Ausrichtungsverfahren, Softwareberechnungen, 

Setup und Umgebungsbedingungen. 

Es wird dasselbe Teil gemessen, aber es werden nicht 

mit jedem Messinstrument dieselben Punkte extrahiert. 

Die Folge sind Messabweichungen aufgrund von 

Unvollkommenheiten in der Geometrie des Teils. Wenn 

man eine Flächenebene abtastet, indem die vier Ecken 

erfasst werden, berücksichtigt dieses Verfahren nicht 

die Oberflächenbeschaffenheit der Ebene. Wird die Ebene 

hingegen gescannt, wird die gesamte Oberfläche gemessen 

und die Ebenheit erhalten. Wenn also die Fläche 

leicht gekrümmt ist, kann die gescannte Ebene eine 

Fehlausrichtung gegenüber der abgetasteten Ebene 

aufweisen. Dies führt zu einer Messabweichung zwischen 

den beiden Verfahren. 

Es wird dasselbe Teil, jedoch mit zwei unterschiedlichen 

Ausrichtungsverfahren gemessen. Die Folge ist eine 

leichte Abweichung im Ausrichtungsverfahren, die 

aufgrund der Fehlerfortpflanzung zu großen Abweichungen 

am anderen Ende des Teils führen kann. Auch 

wenn das gleiche Ausrichtungsverfahren angewendet 


wird, kann, wie oben beschrieben, ein Unterschied beim 

Extraktionsverfahren der Ausrichtungselemente zu einer 

Fehlausrichtung des Teils führen. Die Positionierungswerte 

basieren auf der Ausrichtung, die sich von 

einem Instrument zu einem anderen Instrument weder 

in der Bauweise noch in der Art der Messung unterscheiden 

darf. 

Es wird dasselbe Teil gemessen, jedoch mit unterschiedlicher 

Software, die für die Verarbeitung der Daten 

nicht die gleichen Algorithmen verwendet. Die Folge 

sind Berechnungsunterschiede eines Elements, obwohl 

die aufgenommenen Messwerte exakt die gleichen 

sind. Je komplexer eine Messung aufgebaut ist, 

umso wahrscheinlicher sind Abweichungen zwischen 

den Berechnungen. 

Es wird dasselbe Teil, jedoch mit unterschiedlichem 

Setup für beide Instrumente gemessen. Die Folge sind 

abweichende Messungen desselben Teils. Zum Beispiel 

wird ein großes Teil auf einem Koordinatenmessgerät 

gemessen. Der Marmor, auf dem das Teil gemessen 

wird, hat eine Ebenheit von 30 Mikrometern. Danach 

wird das Teil mit einem 3D-Scansystem gemessen. Die 

Fläche, auf der das Teil platziert wird, besitzt jedoch eine 

abweichende Ebenheit (800 μm). Infolgedessen verdreht 

und verformt sich das Teil leicht, wenn es auf der 

zweiten Marmorfläche platziert wird. Obwohl dasselbe 

Teil gemessen wird, ergeben die beiden Setups unterschiedliche 

Messungen, da die Auflageflächen unterschiedliche 

Ebenheitswerte aufweisen. 

Es wird dasselbe Teil jedoch unter unterschiedlichen 

Bedingungen gemessen. Die Folge ist ein Unterschied in 

den Messergebnissen. Wenn wir auf einem Koordinatenmessgerät 

ein Aluminiumteil von 1 m Länge bei einer 

Umgebungstemperatur von 20 °C und danach exakt 

das gleiche Teil bei 25 °C messen, führt dieser Temperaturunterschied 

bereits zu einer Verlängerung des Teils 

um 115 μm bei 25 °C. 

Für die Qualitätssicherung ist es von entscheidender 

Bedeutung, die verschiedenen Variablen zu minimieren, 

die zu Korrelationsfehlern führen können. Der einfachste 

Weg ist es, für beide Instrumente das gleiche Artefakt 

zu verwenden, dessen Abmessungen zuvor validiert 

wurden und für das die Daten rückverfolgbar sind. Artefakte 

zeichnen sich dadurch aus, dass sie kalibriert und 

rückverfolgbar sind. Alle Elemente wurden zuvor in einem 

Labor gemessen und verifiziert, so dass keine Zweifel 

und Unsicherheiten bezüglich der Abmessungen bestehen. 

■ 

Der neue Maßstab 

in der Fertigungsmesstechnik. 

Von Alicona. 

Das ist Messtechnik! 

μCMM ist das erste rein optische 3D Koordinatenmesssystem. 

Sie messen mit nur einem Sensor Maß, Lage, Form und Rauheit von 

komplexen Bauteilen mit kleinsten Toleranzen. Längenmessabweichung 

E=(0,8+L/600) μm. 

Halle 5 / Stand 5401

:: Technik 

Werkstücke unterschiedlicher 

Art und Abmaße 

werden von den beiden 

Mitutoyo Crysta-Apex S 

574 geprüft 

Bilder: Mitutoyo 

Automatisierte Messlösung im Einsatz bei Scheuermann + Heilig 

80 % geringere Stillstandzeiten 

Seinen Messdurchsatz deutlich erhöht hat Scheuermann + Heilig, ein Hersteller von Stanz- sowie 

Stanz-Biegeteilen und Baugruppen aus Metall und Kunststoff – und zwar mit einer 

ausgeklügelten Automationslösung von Komeg, einer Tochtergesellschaft von Mitutoyo. 

Auf die Entwicklung und Serienfertigung 

von Stanz- und Stanz-Biegeteilen, technischen 

Federn sowie kompletten Hybrid- 

Baugruppen hat sich Scheuermann + Heilig 

spezialisiert. Das Familienunternehmen aus 

Buchen im Odenwald versorgt große Kunden 

aus den Bereichen Medizintechnik, Automotive, 

Elektrotechnik, Smart Solutions 

sowie Umwelt- und Gebäudetechnik. Um 

mit den wachsenden Ansprüchen an eigene 

Produkte sowie den steigenden Anforderungen 

der Kunden Schritt zu halten, entschied 

sich der Hersteller, in seine Messtechnik zu 

investieren. Zudem war es das Ziel der Geschäftsführung, 

den Messdurchsatz ohne 

zusätzlichen Personalaufwand zu steigern. 

Bereits seit Jahrzehnten vertrauen die 

Metall- und Kunststoffexperten auf die 

Messgeräte von Mitutoyo (Halle7, Stand 

7501). Neben unzähligen Handmessmitteln 

wie Messschiebern, Bügelmessschrauben, 

Messuhren und Innenmessgeräten kommen 

bei Scheuermann + Heilig auch große 

Der Autor 

Thomas Mendle 

Marketing 

Mitutoyo 

www.mitutoyo.eu 

Der Werker bei Scheuermann 

+ Heilig setzt die 

Palette in die E/A-Station 

der Zelle und meldet den 

Auftrag durch Scannen 

des Paletten-Barcodes 

am System an 

Messgeräte des japanischen Herstellers 

zum Einsatz. Darunter beispielsweise eine 

Reihe von Profilprojektoren sowie zwei Koordinatenmessgeräte 

vom Typ Crysta-Apex S 

574 und 776. 

Aufgrund der guten Erfahrungen lag die 

Entscheidung für eine Messlösung von Mitutoyo 

auf der Hand. Der Auftrag ging an die 

Mitutoyo Tochterfirma Komeg, die sich unter 

anderem auf das Ausarbeiten, Planen 

und Installieren kundenspezifischer Messlösungen 

spezialisiert hat. Das Mitutoyo CNC- 

Koordinatenmessgerät vom Modell Crysta- 

Apex S 574 mit einem Messbereich von (X x 

Y x Z) 500 x 700 x 400 mm und schaltendem 

Messkopf hatte sich für die zu prüfenden 

Bauteile bereits als ideal erwiesen. Dank der 

integrierten thermischen Fehlerkompensation 

von 16° bis 26°, der Vibrationsdämpfung 

und der hohen Verfahrgeschwindigkeit, 

ist die Crysta-Apex S für den Einsatz in 

Produktionsumgebungen prädestiniert. Die 

Messunsicherheit von nur 1,7+3L/1000 μm 

(18–22°) bürgt dabei für sehr präzise Ergebnisse. 

Konsequenterweise sah das Konzept von 

Komeg auch zwei Crysta-Apex S 574 mit jeweils 

zwei Taster-Wechselracks als Herzstück 

vor. Die beiden Koordinatenmessgeräte 

werden wechselweise von einem Roboter 

beladen. Zudem umfasst die Custom-Lösung 

ein Regalsystem, in dem bis zu 50 Paletten 

mit Spannvorrichtungen samt Werkstück 

bis zu ihrer Überprüfung Platz finden. 


omni 

control 

Dabei werden Werkstücke unterschiedlichster 

Art und Abmaße in der Messzelle geprüft. 

Die Größe reicht von zirka 5 mm bis 

hin zur Größe einer Getränkedose. „Gegenüber 

der manuellen Beladung der Koordinatenmessgeräte 

spart die Automationslösung 

viel Zeit und Mühe. Allein die Stillstandzeiten 

der KMG haben sich um bis zu 

80 Prozent reduziert“, erklärt Patrick-Peter 

Gauer, Projektleiter von Komeg. 

Von jeder Produktionsmaschine im Betrieb 

werden in produktspezifisch definierten 

Intervallen Stichproben gezogen und 

zum Vermessen gebracht. Der Werker positioniert 

das Probeexemplar mit einer eigens 

für das jeweilige Werkstück angefertigten 

Spannvorrichtung auf einer Palette. Sowohl 

Spannvorrichtung als auch Palette sind mit 

einem Barcode versehen. Durch 

Scannen der Barcodes lassen sich 

Palette und Spannvorrichtung 

miteinander „verheiraten“ und 

nötigenfalls nach dem Messvorgang 

auch wieder trennen. 

Nach Anmeldung im Zentralrechner 

des Systems per personalisiertem 

Datenchip oder Passwort 

scannt der Werker den auf 

der Auftragskarte aufgedruckten 

Bar code, setzt die Palette in die 

E/A-Station der Zelle und meldet 

den Auftrag durch Scannen des 

Paletten-Barcodes am System an. 

Der Roboter transportiert die Palette 

auf einen der 50 Regalplätze in der Zelle 

und beschickt die beiden Koordinatenmessgeräte 

wechselweise mit den Aufträgen, 

die in der Abfolge noch weiter oben 

stehen. Eine für Komeg eigens auf diese 

Messlösung angepasste Software eines 

Drittanbieters steuert sämtliche Messvorgänge. 

Neue Aufträge reiht das Programm 

am den Ende der Schleife ein. Auf einem 

großen, weithin sichtbaren Bildschirm lässt 

sich die Messreihenfolge anhand des Namens 

des Werkers sowie der Chargen- und 

Teilenummer ablesen. Die Darstellungsfarbe 

auf dem Bildschirm zeigt an, welcher 

Auftrag fertig bearbeitet ist (grün), welcher 

sich in Arbeit (gelb) befindet und welche 

Aufträge noch in der Warteschleife stehen 

(weiß). 

