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Quality Engineering 02.2020

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www.qe-online.de<br />

02.20<br />

Im Fokus | Computertomografie nach 125 Jahren aktuell wie nie<br />

Digitalisierung | Mess- und Prüftechnik wird Enabler der Fabrik der Zukunft<br />

QM | Software überwindet Abteilungs- und Unternehmensgrenzen<br />

TITELTHEMA<br />

Ohne Messen geht nichts mehr<br />

3D-M<br />

-Multisensor-Koordinatenme<br />

sstechnik sichert be<br />

i Vi<br />

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gung<br />

Neue Webinar-Reihe<br />

Ab 5.5.2020 fünf Termine mit je fünf<br />

Kurzpräsentationen zu neuen Produkt-Highlights für<br />

die Qualitätssicherung. Mehr dazu ab Seite 10


PRESENTS<br />

COMING SOON<br />

2 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Ansichten ::<br />

Webinare statt<br />

Messebesuch<br />

Das Corona-Virus beziehungsweise der Lockdown hat<br />

unser gesamtes Wirtschaftsleben im Griff. Das haben<br />

wir bei <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> in den vergangenen Wochen<br />

ebenfalls schmerzlich erfahren müssen: Die für<br />

unsere Branche wichtigste Messe – die Control, die Anfang<br />

Mai in Stuttgart hätte stattfinden sollen – wurde<br />

aufgrund der aktuellen Lage abgesagt. Zu diesem Zeitpunkt<br />

waren wir mittendrin in den Arbeiten für die<br />

Messezeitung Control Express: Wir haben Geschäftsführer<br />

von Ausstellern um ihre Einschätzungen zu den<br />

Trends auf dem Markt und zu den geplanten Messehighlights<br />

gebeten. Wir haben Produktinformationen<br />

angefordert und Artikel zu den technischen Entwicklungen<br />

recherchiert. Und dann kam die Vollbremsung.<br />

Webinare statt<br />

Messebesuch: Wir<br />

laden Sie unserem<br />

neuen digitalen<br />

Format ein, das am<br />

5. Mai 2020 startet<br />

Sabine Koll, Redaktion<br />

qe.redaktion@konradin.de<br />

Mehr Präzision.<br />

2D/3D-Profilmessung<br />

mit hoher Präzision und<br />

Profilfrequenz<br />

Performante Laser-Scanner mit<br />

integrierter Profilbewertung:<br />

kein externer Controller erforderlich<br />

Patentierte Blue Laser Technologie für<br />

glühende Metalle & transparente Objekte<br />

Umfangreiche Software zur einfachen<br />

Lösung zahlreicher Messaufgaben<br />

Doch wir haben den Kopf nicht in den Sand gesteckt,<br />

sondern umgeplant: Die Trends der Qualitätssicherung<br />

greifen wir in dieser Ausgabe mehr denn je auf. Die Geschäftsführer<br />

der Control-Aussteller äußern sich exklusiv<br />

zu den Auswirkungen der Messeabsage auf ihr Geschäft.<br />

Und ein Messdienstleister verrät uns im Interview,<br />

wie er die Krise nutzt, um stärker Fuß zu fassen in<br />

der Medizintechnik. Das macht Mut.<br />

Außerdem haben wir im Verlag neue Ideen entwickelt,<br />

um Sie bestmöglich mit Informationen zu neuen Produkten<br />

und Lösungen zu versorgen: Am 5. Mai starten<br />

wir eine Webinar-Reihe zu den fünf wichtigsten Kernthemen<br />

für die QS: QS-Systeme/Software, Koordinatenmesstechnik,<br />

Computertomographie, optische Messtechnik<br />

und Oberflächenmesstechnik. Die Referenten,<br />

jeweils maximal fünf, kommen aus den Reihen der Hersteller.<br />

Danach gibt es eine Fragerunde, bei der Sie Ihre<br />

Fragen an die Experten loswerden können. Mehr dazu<br />

ab Seite 10. Melden Sie sich gleich an.<br />

Ideal zur präzisen Profilmessung und<br />

-auswertung auf allen Oberflächen<br />

Kontaktieren Sie unsere<br />

Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 3


:: Inhalt<br />

▶ Die Rolle der Messtechnik wandelt<br />

sich in der digitalen Fabrik. Die<br />

Lösungen müssen intelligent und<br />

flexibel einsetzbar sein.<br />

▼ Die CT eröffnet der Qualitätskontrolle<br />

vielfältige Möglichkeiten,<br />

so der Tenor auf einem Roundtable<br />

der QE<br />

22<br />

46<br />

Management<br />

06 Keine Control 2020<br />

Was bedeutet der Ausfall<br />

der Messe für die Branche?<br />

10 Webinare<br />

Die Highlights der Control<br />

im Online-Format<br />

12 Remote Audits<br />

DQS-Studie zeigt große Offenheit<br />

bei Auditoren und Firmen<br />

15 Eine Redaktion – zwei Meinungen<br />

Home Office –<br />

Segen oder Herausforderung?<br />

16 Messdienstleister im Interview<br />

Chancen in der Medizintechnik<br />

und bei Remote-Services<br />

18 Alles was Recht ist<br />

Sicherheitsrelevante Merkmale<br />

sorgen für Verwirrung<br />

19 Personal & Karriere<br />

Karrierechance Startup<br />

– wie gelingt der Neustart?<br />

20 Praxisforum<br />

Fachleute diskutieren über<br />

Qualität im 3D-Druck<br />

Im Fokus: CT<br />

22 Roundtable<br />

Branchenexperten über den CT-Markt<br />

und das Potenzial der Technologie<br />

28 Jubiläum<br />

125 Jahre Röntgentechnik<br />

– auch für die Qualitätssicherung<br />

30 Industrie 4.0<br />

Neue Chancen für die<br />

zerstörungsfreie Prüfung mit CT<br />

32 Branchennews<br />

Produkt-Highlights aus der CT-Welt<br />

Software<br />

34 Software-Trends<br />

Anbieter setzen auf die Cloud<br />

und neue Funktionen<br />

38 Gelebtes Qualitätsmanagement<br />

Kreative Social-Media-Ideen<br />

fördern die Motivation<br />

40 QM aus der Cloud<br />

Maschinenbauer optimiert<br />

sein Lieferantenmanagement<br />

42 Branchennews<br />

Produkt-Highlights aus<br />

der Software-Welt<br />

Technik<br />

46 QS der Zukunft<br />

Messtechnik in der digitalen Fabrik<br />

wird immer intelligenter<br />

50 Elektromobilität<br />

Zeiss-Technologietag zeigt Lösungen<br />

für die neuen Herausforderungen<br />

52 3D-Multisensor-Gerät<br />

Stanz- und Biegetechnikspezialist<br />

sichert sich Wettbewerbsvorsprung<br />

56 Automatisierte Prüfung<br />

Hersteller von Spritzgussformen<br />

setzt auf stabile Technik<br />

58 Akku-Zellen<br />

3D-Messtechnik deckt<br />

Deformationen auf<br />

60 Motorsport<br />

KTM erkennt mit 3D-Scannern<br />

Materialabweichungen<br />

62 Aluminiumdruckguss<br />

Wirbelstrombasierte Sensoren<br />

überwachen Werkzeugatmung<br />

4 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


16<br />

◀ Christian Klostermann<br />

spricht über neue Chancen für<br />

die Messtechnik<br />

▼ Ein herber Schlag für die<br />

gesamte Branche: die Absage<br />

der Control 2020<br />

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U-WAVE BLUETOOTH<br />

Be smart – Surf the Wave<br />

So leicht ging Datenerfassung noch nie von der<br />

Hand! U-WAVE ist das hocheffiziente System<br />

zur drahtlosen Datenübertragung vom digitalen<br />

Handmessmittel direkt zum PC.<br />

64 Inline Computional Imaging<br />

Neues Verfahren lässt sich jetzt<br />

auch in der Mikroskopie einsetzen<br />

66 Positioniersysteme<br />

Mix verschiedener Maßnahmen<br />

erhöht die 3D-Genauigkeit<br />

06<br />

Über das DIGIMATIC-Protokoll von Mitutoyo<br />

ist dabei nicht nur der Import von Messdaten<br />

in Standardsoftware wie Excel® oder Notepad<br />

möglich, sondern auch die Anbindung an diverse<br />

Statistikprogramme, etwa Mitutoyo MeasurLink.<br />

Schnell, direkt, fehlerreduziert, flexibel. Und<br />

dank Bluetooth jetzt noch komfortabler. Für<br />

die naht- und drahtlose Integration Ihrer<br />

Handmessmittel in die Smart Factory.<br />

Be smart – surf the wave!<br />

68 Smarter Roboter<br />

Flexibles System prüft<br />

auch Kleinstserien<br />

70 Sondermessmaschinen<br />

Software verkürzt mit CAD-Daten<br />

die Time-to-Market<br />

72 Branchennews<br />

Die Produkthighlights aus der Technik<br />

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

79 Astronomie<br />

Messtechnik sorgt für perfekte<br />

Ausrichtung im Observatorium<br />

82 Firmenindex<br />

82 Impressum<br />

BESUCHEN SIE UNS!<br />

AMB, 15.– 19. SEPTEMBER 2020, STUTTGART<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 5


:: Management<br />

Statements aus der Branche<br />

Die Branche bedauert<br />

den Ausfall der Control<br />

Keine Control in diesem Jahr – die Coronavirus-Pandemie<br />

hat zur Absage der Weltleitmesse für Qualitätssicherung geführt,<br />

die vom 5. bis 8. Mai wieder in Stuttgart hätte stattfinden sollen.<br />

Wir haben uns in der Branche umgehört, was der Ausfall der Messe<br />

für die Hersteller bedeutet.<br />

Die Control wurde für<br />

2020 abgesagt.<br />

Der nächste Termin<br />

ist der 4. bis 7. Mai 2021<br />

Bild: Schall<br />

Bettina Schall<br />

Geschäftsführerin, Schall Firmengruppe<br />

Dr. Jochen Peter, Mitglied des Vorstands der Zeiss Gruppe<br />

und Leiter der Sparte Industrial <strong>Quality</strong> & Research<br />

„Die Control als Weltleitmesse für industrielle Qualitätssicherung ist<br />

ohne Zweifel ein Messe-Highlight, das die Branche in diesem Jahr<br />

sehr vermisst. Aber natürlich haben wir mit der Absage der Control<br />

umzugehen, wie es die Lage gebietet: sachlich und vernünftig. Und<br />

wir schauen zuversichtlich und optimistisch auf den Messetermin<br />

2021, da wir wissen, dass der persönliche Austausch zwischen Anbietern<br />

und Kunden immer ganz oben steht und für die Lösung konkreter<br />

Aufgabenstellungen essenziell ist und bleibt. Das persönliche<br />

Expertengespräch, der Know-how-Transfer auf Augenhöhe wird<br />

auch künftig unverzichtbar sein. Erst recht, weil das Thema Qualitätssicherung<br />

wichtiger denn je wird: Eine effiziente, wirtschaftliche<br />

und kostengünstige Null-Fehler-Produktion ist künftig unabdingbar“<br />

Bild: Schall<br />

Bild: Zeiss<br />

„Die Control hat sich als globale und richtungs -<br />

weisende Interaktionsplattform etabliert.<br />

Die Kommunikation findet in großem Umfang<br />

mit europäischen Kontakten statt. Die Wirkung<br />

ist aber sicher global. Die Absage der Messe ist<br />

im aktuellen Kontext nachvollziehbar. Und auch<br />

2020 hätten wir ihnen gern wieder gezeigt, wie<br />

sie den digitalen Transformationsprozess mit<br />

unseren Lösungen gestalten können. Es müssen<br />

nun alternative Vorgehensweise geplant, organisiert<br />

und durchgeführt werden“<br />

6 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Prof. Dr. Norbert Böhme<br />

Geschäftsführer, Böhme & Weihs<br />

Dr. Ralf Christoph<br />

Inhaber und Geschäftsführer, Werth Messtechnik<br />

„Für Böhme & Weihs ist die – unter den gegebenen Umständen richtige<br />

– Absage der Control ein Bruch mit einer jahrzehntelangen Tradition.<br />

Die Control zu verschieben anstatt abzusagen wäre aus unserer<br />

Sicht für die Branche keine sinnvolle Alternative gewesen. Viele<br />

Unternehmen brauchen den Termin in der ersten Jahreshälfte, um<br />

ihre Investitionen bis in den Herbst zu evaluieren. Dies, und der Umstand,<br />

dass es bei einem neuen, kurzfristig festgelegten Termin zu<br />

Terminkonflikten bei Besuchern und Ausstellern gekommen wäre,<br />

hätte aller Voraussicht nach dazu geführt, dass die Control 2020<br />

weit hinter den zu erwartenden Ergebnissen aller Beteiligten zurückgeblieben<br />

wäre. Wir begrüßen daher die Entscheidung zur Absage<br />

und freuen uns schon jetzt auf eine erfolgreiche Control 2021“<br />

Bild: Böhme & Weihs<br />

Bild: Werth<br />

„Die Control ist die mit Abstand bedeutendste Messe<br />

für Fertigungsmesstechnik und Qualitätssicherung.<br />

In unserem Marketingkonzept nimmt diese<br />

Messe jährlich einen zentralen Platz sowohl zur<br />

Stammkundenbetreuung als auch für neue Kontakte<br />

ein. Wir bedauern es sehr, dass diese Plattform in<br />

diesem Jahr entfällt. So müssen wir in diesem Jahre<br />

andere Wege einschlagen. Eine Verschiebung der<br />

Messe innerhalb des Jahres 2020 war eher unrealistisch.<br />

Zum einen ist es fraglich, ob sich die Situation<br />

hierfür ausreichend schnell normalisiert, zum anderen<br />

wäre eine Control im Herbst mit erheblichen organisatorischen<br />

Problemen für Messegesellschaft<br />

und Aussteller verbunden. Auch die dann zeitliche<br />

Nähe zur Messe 2021 wäre ein Problem“<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 7