Die Software ermöglicht zudem das Festlegen 

von Regeln. So können beispielsweise 

bestimmte Werkstücke generell bevorzugt 

bearbeitet, oder Aufträge von bestimmten 

Maschinen beziehungsweise Mitarbeitern 

in der Schleife standardmäßig nach oben 

geschoben werden. Außerdem kann der 


Werker – je nach Berechtigung – einen neu 

eingegebenen Auftrag in der Warteschleife 

auch manuell nach oben schieben, falls eine 

rasche Messung nötig ist. 

Das Einlesen des Barcodes auf der 

Spannvorrichtung weist dem Auftrag das 

zugehörige Teileprogramm für das Koordinatenmessgerät 

zu. Es wird automatisch 

ausgeführt, nachdem der Roboter die Palette 

auf die an der Granitplatte des Koordinatenmessgeräts 

montierte Palettenaufnahme 

geladen hat. Nach absolvierter Messung 

hat der Werker die Wahl, sich das Werkstück 

an der E/A-Station ausgeben zu lassen oder 

die Messung zu wiederholen. Darüber hinaus 

besteht die Möglichkeit, ein Messprotokoll 

zu drucken sowie die Daten im CAQ- 

System zu speichern und auszuwerten. 

Der Roboter transportiert die Palette auf einen der 50 Regalplätze 

in der Zelle 

Doch die Custom-Lösung von Komeg 

beschleunigt und vereinfacht die Qualitätsprüfung 

von Scheuermann + Heilig nicht 

nur drastisch, sie bietet noch weitere Vorteile. 

Die Messanlage kann auch über Nacht 

laufen und damit über den Tag aufgelaufene 

Messaufträge abarbeiten. Die beiden 

Crysta-Apex S absolvieren ihre geplanten 

Einmesszyklen ohne weiteres Zutun eines 

Werkers. 

■ 

Webhinweis 

Wie die Automatisierungslösung mit den beiden 

Crysta-Apex S Koordinatenmessgeräten 

bei Scheuermann + Heilig funktioniert, 

sehen Sie in diesem Video 

von Mitutoyo: http://hier.pro/PXPaI 

Qualitätssicherung 

durch Bildverarbeitung 

Oberflächenkontrolle 

(getaktet oder im Durchlauf) 

Oberflächenkontrolle 

mit Zeilenkamera 

3D-Typerkennung und 

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Anwendungen mit 

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:: Technik 

Werkstoffprüfung nach VDA 278 mit Thermodesorption 

Einfach durchatmen 

In der VDA 278 sind die Grenzwerte für leicht- (VOC) und schwerflüchtige organische Verbindungen 

(SVOC) für nichtmetallische Werkstoffe im Auto festgelegt worden. Die Automobilhersteller 

wenden die VDA 278 für Formteile im Fahrzeuginnenraum an. Sie ermöglicht es, die Auswirkungen 

von Emissionen mittels Thermodesorption abzuschätzen und die Produkte zu verbessern. 

Der Autor 

Dr. Waldemar Weber 

Produktmanager 

Shimadzu 

www.shimadzu.eu 

Neuwagen sollen möglichst neutral riechen, jedoch beeinflussen 

großflächige Geruchsträger wie Teppiche, 

Dachhimmel oder Sitzbezüge die Wahrnehmung der 

Kunden. Gerüche im Autoinnenraum sollen weder störend 

oder gar schädlich sein, sondern im Idealfall zur 

Kaufentscheidung beitragen. 

Für die Analyse gemäß VDA 278 werden die Proben 

mit Thermodesorptionsanalyse (TD) thermisch extrahiert, 

im Gas-Chromatographen getrennt und im Massenspektrometer 

detektiert. Die Proben werden hierbei 

auf das TD-Röhrchen aufgegeben und anschließend 

durch festgelegte Desorptionsprogramme in das GC- 

Massenspektrometer (GCMS) eingeleitet, wodurch eine 

sehr bequeme und schnelle Analyse von VOC und SVOC 

ermöglicht wird. Da es sich bei den desorbierten organischen 

Komponenten teilweise um schwerflüchtige Verbindungen 

handelt, werden einige wichtige Anforderungen 

an die Qualität des eingesetzten Analysesystems 

gestellt, um die mögliche „Verschleppung“ von 

Probenbestandteilen zwischen den Messungen zu verhindern. 

Das neue TD-30 Desorptionssystem von Shimadzu 

(Halle 4, Stand 4511) für die Gas- und Materialanalyse 

lässt sich flexibel erweitern und unterstützt damit eine 

große Bandbreite von quantitativen Analysen in Forschung 

oder Qualitätskontrolle. Zu seinen Vorteilen gehören 

inerte Leitungen, maximal verkürzte Verbindungen 

zwischen GCMS und TD sowie ein schnelles Heizen 

und Kühlen der TD-Röhrchen. Eine eingebaute Überlappungsfunktion 

erhöht signifikant den Probendurchsatz. 

Auf diese Weise erfüllt der TD-30 alle Anforderungen 

der VDA 278 und übertrifft diese sogar in allen Punkten. 

Gemäß VDA 278 werden die Proben (Gummi, Kunststoff, 

Leder) in dünne Streifen geschnitten und je etwa 

30 mg der Probe wird im TD-Röhrchen platziert. Von beiden 

Seiten wird das Röhrchen mit etwa 5 mg Glaswolle 

versehen und mit Deckeln verschlossen. Die VOC- und 

SVOC-Komponenten werden bei unterschiedlichen 

Temperaturen für je 30 min desorbiert und anschließend 

die gesammelten Fraktionen in das GCMS eingeleitet. 

Die Standards für die Kalibrationskurven werden 

durch Verdünnung von Toluol und n-Hexadecan mit 

Methanol auf 0,5 μg/μl hergestellt. Anschließend werden 

4 μl der Lösung auf das Tenax TA-Röhrchen aufgegeben 

und mit dem GCMS vermessen, um den Responsefaktor 

(Rf) zu bestimmen. Die Rfs werden später für die 

Quantifizierung der Komponenten in den Proben benutzt. 

Die zugrundeliegende Formel für die Berechnung 

von Rf ist folgende: 

Die Emission der zu bestimmenden Komponenten 

wird somit wie folgt berechnet: 

Zusätzlich werden die Wiederfindungsraten des Analysensystems 

berechnet, indem eine Mischung aus typischen 

VOC-Komponenten (Konzentration etwa 0,11 

μg/μl) hergestellt und 4 μl der Lösung auf das Tenax TA- 

Röhrchen aufgegeben werden. 

Die Analyseergebnisse für nichtmetallische Automobil-Werkstoffe 

zeigen zum Beispiel bei den berechneten 

Werten aus einer Lederprobe ist eine sehr hohe Konzentration 

von Bis(2-ethylhexyl)-phthalat von 333,28 μg/g, 

welches als Weichmacher in Kunststoffen verwendet 

wird. 


Das GCMS-System mit TD-30 Desorptionssystem. Das 

High-End-Modell TD-30R bietet eine sehr hohe Probenkapazität. 

Zudem sorgt die horizontale Ausrichtung der TD- 

Röhrchen für eine verschleppungsfreie Analyse. Eine Überlappungsfunktion 

erhöht den Probendurchsatz. Das Design 

der Transferverbindung – ohne kalte Stellen mit dem 

kürzesten Weg zwischen TD und GCMS – ermöglicht 

hochempfindliche Analysen über einen sehr weiten Temperaturbereich 

Bilder und Grafiken: Shimadzu 

Mahr | Optische 3D-Messtechnik 

Oberflächen 

einfach 

analysieren 

Die neue MarSurf CM-Serie: 

 

 

 

Direkt nach dieser Probe ist ein leeres TD-Röhrchen 

vermessen worden, um die mögliche Verschleppung 

von Analyten in die Folgemessung zu bestimmen. Nach 

der Messung ist ein Wert von 0,17 μg/g Bis(2-ethylhexyl)-phthalat 

berechnet worden, was lediglich 0,05 % der 

Konzentration in der Messung davor darstellt. Somit 

konnte eine hohe Qualität des Systems und dessen Eignung 

für komplexe Proben der VDA278-Norm nachgewiesen 

werden. 

■ 

Chromatogramm einer Lederprobe 

im Vergleich 

Konfiguration der verwendeten Instrumente 


 

Halle 3 | Stand 3101, 3201 

www.mahr.com/control

:: Technik 

Der Pendelhalter mit Gutlehrdorn zur automatischen Lehrenprüfung Bilder: Frenco 

Automatisierte Prüfung von Wellen mit Passverzahnungen 

Lehrenprüfungen zu 100 % 

Die industrielle Produktion von verzahnten Werkstücken hat enorme Fortschritte gemacht, und 

so können heute zunehmend engere Toleranzen gefertigt werden. Neue Antriebskonzepte 

erfordern jedoch präzisere Passungen. Der Gauger von Frenco mit einer neuen Pendelaufnahme 

zur automatischen Lehrenprüfung macht die Verzahnungslehre zukunftsfähig. 

Der Autor 

Andreas Pommer 

Technischer Leiter 

Frenco 

www.frenco.de 

Vor allem durch die Elektromobilität kommen ganz 

neue Probleme auf die Automobilhersteller und Zulieferer 

zu: Aufgrund der höheren Drehzahlen in Getrieben 

treten häufiger Geräuschprobleme auf. Zur Einhaltung 

engerer Toleranzen werden zunehmend wieder Messund 

Prüfverfahren eingesetzt, wenn die Fähigkeit des 

Fertigungsprozesses an seine Grenzen stößt. Dies kann 

bis zu einer 100-Prozent-Prüfung führen, da diese besser 

als alle anderen Methoden ein sicheres Ergebnis liefert. 

Bei der Lehrenprüfung von Passverzahnungen wird 

jedoch nach wie vor häufig auf den Werker gesetzt, welcher 

von Hand mit einer Verzahnungslehre die Bauteile 

prüft. Die einerseits sehr monotonen Arbeitsabläufe bei 

oftmals hohen Stückzahlen (8000 Stück pro Tag) beziehungsweise 

die kurzen Taktzeiten von 10 s oder weniger 

führen zu großen Belastungen des Werkers. 

Weiterhin birgt die manuelle Prüfung von Werkstücken 

mittels Verzahnungslehren auch Risiken, welche 

eventuell zu falschen Prüfergebnissen führen können. 

Anwenderfehler zum Beispiel können das Werkstück bei 

der Lehrenprüfung beschädigen, Zeitdruck kann dazu 

führen dass ein Werkstück vorschnell aussortiert oder 

fälschlicherweise auch als IO deklariert wird. Dies führt 

zwangsläufig zu einer (höheren) Ausschussquote beziehungsweise 

Mehrkosten durch geringere Chargenausbeute, 

oder im anderen Fall zu Problemen bei der anschließenden 

Montage von Welle und Nabe. 