:: Management<br />

Michael Sackewitz<br />

Koordinator, Fraunhofer-Allianz Vision<br />

Norbert Ludwig<br />

Geschäftsführer, Aerotech<br />

Bild: Fraunhofer-Allianz Vision<br />

„Die Messe Control ist der jährliche Marktplatz<br />

der Innovationen und die gefragte Informationsdrehscheibe<br />

für Lösungen zur Qualitätssicherung<br />

über alle Industriebranchen hinweg. Umso<br />

herber ist die Absage für dieses Jahr, wenngleich<br />

auch ohne Alternative. Eine Verschiebung in der<br />

ersten Jahreshälfte wäre unrealistisch und ein<br />

Termin spät im Jahr wenig sinnvoll, da dann die<br />

Control 2021 bereits die Vorbereitungen und das<br />

Interesse aller wie ein Magnet auf sich zieht“<br />

Bild: Aerotech<br />

Christian Janko<br />

Geschäftsführer Bruker Alicona<br />

„Die Control ist für uns schon seit vielen Jahren das mit Abstand<br />

wichtigste Messe-Event im Umfeld der Qualitätssicherung. Hier stellen<br />

wir in der Regel auch immer einige Highlights für Mess- und<br />

Prüftechnik anwendungen vor, also hochpräzise Positionier systeme<br />

und Laserscann- und -messtechnik für die Qualitätssicherung. Eine<br />

Verschiebung wäre aus unserer Sicht wünschenswert gewesen, nur<br />

haben wir weltweit noch einige andere Messen und Fachveranstaltungen,<br />

sodass sich da kaum eine Lücke findet, zumal die Photonik-<br />

Messe Optatec auch bereits auf den November verlegt wurde und<br />

hier auch noch die SPS in Nürnberg stattfindet. Wir müssen nun sehen,<br />

dass wir das Messedefizit ausgleichen“<br />

„Die Control ist ohne Zweifel unsere Leitmesse, die auch einen hohen<br />

Anteil an unserem Erfolg hat. Nichtsdestotrotz kann ich die Frage,<br />

ob uns eine Verschiebung lieber gewesen wäre, mit einem klaren<br />

Nein beantworten. Eine Verschiebung und Konzentration aller Messen<br />

in den Herbst, wie es derzeit von vielen anderen Veranstaltern<br />

üblich ist halte ich nicht für sinnvoll, weder für uns als Aussteller<br />

noch für die Besucher. Wir passen uns also an und setzen auf<br />

individualisiertes Marketing, Webdemos und Onlinekonzepte wie<br />

virtuelle Messen“<br />

Bild: Bruker Alicona<br />

Wolfgang Zeller<br />

Geschäftsführer, Mitutoyo Deutschland<br />

Bild: Mitutoyo<br />

„Die Control ist für uns die wichtigste internationale<br />

Messe im Bereich Qualitätskontrolle. Da jedoch für<br />

uns die Gesundheit unserer Kunden und Mitarbeiter<br />

im Mittelpunkt steht, hatten wir schon sehr kurz<br />

nach Ausbruch der Corona-Krise intern entschieden,<br />

nicht an der Messe teilzunehmen. Wir waren daher<br />

nicht überrascht, dass die Control für 2020 abgesagt<br />

wurde. Wir begrüßen die komplette Absage<br />

sehr. Wäre die Control auf einen späteren Zeitpunkt<br />

im Jahr verschoben worden, hätte das bedeutet,<br />

dass der Abstand zur nächsten Messe sehr kurz gewesen<br />

wäre. Mit der nächsten Control in 2021 hätten<br />

wir somit de facto einen Zwei-Jahres Rhythmus<br />

gestartet, der von uns favorisiert wird“<br />

8 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Wolfgang Bonatz<br />

Geschäftsführer und CEO Accretech (Europe)<br />

Prof. Dr. Heiko Wenzel-Schinzer<br />

CDO, Wenzel<br />

Bild: Accretech<br />

„Die Control ist eine der wichtigsten<br />

globalen<br />

Veranstaltungen für Qualitätssicherung<br />

und damit für<br />

die Messtechnikbranche. Unter<br />

den momentanen Bedingungen<br />

wäre eine Verschiebung<br />

der Control allerdings<br />

nur unter Vorbehalt möglich<br />

gewesen, weshalb die Absage<br />

den teilnehmenden Unternehmen<br />

definitiv mehr Planungssicherheit<br />

gibt“<br />

„Wir bedauern die Absage der Control sehr.<br />

Die wesentlichen Neuentwicklungen werden<br />

auf die Präsentation auf der Contol<br />

ausgerichtet und da hatten wir gerade für<br />

2020 viele Neuerungen geplant. Wir unterstützen<br />

jedoch die Verschiebung um ein<br />

Jahr, da wir natürlich auch im zweiten<br />

Halbjahr schon viele Messen weltweit haben.<br />

Wir werden unsere Neuerungen nun<br />

auf einer virtuellen Wenzel-Messe zeigen<br />

und das zur gleichen Zeitraum wie die Control.<br />

Wir verlagern also „unsere“ Control in<br />

die virtuelle Welt und sind gespannt auf<br />

die Reaktionen im In- und Ausland“<br />

Bild: Wenzel<br />

Dr. Wolfram Kleuver<br />

Geschäftsführer, Dr. Heinrich Schneider Messtechnik<br />

Andreas Großmann<br />

CEO, Plato<br />

Bild: Schneider Messtechnik<br />

„In der aktuellen Situation wäre eine Nicht-Absage den Besuchern<br />

und Ausstellern gegenüber verantwortungslos gewesen. Dass die<br />

Messe am Ende durch einen Erlass des Landes nicht mehr durchführbar<br />

war, hat noch rechtzeitig Klarheit gebracht und uns als Aussteller<br />

Kosten gespart. Wir hatten einiges im Gepäck für die Control, für<br />

das wir uns nun andere, kreative Präsentationswege benötigen.<br />

Durch den jährlichen Rhythmus der Control war eine Verschiebung<br />

aus unserer Sicht nicht umsetzbar und wirtschaftlich sinnvoll. Wir<br />

sehen aber in der Verschiebung auch eine Chance der Neuausrichtung<br />

im Zwei-Jahres-Rythmus. Das würde Raum schaffen für innovative<br />

Entwicklungen und die Attraktivität für weitere Aussteller<br />

steigern“<br />

Bild: Plato<br />

Stéphane Auclair<br />

Division Vice-President Marketing & Product Management, Creaform<br />

Bild: Creaform<br />

„Angesichts der aktuellen Krise war die Absage der Control eine<br />

logische Konsequenz. Ob eine Verschiebung sinnvoll gewesen<br />

wäre, sei dahingestellt. Im Hinblick auf die augenblickliche Lage,<br />

Reisebeschränkungen und die Ungewissheit über die Dauer<br />

des Ausnahmezustands wäre sie dann vermutlich nicht die internationale<br />

Messe gewesen, wie wir sie kennen und schätzen.<br />

Wir freuen uns auf die Control 2021 und die damit verbundene<br />

Wiederaufnahme von Gesprächen. Der Austausch mit unseren<br />

Kunden zum Einsatz von Creaform-Messtechnik-Lösungen<br />

zur Qualitätssicherung in der Fertigung und wie sie diese in Zukunft<br />

verbessern können, ist uns sehr wichtig“<br />

„Wie auch in den Jahren zuvor haben wir im<br />

Vorfeld der Control viel Aufwand betrieben, um<br />

den Messebesuchern unsere Weiterentwicklungen<br />

und Produktneuheiten zu präsentieren. Man darf<br />

natürlich nicht unterschätzen, dass persönliche<br />

Kontakte und das direkte Feedback auch weiterhin<br />

wichtige und nicht zu vernachlässigende Aspekte<br />

sind. Die Control bietet uns neben dem Vertrieb<br />

auch die Möglichkeit, den Markt und deren Entwicklung<br />

zu beobachten. Eine Verschiebung hätte<br />

aus meiner Sicht keinen Sinn gemacht: Es war<br />

zum Zeitpunkt der Absage nicht absehbar, wie<br />

lange die Maßnahmen der Regierung andauern<br />

werden. Alle Unternehmen brauchen für die Vorbereitungen<br />

einen gewissen Zeitraum, der aktuell<br />

auch anderweitig genutzt werden muss“<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 9


Webinare statt Präsenzbesuch auf der<br />

Control: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> bietet im<br />

Mai fünf elektronische Veranstaltungen<br />

für die Qualitätssicherung an<br />

Bild: iuriimotov/stock.adobe.com<br />

Webinar-Reihe von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Die Produkt-Highlights<br />

für die Qualitätssicherung<br />

Nach der Absage der Messe Control war bei uns schnell die Idee geboren, Webinare zu den<br />

wichtigsten Themen für die Qualitätssicherung anzubieten. Denn Sie, die Leser von<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong>, sind sicher gespannt, welche Produkte und Lösungen die Hersteller<br />

neu auf den Markt bringen und wie diese in der Praxis eingesetzt werden können.<br />

Welche Produkte und Lösungen für Qualitätsmanagement,<br />

Messtechnik und Prüftechnik<br />

sind neu? Was haben die Hersteller<br />

entwickelt? Welche Trends gibt es für die<br />

Qualitätssicherung? Auf diese Fragen gibt<br />

traditionell die Control im Mai Antworten.<br />

Die Coronavirus-Pandemie hat die Messe allerdings<br />

gestoppt. Doch die Aussteller stehen<br />

natürlich in den Startlöchern mit ihren<br />

Produktneuheiten, deren Launch für die<br />

Messe in Stuttgart geplant war.<br />

Deshalb war nach der Absage der Messe<br />

Control bei uns schnell die Idee geboren, Webinare<br />

zu den fünf wichtigsten Themen auf<br />

der Control anzubieten: Qualitätsmanagement-Systeme/Software,<br />

Koordinatenmesstechnik,<br />

Computertomographie, Optische<br />

Messtechnik und Oberflächenmesstechnik.<br />

Webinare statt Live-Messe also. Denn gerade<br />

in Zeiten, in denen ein persönlicher<br />

Kontakt schwierig beziehungsweise gar<br />

nicht möglich ist, zeigt sich die Bedeutung<br />

digitaler Kommunikationswege. Die Webinare<br />

geben jeweils einen kompakten Überblick<br />

über Neuerungen und Trends im jeweiligen<br />

Bereich.<br />

Die Dauer eines Webinars beträgt 90 Minuten.<br />

Maximal nehmen fünf Unternehmen<br />

teil. Im Anschluss an die einzelnen Präsentationen<br />

gibt es jeweils eine gemeinsame<br />

Diskussionsrunde mit allen Referenten,<br />

bei der Sie Ihre Fragen loswerden können.<br />

Melden Sie sich gleich an.<br />

■<br />

Webinar QS-Systeme/Software<br />

5. Mai 2020, 10:00 – 11:45 Uhr<br />

Software ist nicht nur im<br />

Qualitätsmanagement<br />

das grundlegende Werkzeug.<br />

Auch in der Qualitätskontrolle<br />

und der<br />

Messtechnik wird sie<br />

zum entscheidenden<br />

Faktor. Dieses Webinar<br />

behandelt alle Facetten<br />

des erfolgreichen<br />

Software-Einsatzes.<br />

So legen CAQ-Systeme und integrierte Managementsysteme eine einheitliche<br />

Wissensbasis, um alle Mitarbeiter mit den relevanten Informationen zu versorgen.<br />

In der Qualitätssicherung lassen sich dank der Software die Möglichkeiten der eingesetzten<br />

Technologien immer weiter ausbauen. Im Webinar bringen Experten aus<br />

der Industrie die Teilnehmer auf den neuesten Stand der Technik.<br />

Folgende Unternehmen haben ihre Teilnahme zum Redaktionsschluss bestätigt:<br />

:: Additive<br />

:: IMS Integrierte Managementsysteme<br />

:: iqs Software<br />

:: Volume Graphics<br />

:: Zeiss<br />

Aktuelle Informationen und Anmeldung:<br />

www.qe-online.de/qe-webinarreihe/#QS-Systeme-Software<br />

10 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Management ::<br />

Webinar Koordinatenmesstechnik<br />

6. Mai 2020, 10:00 – 11:45 Uhr<br />

Webinar Computertomographie<br />

7. Mai 2020, 10:00 – 11:45 Uhr<br />

Die Koordinatenmesstechnik wandelt<br />

sich: Im zentralen Messlabor sind immer<br />

engere Toleranzen gefordert. Im<br />

dezentralen Messraum in der Fertigung<br />

müssen Koordinatenmessgeräte<br />

hingegen in der Lage sein, vor allem<br />

flexibel und schnell ihre Arbeit an<br />

unterschiedlichsten Werkstücken<br />

verrichten zu können. Ohne Multisensorik<br />

und Automatisierung funktioniert<br />

es heute in beiden Fällen kaum noch. Wir stellen in diesem Webinar kompakt<br />

in 90 Minuten die Neuerungen aus dem Bereich Koordinatenmesstechnik vor,<br />

die unsere Partner aus der Industrie auf der Control präsentieren wollten.<br />

Folgende Unternehmen haben ihre Teilnahme zum Redaktionsschluss bestätigt:<br />

:: Alicona Imaging<br />

:: Nikon<br />

:: Volume Graphics<br />

:: Zeiss<br />

Die Computertomographie (CT) ist in<br />

der Qualitätssicherung angekommen.<br />

Die Nachfrage wächst, das Angebot<br />

wird größer. Die Technologie bietet<br />

völlig neue Möglichkeiten.<br />

Sie macht innenliegende Strukturen<br />

sichtbar und erlaubt Material -<br />

analysen. Messaufgaben können<br />

komplett neu gedacht werden, weil<br />

mehr Messdaten verfügbar sind.<br />

Hinzu kommt der Trend zur additiven Fertigung, der den Einsatz von CT unabdingbar<br />

macht. Über diese und viele weitere Möglichkeiten der CT sprechen die Fach -<br />

experten im Webinar „Computertomographie“. Dabei werden sie auch Einblicke in<br />

Praxisbeispiele geben, um den konkreten Nutzen der Technik zu verdeutlichen.<br />

Folgende Unternehmen haben ihre Teilnahme zum Redaktionsschluss bestätigt:<br />

:: Nikon<br />

:: Volume Graphics<br />

:: Zeiss<br />

Aktuelle Informationen und Anmeldung:<br />

www.qe-online.de/qe-webinarreihe/#Koordinatenmesstechnik<br />

Aktuelle Informationen und Anmeldung:<br />

www.qe-online.de/qe-webinarreihe/#Computertomographie<br />

Webinar Optische Messtechnik<br />

12. Mai 2020, 13:30 – 15:15 Uhr<br />

Webinar Oberflächenmesstechnik<br />

13. Mai 2020, 13:30 – 15:15 Uhr<br />

Die optische Messtechnik wird immer<br />

stärker nachgefragt. In den Unternehmen<br />

geht es darum, oft zu<br />

messen, schnell zu messen, in oder an<br />

der Linie zu messen beziehungsweise<br />

zu messen, um den Produktionsprozess<br />

stabil zu halten. Doch gibt es eine<br />

ganze Bandbreite an optischen<br />

Technologien, die sich jeweils für<br />

unterschiedliche Anforderungen und Anwendungen eignen. Wir stellen in diesem<br />

Webinar kompakt die Neuerungen aus dem Bereich optische Messtechnik vor,<br />

die unsere Partner aus der Industrie auf der Control präsentieren wollten.<br />

Die Oberflächenmesstechnik gehört<br />

zum klassischen Kerngebiet<br />

von Messtechnikern. Dennoch muss<br />

sie sich neuen Herausforderungen<br />

stellen: Taktile Messmethoden sind<br />

im Messraum nach wie vor das<br />

Mittel der Wahl. Doch die Verlagerung<br />

von Messtechnik an oder in die<br />

Produktionslinie erfordert auch hier<br />

zunehmend optische Messtechnik sowie Automatisierung. Wir stellen in diesem<br />

Webinar kompakt die Neuerungen aus dem Bereich Oberflächenmesstechnik vor,<br />

die unsere Partner aus der Industrie auf der Control präsentieren wollten.<br />

Folgende Unternehmen haben ihre Teilnahme zum Redaktionsschluss bestätigt:<br />

:: Creaform<br />

:: Nikon<br />

:: Renishaw<br />

:: Zeiss<br />

Folgende Unternehmen haben ihre Teilnahme zum Redaktionsschluss bestätigt:<br />

:: Zeiss<br />

Aktuelle Informationen und Anmeldung:<br />

www.qe-online.de/qe-webinarreihe/#Optische-Messtechnik<br />

Aktuelle Informationen und Anmeldung:<br />

www.qe-online.de/qe-webinarreihe/#Oberflaechenmesstechnik<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 11


:: Management<br />

Bestimmte Audit-Tätigkeiten<br />

per Webkonferenz<br />

durchzuführen, sind ein<br />

Mittel, um Reisekosten<br />

zu sparen<br />

Bild: Fizkes/stock.adobe.com<br />

Umfrage der Deutschen Gesellschaft zur Zertifizierung von Managementsystemen (DQS)<br />

Unternehmen sind offen<br />

für Remote Audits<br />

Die Bereitschaft zu Remote Audits ist groß – bei Unternehmen wie bei Auditoren.<br />

Das ist das Ergebnis einer Studie der DQS. Durch die aktuelle Corona-Krise wird sich das<br />

Interesse noch weiter erhöhen, sagt DQS-Experte Frank Graichen. Die Audits aus der<br />

Ferne werden das klassische Verfahren aber nicht komplett ersetzen.<br />

Der Autor<br />

Markus Strehlitz<br />

Redaktion<br />

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

„Fernbewertung“ sei ja ein Wortungetüm, sagt Frank<br />

Graichen, wenn er nach der Definition von Remote Audits<br />

befragt wird. Doch das treffe es ganz gut. Und dann<br />

wird er konkreter: „Ein Remote Audit ist das Durchführen<br />

von auditierenden Tätigkeiten, ohne vor Ort zu sein,<br />

und sich dafür digitaler Medien zu bedienen.“ Das können<br />

zum Beispiel Webkonferenzen sein, die den Auditor<br />

in die Lage versetzen, sich mit einem Dokumentationssystem<br />

zu verbinden oder mit verschiedenen Mitarbeitern<br />

in einer Organisation zusammenzuschalten.<br />

Graichen ist Leiter des Auditorenmanagements bei<br />

der Deutschen Gesellschaft zur Zertifizierung von Managementsystemen<br />

(DQS). Und er gehört zu den Initiatoren<br />

einer Studie, für die gut 5.000 Kunden und mehr<br />

als 500 Auditoren zu Remote Audits befragt wurden.<br />

Eines der Ergebnisse: Beide Gruppen stehen dem<br />

Thema sehr offen gegenüber. 58 % der Kunden zeigen<br />

eine sehr hohe Bereitschaft, Remote Audits durchzuführen.<br />

Bei den Auditoren liegt dieser Wert sogar bei 76 %.<br />

Die Ergebnisse decken sich mit den Beobachtungen, die<br />

Graichen gemacht hat. „Wir sehen in den vergangenen<br />

zwei bis drei Jahren, dass gerade international aufgestellte<br />

Unternehmen ein verstärktes Interesse daran haben,<br />

Reisekosten und -zeiten zu reduzieren.“<br />

Dies ist auch der hauptsächliche Nutzen, der mit Remote<br />

Audits verbunden wird. Laut DQS-Umfrage sind<br />

sich Kunden und auch Auditoren darin einig, dass der<br />

größte Mehrwert dieser modernen Form von Audits darin<br />

liegt, die Gesamtaufwände für Reisen zu minimieren.<br />

12 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Durch die aktuelle Entwicklung im Zusammenhang<br />

mit dem Corona-Virus entstehe eine zusätzliche Dynamik,<br />

betont Graichen. „Damit erhöht sich der Druck auf<br />

alle Zertifizierungsgesellschaften, sich für dieses Thema<br />

zu öffnen.“<br />

Für komplexe Prozesse ungeeignet<br />

Die Umfrage zeigt aber auch: Remote Audits können die<br />

klassische Vorgehensweise nicht komplett ersetzen. Sowohl<br />

auf Kunden- als auch auf Auditorenseite stufen<br />

rund zwei Drittel der Befragten den Wert von Remote<br />

Audits nicht gleichwertig mit denen vor Ort ein.<br />

Die meisten der Umfrageteilnehmer halten die Fernbewertung<br />

vor allem für komplexe Prozesse, Standortbegehungen<br />

und Produktionsabläufe für ungeeignet.<br />

Graichen stimmt dem zu. „Wenn man zum Beispiel in einer<br />

Produktion beurteilen will, wie die Trennung zwischen<br />

fehlerhaften und IO-Teilen ist, dann muss man<br />

dafür vor Ort sein.“ Auch Umweltaudits kann er sich<br />

nicht als Remote-Variante vorstellen.<br />

Daneben komme es auch darauf an, wie vertraut ein<br />

Auditor mit dem jeweiligen Unternehmen ist. „Bei einem<br />

Unternehmen ein Audit aus der Ferne durchzuführen,<br />

das man vorher nie besucht und dessen Mitarbeiter<br />

man noch nicht getroffen hat, halte ich für sehr schwierig“,<br />

so Graichen.<br />

Außerdem warnt er vor falschen Vorstellungen bei<br />

den Kunden. Zu glauben, dass eine Fernbewertung die<br />

Zeit für das Audit verkürze, sei ein Trugschluss. Er vermutet<br />

aber, dass viele Unternehmen genau diese Hoffnung<br />

hätten.<br />

Doch das Gegenteil sei eher der Fall. Das beginnt laut<br />

Graichen schon damit, dass ein Remote Audit mehr Vorbereitung<br />

benötigt. „Der Auditor muss zum Beispiel vorab<br />

klären, welche Dokumente er einsehen möchte und<br />

ob diese elektronisch vorliegen. Generell braucht er einen<br />

sehr guten Plan, wie das Audit ablaufen soll.“<br />

Remote Audit kostet mehr Zeit<br />

Auch das Audit selbst kostet mehr Zeit. Aspekte, die in<br />

einem 1:1-Gespräch automatisch ablaufen, fehlen im<br />

Remote Audit. Dazu zählen Dinge der nonverbalen<br />

Kommunikation wie Mimik und Gestik – oder auch der<br />

Eindruck, den das Umfeld vermittelt. Solche Aspekte<br />

lassen sich selbst bei einer Videokonferenz nicht vollständig<br />

abbilden. „Wir haben Remote Audits in der Praxis<br />

getestet und festgestellt, dass diese grundsätzlich<br />

langsamer ablaufen, weil der Auditor etwa häufiger<br />

nachfragen muss oder auch mal eine Pause braucht, um<br />

sich Notizen zu machen.“<br />

Laut Graichen kann der Auditor sogar in Grenzsituationen<br />

geraten. Wenn der Kunde etwa der Administrator<br />

der Webkonferenz ist, dann übernimmt er quasi<br />

auch die Gesprächsführung. Er öffnet die Dokumente,<br />

zieht diese über den Bildschirm oder bewegt den Cursor<br />

an bestimmte Stellen. Dabei könne der Auditor schon<br />

mal die Orientierung verlieren. „Auditoren fallen dann<br />

Der ideale Rahmen<br />

Automobil-, Metall- und Luftfahrtindustrie:<br />

Innovative Märkte verlangen für neuartige<br />

Materialien, Prozesse und Spezifikationen<br />

neue Prüfanforderungen. Die High-End-<br />

Universalprüfmaschinen der AGX-V-Serie<br />

bilden mit ihren umfassenden Merkmalen<br />

für diese Tests den idealen Rahmen.<br />

• Mit 10 kHz branchenweit höchste Abtastrate<br />

• Anwendungsspezifisch mit sechs Tisch- und<br />

Standmodellen von 10 - 600 kN<br />

• Einfache Bedienung über das LCD-Touchpanel<br />

• Erhöhte Verfügbarkeit durch Selbstdiagnoseund<br />

Wartungsfunktionen<br />

• Simultane Messwerterfassung von bis<br />

zu 20 zusätzlichen Sensoren<br />

www.shimadzu.de/agx-v<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 13


:: Management<br />

Für alle Zertifizierungsgesellschaften steige der Druck, sich für Remote Audits zu öffnen,<br />

sagt Frank Graichen von der DQS Bild: DQS<br />

aus einer aktiven, dialogorientierten Rolle heraus. Stattdessen<br />

werden sie zu bloßen Konsumenten einer Information“,<br />

erklärt Graichen.<br />

Er sieht Remote Audits generell als eine sinnvolle Ergänzung<br />

– aber eben nicht als kompletten Ersatz für die<br />

klassische Vorgehensweise. Sie seien zum Beispiel für<br />

alle Review-Tätigkeiten eine gute Alternative. Auch für<br />

das Einsehen von Dokumentationen seien sie geeignet<br />

– ebenso wie für die Bewertung von Kennzahlen.<br />

Technik ist vorhanden<br />

Die technischen Voraussetzungen dafür sind in der Regel<br />

gegeben. Die meisten Unternehmen nutzen Videochat-<br />

oder Videokonferenzsysteme, um Remote Audits<br />

zu ermöglichen. Die Themen Datenschutz und -sicherheit<br />

spielen dabei eine wichtige Rolle. Die Mehrheit der<br />

befragten Kunden (56 %) sieht es als notwendige Voraussetzung,<br />

dass das Remote Audit über das eigene Firmennetzwerk<br />

stattfindet.<br />

Graichen geht davon aus, dass sich die Remote-Verfahren<br />

als Zusatzwerkzeug für die Auditierung etablieren<br />

werden. Die DQS will ihre Auditoren daher auf die<br />

künftigen Anforderungen vorbereiten. In den kommenden<br />

Monaten sollen diese die neue Methoden trainieren.<br />

„Wir werden eine kleine Gruppe von Mitarbeitern<br />

als Sparrings-Partner ausbilden. Mit diesen können unsere<br />

Auditoren dann Remote Audits unter realen Bedingungen<br />

üben.“<br />

■<br />

Die Ergebnisse im Überblick<br />

Für die Studie der DQS wurden gut 5.000 Kunden und<br />

mehr als 500 Auditoren zum Thema Remote Audits<br />

befragt wurden. Hier die zusammengefassten<br />

Ergebnisse – aufgeteilt nach den beiden Gruppen:<br />

Kunden<br />

:: 58 % zeigen eine sehr hohe Bereitschaft,<br />

Remote Audits durchzuführen, während nur 13 %<br />

Remote Audits ablehnend gegenüberstehen.<br />

:: 32 % stufen den Wert von Remote Audits nahezu<br />

gleichwertig ein, während 20 % den Wert als sehr<br />

viel geringer einstufen.<br />

:: 56 % der Kunden schätzen ihre technische<br />

Ausstattung sehr gut ein.<br />

:: Die Bereitschaft, ein Audit Remote durchzuführen<br />

wird mit 56 % am höchsten angegeben, wenn<br />

dabei das Firmennetzwerk genutzt wird und sich<br />

der Auditor dabei an einem anderen Firmenstandort<br />

befindet.<br />

Auditoren<br />

:: 76 % zeigen eine sehr hohe Bereitschaft, während<br />

nur 5 % Remote Audits ablehnend gegenüberstehen.<br />

:: 35 % stufen den Wert von Remote Audits nahezu<br />

gleichwertig ein, während 16 % den Wert als sehr<br />

viel geringer einstufen.<br />

14 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Das Arbeiten zu Hause bietet zweifellos Vorteile. Aber nicht jedem gefällt die Vermischung<br />

von Job und Privatleben Bild: agcreativelab/stock.adobe.com<br />

Eine Redaktion – zwei Meinungen<br />

Home, Office oder beides?<br />

Nicht nur bei Audits wird die Arbeit aus der Ferne zum Trend. Seit Corona erledigen Mitarbeiter<br />

ihren Job verstärkt aus dem Home Office. Für einen Teil der Redaktion von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> ist<br />

das schon lange Alltag. Aber ist die Heimarbeit auf lange Sicht das optimale Konzept? Die<br />