Gerade in diesem Fall können erhebliche Kosten auftreten, 

da Montagebänder still stehen, was in eng getakteten 

Arbeitsabläufen absolut unerwünscht ist und 

hohe Ausfallzeiten verursacht. 

Beladung des Gaugers erfolgt 

durch ein Handlingssystem 

All diesen Problemen kann man mit dem Gauger von 

Frenco (Halle 6, Stand 6307) entgegentreten. Die manuelle 

Prüfung wird damit ersetzt und die klassische Verzahnungslehre 

dadurch zukunftsfähig, um auch weiterhin 

die Gewährleistung der Verbaubarkeit und Gutlehrbedingung 

erfüllen zu können. Der vollautomatische 

Gauger wird durch ein Handlingssystem beladen und 

spannt die Werkstücke mittels eines pneumatischen 

Spannsystems auf Prismenauflagen. Anschließend wird 

die Gutlehrprüfung der Verzahnung selbstständig ausgeführt. 

Das Einfädeln der Lehrringe beziehungsweise 

der Lehrdorne auf die Welle beziehungsweise in die Nabe 

erfolgt über programmierbare Logiken sowie eine 

Kraft-Weg-Überwachung. 


Bei Verzahnungen mit kleinen Moduln und niedrigen 

Taktzeiten ist es empfehlenswert, eine optische Vorausrichtung 

der Werkstücke beziehungsweise der Lehre 

vorzunehmen, um ein sicheres Finden der Werkstückposition 

sowie eine gleichmäßige und reproduzierbare 

Prüfung zu gewährleisten. Die gemäß diesen Kriterien 

deklarierten Werkstücke weisen eine sehr geringe Restfehlerquote 

auf. Somit wird ein unnötiges Verschrotten 

von „noch guten“ Werkstücken vermieden. 

entsprechend ausgerüstet, um Abzugskräfte von bis zu 

1000 N zu gewährleisten. 

Statistikdaten werden von der Gauger-Software erfasst 

und können ausgelesen werden, um Fehlerquoten, 

Taktzeiten oder ähnliches zu analysieren. 

■ 

Passungsspiel 

Schwimmend gelagerter Pendelhalter 

sorgt für eine sehr exakte Fügbarkeit 

Der Gauger ist mit einem eigens entwickelten Pendelhalter 

ausgestattet, der die von Frenco hergestellten 

Verzahnungslehren – sowohl Ringe als auch Dorne – 

aufnimmt. Dieser Pendelhalter ist schwimmend gelagert 

und kann Fluchtungsfehler sowie Winkelfehler der 

Werkstücke ausgleichen, was wiederum zu einer guten 

Fügbarkeit führt. 

Hier war das Ziel, die Freiheitsgrade der menschlichen 

Hand so weit möglich und technisch nötig abzubilden, 

um die automatische Lehrenprüfung einerseits 

überhaupt erst zu ermöglichen und diese auf der anderen 

Seite möglichst zuverlässig und robust zu gestalten. 

Weiterhin verfügt der Gauger über einstellbare 

Kennwerte für die Ablehrkraft, um die Reproduzierbarkeit, 

die bei der rein manuellen Prüfung nicht immer gegeben 

ist, zu gewährleisten. Hier hat sich Frenco an der 

DIN 5480 orientiert, welche eine maximale Prüfkraft 

von 150 N empfiehlt. Es kann jedoch unter ungünstigen 

Umständen vorkommen, dass es bei einem mit 150 N 

geprüftem Werkstück durch leichte Konizität oder Flankenlinienfehlern 

in der Passverzahnung zu einem Verklemmen 

der Lehre kommt. Deshalb wurde der Gauger 

Diese Aufgaben der Verzahnungslehre können mit dem Frenco-Gauger automatisiert werden: 

:: Innenverzahnung: Die rote Toleranzgrenze maximum actual wird bei Innenverzahnungen auf 

das Maß zwischen Messkreisen umgerechnet und dadurch messbar. Die Grenze minimum 

actual dient nur als Richtwert zur Fertigungshilfe. Die kleinste zulässige innere Hüllverzahnung 

minimum effective wird mit einem Gutlehrdorn auf Gängigkeit attributiv geprüft. 

:: Außenverzahnung: Die rote Toleranzgrenze minimum actual wird bei Außenverzahnungen 

auf das Maß über Messkreise umgerechnet und dadurch messbar. Die Grenze maximum 

actual dient ebenfalls nur als Richtwert für die Fertigung. Die größte zulässige äußere Hüllverzahnung 

maximum effective prüft ein Gutlehrring. 

Gutlehrdorn 

Gutlehrring 

max. actual 

min. actual AUX 

min. ve 

max. ve 

max. actual AUX 

min. actual 

Zahnlücke 

Zahndicke 

Istmaße 

Neuzustand 

 

Formabweichungen 

Passungsspiel 

Neuzustand 

Formabweichungen 

 

Zustand 

nach Einlaufzeit 

Passungsspiel 

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:: Technik 

Retrofit-Lösung modernisiert digitale Radiographie- und Computertomographie-Systeme 

Aus Alt mach Neu 

Röntgensysteme bieten enorme Möglichkeiten bei der zerstörungsfreien Prüfung, sind aber im 

Vergleich zu anderen Methoden sehr kostspielig. Umso ärgerlicher ist es, wenn ein in die Jahre 

gekommenes System nicht mehr aktiv eingesetzt werden kann. Dabei sind oft nur wenige 

Handgriffe notwendig, um das bestehende System „wiederzubeleben“. 

Mit dem Retrofit-Service des Fraunhofer-Entwicklungszentrums 

Röntgentechnik EZRT (Halle 6, Stand 6301) 

lassen sich veraltete Röntgensysteme in leistungsfähige 

CT- oder DR-Systeme für industrielle Anwendungen verwandeln. 

Basis der Software ist das Messdatenerfassungs- 

und Rekonstruktions-Softwarepaket Volex, das 

seit vielen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt wird 

und eine Vielzahl an typischen Manipulator- und Röntgenkomponenten 

ansteuern kann. 

Das Softwarepaket Volex ist für eine Vielzahl an Applikationen 

und Einsatzmöglichkeiten gerüstet – von 

manueller bis halb- oder vollautomatischer Prüfung – 

und kann flexibel auf den Verwendungszweck und Anwendungsfall 

angepasst werden. Der Retrofit-Service 

bietet Abtast- und Rekonstruktionsverfahren von klassischer 

axialer CT bis hin zu Helix-Anwendungen für 

exakte Messtechnik und Aufnahmeverfahren für große 

Bauteile. Der Einsatz von Industrie-Robotern für die Automatisierung 

ist ebenfalls möglich. 

Der Fokus von Volex liegt auf der Reduzierung der 

Komplexität in der Bedienung, um einen CT-Datensatz 

Das Röntgensystem 

der Ariane Group aus 

den späten 80er Jahren 

wurde mit einem 

Retrofit modernisiert: 

Nun verfügt das Unternehmen 

über einen 

leistungsfähigen 

und aktuellen CT, der 

in der Lage ist, riesige 

Bauteile zu tomographieren 

Bild: Ariane Group 

zu erzeugen. Das bestmögliche Ergebnis aus einer Röntgenaufnahme 

herauszuholen, ist hochkomplex. Es gibt 

vieles zu beachten und oft noch mehr einzustellen. Dies 

nimmt das One-Click-CT-Verfahren dem Anwender nahezu 

komplett ab: Eine reduzierte Bedienoberfläche 

bietet dem Nutzer Einflussmöglichkeiten in Form von 

voreingestellten Programmen, ohne ihn mit für die Aufgabe 

irrelevanten Optionen zu überfordern. Das System 

erstellt so Aufnahmen mit optimal auf das Prüfobjekt 

angepassten Parametern und rekonstruiert aus hunderten 

Einzelbildern ein 3D-Modell. 

Umgesetzt wurde dieser Retrofit-Service zum Beispiel 

bei einem Computertomographen für große Bauteile 

beim französischen Luft- und Raumfahrtunternehmen 

Ariane Group. Ziel des Projekts war es, das bestehende 

digitale Radiographie System zu reaktivieren und 

insbesondere für neue Aufgaben zu rüsten: So sollten 

Computertomographie-Untersuchungen an großen 

Bauteilen durchführbar sein. Das bereits vorhandene 

System zeichnete sich durch seinen großen Messraum 

und Aufbau aus. Die Grundidee und der Aufbau des Systems 

war immer noch sehr gut. Deshalb war die Ariane 

Group auf der Suche nach einem Partner, der das System 

„wiederbeleben“ könnte. Zudem wünschte man 

sich mehrere Verbesserungen: eine höhere Auflösung 

bei gleichzeitiger Erhöhung der Flexibilität des Gesamtsystems 

– und hier vor allem die Möglichkeiten der 

Messfelderweiterung. 

Das Fraunhofer EZRT hat das System mit modernen 

Röntgenkomponenten aufgerüstet und um neue, nicht 

standardisierte Messmethoden erweitert; in dem Fall 

mit einer Messfelderweiterung durch Objekttranslation 

sowie einer Messfelderweiterung mittels Translationsrotation. 

Nun verfügt die Ariane Group über ein spezialisiertes 

CT-System für schwere und große Bauteile, das 

beliebige Objekte mit einem Durchmesser von bis zu 

3,2 m (achtfache Messfelderweiterung) und einer Höhe 

von bis zu 5 m (2 x 2,5 m ) messen kann. 

Nie wieder „Out of service” 

Röntgensysteme sind seit vielen Jahren keine „geschlossenen“ 

Lösungen mehr. Viele Hersteller setzen auf am 

Markt erhältliche Standardkomponenten. Sonderlösungen 

aus vergangener Zeit können ohne Qualitätseinbuße 

ersetzt, wenn nicht sogar gegen leistungsfähigere 

Lösungen ausgetauscht werden. Auch ein „Out of Service“ 

aufgrund eines defekten System-Steuerrechners 


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AutoMet – NEUES SCHLEIF- & POLIERGERÄT VON BUEHLER 

FÜR LABORE MIT 

HOHEM PROBEN- 

DURCHSATZ 

Röntgencomputertomographie eines CFK-Musterteils. Wie im direkten Vergleich zu 

erkennen ist, ist das Nachher-Bild (rechts) erheblich schärfer, kaum verrauscht und 

weist deutlich mehr Details auf Bilder: Fraunhofer IIS 

oder eines abgekündigten Betriebssystems, lässt sich 

mit einem Retrofit verhindern. 

Der Röntgendetektor und eine oder mehrere Röntgenröhren 

sind die unverzichtbaren Hauptkomponenten 

eines jeden Röntgensystems. Außerdem gehören 

gegebenenfalls ein Manipulationssystem, das aus einer 

Verschachtelung von verschiedenen Achsen besteht, sowie 

der notwendige Strahlenschutz dazu. Der Strahlenschutz 

entspricht auch bei älteren Systemen in vielen 

Fällen auch heute noch den aktuell gesetzlichen Anforderungen. 