Redaktion ist da unterschiedlicher Meinung.<br />

„Für mich hat sich ja fast nichts<br />

verändert“, pflege ich zu antworten,<br />

wenn mich jemand<br />

fragt, wie mir das Covid-19-bedingte<br />

Arbeiten im Homeoffice<br />

behagt. Konferenzen per Skype,<br />

viele Abstimmungstelefonate,<br />

kein Schwätzchen mit Kollegen<br />

an der Kaffeemaschine, keine<br />

Sabine Koll, Redaktion<br />

Kantine zum Mittagessen – all<br />

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

das ist für mich normal, da ich<br />

mag das Arbeiten im<br />

generell im Homeoffice arbeite.<br />

Homeoffice sehr<br />

Kein Stau bei der Anfahrt ins Büro,<br />

zwischendrin mal schnell die<br />

Waschmaschine befüllen, den Brotteig dehnen und falten,<br />

bei schönem Wetter auf dem Balkon arbeiten: Ich<br />

mag diesen fließenden Übergang zwischen Privatleben<br />

und Arbeit. Und wenn ich am Abend den Rechner runterfahre<br />

und das Arbeitszimmer verlasse, dann ist Feierabend.<br />

Alles nur eine Kopfsache – fast, denn seit dem<br />

Ausbruch der Pandemie sitzt nun auch mein Mann im<br />

Homeoffice. Immerhin in einem anderen Raum, aber<br />

nun lösen sich die von mir festgelegten Grenzen zwischen<br />

Arbeit und Freizeit zunehmend auf. Er fragt mich<br />

zwischendrin: Was essen wir heute? Was soll ich vom<br />

Metzger mitbringen? Wo ist meine Fahrradhose? Da<br />

wünsche ich mir mein „altes“ Homeoffice zurück. ■<br />

Natürlich ist es keine Frage,<br />

dass zur Zeit jeder, dem das<br />

möglich ist, im Home Office arbeiten<br />

sollte – um die Verbreitung<br />

des Corona-Virus einzudämmen.<br />

Aber ich bin froh,<br />

wenn ich irgendwann wieder in<br />

meine Bürogemeinschaft zurückkehren<br />

kann. Ich freue mich<br />

Markus Strehlitz,<br />

Redaktion <strong>Quality</strong> darauf, jeden Morgen aus der<br />

<strong>Engineering</strong>, ist für klare Tür zu treten und erst abends<br />

Verhältnisse<br />

wieder nach Hause zu kommen.<br />

In der Zeit dazwischen kann ich<br />

konzentriert arbeiten – höchstens<br />

unterbrochen von einem kurzen Plausch mit einem<br />

Kollegen an der Kaffemaschine. Abends kann ich mich<br />

dann ebenfalls konzentrieren – und zwar auf meine Familie.<br />

Im Home Office fällt mir diese strikte Trennung<br />

schwerer. Befindet sich der Arbeitsplatz bei mir zu Hause,<br />

dann ist auch die Lampe nicht weit, die noch an die<br />

Wohnzimmerdecke angebracht werden muss. Oder die<br />

Tochter, der ich mal schnell bei den Politik-Hausaufgaben<br />

helfen soll. Umgekehrt ist es schwieriger, am Abend<br />

vom Job wirklich abzuschalten. Der Rechner steht ja<br />

stets zum Einsatz in den eigenen vier Wänden bereit –<br />

egal zu welcher Uhrzeit. Ebenso wie das Telefon. Da bin<br />

doch eher für klare Verhältnisse.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 15


:: Management<br />

Im Interview: Christian Klostermann<br />

„Remote-Messdienstleistungen<br />

sind derzeit gefragt“<br />

Messtechnik in Zeiten der Corona-Krise: Der Remscheider Messdienstleister<br />

Klostermann hat Chancen in der Medizintechnik aufgetan. Viele<br />

Unternehmen der Branche fahren ihre Produktion hoch – und benötigen<br />

dafür Messtechnik, erklärt Geschäftsführer Christian Klostermann.<br />

:: Herr Klostermann, die Corona-Pandemie<br />

hat das wirtschaftliche Leben hart getroffen.<br />

Wie schaut es bei Ihrem Unternehmen aus?<br />

Klostermann: Die Auftragslage wird definitiv<br />

dünner. Aber ich will mich nicht beschweren,<br />

geschweige denn den Kopf in den<br />

Sand stecken. Die vergangenen vier Jahre<br />

waren schließlich attraktive Jahre für uns,<br />

wo wir in allen Abteilungen – Vertrieb, Schulung,<br />

Service und Lohnmesstechnik – sehr<br />

gut zu tun hatten. Wir sind in dieser Zeit gewachsen,<br />

haben ein neues Gebäude und<br />

neue Mitarbeiter an Bord genommen. Wirtschaftlich<br />

sind wir sehr solide aufgestellt –<br />

und werden diese schwierige Zeit wohl<br />

Die Autorin<br />

Sabine Koll<br />

Redaktion<br />

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

Christian Klostermann<br />

ist Geschäftsführer von<br />

Klostermann Ingenieurbüro<br />

und Vertriebsgesellschaft<br />

in Remscheid<br />

Bild: Klostermann<br />

recht gut überstehen. Insofern haben wir<br />

den Kopf frei für neue Ideen, auf die wir uns<br />

nun mit Vollgas stürzen – und genau das ist<br />

als Geschäftsführer meine Aufgabe.<br />

:: Gibt es Unterschiede zwischen ihren vier<br />

Bereichen Vertrieb, Schulung, Service und<br />

Lohnmesstechnik hinsichtlich der Auftragslage?<br />

Klostermann: Ja, da haben wir gravierende<br />

Unterschiede zu verzeichnen. Der Service-<br />

Bereich ist tatsächlich im Moment eine Katastrophe,<br />

weil wir durch die Reisebeschränkungen<br />

und die Zutrittsverbote bei unseren<br />

Kunden tatsächlich nicht mehr in die Werke<br />

kommen. Serviceeinsätze werden derzeit<br />

von Werkleitern, Geschäftsführern oder Vorständen<br />

genehmigt – und dann auch nur<br />

für Aufträge, die für die Unternehmen essentiell<br />

sind.<br />

:: Auch Schulungen sind aufgrund des Kontaktverbots<br />

schwierig durchführbar, oder?<br />

Klostermann: Das stimmt, doch in Absprache<br />

mit dem Kunden und mit meinen Mitarbeitern<br />

lassen wir Schulungen noch selektiv<br />

stattfinden – damit die Kunden ihre neu gekauften<br />

Messmaschinen auch nutzen können.<br />

Wir haben dazu natürlich alle notwendigen<br />

Hygienemaßnahmen bei uns im Unternehmen<br />

getroffen. Außerdem haben wir<br />

in einigen Schulungsräumen Messmaschinen<br />

vereinzelt. Dahinter haben wir große<br />

Monitore gehängt, sodass der Schulungsleiter<br />

an der Messmaschine sitzen kann und<br />

die Teilnehmer in ausreichendem Sicherheitsabstand<br />

– auch untereinander – sitzen<br />

können. Über den Monitor können sie alles<br />

genau mitverfolgen, was er vorne tut.<br />

:: Verkaufen Sie in der aktuellen Situation,<br />

in der viele Unternehmen ihre Produktion<br />

herunterfahren, noch neue Maschinen?<br />

Klostermann: Glücklicherweise ja, und nur<br />

rund 20 % der aktuellen Projekte sind bislang<br />

geschoben oder ganz auf Eis gelegt<br />

worden. Das heißt, die meisten Projekte, an<br />

denen wir arbeiten, können wir wohl über<br />

die Ziellinie heben.<br />

:: Wie schaut es mit dem Bereich Lohnmesstechnik<br />

aus?<br />

Klostermann: Der läuft nach wie vor prima<br />

– nicht zuletzt deswegen, weil wir seit mehreren<br />

Monaten aktiv daran gearbeitet haben,<br />

unseren Branchenmix zu verändern.<br />

Kamen vor der durch die Diesel-Krise verursachten<br />

Krise der Automobilindustrie noch<br />

rund 80 % unserer Kunden aus dieser Branche,<br />

sind es jetzt nur noch knapp 60 %.<br />

:: Ist denn bei Ihnen durch das Coronavirus<br />

die Nachfrage aus dem Bereich Medizintechnik<br />

gestiegen?<br />

Klostermann: Definitiv ja. Doch die Anfragen<br />

kommen nicht von alleine, wir sind vertriebsseitig<br />

sehr aktiv und werfen unseren<br />

Hut überall in den Ring – nicht nur bei Bestands-,<br />

sondern auch bei Neukunden. Dadurch<br />

haben wir aktuell auch ein Projekt an<br />

16 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Land ziehen können, bei dem es um die Herstellung<br />

von Covid-19-Teströhrchen geht.<br />

Das Unternehmen fährt die Produktion dieser<br />

Teströhrchen in China derzeit hoch, die<br />

Werkzeugkapazitäten müssen verdoppelt<br />

werden.<br />

:: Wie genau unterstützen Sie hier?<br />

Klostermann: Die Daten des Werkzeugs, das<br />

bereits heute in Produktion ist, werden vor<br />

Ort mit einem 3D-Scanner erhoben und zu<br />

uns nach Remscheid geschickt. Wir gehen<br />

dann über die Flächenrückführung und die<br />

Werkzeugoptimierung und der Kunde erhält<br />

auf dieser Basis CAD-Daten, um ein Schwesterwerkzeug<br />

bauen zu können. Wir nutzen<br />

dafür eine Software von Wenzel, um idealisierte<br />

Werkzeugdaten zu ermitteln. Anstatt<br />

zwei oder drei Korrekturschleifen hat der<br />

Kunde in der Regel nur eine Korrekturschleife,<br />

sodass das Werkzeug schneller zum Laufen<br />

kommt.<br />

:: Das heißt, die Spritzgießwerkzeuge für<br />

die Teströhrchen werden in China gebaut?<br />

Klostermann: Ja, und unser Service geht bis<br />

hin zum Erstmusterprüfbericht. Ein Problem<br />

für den Kunden ist, dass der Werkzeugbauer<br />

in China die Erstbemusterung des Werkzeugs<br />

macht – ein Schelm, wer dabei Böses<br />

denkt. Hinzu kommt, dass die dafür erstellten<br />

Messberichte zum Teil nur in der Landessprache<br />

vorliegen. Auch werden Toleranzen<br />

wild vergeben. Daher haben wir ein<br />

Konzept erstellt, um für den Kunden eine<br />

globale Messstrategie zu entwickeln. Wir<br />

schreiben Messprogramme – beispielsweise<br />

für Messgeräte von Wenzel oder OGP. Oder<br />

wir erhalten beispielsweise Punktewolken<br />

von 3D-Messsystemen, die wir dann bei uns<br />

nach den Spielregeln des Kunden ausrichten<br />

und messtechnisch durchlaufen lassen. Wir<br />

standardisieren die Messungen des Kunden<br />

somit weltweit. Die Messberichte haben alle<br />

den gleichen Aufbau, die gleichen Toleranzen,<br />

die gleichen Interpretationsmöglichkeiten.<br />

:: Ist das ein neues Geschäftsmodell für Sie?<br />

Klostermann: Es ist relativ neu, aber nicht<br />

erst jetzt in der Krise entstanden. Das Konzept<br />

der Standardisierung von Messberichten<br />

haben wir auch schon bei anderen Kunden<br />

ausgerollt – und das kommt sehr gut<br />

an.<br />

:: Sind bei Ihnen durch die jetzige Krise<br />

denn neue Geschäftsideen entstanden?<br />

Klostermann: Ja, wir bieten unseren Kunden<br />

nun erstmals Maschinenkapazitäten auf<br />

Zeit an. Das heißt, wenn ein Unternehmen<br />

etwa aufgrund der Covid-19-Pandemie seine<br />

Fertigungs- und damit Messtechnikkapazitäten<br />

hochfährt, dann erhält er von uns<br />

für diesen Produktions-Peak von mehreren<br />

Monaten eine gebrauchte Messmaschine<br />

mit aktuellster Software und Hardware und<br />

mit Full-Service-Konzept. Das heißt, der<br />

Kunde zahlt eine monatliche Rate für eine<br />

Messmaschine einschließlich Aufstellung,<br />

Inbetriebnahme und Kalibrierung. Eine gewisse<br />

Anzahl von Helpdesk-Stunden ist inkludiert<br />

und vielleicht das Erstellen von ein<br />

oder zwei Messprogrammen, die dazu ausreichen,<br />

dieses eine Bauteil zu messen. ■<br />

Stempeln wie kein Zweiter.<br />

Mit der CAD-Integration<br />

zu aktuellen<br />

Zeichnungsmaßen.<br />

Zeichnungen bilden eine wichtige Grundlage für<br />

viele Qualitätsprozesse und unterliegen häufig<br />

Änderungen. Beim Vergleich zwischen neuer<br />

und alter Zeichnung führt Sie ein Assistent in<br />

wenigen Schritten zu aktuellen und digitalen<br />

Zeichnungsmaßen.<br />

www.babtec.de/cadi<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 17


:: Management<br />

Zündstoff für Diskussionen<br />

Der Begriff „Sicherheitsrelevante Merkmale“ sorgt häufig für Verwirrung bei Technikern und<br />

Ingenieuren. Denn: „Sicherheitsrelevant“ sind nicht nur Merkmale, die Sicherheitsfunktionen<br />

betreffen. Und was als „besonderes Merkmal“ gekennzeichnet wird, ist nicht automatisch<br />

sicherheitsrelevant.<br />

Für Entwickler und Qualitäter sind so genannte „sicherheitsrelevante<br />

Merkmale“ absolute Redflags ihres Arbeitslebens.<br />

Die sicherheitsrelevanten Merkmale werden<br />

auch gerne mal „besondere Merkmale“ genannt,<br />

auch wenn schon diese beiden Begriffe nicht abschließend<br />

deckungsgleich sind.<br />

„Sicherheitsrelevante Merkmale“ sind nur ein Teil der<br />

„besonderen Merkmale“, zumindest nach den üblichen<br />

Standards der Automobilindustrie. Umschrieben und<br />

erwähnt werden sie in diesen industriellen Vorgaben<br />

und Standards an verschiedenen Stellen, wie zum Beispiel<br />

in der IATF 16949 (Ziffern 8.3.3.3 ff.) oder dem VDA<br />

Band 6.1. Sie sind entweder in Dokumenten (wie Spezifikationen)<br />

als solche beschrieben oder aber in Zeichnungen<br />

entsprechend gekennzeichnet. Die deutschen<br />

Gesetze hingegen kennen diese Begriffe nicht, sie sind<br />

nicht legaldefiniert.<br />

Alles was Recht ist<br />

Regelmäßige Beiträge<br />

zu rechtlichen Themen liefert<br />

Reusch Rechtsanwälte,<br />

www.reuschlaw.de<br />

Der Autor: Daniel Wuhrmann<br />

In der produktbezogenen juristischen Beratung von<br />

Industrieunternehmen besteht ein großer Umfang der<br />

Arbeit in der direkten Abstimmung mit Ein- und Verkauf,<br />

Entwicklung, Produktion und vor allem auch mit<br />

den Qualitätsbereichen. Das Auftauchen sicherheitsrelevanter<br />

Merkmale fungiert oft als Zündkapsel für teils<br />

unwirkliche (juristische) Diskussionen, vor allem aber<br />

für meist hektische Betriebsamkeit bei Technikern und<br />

Ingenieuren.<br />

Rechtliche Relevanz von FMEA ist oft unbekannt<br />

An deren Ende stehen meist Risikobewertungen<br />

(FMEA), von denen eigentlich keiner so wirklich weiß,<br />

was denn nun „richtig“ oder „falsch“ und vor allem inwiefern<br />

rechtlich relevant ist.<br />

Das ist sowohl in der klassischen Qualitätsarbeit für<br />

NIO-Teile als auch in der Abwägung hinsichtlich etwai-<br />

ger Maßnahmen im Markt (bis hin zu Rückrufen) eine<br />

äußerst unangenehme Situation für alle Beteiligten.<br />

Aber auch schon in der Produktentstehungsphase ist<br />

aus meiner Sicht die Fehleinordnung von Merkmalen als<br />

„sicherheitsrelevant“ kritisch, da sich hieran erhebliche<br />

Aufwände im Produktentwicklungsprozess anschließen.<br />

Einteilung der Merkmale wird zu selten hinterfragt<br />

Ausgangspunkt für die Charakterisierung ist in den Zulieferindustrien<br />

in der Regel die originäre Einteilung der<br />

Merkmale durch den Kunden oder aber des eigenen Unternehmens<br />

– und diese werden zu selten hinterfragt.<br />

Basis hierfür und auch für die eigene Arbeit in nachgelagerten<br />

Prozessen kann nur ein gleichartiges Verständnis<br />

des Begriffs sein. Doch wie ist dieses zu schaffen?<br />

Meine Meinung lautet: indem man mit dem kleinsten<br />

gemeinsamen und insoweit unumstößlichen Nenner<br />

beginnt, dem Gesetz. Hieran anschließend können<br />

individuell Erweiterungen des Begriffsinhalts erfolgen.<br />

Diese sollten aber stets abgestimmt und dokumentiert<br />

sein.<br />

Paragraph 3 des Produktsicherheitsgesetzes<br />

hilft weiter<br />

Geht man von der deutschen gesetzlichen Vorgabe aus<br />

– was für ein in Deutschland herstellendes und/oder<br />

Produkte in Verkehr gebendes Unternehmen absolut<br />

nachvollziehbar und richtig ist – dann hilft § 3 Produktsicherheitsgesetz.<br />

Danach darf ein Produkt nur dann<br />

auf dem Markt bereitgestellt werden, wenn es die für es<br />

geltenden besonderen gesetzlichen Anforderungen erfüllt<br />

(CE Konformität) – wenn und soweit es solche gibt<br />

– und wenn es bei bestimmungsgemäßer oder vorhersehbarer<br />

Verwendung die Sicherheit und Gesundheit<br />

von Personen nicht gefährdet.<br />

Die Sicherheitsrelevanz als solche ist also auf das<br />

Produkt und seinen Verwendungszweck ausgerichtet –<br />

mit dem Ziel, keine unzulässige Gefährdung zu begründen.<br />

Folglich ist es beispielsweise nicht (primär) relevant,<br />

ob das Produkt in eine Funktion gelangt, die für die<br />

Sicherheit sorgen soll.<br />

Kurzgefasst: „Sicherheitsrelevant“ sind nicht nur<br />

Merkmale, die Sicherheitsfunktionen betreffen. Und<br />

was als „besonderes Merkmal“ gekennzeichnet wird, ist<br />

nicht automatisch sicherheitsrelevant. Geht man von<br />

diesem Basisverständnis aus, wird auch die Abgrenzung<br />

von unternehmenseigenen Definitionen der Begrifflichkeiten<br />

seitens der Kunden einfacher.<br />

■<br />

18 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Neustart, aber richtig<br />

Auf ihrem Karriereweg haben Mitarbeiter in den vergangenen Jahren zunehmend ihr Heil in<br />

Startups gesucht – entweder, um dort einen Job zu bekommen, oder um selbst zu Gründern zu<br />

werden. Doch typische Fehler verhindern häufig den wirtschaftlichen Erfolg.<br />

Oft beginnen Startups relativ schnell und<br />

erfolgreich. Aber der nächste Schritt, aus der<br />

Startup-Idee heraus ein funktionierendes<br />

Wirtschaftsunternehmen zu machen, bereitet<br />

häufig Probleme.<br />

Die Gründe:<br />

• Startups haben zwar oft eine gute technische<br />

Idee, aber der gesamtwirtschaftliche<br />

Hintergrund fehlt. Es geht um Fragen wie<br />

zum Beispiel: Wie mache ich ein Produkt<br />

fertigungsreif? Was und wen brauche ich,<br />

um an den Markt zu kommen?<br />

• Die Startup-Gründer suchen sich häufig<br />

nicht professionelle Partner beziehungsweise<br />

Mitarbeiter, die diese Fragen beherrschen.<br />

Stattdessen umgeben sie sich<br />

mit ihrer bisherigen Community aus Wissenschaft<br />

und Studium, weil sie hier einen<br />

schnellen Zugang zu gleichen Denkmustern<br />

und relativ günstigen Gehaltsstrukturen<br />

haben.<br />

• Die Investoren, Geldgeber oder Verbände<br />

unterstützen die Startup-Unternehmen<br />

leider oft nur oberflächlich, weil sie entweder<br />

von dem Produkt und dem angesprochenen<br />

Markt nichts verstehen oder<br />

selbst zu sehr in der wissenschaftlichen<br />

Welt beheimatet sind.<br />

• Meist bestehen die Startups aus zwei oder<br />

mehr Gründern, die sich zwar anfangs<br />

sehr einig sind. Allerdings kann es etwa<br />

bei nicht eintretendem wirtschaftlichen<br />

Erfolg zu Verunsicherungen über den richtigen<br />

Weg kommen, zu Diskussionen, die<br />

den Geschäftsablauf hemmen und dann<br />

zu Trennungen führen.<br />

• In der Phase der Verunsicherung holt man<br />

sich Berater ins Haus, geht zu Tagungen,<br />

schließt sich Verbänden an, führt Meetings<br />

ohne Ende oder gibt auf.<br />

Was tun, damit es nicht so weit kommt?<br />

• Startups sollten sich Investoren suchen,<br />

die von ihrem Geschäft etwas verstehen,<br />

aus ihrer Branche kommen und sich auch<br />

verpflichten, die Firmen über den rein finanziellen<br />

Aspekt hinaus zu unterstützen.<br />

Diese Unterstützung sollte sowohl in Sache<br />

als auch Person definiert werden.<br />

• Für das weitere Wachstum brauchen<br />

Startups Mitarbeiter, die aus der Praxis<br />

kommen – zum Beispiel in Marketing, Personal<br />

oder Finanzen. Sie sollten Ausbildungs-,<br />

Studien- und Forschungswelt hinter<br />

sich lassen, natürlich mit Ausnahme<br />

der fachlichen Aspekte und Kontakte.<br />

• Wichtig ist, Verantwortung abzugeben,<br />

Personal & Karriere<br />

Die Beratungsgruppe<br />

wirth + partner informiert<br />

regelmäßig über<br />

Personal und Karriere,<br />

www.wirth-partner.com<br />

Der Autor: Stefan Wirth<br />

um sich auf das eigene Know-how und<br />

Produkt konzentrieren zu können.<br />

• Wenn nötig, sollten sich Startups Berater<br />

suchen, die aus der Praxis kommen und<br />

die Situation von KMU kennen, die aber<br />

nicht aus der Großindustrie oder dem Verbandswesen<br />

stammen.<br />

• Bei mehreren Partnern ist es wichtig, von<br />

Anfang an klare Organisations- und Verantwortungsstrukturen<br />

zu definieren, um<br />

Streitigkeiten vorzubeugen.<br />

• Die Gründer sollten sich von Träumereien<br />

verabschieden. Am Schluss zählt nur der<br />

wirtschaftliche Erfolg.<br />

■<br />

Supply Chain 4.0<br />

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Chain, auf deren Qualität Sie und Ihr Kunde sich verlassen können.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 19


:: Management<br />

Schon 2019 befasste<br />

sich die Veranstaltung<br />

mit der Qualitätssicherung<br />

entlang der<br />

gesamten Prozesskette<br />

der additiven Fertigung<br />

Bild: Steffen Schmid<br />

Event von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

3D-Druck ohne Qualitätsprobleme<br />

Das 3. Praxisforum „Qualitätssicherung in der additiven Fertigung“ am 02. Juli 2020 in Stuttgart<br />

adressiert alle Qualitätsprobleme entlang des Produktionsprozesses in der additiven Fertigung.<br />

Veranstalter des Events sind wie in den beiden Vorjahren <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> und das<br />

Fraunhofer IPA.<br />

Die Autoren<br />

Sabine Koll<br />

Markus Strehlitz<br />

Redaktion<br />

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

Vorabend-Event bei Cirp<br />

Eingeläutet wird die Veranstaltung mit einem Vorabend-Warmup<br />

bei der Cirp in Heimsheim. Hier haben die Teilnehmer des Forums die<br />

Gelegenheit, das Unternehmen kennenzulernen, einen Dienstleister<br />

für additive Fertigung und Rapid Tooling. Mehr dazu erfahren Sie vor<br />

Ort in Heimsheim: Cirp stellt sich bei einem lockeren Get-Together<br />

vor. Anschließend findet eine Führung durch die Fertigung in Kleingruppen<br />

statt. Bei einem Networking mit Fingerfood lassen wir den<br />

Abend dann gemeinsam ausklingen.<br />

Angefangen beim Qualitätsmanagement über die Pulvercharakterisierung<br />

und Inline-Messtechnik und -Prozessüberwachung<br />

bis hin zur abschließenden Bauteilprüfung<br />

etwa mit Computertomographie: Das Praxisforum<br />

„Qualitätssicherung in der additiven Fertigung“,<br />

das die Fachzeitschrift <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> und das<br />

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung<br />

IPA zum dritten Mal gemeinsam in Stuttgart<br />

veranstalten, greift alle Qualitätsprobleme entlang<br />

des Produktionsprozesses auf.<br />

„Bis zum Erreichen einer reproduzierbaren Qualität<br />

im Serienprozess müssen noch einige Hürden genommen<br />

werden“, betont Olaf Günnewig, Leiter Business<br />

Development beim CT-Hersteller Diondo. „Die Vorhersage<br />

von Versagensmechanismen, die konstante Qualität<br />

des Ausgangsmaterials und der Bauteile sowie die Implementierung<br />

verbesserter Prüfverfahren, sei es als Insitu-Prozess<br />

innerhalb der Additive-Manufacturing-Anlage<br />

oder an den gefertigten Komponenten, sind Herausforderungen,<br />

denen sich die Anwender der Technologie<br />

stellen müssen.“<br />

Experten aus Industrie und Wissenschaft wie Günnewig<br />

berichten einen Tag lang über ihre Erfahrungen<br />

und Projekte. „Die qualitativen Anforderungen an Genauigkeit,<br />

Oberfläche, optische Anmutung und mechanische<br />

Eigenschaften additiv gefertigter Bauteile sind<br />

massiv gestiegen. Gerade diese Anforderungen lassen<br />

sich nur erfüllen, indem man die Prozesskette der additiven<br />

Fertigung versteht und beherrscht“, sagt Thomas<br />

Lück, Leiter Vertrieb und Innovation bei Cirp, einem<br />

Dienstleister für additive Fertigung und Rapid Tooling<br />

mit großer Erfahrung. Bei Cirp in Heimsheim findet<br />

auch der Auftakt des Evens am 18. Februar statt. Lück<br />

20 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


hält zudem Keynote am 19. Februar – und stellt klar:<br />

„Besonders der für Serienanwendungen prädestinierte<br />

SLS-Prozess reagiert auf Störgrößen sensibel. Ihn zu beherrschen,<br />

bedarf einer kontinuierlichen Überwachung<br />

von Prozessgrößen.“<br />

Andreas Leupold aus der Rechtsanwaltskanzlei Leupold<br />

Legal gibt anschließend in seinem Vortrag Tipps<br />

dazu, wie Unternehmen mit Dienstleistern für die additive<br />

Fertigung Qualitätssicherungsvereinbarungen abschließen<br />

sollten – und welche Stolperfallen hier lauern.<br />

Er betont: „Die Erstellung AM-spezifischer Qualitätssicherungsvereinbarungen<br />

erfordert besondere Kenntnisse<br />

der in der additiven Fertigung eingesetzten Prozesse<br />

und Materialien und muss nicht nur die individuellen<br />

Anforderungen des Auftraggebers, sondern auch solche<br />

Anforderungen berücksichtigen, die sich aus unverbindlichen<br />

technischen Normen und Leitlinien, verbindlichen<br />

Rechtsnormen und der Rechtsprechung ergeben.“<br />

Neue Themen Automatisierung<br />

und Künstliche Intelligenz<br />

Neu sind in diesem Jahr Vortragsblöcke zu den Themen<br />

Automatisierung der Qualitätssicherung sowie zum<br />

Einsatz von Künstlicher Intelligenz. „Durch die geometrische<br />

Komplexität moderner Werkstücke aus additiver<br />

Fertigung kommen klassische Prüfmethoden wie Sichtprüfungen<br />

und Lehren aber auch etablierte Multisensor-Koordinatenmessgeräte<br />

an ihre Grenzen“, sagt Tristan<br />

Schubert, Leiter Vertrieb CT bei Werth Messtechnik.<br />

„Dies macht es schwieriger, ein passendes und wirtschaftliches<br />

Messmittel für die Messung der geometrischen<br />

und materiellen Eigenschaften für diese Art von<br />

Werkstücken zu finden.“ Eine wirtschaftliche Qualitätssicherung<br />

funktioniere ohne Automatisierung allerdings<br />

nicht.<br />

Auch Künstliche Intelligenz hält mittlerweile Einzug<br />

bei der Qualitätssicherung additiv gefertigter Bauteile:<br />

„Maschinelles Lernen wird, für den Anwender nicht erkennbar,<br />

Aufgabenstellungen im Bereich der Qualitätssicherung<br />

und damit verbundenen Themen der additiven<br />

Fertigung lösen“, ist Thomas Grünberger, CTO von<br />

Plasmo, Anbieter optischer QS-Lösungen, überzeugt.<br />

Diese Aufgaben umfassen nach seiner Einschätzung<br />

zum Beispiel die Entwicklung und Optimierung von Prozessen<br />

und die automatisierte Detektion und Bewertung<br />

von Prozessauffälligkeiten.<br />

■<br />

Das Programm<br />

09:00 Uhr<br />

09:10 Uhr<br />

09:40 Uhr<br />

10.00 Uhr<br />

10.20 Uhr<br />

10.40 Uhr<br />

11.30 Uhr<br />

11.50 Uhr<br />

12.10 Uhr<br />

13:30 Uhr<br />

13.50 Uhr<br />

14.10 Uhr<br />

14.30 Uhr<br />

14.50 Uhr<br />

Begrüßung<br />

Sabine Koll und Markus Strehlitz, Redaktion <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Ira Effenberger, Fraunhofer IPA<br />