Wenn das nicht mehr der Fall ist, kann dieser 

überarbeitet werden, um die Sicherheitstechnik des Systems 

auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen. 

Viele ältere Systeme oder der Großteil ihrer einzelnen 

Komponenten, sind oft gut erhalten und können entsprechend 

weitergenutzt werden. 

So wurde bei Airbus Group Innovations in Ottobrunn 

eine alte CT-Anlage für Forschungszwecke umgerüstet, 

um die gestiegenen Anforderungen zu erfüllen, die 

durch innovative Werkstoff- und Bauteilentwicklungen 

entstehen. So wurden unter anderem die Manipulatorsteuerung, 

der Detektor sowie die Messdatenerfassung 

erweitert. Hierdurch konnte die Auflösung sowie die 

Datenqualität gesteigert werden. 

Retrofit-Lösungen bedeuten in der Regel eine Leistungssteigerung 

bereits vorhandener Systeme. Sie sind 

zudem ist in vielen Fällen deutlich kostengünstiger als 

eine Neuanschaffung. Nach gründlicher Planung sind 

sie innerhalb weniger Tage umsetzbar. 

■ 

Markus Eberhorn 

Gruppenleiter 

Vorentwicklung 

Fraunhofer EZRT 

www.iis.fraunhofer.de 

Die Autoren 

Dr. Rainer Stoessel 

Senior Scientist-Expert 

Corporate Technology 

Office, Central R&T Materials, 

XRX 

Airbus 

www.airbus.com 

Jacques Bouteyre 

Head of Industrial NDT 

Valorization, R&D and 

Control Projects 

Ariane Group 

www.ariane.group 

Die neue AutoMet-Serie sind halbautomatische 

Schleif- und Poliergeräte von Buehler, ein führender 

Hersteller von Geräten, Verbrauchsmaterial und 

Zubehör für die Materialographie und 

Materialanalyse. 

Halbautomatische, programmierbare Schleif- & Poliergeräte ideal für hohe 

Durchsätze 

Dabei hilft die intuitive 

Benutzeroberfläche mit Touchscreen, 

deren Handhabung 

einfach und schnell zu erlernen 

ist. Programmierfunktionen 

einschließlich Methodenspeicherung 

und Z-Achsengesteuerter 

Materialabtrag 

tragen zu einheitlichen 

Ergebnissen unabhängig vom 

Bediener bei. Die 250er Typen 

sind für Arbeitsscheiben mit 

8“ oder 10“ Durchmesser und 

Probendurchmesser bis 40 mm 

ausgelegt, AutoMet 300 Pro für 

10“– oder 12“-Scheiben und 

Probendurchmesser bis 50 mm. 

Dazu sagt Global Product 

Manager Matthew Callahan: 

„Die Industrie fordert heute 

kurze Durchlaufzeiten in den 

Prüflaboren. Die verlässlichen 

AutoMet Pro Schleif- und 

Poliergeräte leisten dazu einen 

maßgeblichen Beitrag. Sie 

helfen, die Probenvorbereitung 

zu beschleunigen und die 

Qualität der Proben zu 

verbessern, wobei der Zeit- und 

Kostenaufwand für die Schulung 

des Personals gering bleibt. In 

der Praxis eliminieren diese 

Geräte das wiederholte 

Einstellen der Maschine und 

zugleich minimieren sie das 

Auftreten von Bedienfehlern.“ 

Weitere Informationen über das 

Produktangebot von Buehler 

sind unter www.buehler-met.de 

abrufbar. 


:: Technik 

Das neue modulare Winkelmessgerät 

ERP 1000 kombiniert die 

genaue und robuste Messwerterfassung 

mit flexiblen Integrationsmöglichkeiten 

Bilder: Heidenhain 

Neue Systemlösungen für die Positionserfassung 

Belastbar und 

für komplexe Anwendungen 

Hersteller von hochgenauen Maschinen führt die Entwicklung neuer Produkte immer wieder in 

die Grenzbereiche des technisch Machbaren. Heidenhain unterstützt sie dabei mit neuen 

Lösungen für belastbare Systeme, die genau auf die Anforderungen unterschiedlichster 

Anwendungen und Branchen abgestimmt sind. 

Je anspruchsvoller die Anwendung, desto 

einfacher die Lösung? Tatsächlich kann dieser 

scheinbare Widerspruch funktionieren, 

wenn die richtigen Partner zusammenarbeiten 

und jeder die Stärken und Kompetenzen 

aus seinem Fachgebiet einbringt. 

Das zeigt Heidenhain (Halle 4, Stand 4503) 

mit seinen neuen Systemlösungen für die 

Positionserfassung. Sie reichen von modular 

aufgebauten und dadurch flexibel einsetzbaren 

Geräten wie dem ERP 1000 bis hin zur 

hochintegrierten Baugruppe der Winkelmessmodule. 

Bei der Entwicklung der modularen Winkelmessgeräte 

ERP 1000 stand für Heidenhain 

neben der Genauigkeit und Robustheit 

der Messwerterfassung vor allem die flexible 

Integration in das Gesamtsystem der 

Kunden im Vordergrund. Erreicht wurde dieses 

Ziel durch eine große Variantenvielfalt 

bei den angebotenen Teilkreisen. Sie stehen 

als Vollkreis- und Segmentausführungen in 

den Durchmessern 57, 75, 109 und 151 mm 

Der Autor 

Matthias Paule 

Marketing Messgeräte 

Heidenhain 

www.heidenhain.de 

zur Verfügung und passen sich nahezu jeder 

kundenspezifischen Anforderung an. Dazu 

tragen auch die kompakten Baumaße und 

das sehr geringe Gewicht bei. Der Abtastkopf 

misst gerade einmal 26 mm in der Länge, 

12,7 mm in der Höhe sowie 6,8 mm in 

der Tiefe und wiegt nur 5 g. Die Teilkreise 

sind je nach Ausführung maximal 10,2 mm 

hoch, der leichteste Vollkreis wiegt 57 g. 

Bei der Montage der ERP 1000 macht 

Heidenhain es den Anwendern ebenfalls 

sehr leicht. Als nicht-gepaartes System bieten 

alle Ausführungen großzügige Anbautoleranzen, 

der Signalabgleich erfolgt ganz 

einfach automatisch. Für den elektrischen 

Anschluss steht eine große Auswahl an Kabel- 

und Steckerausführungen zur Wahl. Eine 

flexible Anpassung und Einbindung in 

das kundenspezifische System ist so problemlos 

möglich. 

Die Winkelmessgeräte eignen sich vor allem 

für Anwendungen, in denen es auf eine 

besonders konstante Geschwindigkeitsreglung 

oder hohe Positionsstabilität im Stillstand 

ankommt. Dafür sorgt die optische 

Abtastung in Kombination mit dem Signal- 

Processing-ASIC HSP 1.0. Er wird im ERP 

1000 erstmals in einem Winkelmessgerät 

eingesetzt. So erreichen die Winkelmessgeräte 

Genauigkeitsklassen bis ±0,9 Winkelsekunden 

bei einer ausgezeichneten Signalgüte. 

Ihre Interpolationsabweichung erreicht 

bis zu ±0,02 Winkelsekunden, das Positionsrauschen 

RMS bis zu 0,002 Winkelsekunden. 

Und das alles auch in hochdynamischen 

Anwendungen mit sehr hohen Drehzahlen 

bis 2600 min -1 . 

Die Winkelmessmodule der MRP-Baureihe 

kommen als fertige Baugruppe mit spezifizierten 

und definierten Eigenschaften 

zum Maschinenhersteller. Sie kombinieren 

hochauflösende Messtechnik mit einer belastbaren 

Präzisionslagerung. Besonderer 

Vorteil dieser hochintegrierten Systemlösung 

für den Maschinenhersteller: Sie ersetzt 

eine aufwendig separat entwickelte 

und konstruierte Wälz- oder Luftlagerung 

und bleibt von außermittiger Kippbelastung 

unbeeindruckt. Insbesondere die Hersteller 

von Metrologiesystemen werden so beim 

Aufbau hochgenauer Rundachsen deutlich 

entlastet. 

Hochintegrierte Baugruppe mit geprüften 

und spezifizierten Eigenschaften 

Die Winkelmessmodule zeichnen sich durch 

hohe Mess- und Lagergenauigkeit, sehr hohe 

Auflösung und Wiederholgenauigkeit 

aus. Das geringe Anlaufmoment ermöglicht 

gleichmäßige Bewegungen. Statt zahlreicher 

Einzelkomponenten steht eine hochintegrierte 

Baugruppe mit geprüften und spezifizierten 

Eigenschaften zur Verfügung. 

Montage, Justage und Abgleich aller Einzelkomponenten 

hat Heidenhain bereits vorgenommen. 

Damit sind die Eigenschaften 

der Winkelmessmodule entsprechend der 

vom Kunden gewünschten Spezifikation definiert 

und getestet. Durch einfache mecha- 


nische Schnittstellen entfallen alle kritischen 

Montageprozesse. Die aufwendige 

Abstimmung der Einzelkomponenten untereinander 

und mit der Maschinenumgebung 

erübrigt sich, ebenso der Prüfaufwand. 

Da Heidenhain sowohl die Lager als auch 

die Messgeräte herstellt, lassen sich beide 

Funktionsbaugruppen problemlos integrieren. 

Im Vergleich zu einer konventionellen 

Lösung sind weniger Komponenten nötig, 

dadurch ergeben sich weniger Fügestellen. 

Dies ermöglicht die extrem kompakte und 

steife Bauform mit besonders geringen Bauhöhen. 

Aktuell stehen Winkelmessmodule 

mit 10, 35 und 100 mm Hohlwelle zur Verfügung. 

Angepasst an hochgenaue Rundachsen 


Die verbauten Wälzlager sind speziell an die 

Anforderungen hochgenauer Rundachsen 

angepasst. Wesentliche Merkmale sind sehr 

hohe Führungsgenauigkeiten, hohe Steifigkeiten, 

geringe Anlaufmomente und gleichmäßige 

Dauerdrehmomente. Zur Beurteilung 

der Lagergenauigkeit entwickelte Heidenhain 

ein besonderes Verfahren, das die 

tatsächliche Führungsgenauigkeit des Lagers 

bewertet, also die Abweichung der Istvon 

der idealen Soll-Drehachse. Spezifiziert 

sind daher die radiale und die axiale Führungsgenauigkeit 

sowie der Taumel des Lagers. 

Weiterhin werden die reproduzierbaren 

von den nicht reproduzierbaren Fehlern 

unterschieden. 

Unter diesen Aspekten können die Winkelmessmodule 

MRP eine Alternative zu 

luftgelagerten Achsen darstellen. Zwar ist 

zweifellos die absolute Führungsgenauigkeit 

eines Luftlagers in vielen Fällen besser 

als die eines Wälzlagers. Die Wiederholgenauigkeit 

der Winkelmessmodule ist jedoch 

mit der Führungsgenauigkeit eines Luftlagers 

vergleichbar. Zudem ist die Steifigkeit 

der Heidenhain-Wälzlager mindestens um 

den Faktor 10 höher als bei Luftlagern vergleichbarer 

Größe. Damit können sie bei 

Achsen, auf die Kräfte einwirken, tatsächlich 

die genauere Lösung darstellen. Darüber hinaus 

sind Wälzlager im Allgemeinen unempfindlicher 

gegenüber Stoßbelastungen 

und benötigen keine kontrollierte Luftversorgung 

– sie sind also robuster und einfacher 

in der Handhabung. 

Die Integration eines Torquemotors mit 

sehr kleinem Rastmoment ist die konsequente 

Weiterentwicklung des Konzepts der 

Winkelmessmodule MRP. Diese Kombination 

ermöglicht eine außerordentlich gleichmäßige 

Bewegungsführung für hochgenaue 

Positionier- und Messaufgaben. Weder 

störende Rastmomente noch Querkräfte beeinflussen 

die hohe Führungsgenauigkeit 

Ausschlaggebend für die 

Genauigkeit der 

Winkelmess module sind 

Messgrößen und Messorte 

am Präzisionslager 

der Lagerung. Die Zusammenführung von 

Winkelmessmodul und Motorkomponenten 

führt außerdem zu einem besonders 

kompakten System mit geringer Bauhöhe 

und hoher Steifigkeit. Gerade durch die hohe 

Steifigkeit aller Komponenten bleibt die 

Genauigkeit auch bei wechselnden Belastungsfällen 

erhalten. 

Gleichmäßige Bewegungen 

durch nutenlosen Torquemotor 

Den Antrieb übernimmt ein sogenannter 

nutenloser Torquemotor von Etel. Er verbindet 

die eigentlich gegensätzlichen Eigenschaften 

einer hohen Drehmomentdichte 

und eines geringen Rastmoments miteinander. 

Verantwortlich dafür ist sein spezieller 

symmetrischer Aufbau mit einer selbsthaltenden 

Spule. Dadurch kann auf die notwendigen 

Nuten klassischer Wicklungen 

verzichtet werden. Das führt dazu, dass es 

bei diesem Motor kein Rastmoment gibt 

und das Winkelmessmodul eine sehr gleichmäßige 

Bewegung erlaubt. 

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:: Technik 

Universalprüfmaschinen im Kleinlastbereich 

Alleskönner werden zu Spezialisten 

Universalprüfmaschinen lassen sich mit dem passenden Zubehör im Handumdrehen in echte 

Spezialisten verwandeln. Das können einsäulige Prüfmaschinen sein. Sie kommen infrage, wenn 

nur kleine Prüfkräfte benötigt werden. Aber auch für die Prüfung größerer Bauteile wie 

Solarmodule kommen sie zum Einsatz. 

Die Autoren 

Matthias Prinz 

Leiter Applikationslabor 

Die Inspekt Solo für Prüfkräfte bis 2,5 kN ist ein Beispiel 

für eine einsäulige Universalprüfmaschine. Sie ist eine 

Weiterentwicklung der Inspekt-Mini-Serie von Hegewald 

& Peschke (Halle 6, Stand 6304) für die normgerechte 

Werkstoff- und Bauteilprüfung im Kleinlastbereich. 

Im Rahmen der Weiterentwicklung wurden neue 

technologische Möglichkeiten genutzt, um das breite 

Anforderungsspektrum für diese Maschinenserie besser 

abzubilden. Anstelle der DC-Motoren wurde ein 

neues Antriebskonzept mit Schrittmotoren entwickelt – 

bürstenlos, verschleißarm und geräuschoptimiert. Anwendungsbezogen 

ist die Inspekt-Solo-Serie in drei verschiedenen 

Prüfraumhöhen erhältlich. So kann die S-Variante 

unter anderem ideal für zyklische Druckprüfungen 

an Zahnimplantaten eingesetzt werden, die L-Bauform 

hingegen für Peelversuche an Adhäsionsflächen 

oder auch für Zugversuche an Elastomeren. 

Die Maschinenserie ist ergonomisch gestaltet. Charakteristisch 

ist die große Bodenplatte, die den Anschluss 

peripherer Geräte wie 

Dehnungsmessgeräte erlaubt, 

als auch die Ankopplung 

einer Werkzeugablage 

und die Ausstattung mit 

Schutztüren. Damit werden 

die Anwendungen im rauen 

Produktionsumfeld im Rahmen 

der fertigungsbegleitenden 

Prüfung genauso wie im 

Labor für die Qualitätssicherung 

und die Erprobung im Bereich 

Forschung und Entwicklung 

direkt neben dem PC-Arbeitsplatz 

garantiert. Das Elektronikgehäuse 

und die integrierte 

Steuerung lassen den 

Anschluss externer Sensoren 

für individualisierte 

Steuer- und Regelprozesse zu. Ein Anwendungsbeispiel 

ist die Prüfung von Crimpverbindungen und Crimpzangen. 

Crimpen ist Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten 

– in diesem Fall Kontakt und Leiter – durch plastische 

Verformung fest miteinander verbunden werden. 

Die Verbindung des Leiters geschieht mittels Verpressens. 

Crimpverbindungen werden beispielsweise bei 

Verpressungen von Strom- und Kommunikationskabeln 

oder Schläuchen eingesetzt. Aufgrund ihrer hohen elektrischen 

und mechanischen Sicherheit kommt diese 

Verbindungsart vor allem bei elektrischen Verbindungen 

in der Hochfrequenzelektronik und in der Telekommunikation, 

aber auch in der Automobilindustrie zum 

Einsatz. 

Tests von Crimpverbindungen nach den 

Normen DIN EN 60352-2 und 60999-1 

Mit der Prüfmaschine Inspekt Solo können sowohl 

Crimpverbindungen als auch Crimpzangen 

selbst getestet werden. Für dieses Anwendungsfeld 

eignet sich die Inspekt Solo 2,5 kN in 

ihrer kleinsten, der S-Bauform, die für eine weitere 

Kostenoptimierung entwickelt wurde. Neben 

Crimpverbindungen können hiermit auch 

sehr gut elektrische Steckkontakte und Sensoren 

geprüft werden. Für eine Beurteilung der 

Crimpverbindung werden die Normen 

DIN EN 60352-2 und 60999-1 zu Rate gezogen. 

Neben einer Vielzahl von elektrischen und mechanischen 

Prüfungen sind die Leiterauszugsprüfungen 

das entscheidende Kriterium. 

Auf die Klemmstelle können während der 

Verdrahtung oder im Betrieb Zugkräfte einwirken. 

Zur Prüfung der Zugbelastbarkeit einer 

Klemmstelle muss die Klemmstelle über 60 s einer 

vorgegebenen, querschnittsabhängigen 

Zugkraft standhalten. Der Leiter muss ohne Beschädigungen 

in der Klemmstelle halten. 

Cornelia Graf-Chmiel 

PR/Onlinemarketing 

Hegewald & Peschke 

www.hegewald-peschke. 

de 

Die Universalprüfmaschine Inspekt 

Solo 2,5 kN in der kleinsten Bauform 

eignet sich für die Prüfung von kleinen 

Bauteilen wie etwa Crimpverbindungen 

Bilder: Hegewald & Peschke 


Für das Crimpen wird eine Crimpzange zu Hilfe genommen. 

Crimpzangen gibt es in verschiedenen Ausführungen, 

je nachdem welche Kräfte benötigt werden. 

Diesen Kräften müssen sie im Gebrauch standhalten. 

Zur Sicherung der Qualität dieser Crimpzangen müssen 

auch sie speziellen Tests unterzogen werden. 

Ein zweites Anwendungsbeispiel betrifft die Prüfung 

von Solarzellen: An deren elektrische und mechanische 

Eigenschaften werden hohe Anforderungen gestellt: 

Solarmodule müssen im Betrieb tägliche Temperaturund 

Witterungswechsel aushalten – und das bei einer 

hohen „Lebenserwartung“ von durchschnittlich circa 40 

Jahren. Eine Prüfung der Solarmodule ist daher zwingend 

notwendig: Aber gerade für die mechanischen Anforderungen 

an die Bauteile fehlen (noch) Prüfnormen 

und -richtlinien. Hinzu kommen individuelle Kundenanforderungen, 

so dass es je nach Bauart des Solarmoduls 

und Anwendung einer passenden Prüflösung bedarf. 

Besonders vor dem beschriebenen Hintergrund ist 

der Einsatz der Inspekt Solo für die Solarmodulprüfung 

interessant. Denn selbst breite Bauteile können mit einer 

kleinen Universalprüfmaschine wie der Inspekt Solo 

2,5 kN getestet werden – so etwa, wenn die Prüfstelle 

nah am Rand des Prüflings liegt, wie es beispielsweise 

bei Dünnschichtsolarmodulen aus laminiertem Glas 

der Fall ist. Dazu sind lediglich 

eine spezielle Probevorrichtung 

und eine 

mobile Probenauflage 

erforderlich. 

Mit der 

Prüfmaschine 

samt Probenvorrichtung 

können beispielsweise Prüfungen in Anlehnung 

an die DIN EN ISO 527–3 Bestimmung der Zugeigenschaften 

(Teil 3: Prüfbedingungen für Folien und Tafeln) 

durchgeführt werden. Auf der Rückseite der Module 

befinden sich Backrails zur mechanischen Fixierung 

sowie Junctionboxen mit Kabel und Stecker zur Stromabgabe. 

Die Prüfung der mechanischen Eigenschaften 

umfasst zwei Einzelprüfungen: den Abzug der Junctionbox 

und die Kleberprüfung am Backrail. Beim ersten 

Versuch wird die Klebeverbindung zwischen Junctionbox 

und Solarpanel auf ihre Haltbarkeit hin getestet. Simuliert 

werden dabei Montagebelastungen. Im zweiten 

Versuch werden die Klebeverbindung an den Backrails 

geprüft. Dabei werden Umwelteinflüsse wie Wind und 

Schneelasten nachempfunden, denen die Solarmodule 

ausgesetzt sind. 

■ 

Auch für die Prüfung von 

Solarmodulen eignet 

sich die Inspekt Solo 2,5 

kN 

Mit der Statistiksoftware Minitab Ihre Messdaten erfolgreich 

analysieren und so Ihre Produktqualität steigern. 

Mit dem Companion by Minitab Ihre Qualitätsverbesserungsprozesse 

erfolgreich durchführen und so Ihre Prozessqualität steigern. 