Keynote<br />

Praxisbericht: Durch permanente Überwachung von Einflussgrößen zur<br />

robusten additiven Kleinserienfertigung von Kunststoffteilen<br />

Thomas Lück, Leiter Vertrieb und Innovation, Cirp<br />

Qualitätsmanagement und Recht<br />

Richtlinien und Normen in der additiven Fertigung – Relevanz und<br />

aktueller Stand<br />

Oliver Refle, Abteilungsleiter, Fraunhofer IPA<br />

Qualitätssicherungsvereinbarungen in der additiven Fertigung<br />

Dr. Andreas Leupold LL.M., Rechtsanwalt, Leupold Legal<br />

Dienstleister mit Zertifizierung nach DIN SPEC 17071 – was heißt das, was<br />

bringt das?<br />

Jonas Koch, Projektingenieur, Rosswag <strong>Engineering</strong> und<br />

Max Rehberger, Experte Additive Fertigung, TÜV Süd<br />

Meet the Experts: Cirp, Fraunhofer IPA, Leupold Legal, Rosswag <strong>Engineering</strong><br />

und TÜV Süd<br />

Guided Tour durch die Ausstellung und Networking beim Kaffee<br />

Inline-Messtechnik<br />

Inline-Analyse im durchgängigen Qualitätssicherungsprozess<br />

für Pulverbettverfahren<br />

Dr. Bernhard Wiedemann, Director Additive Manufacturing Process & Control,<br />

Zeiss<br />

In-situ Prozessüberwachung in der additiven Fertigung von Metallen<br />

Dr. Christiane Maierhofer, Leiterin des Fachbereichs 8.7 Thermografische Verfahren,<br />

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)<br />

Meet the Experts: Zeiss und BAM<br />

Besuch der Ausstellung<br />

Networking beim Business Lunch<br />

Automatisierte Qualitätssicherung<br />

Blick aus der Anwendersicht: Automation in der Qualitätssicherung bei Protiq<br />

Artjom Dsuban, <strong>Quality</strong> Manager, Protiq<br />

Netzwerk AM-<strong>Quality</strong> – automatisierte Qualitätssicherung entlang der<br />

AM-Prozesskette vom Pulver bis zum Bauteil<br />

Dr. Olaf Günnewig, Leiter Business Development, Diondo<br />

Automatisierte Computertomographie –<br />

Fast Qualifier für schnelle Inspektion und Messung komplexer Werkstücke<br />

Tristan Schubert, Leiter Vertrieb CT, Werth Messtechnik<br />

Qualitätssicherung und Typenerkennung durch optische Messtechnik<br />

Dr. Daniel Carl, stellvertretender Institutsleiter, Fraunhofer IPM<br />

Meet the Experts: Protiq, Diondo, Werth Messtechnik, Fraunhofer IPM,<br />

Fraunhofer IPA und Plasmo<br />

Besuch der Ausstellung<br />

Networking beim Kaffee<br />

Anmeldung<br />

Hier können Sie sich für das<br />

Praxisforum anmelden:<br />

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

15.30 Uhr<br />

15.50 Uhr<br />

16.40 Uhr<br />

Machine Learning/Künstliche Intelligenz<br />

KI in der additiven Fertigung: Defekterkennung, Qualitätsprognose und<br />

Parameter optimierung<br />

Ira Effenberger, Gruppenleiterin Abteilung Bild- und Signalverarbeitung,<br />

Fraunhofer IPA<br />

Maschinelles Lernen bei der optischen Qualitätskontrolle von additiven Fertigungsverfahren<br />

Dr. Thomas Grünberger, CTO, Plasmo<br />

Abschließende Diskussion und Verabschiedung<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 21


:: Im Fokus: CT<br />

Roundtable zur Computertomografie<br />

Die CT kann<br />

viel mehr<br />

Das Interesse und das Angebot in Sachen Computertomografie sind in den vergangenen Jahren<br />

deutlich gewachsen. Auf einem Roundtable sprachen Experten von Diondo, Volume Graphics,<br />

Wenzel, Werth und Zeiss über die Gründe und über die Möglichkeiten, welche die Technik bietet.<br />

:: Der Markt für Computertomografie entwickelt sich<br />

zur Zeit dynamisch. Was sind aus Ihrer Sicht die Gründe<br />

dafür?<br />

Prof. Heiko Wenzel-Schinzer: Die Computertomografie<br />

ist in der Koordinatenmesstechnik angekommen. Die<br />

Zahl der Unternehmen, die CT nachfragen, ist extrem<br />

angestiegen. Es gibt keine längere Projektliste als die für<br />

CT. Aber: Die Zahl der Kunden, die sich dann auch für ein<br />

Gerät entscheiden, ist zwar deutlich gewachsen. Doch<br />

sie ist immer noch überschaubar. In den vergangenen<br />

Jahren haben daher vor allem Dienstleister stark investiert.<br />

Denn dort können die Anwender die Technologie<br />

erst mal ausprobieren.<br />

Matthias Fleßner: Wir sehen drei Stufen, welche von<br />

Nutzern oft in dieser Reihenfolge durchschritten werden.<br />

Da ist zunächst der Anwender, der nur ein paar Teile<br />

messen muss. Dieser geht dann zu einem Dienstleister,<br />

um zu sehen, ob die Technik funktioniert. Auf der<br />

zweiten Stufe findet man Unternehmen, die so viele Teile<br />

zu messen haben, dass sich ein eigenes Gerät lohnt.<br />

Und dann gibt es – vor allem größere – Firmen, die<br />

schon mit Hilfe automatisierter CT-Systeme fertigungsnah<br />

eine sehr große Anzahl von Messungen durchführen.<br />

Besonders die Anzahl der Nutzer in dieser dritten<br />

Stufe wächst kontinuierlich.<br />

22 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Die Teilnehmer des Roundtables<br />

von links im Uhrzeigersinn:<br />

Olaf Günnewig, Matthias Fleßner,<br />

Heiko Wenzel-Schinzer, Jens Hansen,<br />

Markus Strehlitz und Sabine Koll (beide<br />

Redaktion <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong>),<br />

Ingomar Schmidt Bilder: Ulrich Pfeiffer<br />

Dr. Jens Hansen: Der Markt ist gewachsen, weil die<br />

Technik sich etabliert hat. Aber ich würde in dieses Bild<br />

noch eine Stufe null einbauen. Es gibt wahnsinnig viele<br />

Anwender, die noch gar nicht wissen, was die Computertomografie<br />

kann und welche Anwendungen mit ihr<br />

bedient werden können. Und diese Gruppe ist aus meiner<br />

Sicht die größte.<br />

:: Was ist denn der Auslöser, in CT zu investieren?<br />

Dr. Olaf Günnewig: Ich sehe den Trigger ganz deutlich<br />

bei den modernen Werkstoffen. Und bei den modernen<br />

Produktionsverfahren wie zum Beispiel der additiven<br />

Fertigung. Die CT ist momentan der Goldstandard für<br />

die Prüfung in der additiven Fertigung. Wichtig ist dabei,<br />

die CT nicht als alleiniges Verfahren zu sehen – sondern<br />

in Kombination mit anderen Verfahren wie zum<br />

Beispiel dem Ultraschallverfahren oder der Koordinatenmesstechnik.<br />

Dr. Ingomar Schmidt: Bei uns ist der Einstieg die Koordinatenmesstechnik<br />

– also dimensionell an den Bauteilen<br />

zu messen, zum Beispiel im Kunststoff-Spritzguss. Und<br />

dann entdecken die Kunden, dass sie mit CT ja auch in<br />

die Teile hineinschauen können.<br />

Hansen: Häufig muss sich die CT noch beweisen gegenüber<br />

der etablierten Messtechnik. Wir müssen die Kunden<br />

oft überzeugen, dass CT die gleiche Messtechnik erlaubt<br />

wie etwa ein Koordinatenmessgerät.<br />

Die Diskussionsteilnehmer<br />

:: Matthias Fleßner, IP Manager, Volume Graphics<br />

:: Dr. Ingomar Schmidt, Leiter Vorentwicklung,<br />

Normung und Schutzrechte, Werth<br />

:: Prof. Dr. Heiko Wenzel-Schinzer, Geschäftsführer<br />

und Chief Digital Officer, Wenzel<br />

:: Dr. Jens Hansen, Sales Development Manager,<br />

Carl Zeiss Industrielle Messtechnik<br />

:: Dr. Olaf Günnewig,<br />

Leiter Business Development, Diondo<br />

Wenzel-Schinzer: Eigentlich mag ich diese Diskussion<br />

nicht. Wir versuchen nachzuweisen, dass die eine Technik<br />

so gut ist wie die andere. Aber das müssen wir nicht.<br />

Die CT kann viel mehr. Und wir müssen uns auf das<br />

Mehr konzentrieren.<br />

:: Was ist denn das „Mehr“? Wann ergibt der Einsatz<br />

von CT Sinn?<br />

Fleßner: Es ist natürlich sehr stark vom Einzelfall abhängig,<br />

ob die Nutzung der CT Sinn ergibt. Wenn die Bauteile<br />

innenliegende Strukturen haben, kommt man an<br />

dem Einsatz von CT nicht vorbei. Auch bei sehr komplexen<br />

Teilen wird CT interessant. Oder wenn man gleichzeitig<br />

noch eine Materialanalyse durchführen möchte,<br />

um Defekte zu erkennen.<br />

Günnewig: Die CT lässt sich mittlerweile auch inline<br />

einsetzen, was vor einigen Jahren noch undenkbar war.<br />

Man kann jetzt eine CT-Anlage zum Beispiel mit einem<br />

Industrieroboter kombinieren und dann prüft man automatisch<br />

jeden Zylinderkopf, der aus der Produktion<br />

kommt. Man erkennt somit neben der Geometrie auch<br />

innenliegende Fehler. Das hat gewaltige Vorteile. Das reduziert<br />

etwa die Gefahr, dass ein Motor im Betrieb auseinander<br />

reißt, weil ein großer Lunker nicht erkannt<br />

wurde. Mit CT kann man außerdem Werkstoffstrukturen<br />

sehen. Daran hat auch die Industrie ein starkes Interesse,<br />

weil der Anteil der modernen Werkstoffe steigt.<br />

Ich rede hier zum Beispiel von Verbundwerkstoffen oder<br />

hybriden Materialien.<br />

Fleßner: Mit der CT kann man ja auch an Messaufgaben<br />

komplett anderes herangehen als mit anderen Sensoren.<br />

Es lässt sich viel mehr aus den Messdaten herausholen<br />

als bei taktiler Messtechnik. Üblicherweise entwickelt<br />

der Konstrukteur das Teil nach seiner Funktion und<br />

muss sich dann entsprechende Toleranzen überlegen.<br />

Bei der CT ist das virtuelle Teil mit seiner gesamten Geometrie<br />

verfügbar. Dadurch lässt sich simulieren, ob es<br />

einer bestimmten Belastung auch wirklich standhält. So<br />

erhält man – mit einer deutlich geringeren Anzahl von<br />

geometrischen Messgrößen – eine Tolerierung, die viel<br />

näher an der wirklichen Funktion des Bauteils ist. Das<br />

führt auch zu weniger Ausschuss. Denn bei der konventionellen<br />

Methode müssen die Toleranzen sehr eng gewählt<br />

werden, um auf der sicheren Seite zu sein. Dank<br />

CT ist ein Toleranzmanagement möglich, das nicht nur<br />

den Qualitätsprüfer und den Fertiger, sondern auch den<br />

Konstrukteur miteinbezieht.<br />

Wenzel-Schinzer: Dadurch müssen wir bei der Aufklärung<br />

schon beim Konstrukteur anfangen. Dieser muss<br />

verstehen, welche Möglichkeiten die CT eröffnet. Es<br />

gehört aber schon viel Verständnis zur CT. Die Technologie<br />

ist daher zum großen Teil noch ein akademisches<br />

Thema.<br />

Schmidt: Wir sind aber schon auf einem guten Weg. Die<br />

Kunden verstehen die Technik, auch ohne promoviert zu<br />

sein. Die Bedienkonzepte sind ausgreift, die meisten<br />

Schritte laufen automatisch ab – beispielsweise das<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 23