Der Salford Predictive Modeler ist die patentierte Software für 

Machine Learning, Predictive Analytics & Big-Data-Analysen 

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:: Technik 

Laserscanner für die Optimierung von DMLS-Maschinen für die additive Fertigung 

Keine Kompromisse 

Innovative Lasertechnologie kann dazu beitragen, Fertigungsprozesse beim Laserschmelzen zu 

verbessern. Die Vergrößerung des Lasersichtfelds und optimale Laseraussteuerung kann 

Maschinenbauer dabei unterstützen, optimale additive Fertigungsergebnisse zu erzielen. 

Der Autor 

William S. Land II 

Business Development 

Manager 

Aerotech 

www.aerotechgmbh.de 

Die Herausforderungen beim Laserschmelzen (DMLS) 

bestehen darin, dass Teile hergestellt werden sollen, die 

mit wenig Nachbearbeitung auskommen, qualitativ also 

sehr hochwertig sind. Dafür bedarf es eines umfassenden 

internen Prozesswissens. Oft muss dabei der 

Prozess auf die spezifischen Bedürfnisse des Anwenders 

abgestimmt werden. Große Endbenutzer benötigen eine 

vielseitige und flexible Prozesskontrolle, um diese interne 

Fertigungskompetenz erfolgreich auf- und auszubauen. 

Vor diesem Hintergrund werden maschinenseitig oft 

Kompromisse eingegangen: Die Maschinen verfügen 

über eine mittelmäßige Auflösung und einen zu geringen 

Durchsatz. Die Technologie und das Know-how von 

Aerotech (Halle 5, Stand 5218) unterstützen die Anwender 

dabei, solche Kompromisse zu beseitigen. Sie erhalten 

damit die Möglichkeit, das Sichtfeld des Laserscanners 

zu vergrößern, Variationen in der Energie- /Leistungsdichte 

zu begrenzen, Laserimpulse als Funktion 

der Position zu steuern, die Ausbeute zu maximieren 

und thermische Instabilität zu beseitigen. 

Die Tools helfen dabei, einige der voneinander abhängigen 

Prozessparameter exakt auszusteuern. Durch 

die Beseitigung dieser Faktoren sind auch keine Kompromisse 

an der Maschine mehr nötig, um hochpräzise 

Teile auf vielseitige Weise herzustellen. Wenn sich die 

kritischen Prozessparameter exakter steuern lassen, ohne 

hierbei andere Leistungsbereiche zu beeinträchtigen, 

wirkt sich dies auf die Qualität der additiv gefertigten 

Bauteile aus. 

Je nachdem, welche F-Theta-Linse der Maschinenbauer 

wählt, sind die Größe des Sichtfelds, also der verfügbare 

Bearbeitungsraum, und die Laserspot-Durchmesser 

(Werkzeugdurchmesser) vordefiniert. Sichtfeld 

und Spot-Größe sind voneinander abhängig: Wer ein 

größeres Sichtfeld für größere additive Bauteile benötigt, 

muss notgedrungen auch mit einem größerem 

Werkzeug (Spot-Größe) vorlieb nehmen. 

Um die wechselseitige Abhängigkeit zwischen Sichtfeld- 

und Spotgröße zu beseitigen, kann eine sogenannte 

unendliche Sichtfeldfunktion (Infinite Field of View, 

IFOV) verwendet werden. Dabei werden Servo- und 

Scannerbewegungen in einer Controller-Umgebung 

nahtlos miteinander synchronisiert. Der Maschinendesigner 

kann jetzt die Linse exakt nach der gewünschten 

Punktgröße auswählen, um sowohl den Werkzeugdurchmesser 

als auch die erforderliche Energiedichte zu 

erreichen. Durch die Verwendung der IFOV-Funktion 

Ein additiv gefertigtes Raketentriebwerk für die Lawrence Livermore 

National Laboratories für ein NX-01 Nanosat Startfahrzeug 

Bild: Lawrence Livermore National Laboratories 

lässt sich der Fertigungsbereich variabel erweitern und 

so die Bewegung zwischen Positioniertischen und Scannern 

mühelos koordinieren. Mit dem IFOV programmiert 

der Benutzer einfach den gewünschten Bewegungspfad 

im 2D-Raum, und das Profil wird automatisch 

zwischen Scanner- und Positioniertischen aufgeteilt. 

Die Scanner beseitigen zudem die von den Positioniertischen 

verursachten dynamischen Folgefehler und 

erzeugen eine Scanner-basierende dynamische Leistung 

über das gesamte unbegrenzte Sichtfeld. 

Eine weitere Herausforderung stellt die Komplexität 

des Sinterprozesses dar – seine Kontrolle beeinflusst direkt 

die Qualität des hergestellten Teils, sowohl geome- 


trisch als auch metallmorphologisch. Die Verwendung 

zeitlich getriggerter Laser-Pulse führt zu variablen Energie- 

und Leistungseinbringung in die Pulveroberfläche, 

wenn sich die Geschwindigkeit des Laserspots ändert. 

Deshalb versuchen die Maschinenbauer mit verschiedenartigen 

Sensoren, den Sinterprozess im geschlossenen 

Regelkreis zu steuern. Dazu werden jedoch Lasersteuerungsfunktionen 

benötigt, die die Regelschleife 

zwischen Sensorfeedback und Sinterergebnis schließen. 

Besuchen 

Sie uns auf der 

Control: Halle 5, 

Stand 5102 

NEU 

DIE ULTIMATIVE 

REFERENZ FÜR 

PORTABLE 

3D-MESSTECHNIK 

GESCHWINDIGKEIT 

GENAUIGKEIT 

BENUTZERFREUNDLICHKEIT 

VIELSEITIGKEIT 

Das Leistungskorrektur-Mapping für gleichmäßige Qualität reduziert der Punktgrößenverzerrung 

durch die F-Theta-Linse weitestgehend Bild: Aerotech 

Ein sogenannter Position Synchronized Output (PSO) 

erlaubt es dem Bewegungsprogrammierer, die gewünschte 

Energiedichte am Werkstück so zu wählen, 

dass die Laserimpulse als Positionsfunktion verstanden 

werden. Oder anders gesagt, der Laser wird nicht mehr 

zeitlich, sondern ortsabhängig getriggert. Jetzt kann das 

Positioniersystem in scharfen Kurven langsamer werden, 

um die dynamische Genauigkeit aufrechtzuerhalten, 

ohne dass Laserpulse in gebündelter Form eine 

schlechtere Sinterqualität in diesen Randbereichen zur 

Folge hat. 

creaform3d.com 

 

 

 

Galvo-Scanner gegen thermische Instabilität 

Beim additiven Sintern liegt die Schichtdicke normalerweise 

in der Größenordnung von 20 bis 100 μm. Der 

Aufbau selbst mittelgroßer Teile kann sich demnach 

recht lange hinziehen. Folglich ist jeder Aufbau eine erhebliche 

Zeit- und Ressourceninvestition. Außerdem 

wird das Pulverbett normalerweise erhitzt, wodurch die 

umgebende Struktur langsam erwärmt wird. Bedingt 

durch die lange Prozesszeit kann die thermische Drift in 

allen Komponenten einschließlich des Galvo-Scanners 

zum Problem werden. 

Deshalb ist für die additive Fertigung präziser Teile 

ein thermisch stabiler Scanner erforderlich. Jede Abweichung 

des Galvo-Scanners über die Prozesszeit wirkt 

sich direkt auf die geometrische Genauigkeit des hergestellten 

Teils aus. Derzeit ist ein AGV mit

:: Produkte 

Wenn das Messgerät 

zum Werkstück kommt 

Für den Einsatz in der Fertigung sind die neuen tragbaren 

Oberflächen messgeräte Handysurf+ von Accretech 

gedacht. 

Produktions- oder Werkstattleiter kennen 

das Dilemma: Die Oberflächen-Parameter 

eines Werkstücks müssen kurzfristig und 

schnell gemessen werden – und der Messraum 

ist zu weit weg und/oder belegt. Für 

diesen Zweck hat Accretech (Halle 7, Stand 

7102) seine tragbaren Oberflächenmessgeräte 

der Produktreihe Handysurf weiterentwickelt. 

Mit den Handysurf+ Geräten 

kommt das Messgerät zum Werkstück – und 

liefert dennoch präzise Messergebnisse: Es 

verfügt über eine Auflösung von 0,0007 μm 

über die gesamte Messskala der Z-Achse, 

die von -210 μm bis +160 μm reicht. 

Die Menüführung des Displays ist weitgehend 

selbsterklärend, damit jeder Mitarbeiter 

in der Produktion auch ohne Messtechnikkenntnisse 

gängige Oberflächenparameter 

überprüfen kann. Bedienen lassen sich 

die Geräte über eine Tastatur, die im rauen 

Produktionsumfeld auch öligen Fingern widerstehen 

soll. Die grafische Darstellung der 

Software hat Accretech ebenfalls verbessert. 

So kann der Werker mit der I.O./N.I.O.-An - 

zeige auf einen Blick erkennen, ob die 

Mit den Handysurf+ Geräten kommt das Messgerät zum 

Werkstück und liefert dennoch präzise Messergebnisse. 

gemessenen Oberflächenparameter innerhalb 

oder außerhalb der definierten Toleranz 

liegen. 

Das Standardgerät Handysurf+ 35 lässt sich 

überall einsetzen – vertikal, horizontal oder 

über Kopf – nur die Vorschubeinheit muss 

abgesetzt werden. Mit dem Handysurf+ 45 

hingegen sind selbst seitliche Messbewegungen 

(für die Querabtastung) möglich. 

Außerdem steht mit dem Handysurf+ 40 ein 

Messgerät zur Verfügung, das durch seine 

Rückzugsfunktion den Tastarm anhebt und 

somit Tastarm und Werkstück vor Beschädigungen 

schützt. Insgesamt 28 Oberflächenparameter 

lassen sich messen; dabei werden 

laut Hersteller alle gängigen Standards 

abgedeckt. 

■ 

Schleif- und Poliergeräte 

Für große Probenmengen 

Für Anwender, die in anspruchsvollen 

Umgebungen große Probenmengen 

durchsetzen müssen, 

stellt Buehler (Halle 5, 

Stand 5112) die halbautomatischen 

Schleif- und Poliergeräte 

der Serie Auto Met her. 

Eine bequeme Gerätebedienbarkeit 

erfolgt über einen 

Touchscreen mittels verschiedener 

Programmierfunktionen, 

einschließlich Methodenspeicherung 

und Z-Achsen-gesteuertem 

Materialabtrag. Das Auto 

Met 250 – ohne den Zusatz Pro 

– ist mit einer Digitalanzeige 

ausgestattet und wird über ein 

Membran-Bedienfeld gesteuert. 

Auto Met 250 und 250 Pro sind 

für Arbeitsscheiben mit 8“ 

(203 mm) oder 10“ (254 mm) 

Durchmesser und Probendurchmesser 

bis 40 mm ausgelegt, 

Auto Met 300 Pro für 10“- oder 

12“-Scheiben (305 mm) und 

Probendurchmesser bis 50 mm. 