:: Im Fokus: CT<br />

„Die CT ist momentan der Goldstandard für die Prüfung<br />

in der additiven Fertigung“, sagt Olaf Günnewig<br />

„Mit der CT kann man an Messaufgaben komplett anderes<br />

herangehen als mit anderen Sensoren“, so Matthias Fleßner<br />

Auswählen der geeigneten Messparameter und die<br />

Datenauswertung.<br />

Günnewig: Die CT ist hinsichtlich der Einflussgrößen<br />

auf das Messergebnis komplexer als die Koordinatenmesstechnik.<br />

Es gibt viele Dinge, die man beachten<br />

muss – zum Beispiel die Messmittelfähigkeit. Daher wäre<br />

es schön, wenn im Schulungsbereich diesbezüglich<br />

noch mehr passieren würde. Dort wird die CT noch stiefmütterlich<br />

behandelt.<br />

Hansen: Ich vergleiche das oft mit Digitalkameras. Es<br />

gibt Leute, die mit ihrem iPhone nur mal schnell ein Foto<br />

machen möchten. Und es gibt die Highend-User, die<br />

eine hoch leistungsfähige Kamera besitzen und alle<br />

Funktionen nutzen möchten, die diese bietet. Und anschließend<br />

wird das Bild noch bearbeitet.<br />

:: Es muss also unterschiedliche Level in der Bedienphilosophie<br />

geben?<br />

Günnewig: Wir haben in unserer Software drei verschiedene<br />

Level. Eines für den Super-User oder Administrator,<br />

der kann schon sehr viele Eingriffe selbst machen. Das<br />

zweite Level ist für den fachlich versierten Prüfer. Das<br />

dritte adressiert den Facharbeiter, der zum Beispiel in<br />

der Gießerei steht und der Anlage auf ganz einfache<br />

Weise sagen kann: Jetzt kommt Zylinderkopf 1, jetzt<br />

kommt Zylinderkopf 2 und so weiter.<br />

Schmidt: Ich sehe da aber keinen Unterschied zur<br />

konventionellen Koordinatenmesstechnik. Dort ist es<br />

gang und gäbe, dass die Geräte auf verschiedenen<br />

Leveln bedienbar sind. Vielleicht muss man im Markt<br />

aber noch stärker kommunizieren, dass dies auch mit<br />

CT möglich ist.<br />

Fleßner: Es ist auf jeden Fall die Aufgabe der Software,<br />

den Bediener zu unterstützen. Das gilt sowohl für die<br />

Geräte-Software als auch für die Software zur Auswertung.<br />

Ein wichtiges Thema unserer Forschungsarbeiten<br />

ist es zum Beispiel, dem Computer beizubringen, dass er<br />

automatisch erkennt, welchen Messdaten man vertrauen<br />

kann. Es geht auch darum, wie sich erkennen lässt,<br />

ob das Messgerät selbst ein Problem hat. In beiden<br />

Fällen soll der Bediener rechtzeitig gewarnt werden.<br />

Wenzel-Schinzer: Natürlich ist die CT auf einem guten<br />

Weg. Aber das heißt nicht, dass wir am Ende sind. Bei<br />

der Bedienoberfläche möchte der Anwender quasi einen<br />

Kaffeevollautomaten, der ihm sagt, was das Problem<br />

ist – also dass er zum Beispiel neues Wasser<br />

braucht. Wenn das bei der CT möglich ist, dann haben<br />

wir viel erreicht.<br />

:: Wie sieht es denn mit den Kosten für die CT aus?<br />

Wird die Technologie in absehbarer Zeit preiswerter?<br />

Günnewig: Das lässt sich gut mit der IT vergleichen. Ein<br />

aktueller Laptop kostet immer noch ungefähr das gleiche<br />

wie vor zehn Jahren, aber er ist leistungsfähiger als<br />

früher. So ähnlich ist das bei der CT auch. Die Preise für<br />

den Computertomografen sind in den vergangenen<br />

zehn bis 15 Jahren im Mittel nicht deutlich voneinander<br />

abgewichen. Aber die Leistungsfähigkeit der Anlagen ist<br />

um Zehnerpotenzen gestiegen.<br />

:: Hat die höhere Leistungsfähigkeit auch Auswirkung<br />

auf die Kosten?<br />

Fleßner: Es lassen sich in der gleichen Zeit deutlich<br />

mehr Teile messen. So werden die Kosten pro gemessenem<br />

Teil bei gleicher Messaufgabe geringer. Hier kann<br />

auch die Auswertesoftware helfen. Erste Ergebnisse einer<br />

Defekterkennung auf Basis von Machine Learning<br />

zeigen, dass sich die Aufnahmezeit gegenüber einer<br />

konventionellen Defekterkennung um bis zum Faktor<br />

30 verkürzen lässt – bei gleicher Genauigkeit der Messergebnisse.<br />

Das heißt, man kann theoretisch 30 mal so<br />

24 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


„In Zukunft wird es Systeme geben, mit denen sich ein Scan<br />

per Knopfdruck erstellen lässt“, verspricht Jens Hansen<br />

viele Teile in der gleichen Zeit messen. Das führt natürlich<br />

auch zu einer Kostenersparnis.<br />

Schmidt: Das ist richtig. Aber ich sehe die Kostenreduzierung<br />

trotzdem als einen Punkt, den wir künftig angehen<br />

müssen. Und zwar nicht nur bei den Gerätekomponenten,<br />

sondern auch beim Service – etwa was die Wartung<br />

der Geräte betrifft. Das ist ein nicht unerheblicher<br />

Kostenanteil.<br />

Günnewig: Die Anlagen arbeiten jetzt aber sehr robust.<br />

Das war zu Beginn der CT noch nicht so, weil jede Anlage<br />

quasi ein Prototyp war. Doch das hat sich komplett<br />

gewandelt.<br />

Wenzel-Schinzer: Die Aussage ist aber im Grunde richtig.<br />

Ein CT-Service kostet im Verhältnis mehr als die Wartung<br />

eines Koordinatenmessgeräts. Das liegt vor allem<br />

an den Vorproduzenten. Ich rede da zum Beispiel von<br />

wartungsfreien Röhren. Aber es kommt auch immer darauf<br />

an, wie das CT-Gerät eingesetzt wird. Wie häufig es<br />

genutzt wird, welche Teile hineingelegt werden und so<br />

weiter. Bei der Wartung eines Koordinatenmessgeräts<br />

hängt dagegen nicht so viel von der Nutzung ab.<br />

Schmidt: Wir werden unsere Tomoscope-XS-Geräte-Reihe<br />

noch mal um ein neues Mitglied erweitern. Dort sind<br />

wir beim Wartungsaufwand im normalen Koordinatenmessgerät-Bereich.<br />

Beim Gerät selbst wollen wir unter<br />

die 100.000 Euro kommen.<br />

:: Aber grundsätzlich gibt es noch Hürden für den<br />

Einsatz von CT.<br />

Fleßner: Im Vergleich zu anderen Sensoren ist es relativ<br />

schwierig für Anwender, ein Gefühl dafür zu bekommen,<br />

ob die Technologie für ihren Fall funktioniert. Daher<br />

ist die Hürde, in ein CT zu investieren, auch höher.<br />

Die Erfahrung zeigt aber auch: Wenn die Kunden einmal<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 25


:: Im Fokus: CT<br />

„CT-Geräte werden in<br />

den kommenden<br />

Jahren noch viel besser<br />

werden“, sagt<br />

Heiko Wenzel-Schinzer<br />

„Wenn es um die<br />

dimensionelle Messtechnik<br />

geht, sind wir<br />

bezüglich Rückführung<br />

bereits nah an der<br />

Koordinatenmesstechnik“,<br />

sagt<br />

Ingomar Schmidt<br />

ein CT haben, dann bleiben sie dabei und bauen den<br />

Einsatz auch aus.<br />

Hansen: Wenn der Laborleiter eines Unternehmens<br />

Interesse an einem neuen Koordinatenmessgerät hat,<br />

ruft er bei uns an. Der Vertrieb macht ein Angebot<br />

und in zwei Wochen ist die Sache gelaufen. Das ist bei<br />

einem CT noch nie vorgekommen. Dort müssen zunächst<br />

viele Fragen beantwortet werden wie zum Beispiel:<br />

„Für welche Bauteile kann man es verwenden?“<br />

Selbst Kunden, die schon CTs im Einsatz haben, müssen<br />

wir immer wieder neu abholen. Die möchten zum Beispiel<br />

wissen, was sich in den vergangenen vier oder fünf<br />

Jahren getan hat, seitdem sie das letzte Gerät gekauft<br />

haben.<br />

:: Was hat sich denn in den vergangenen vier oder<br />

fünf Jahren getan?<br />

Günnewig: Im Bereich der Software hat sich viel getan.<br />

Es wird nun auf Grafikkarten rekonstruiert und visualisiert.<br />

Die Kombination aus günstig gewordener Hardware<br />

– im Verhältnis zur Leistung – und der Software,<br />

die es zum größten Teil schon viele Jahre gibt, die jetzt<br />

aber erst von der leistungsfähigen Hardware profitiert,<br />

hat zu deutlich höheren Geschwindigkeiten geführt.<br />

Schmidt: Inline ist sicher auch ein Stichwort. CT kann<br />

jetzt in den Fertigungstakt integriert werden – mit<br />

Messzeiten von wenigen Sekunden. Das liegt auch daran,<br />

dass jetzt mehr Rechenleistung verfügbar ist. Und<br />

das liegt an den Geräten, mit denen nun kurze Belichtungszeiten<br />

oder Messungen in der Bewegung möglich<br />

sind.<br />

:: Wie sieht es mit der Rückführbarkeit der Mess -<br />

ergebnisse aus? Wie ist dort der aktuelle Status?<br />

Schmidt: Die entsprechende VDI-Richtlinie – also VDI<br />

2617 Blatt 13, auch erschienen als VDI 2630 Blatt 1.3 –<br />

ist weltweit anerkannt und gibt die Möglichkeit einer<br />

Vorselektierung. So lässt sich feststellen, welche Spezifikationen<br />

die Geräte für die in dieser Richtlinie definierten<br />

Kenngrößen haben. Dann können Geräte aussortiert<br />

werden, die diese relativ einfachen Messaufgaben<br />

nicht genau genug lösen können. Daneben wird gerade<br />

an einer ISO-Norm gearbeitet. Bei dieser geht es eher<br />

um sehr komplexe Fälle mit viel Materialeinfluss.<br />

Hansen: Die VDI-Richtlinie macht die Geräte miteinander<br />

vergleichbar. Doch sie kommt aus der Welt der Koordinatenmessgeräte.<br />

Und diese beiden Welten passen eigentlich<br />

gar nicht zusammen. Dieses Problem versucht<br />

man mit der ISO-Norm greifbar zu machen. Aber das ist<br />

schwierig.<br />

Wenzel-Schinzer: Es wird versucht, zwei Dinge zusammenzuführen,<br />

die nicht zusammengehören. Es geht darum<br />

nachzuweisen, dass die CT-Geräte mit den gleichen<br />

Verfahren genauso gut funktionieren wie Koordinatenmessgeräte.<br />

Aber das entspricht nicht der realen Welt.<br />

Schmidt: Wenn es um die dimensionelle Messtechnik<br />

geht, sind wir bezüglich Rückführung bereits nah an der<br />

Koordinatenmesstechnik. Doch bei innenliegenden<br />

Merkmalen, ist die Rückführung deutlich schwieriger.<br />

:: Vielen Dank an alle für die spannende Diskussion.<br />

Hansen: Automatisierung ist ein weiteres Stichwort. Sowohl<br />

das Be- und Entladen als auch die Serienmessung<br />

am Stück können automatisiert werden.<br />

26 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 27


:: Im Fokus: CT<br />

Doppeljubiläum in diesem Jahr<br />

125 Jahre Röntgenstrahlen –<br />

auch für die Qualitätssicherung<br />

Vor 175 Jahren wurde Wilhelm Conrad Röntgen geboren und vor 125 Jahren entdeckte er die<br />

gleichnamigen Strahlen – Basis für die Qualitätssicherung per industrieller Computertomografie<br />

(CT). Das Doppeljubiläum wird in diesem Jahr in Remscheid und Würzburg gefeiert.<br />

Remscheid ist der Geburtsort von Röntgen und in Würzburg entdeckte er die Strahlung.<br />

Vom Nano-Bereich zur Analyse von Partikelver -<br />

teilungen bis zur Strahlung auf ganze Erdblöcke<br />

für archäologische Zwecke: Am Forschungsinstitut<br />

Edelmetalle und Metallchemie (FEM) in<br />

Schwäbisch-Gmünd werden mit 3D-Röntgen-<br />

Computertomographie verschiedenste Stoffe<br />

durchleuchtet Bild: FEM<br />

Der Autor<br />

Alexander Knebel<br />

Pressesprecher<br />

Deutsche Industrieforschungsgemeinschaft<br />

Konrad Zuse<br />

www.zuse-gemeinschaft.de<br />

Die elektromagnetischen Wellen, die nach<br />

ihrem Erfinder benannt wurden, sind heute<br />

nicht nur Standard in der Medizin, sondern<br />

auch um Produkte und Materialien auf Herz<br />

und Nieren zu prüfen. Ob Tests an High-<br />

Tech-Kunststoffen für Fahrzeuge, die Analyse<br />

von Kristallgittern in Metall-Legierungen<br />

oder die Prüfung von Werkzeugen: Das<br />

Durchleuchten mit Röntgenstrahlen ist für<br />

Qualitätssicherung und Entwicklung ein unverzichtbares<br />

Werkzeug. Je nach Einsatzgebiet<br />

kommen in der Industrieforschung dafür<br />

verschiedene Methoden zum Einsatz.<br />

Während beim klassischen Röntgen zum<br />

Beispiel Knochen aus zwei Richtungen oder<br />

Ebenen aufgenommen werden, bedient<br />

man sich in der Industrieforschung anderer<br />

Methoden wie der auch in der Medizin gebräuchlichen<br />

CT, bei der durch Hunderte<br />

Aufnahmen aus verschiedensten Richtungen<br />

ein dreidimensionales Bild entsteht. So<br />

werden zum Beispiel Lufteinschlüsse in Metallen<br />

oder Kunststoffen sichtbar.<br />

„Mit dem Röntgen CT können wir unter<br />

anderem die Ausrichtung von Glasfasern in<br />

Verbundwerkstoffen veranschaulichen, was<br />

wiederum Rückschlüsse auf Eigenschaften<br />

wie die Stabilität von Materialien und Fügeverbindungen<br />

zulässt“, erklärt Heinrich<br />

Leicht, CT-Experte am Kunststoff- Zentrum<br />

in Würzburg (SKZ), das zur Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft<br />