Neu in der Funktionspalette ist 

die Option „Spülen und Schleudern“ 

mit sich Polieroberflächen 

und Platten per Knopfdruck reinigen 

lassen. Ein ausziehbarer 

Wasserschlauch, eine 360-Grad- 

Wannenspülung und Wanneneinsätze 

sparen zusätzlich Zeit 

und Aufwand ein. Ergänzend 

bietet Buehler eine komplette 

Linie an kompatiblem Zubehör 

mit Spritzschutz, Rezirkulationstank 

und Einwegschaleneinsätzen 

sowie Verbrauchsgüter wie 

Siliziumkarbid- und Diamantschleifscheiben, 

Poliertücher, 

Diamantsuspensionen und 

-pasten. 

■ 


Optisches Messen 

Produkte :: 

Freistiche berührungslos messen 

3Plusplus (Halle 4, Stand 4514) 

hat eine Software zur berührungslosen 

Prüfung von Freistichen 

entwickelt. Dazu wird ein 

optischer Profilsensor direkt in 

die Fertigungslinie oder in ein 

Out-of-line-Gerät integriert. 

Auch bereits bestehende Anlagen 

können nachgerüstet werden. 

Datenaufnahme und 

-auswertung gemäß DIN 509 

übernimmt die Software. Anschließend 

werden die ermittelten 

Merkmale protokolliert oder 

exportiert. Eine separate Prüfung 

der Freistiche im Labor 

mittels Konturographen oder 

Koordinatenmessgeräten entfällt. 

Das bei 3Plusplus (Halle 4, 

Stand 4514) verwendete Baukastenprinzip 

zur Softwareentwicklung 

ermöglicht zudem die 

Verknüpfung der Freistichmessung 

mit weiteren Mess- und 

Automatisierungsaufgaben. Die 

Zusammenführung der verschiedenen 

Ergebnisdaten in einem 

Protokoll oder einem Export 

ist dabei möglich. 

■ 

Intelligent Testing 

Für Ihre kleinen großen 

Herausforderungen 

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zwickiLine bis 5 kN 

Manchmal sind es die kleinen Details die den Unterschied 

ausmachen. Egal wie klein oder groß die Prüfherausforderung 

ist, die Prüfmaschine zwickiLine eignet sich für 

die Forschung und Entwicklung genauso hervorragend 

wie für die laufende Qualitätssicherung. 

Sensorik 

Misst Strahlung 

Ahlborn (Halle 7, Stand 7407) 

stellt drei neue Sensortypen für 

Helligkeit und Strömung vor: Als 

V-Lambdastrahlung wird der 

Spektralbereich sichtbaren Lichtes 

bezeichnet. Der gemessene 

Wert ist ein Maß für die empfundene 

Helligkeit. Die spektrale 

Empfindlichkeit des entsprechenden 

digitalen Strahlungssensors 

FLAD 03 VL 1 ist an die 

Empfindlichkeit des menschlichen 

Auges angepasst und entspricht 

der Gerätekasse B nach 

DIN 5032. Die Messung ist coskorrigiert. 

Der Messbereich 

reicht von 0,02 lx bis 200 klx, die 

spektrale Empfindlichkeit von 

380 bis 720 nm. Der absolute 

Fehler ist kleiner als 5 %, die minimale 

Auflösung beträgt 

0,02 lx. 

Das Thermoanemometer Typ 

FDA 05-TOK dagegen ist optimiert 

für die Messung geringer 

Strömungsgeschwindigkeiten 

in Luft. Die omnidirektionale 

Spitze wurde mit einem freiliegenden 

Hitz-Kugel-Sensor ausgestattet. 

Durch den stabilen 

Aufbau der Sensorspitze eignet 

sich das Gerät besonders für 

den mobilen Einsatz. Der Messbereich 

reicht von 0,050 bis 1 

bzw. 2,5 m/s. Da die gemessene 

Strömungsgeschwindigkeit abhängig 

vom Luftdruck ist, erfolgt 

eine automatische Kompensation. 

Der Sensor dafür – 

mit Messbereich von 700 bis 

1100 mbar – ist im Anschlussstecker 

untergebracht. Ebenfalls 

neu sind die Flügelradanemometer 

des Typs FVAD 15-H (Bild): 

Ihre Präzisionsmessköpfe und 

der Fühlerschaft sind aus Aluminium 

oder Edelstahl gefertigt. 

Dabei bieten sie Messbereiche 

ab 0,3 bis max. 40 m/s, weitere 

auf Anfrage. Geeignet sind sie 

für Umgebungstemperaturen 

von –20 bis +125 °C oder –40 bis 

+260 °C, die maximale Auflösung 

beträgt 0,01 m/s. Um die 

Messgenauigkeit zu verbessern, 

kann die Abhängigkeit des 

Messwertes von der Dichte 

kompensiert werden. 

■ 

Kein Service mehr für Ihr altes Farbmessgerät? 

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Inspektionstechnik 

Mess-Trio 

Die MMS-Inspection-Serie von 

Helmut Fischer (Halle 6, Stand 

6107) besteht aus einem Dreier- 

Set: Schichtdickenmessung, 

Überprüfung des Oberflächenprofils 

und Ermittlung des Taupunkts. 

Das Top-Modell der 

Schichtdicken-Baureihe, MMS 

Inspection DFT High, besitzt eine 

robuste duale Messsonde. 

Damit kann es zuverlässig Beschichtungen 

auf Eisen/Stahl, 

Nichteisen/Eisen und Beschichtungen 

auf Nichteisen wie etwa 

Aluminium messen. Je nach gewünschter 

Einstellung quittiert 

das System jede Messung optisch, 

akustisch oder per Vibration 

und zeigt so an, ob die Messwerte 

innerhalb der Toleranz liegen. 

Die Geräte sind gegenüber 

Stößen und Staub sowie Strahlwasser 

(IP65) resistent. Gleichzeitig 

sind laut Hersteller alle 

wichtigen Standards implementiert, 

unter anderem SSPC-PA 2 

und ISO 19840. 

Das als automatische Messzelle 

in eine Lackierlinie integrierbare 

Terascope-System nutzt den Frequenzbereich 

zwischen 0,1 und 

10 THz zur Schichtdickenmessung. 

Damit misst es Lackschichten 

von 5 μm bis zu mehreren 

Millimetern auf metallischen 

und nichtmetallischen 

Substraten. Dabei lässt sich jede 

einzelne Schicht auf ihre Qualität 

überprüfen. Da die Technologie 

berührungslos arbeitet, 

kann sie bei noch nasser Lackierung 

eingesetzt werden. ■ 

Exakte Messergebnisse aus 

jeder Perspektive 

Die Gesamtlösung DPA Industrial 

(Bild) von Hexagon (Halle 5, 

Stand 5200) ist ein mobiles Koordinatenmesssystem, 

das sich 

für Messvolumen von bis zu 10 

m in der Diagonale eignet und 

digitale Modelle mit einer Genauigkeit 

von bis zu nur 10 μm 

erstellt. Dank ihrer Wifi-Funktionalität 

und der besonders langen 

Akkulebensdauer eignet 

sich DPA Industrial besonders 

für photogrammetrische Messungen 

in direkter Fertigungsumgebung, 

ohne kostspielige 

Produktionsunterbrechungen 

zu verursachen. 

Besonders für die Digitalisierung 

und Prüfung von Bauteilen 

und Oberflächen, die aufgrund 

ihrer Größe mit einem handgeführten 

Scanner nicht ausmessbar 

sind, bietet Hexagon MI außerdem 

den Leica Absolute Tracker 

ATS600 an. Das frei stehende 

Gerät mit neuartiger Laser- 

Tracker-Linie scannt von seinem 

Standpunkt aus bis zu 60 m entfernte 

Objekte und Oberflächen 

ohne die Beihilfe von Targets, 

Sprays, Reflektoren oder Sonden. 

Der Laser Tracker identifiziert 

automatisch einen Scanbereich 

in seinem Sichtfeld und erstellt 

dann mit einer Genauigkeit von 

bis zu 300 Mikrometern ein sequenziell 

gemessenes Raster 

von Datenpunkten, die diese 

Oberfläche definieren. 

■ 

Koordinatenmessmaschine 

Misst Maß, Form, Lage und Rauheit berührungslos 

Das μCMM ist laut Bruker Alicona 

(Halle 5, Stand 5401) das erste 

rein optische Koordinatenmessgerät, 

mit dem Anwender Maß, 

Form, Lage und Rauheit von engsten 

Toleranzen berührungslos 

messen. Die jüngste Erweiterung 

ermöglicht nun auch das seitliche 

Antasten von Bauteilen. Bauteilmerkmale 

wie Löcher, Bohrungen, 

Referenzflächen, Konturen 

oder Längen sind damit optisch 

messbar. Das Durchmesser-Tiefen 

Verhältnis von Löchern reicht 

von 1:3 bis 1:10, der messbare 

Durchmesser beträgt 0,1 bis 

2 mm. Anwender messen Parameter 

wie Außen- und Innendurchmesser 

sowie Öffnungswinkel. 

In Kombination mit der 

automatischen Dreh- und 

Schwenkachse Real3D, werden 

auch mehrere Löcher inklusive ihrer 

Orientierung zueinander gemessen. 

Flanken mit mehr als 90° 

sind hochauflösend, rückführbar 

und wiederholgenau messbar. 

Das μCMM ermöglicht die Messung 

kleinster Toleranzen auch 

auf großen Bauteilen. Die einzelnen 

Bauteilmerkmale werden flächenhaft 

mit großer Messpunktdichte 

erfasst, was zusätzlich 

auch die Messung der Rauheit 

nach EN ISO 4287/88 und 25178 

ermöglicht. Durch die Genauigkeit 

der Achsen werden die Einzelmessungen 

zueinander in Relation 

gesetzt. Anwender verifizieren 

auf diese Weise auch die 

Position ihrer Bauteile. Somit ist 

es nicht länger notwendig, das 

gesamte Bauteil optisch zu messen. 

Es reicht die Messung jener 

Bereiche, die relevant sind. ■ 


Vernetzte Wertschöpfungskette 

Mit CASQ-it NG ermöglicht Böhme 

& Weihs (Halle 8, Stand 

8302) die Vernetzung über Unternehmensgrenzen 

hinweg. 

Dafür sind keine zusätzlichen 

Softwarebausteine oder ausgelagerte 

Kommunikationsplattformen 

notwendig. Denn ausnahmslos 

alle Prozessbeteiligten 

arbeiten per Browser-Zugriff 

direkt im mehrstufig datengeschützten 

CAQ-System. 

Die Sicherheitsarchitektur in 

CASQ-it NG eröffnet alle Möglichkeiten 

der digitalen Zusammenarbeit, 

basierend auf der 

Verfügbarkeit, Vertraulichkeit 

und Integrität der Daten: Die 

Kontrolle über die Daten und die 

Tiefe der Vernetzung liegt immer 

nur beim Inhaber des CAQ- 

Systems. Er legt fest, wer zugreifen 

darf und welche Handlungsfähigkeit 

vernetzte Personen haben. 

Der Datenaustausch selbst erfolgt 

immer als Ende-zu-Ende- 

Kommunikation zwischen Liefe- 

rant und Kunde. Ausgeschlossen 

ist, dass der Transfer über Dritte 

erfolgt oder sensible Daten per 

Brückenlösungen außerhalb der 

beteiligten Unternehmen ausgetauscht 

werden. Jeder Schritt 

der Qualitäts-, Prozess- und Produktkommunikation 

ist per SSL/ 

TLS verschlüsselt. 

■ 

ROTEXION 

TAKTILES 

WELLENMESSGERÄT MIT 

FREISTICH-MESSUNG 

Prüf- und Teststand 

Mehr Bedienkomfort 

und höhere Flexibilität 

Inotec (Halle 7, Stand 7324) hat den Funktionsumfang, 

die Modulauswahl und die Softwareoberfläche 

des Smarttesters erweitert und verfeinert. 

Sie erscheint dank einer veränderten 

Farbwahl mit besseren Kontrasten nun lesefreundlicher 

und die grafischen Elemente reagieren 

jetzt schneller. Das verbesserte Informationssystem 

zeigt dem Anwender nun mehr Detailinfos 

zur Funktionalität und Performance der einzelnen 

aktiven Technik-Elemente. Im Smart Panel 

kann der Prüfingenieur 

zudem 

mehr Optionen 

auswählen und 

die Informationsauswahl 

individuell 

konfigurieren: 

Über die Programmlaufzeiten 

hinaus lassen sich Aktuatoren 

durch Antippen bedienen, mehrere Sensoren beobachten 

oder auch direkt aktuelle Messwerte 

ablesen. Außerdem wurde auch das Leistungsangebot 

in zwei Bereichen erweitert: Die Elektroversorgungen 

liegen nun in drei Ausführungen vor, 

wobei jeweils zwei unabhängige Spannungsquellen 

zur Verfügung stehen. 

Die Spannelemente wurden um ein Aufspannplattensystem 

ergänzt, um komplett montierte 

Prüfarchitekturen als stabile Einheit vom Tisch 

herunter zu nehmen. Außerdem lassen sich mehrere 

Aufspannplatten zu größeren Flächen koppeln. 

Die 200, 400, 600 und 800 mm langen Platten 

bieten neben ihren Nuten nun auch Gewindebohrungen. 

■ 

Software für Qualitätsvorausplanung 

Planung leicht gemacht 

Das Software-Modul APQP (Advanced Product 

Quality Planning) von iqs (Halle 3, Stand 3412) 

wartet in diesem Jahr mit einigen Neuerungen 

auf: Neben der Integration von 3D-PDFs sind 

sämtliche Projekte mit ihren Eckdaten und Terminplänen 

nun in einer filterbaren Übersicht aufgelistet. 

Außerdem lassen sich einzelne Projektelemente 

genauer planen und mithilfe eines einblendbaren 

Gantt-Diagramm in ihren Ist-Daten 

übersichtlich darstellen. Industrieunternehmen 

können mit dem bewehrten Software-Tool so 

noch besser ihre Zulieferer in die Projektentwicklung 

mit einbinden und Wechselwirkungen sowie 

Abhängigkeiten erkennen und definieren. 

Auf Wunsch kann APQP ein Projekt bis zum 

Serien start detailliert abbilden und alle Teilprojekte, 

Meilensteine, Planungsfortschritte, Termin- 

und Kostenübersichten kontrollieren, visualisieren 

und archivieren. Kritische Punkte in der 

Projektplanung werden damit frühzeitig aufgedeckt 

und können proaktiv ausgeschaltet werden. 

Als Grundlage für eine maximal-effiziente 

Projektsteuerung liefert APQP zudem allen freigeschalteten 

Unternehmenspartnern automatisch 

die gleiche Informationsbasis und sorgt in 

der Kundenkommunikation für die zuverlässige 

Übersendung von Statusberichten. 

■ 

FERTIGUNGSMESSTECHNIK 

AUTOMATISIERUNG 

PRÜFTECHNIK 

LEHRENBAU 

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4 mm Messhub 

Auflösung 0,1 µm 

Messhub 4 mm 

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3D-Messtechnik 

Verbesserte Optik 

Messungen von Teilen, jeder 

Größe, Form und Materialität 

gelingen sekundenschnell mit 

dem portablen Handyscan Black 

von Creaform (Halle 5, Stand 

5102). Das neue, handgeführte 

3D-Messgeträt ist eine vollständig 

überarbeitete Version des 

Handyscan 3D und kann mit 

einer optimierten Ergonomie sowie 

einer verbesserten 3D-Hochleistungsoptik 

samt Blaulasertechnologie 

(mit 11 blauen Laser-Fadenkreuzen) 

aufwarten. 

Mit einem erweiterten Scanbereich 

gelingen Aufnahmen von 

bis zu 1,3 Mio. Messungen pro 

Sekunde, die eine exakte Datenerfassung 

und einen schnellen 

wie umfangreichen Prüfablauf 

gewährleisten. Für eine maximale 

Zuverlässigkeit und eine 

exakte Nachvollziehbarkeit der 

dreidimensionalen Messungen 

nach internationalen Standards 

(basierend auf VDI/VDE 2634, 

Teil 3 und ISO 17025) erreicht 

Handyscan Black eine volumetrische 

Genauigkeit von 0,020 mm 

+ 0,050 mm/m. Damit eignet 

sich der Scanner für den weltweiten 

Einsatz in einer Vielzahl 

an Branchen angefangen bei der 

Schwerindustrie und Energie - 

erzeugung über die Automobilindustrie 

und die Luft- und 

Raumfahrt bis hin zum Gesundheitswesen 

sowie den Sektoren 

Forschung und Bildung. ■ 

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Accretech ............................................................7, 62 

Additive Soft- und Hardware für Technik 

und Wissenschaft ................................................59 

Aerotech ...........................................................16, 60 

Ahlborn .................................................................... 63 

Airbus ........................................................................ 55 

AMETEK ....................................................................61 

Ariane Group ......................................................... 55 

Babtec ................................................................ 14, 35 

Baumer .............................................................13, 42 

Böhme & Weihs ..................................... 14, 39, 65 

Bruker Alicona ........................................ 26, 47, 64 

Buehler ..............................................................55, 62 

ColorLite ...................................................................63 

Consense .......................................................... 14, 19 

Creaform .......................................................... 26, 46 

Dr. Eilebrecht ..........................................................37 

Dr. Heinrich Schneider Messtechnik ....15, 44 

Dr. Johannes Heidenhain ..................................68 

Faro Europe .............................................................33 

Feinmess Suhl ....................................................... 65 

Fraunhofer EZRT ................................................... 55 

Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik 

........................................................................ 6 

Fraunhofer IPA ......................................................... 6 

Frenco ................................................................ 52, 61 

GOM .......................................................................... 26 

Hegewald & Peschke .......................................... 58 

Heidenhain ............................................................. 56 

Heitec ........................................................................ 26 

Helmut Fischer ..............................................43, 64 

Hexagon ............................................... 8, 26, 53, 64 

Hilger u. Kern .........................................................57 

Inotec .................................................................64, 65 

iqs ................................................................ 14, 31, 65 

Klostermann ..................................................... 1, 22 

Komeg ....................................................................... 48 

List-Magnetik .........................................................62 

Mahr ..........................................................................51 

MCD Elektronik .....................................................45 

Micro-Epsilon ....................................................3, 30 

Mitutoyo .............................................................9, 48 

OGP ............................................................................ 22 

Omni Control Prüfsysteme ..............................49 

Optometron ...........................................................63 

Optris ........................................................................21 

P.E. Schall .......................................................... 18, 29 

Plato ........................................................................... 20 

Premetec ..................................................................65 

Renishaw .................................................................27 

Shimadzu .........................................................41, 50 

Solarius ..................................................................... 32 

SVS – Vistek ............................................................17 

Topometric .............................................................. 26 

Volume Graphics ..................................................11 

Wenzel ........................................................................ 8 

Werth Messtechnik ...................................5, 8, 38 

Yxlon .....................................................................2, 40 

Zeiss ............................................................... 8, 26, 34 

ZwickRoell ...............................................................63 

Zwilling ..................................................................... 22 

3Plusplus ................................................................. 63 

Sonderausgabe der Zeitschrift 

QUALITY Engineering 

Herausgeberin: 

Katja Kohlhammer 

Verlag 

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH 

Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, 

Germany 

Geschäftsführer: 

Peter Dilger 

Verlagsleiter: 

Peter Dilger 

Chefredakteur: 

Dipl.-Ing. (FH) Werner Götz, Phone +49 711 7594-451 

Redaktion: 

Sabine Koll, Markus Strehlitz 

E-Mail: qe.redaktion@konradin.de 

Redaktionsassistenz: 

Daniela Engel, Phone +49 711 7594-452 

E-Mail: daniela.engel@konradin.de 

Layout: 

Vera Müller, Phone +49 711 7594-422 

Gesamtanzeigenleiter: 

Joachim Linckh, Phone +49 711 7594-565 

E-Mail: joachim.linckh@konradin.de 

Auftragsmanagement: 

Annemarie Olender, Phone +49 711 7594-319 

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 37 vom 1.10.2018 

Leserservice 

Ute Krämer, Phone +49 711 7594-5850, 

Fax +49 711 7594-15850 

E-Mail: ute.kraemer@konradin.de 

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, 

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte 

Berichte keine Gewähr. 

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tionellen Kürzung oder Erweiterung. Korrekturabzüge 

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geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. 

Reproduktionen, gleich welcher Art, nur mit schriftlicher 

Genehmigung des Verlages. 

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart. 

Druck: 

Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen 

Printed in Germany 

© 2019 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, 

Leinfelden-Echterdingen 

Kooperationspartner: 

AFQ Akademie für 



Industrie 

Das Kompetenznetzwerk der Industrie 

 

 

24. Oktober 2019 

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Oberflächenmesstechnik 4.0 

für die Metallverarbeitung – 

neue Ansätze und Technologien 

Die Verlagerung von Messtechnik an oder in die 

Produktionslinie erfordert zunehmend optische 

Messtechnik und Automatisierung. 

Das 6. QUALITY ENGINEERING InnovationsForum 2019 

beleuchtet die verschiedenen Entwicklungen in der 

Oberflächenmesstechnik – vom Messraum bis hin zur 

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Weil wir die Besonderheiten und den komplexen Aufbau hochgenauer Rundachsen sehr gut kennen, haben wir die 

Winkelmessmodule vom Typ MRP entwickelt. Die Winkelmessmodule kombinieren hochauflösende Messtechnik 

mit einer belastbaren Lagerung, die auch von außermittiger Kippbelastung unbeeindruckt bleibt. Kritische Montageprozesse 

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Qualitiy Engineering Plus P1.2019

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