Konrad Zuse<br />

e.V. gehört. „Durch den Materialkontrast<br />

in den CT-Aufnahmen können Fasern im Volumengut<br />

dargestellt werden. Algorithmen<br />

unterstützen uns bei der Quantifizierung<br />

und Visualisierung der Faserausrichtung,<br />

beispielsweise in Falschfarbendarstellungen“,<br />

so Leicht. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse<br />

liefern wertvolle Informationen<br />

zum Beispiel für die Fahrzeug- oder für die<br />

Bauindustrie, wo Kunststoffe, häufig im Verbund<br />

etwa mit Glasfaser, ein wichtiger<br />

Werkstoff sind.<br />

Röntgen-Diffraktometrie<br />

zeigt Atomstruktur von Stoffen<br />

Während das Röntgen-CT den unterschiedlichen<br />

Aufbau von Elementen im Atomkern,<br />

so die dortige Anzahl von Protonen nutzt,<br />

um eine Darstellung von Strukturen zu ermöglichen,<br />

lässt die Röntgen-Diffraktometrie<br />

sogar die Atomstruktur von Stoffen zu<br />

Tage treten. Beide Technologien nutzt das<br />

Forschungsinstitut Edelmetalle und Metallchemie<br />

(FEM) in Schwäbisch-Gmünd, das<br />

ebenfalls zur Zuse-Gemeinschaft zählt.<br />

„Man macht sich in der Röntgen-Diffraktometrie<br />

zunutze, dass Röntgenstrahlen an<br />

mit Atomen dicht gepackten Ebenen abgelenkt<br />

oder, fachsprachlich gesagt, gebeugt<br />

werden“, erläutert FEM-Experte Dr. Andreas<br />

Richter.<br />

Mit Hilfe der Röntgen-Diffraktometrie<br />

lässt sich die Anordnung der Atome in einer<br />

Kristallstruktur bestimmen, was für die Forschung<br />

Informationen über mögliche technische<br />

Anwendungen liefert. Beispiel Kohlenstoff:<br />

Als Diamant gehört er zu den här-<br />

28 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Die Röntgen-CT-Aufnahme eines Kunststoffs bildet die Ausrichtung von Glasfasern<br />

ab. Der rot gefärbte Bereich zeigt, wie unterschiedlich diese Ausrichtung im Bereich<br />

einer Schweißnaht im Vergleich zum ursprünglichen Material ist Bild: SKZ<br />

testen bekannten Stoffen, hingegen ist er<br />

als Graphit ein gern genutztes Schmiermittel.<br />

Natürlich sind die Unterschiede in der<br />

Kristallstruktur nicht immer so offensichtlich<br />

wie beim Kohlenstoff. „Das gilt für viele<br />

Metalle und ihre Verbindungen, so für das<br />

wirtschaftlich sehr wichtige Aluminiumoxid<br />

mit seiner – je nach Kristallstruktur – sehr<br />

hohen Verschleißbeständigkeit“, so Richter.<br />

Der atomare Aufbau der Verbindungen ist<br />

oft entscheidend für ihre Eignung als Oberflächenmaterial<br />

in High-Tech-Anwendungen<br />

wie beispielsweise in der Elektro- oder<br />

Fahrzeugindustrie. „Am FEM forschen wir<br />

damit zum Beispiel an neuen Beschichtungen<br />

für effizientere Brennstoffzellen, an Fassaden<br />

zum Stickstoffabbau oder untersuchen<br />

Reaktionen im Inneren von Batterien“,<br />

erläutert Richter.<br />

Röntgenstrahlen sind ein Segen für Sägen<br />

Wie sich Röntgen-Strahlung gezielt im Maschinen-<br />

und Werkzeugbau einsetzen lässt,<br />

macht die Forschungsgemeinschaft Werkzeuge<br />

und Werkstoffe (FGW) aus Remscheid,<br />

ebenfalls Mitglied der Zuse-Gemein-<br />

schaft, vor. Beispiel Kreissäge: „Bei der Herstellung<br />

guter Sägeblätter kommt viel auf<br />

das richtige Einbringen von Zug- und Druckspannung<br />

an. Erst die richtigen Spannungen<br />

lassen das Werkzeug ruhig und rund<br />

laufen“, erläutert FGW-Abteilungsleiter Dr.<br />

Christian Pelshenke. Sein Forschungsteam<br />

misst solche Spannungen indem es Röntgen-Licht<br />

in die Metall-Werkzeuge eindringen<br />

lässt und das Verhalten der Strahlen<br />

misst. Heraus kommt ein Kurvendiagramm<br />

am Monitor, aus dem sich Aussagen über<br />

die dynamischen Eigenschaften von Bauteilen<br />

ableiten lassen. „Röntgenstrahlen sind<br />

ein Segen für Sägen“, sagt Pelshenke.<br />

In seiner Freizeit arbeitet der Physiker ehrenamtlich<br />

im Deutschen Röntgen Museum<br />

in Remscheid-Lennep, wo Röntgen vor 175<br />

Jahren geboren wurde. In Remscheid und in<br />

Würzburg als Wirkungsstätte von Röntgen<br />

ist die Zuse-Gemeinschaft an zwei zentralen<br />

Standorten des Jubiläumsjahres mit Forschungseinrichtungen<br />

zu Hause. Am Kunststoff-Zentrum<br />

in Würzburg (SKZ) stehen<br />

Röntgen und andere Verfahren zum Durchleuchten<br />

Ende September 2020 im Mittelpunkt<br />

des diesjährigen Zuse-Tag Regional. ■<br />

<br />

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<br />

Röntgen lebt – dank optischer Messtechnik<br />

<br />

<br />

Für das Röntgen-Museum haben der Remscheider Messtechnik-Dienstleister<br />

Klostermann und Excit3D eine Virtual-Reality-Anwendung geschaffen, bei der sie<br />

Wilhelm Conrad Röntgen zum Leben erweckt haben: Mit einem Streifenlichtprojektor<br />

von GOM hat Klostermann eine Büste des Physikers digitalisiert. „Das System ist mobil,<br />

so konnten wir die Büste vor Ort im Museum scannen. CT ist leider nicht geeignet,<br />

da die Büste aus Bronze und somit schwer zu durchstrahlen ist. Die Datenqualität<br />

wäre hier deutlich schlechter“, sagt Geschäftsführer Christian Klostermann. Auf Basis<br />

der Messdaten hat Excit3D mit einer Augmented-Reality-Lösung eine virtuelle<br />

Animation von Röntgen entwickelt. Im Röntgen-Museum wird Röntgen so einem<br />

60 bis 80 s langen Film über sein Leben und seine Erfindung berichten. Außerdem<br />

kann er durch die Kamera im Smartphone betrachtet im Raum auftauchen.<br />

<br />

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<br />

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<br />

<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 29


Hier ist eine CT-Anlage zur Prüfung<br />

von Automobilbauteilen direkt in<br />

die Produktionslinie integriert.<br />

Ein Roboter fördert immer zwei<br />

Bauteile in die Prüfkammer.<br />

Dort werden dann mittels CT<br />

umfangreiche Analysen durchgeführt.<br />

So hilft die Technology dabei,<br />

E-Mobility sicherer zu gestalten<br />

Bild: Visiconsult<br />

Industrie 4.0 eröffnet der zerstörungsfreien Prüfung neue Chancen<br />

Computertomografie wird zum<br />

Sensor in der digitalen Fabrik<br />

Die Digitalisierung der Produktion hat Auswirkungen auf die zerstörungsfreie Prüfung mittels<br />

Computertomografie (CT): Inline-Systeme sind gefragt, gepaart mit Robotik, Simulation, künstlicher<br />

Intelligenz (KI), Big Data und Cloud-Computing. Doch das große Potenzial für den Produktionsprozess<br />

wird man nur heben, wenn man CT als Sensor zur Prozessüberwachung betrachtet.<br />

Der Autor<br />

Lennart Schulenburg<br />

Commercial Director<br />

Visiconsult<br />

www.visiconsult.de<br />

Industrie 4.0 bedeutet in der Welt der zerstörungsfreien<br />

Prüfung, dass Röntgen und CT-Systeme direkt in die Fertigungslinie<br />

integriert werden. Diese Inline-Systeme<br />

sind anpassungsfähig und ermöglichen den Einsatz<br />

schon bei kleinen Losgrößen. Defekte werden automatisch<br />

erkannt und mit den Prüfkriterien verglichen. Die<br />

CT wird zudem zur dreidimensionalen Rekonstruktion<br />

von Objekten und zur Durchführung komplexer Analysen<br />

eingesetzt.<br />

Zusammen mit der Inline-Qualitätssicherung kann<br />

Robotik und der Einsatz von Simulationen unterstützen,<br />

um sich wiederholende Handhabungsaufgaben zu automatisieren.<br />

Dies ermöglicht einen höheren Durchsatz,<br />

geringere Inspektionskosten und eine höhere Prozesssicherheit.<br />

Dabei können auch mehrere Roboter zusammen<br />

arbeiten und sich die Aufgaben der Teilehandhabung<br />

und -prüfung teilen. So wird die Zykluszeit von<br />

mehreren Stunden auf wenige Minuten reduziert. Für<br />

die Inspektion eines Teils scannt der Bediener nur einen<br />

Barcode und das System lädt automatisch die entsprechenden<br />

Parameter und Teilehalter. Alle Bilder werden<br />

unter der Seriennummer archiviert und die vollständige<br />

Rückverfolgbarkeit ist gegeben. Die Bildqualität wird<br />

immer überwacht, da das System automatische Langzeit-Leistungsbewertungen<br />

gemäß anerkannter Prüfnormen<br />

durchführt. Neue Programme können offline<br />

programmiert werden – einschließlich der Option, ein<br />

CAD/CAM-Simulationswerkzeug zu verwenden, sodass<br />

das System zu 100 % für die Produktion genutzt werden<br />

kann und nicht für technische Zwecke abgeschaltet<br />

werden muss, wodurch die Systemauslastung und der<br />

Durchsatz deutlich steigen. Um den Prozess weiter zu<br />

optimieren, können Techniker die Röntgenbilder digital<br />

simulieren, bevor das Teil überhaupt in das System geladen<br />

wird. Dies ermöglicht eine einfache Überprüfung<br />

der Prüfbarkeit des Teils und der Bediener kann die richtigen<br />

Röntgenparameter sehr früh im Prozess festlegen.<br />

Weitere Schwerpunkte von Industrie 4.0 sind KI und<br />

Big Data. Diese Konzepte werden zum Beispiel als Automatisierte<br />

Fehlererkennung (ADR) in der Radiographie<br />

realisiert. Defekte wie Porositäten, Risse oder Einschlüsse<br />

werden automatisch erkannt, gemessen und anhand<br />

der Prüfkriterien bewertet. Hier ist es oft sinnvoll – bevor<br />

ein Prozess vollständig automatisiert wird – zuerst<br />

eine Strategie der assistierenden Fehlererkennung anzuwenden,<br />

bei der eine KI-Implementierung den<br />

menschlichen Bediener durch Gegenprüfung oder Unterstützung<br />

des Entscheidungsprozesses unterstützt.<br />

Dieser Ansatz wird in der IT als Supervised Learning bezeichnet<br />

und ermöglicht ein schnelles Training des zu-<br />

30 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Im Fokus: CT ::<br />

grunde liegenden KI-Algorithmus. Sobald genügend Daten<br />

gesammelt sind, die mit den Entscheidungen des<br />

Bedieners korreliert werden können, kann die KI-Software<br />

den erforderlichen Nachweis für die Qualifizierung<br />

des ADR-Systems mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsermittlungsmethoden<br />

erstellen. Mit zunehmender<br />

Rechenleistung zeigt die KI ihre Leistungsfähigkeit.<br />

Durch das Erfassen großer Mengen an digitalen<br />

Röntgenaufnahmen und deren Berechnung in 3D-Modellen<br />

können wir Informationen über Teile gewinnen,<br />

wie noch nie zuvor. Auch ist es möglich, fortgeschrittene<br />

Analysen durchzuführen, wie zum Beispiel Soll-Ist-Vergleiche,<br />

Porositätsanalysen und Messaufgaben.<br />

Bei der Produktion dreht sich derzeit alles um den digitalen<br />

Zwilling. Dabei wird oft verkannt, dass die CT<br />

den perfekten digitalen Zwilling liefern kann. Man stelle<br />

sich die Möglichkeiten vor, wenn man die Ist-Daten<br />

statt nur die CAD Daten eine Bauteils mit den heutzutage<br />

umfangreichen Simulationsmöglichkeiten (z.B. FEM)<br />

kombinieren kann. Dies ist ein Paradigmenwechsel für<br />

die Industrie: Die zerstörungsfreie Prüfung wandelt sich<br />

von einem reinen Qualitätssicherungsschritt zu einem<br />

vollwertigen industriellen Sensor im Fertigungsprozess.<br />

Ein CT-System ist der Sensor mit hohem Potenzial, Informationen<br />

über ein Produkt und die Prozesse im Unternehmen<br />

zu liefern.<br />

Sobald wir aufhören, Röntgenbilder nur als Input für<br />

die Qualitätssicherung zu betrachten, beginnen wir, die<br />

nächste Ebene des Werts dieser Daten zu sehen. Dies<br />

gilt sowohl für zwei- als auch für dreidimensionale Bilder.<br />

Wir müssen uns also fragen, was wir noch von den<br />

Hunderten und Tausenden von Bildern lernen können,<br />

die wir mittels CT erzeugen. Man stelle sich vor, was ein<br />

Produktionsprozess von subtilen Veränderungen in diesen<br />

Bildern lernen kann, die bei Qualitätsprüfungen<br />

meist unbemerkt bleiben. Die Aussagekraft dieser Information<br />

lässt sich verstärken, indem man die kleinen Abweichungen<br />

mit den Daten korreliert, die aus anderen<br />

Prozessparametern gewonnen werden, die zur Herstellung<br />

desselben Teils verwendet werden. Die Möglichkeiten<br />

sind enorm – nicht nur in Bezug auf die Qualität,<br />

sondern auch auf Prozessverbesserung und -kontrolle.<br />

Diese Entwicklung wird die Bedeutung der zerstörungsfreien<br />

Prüfung noch weiter erhöhen. Es ist wichtig, die<br />

Qualität zu bewerten und Informationen darüber zu liefern,<br />

ob ein Teil akzeptabel ist oder nicht. Noch wertvoller<br />

wäre es, auch Informationen darüber zu liefern, wie<br />

sich Ausschuss in Zukunft vermeiden lässt. Dies ist ein<br />

Mehrwert, der die zerstörungsfreie Prüfung künftig auf<br />

die Landkarte der wichtigsten Prozesse eines Unternehmens<br />

setzt.<br />

Weitere wichtige Punkte im Kontext von Industrie<br />

4.0 sind Cloud Computing und Systemintegration. Damit<br />

ist es möglich, fast alles miteinander zu verbinden –<br />

Systeme zu Remote-Viewern, Systeme zu anderen angeschlossenen<br />

Systemen, Systeme in verschiedenen Fabriken<br />

und sogar komplette angeschlossene Fabriken rund<br />

um den Globus. Standardisierte Schnittstellen zur Maschinenkommunikation<br />

wie OPC UA ermöglichen die Interaktion<br />

von Systemen.<br />

Wenn das CT mit der Gussmaschine kommuniziert<br />

Ein Beispiel, wie Industrie 4.0 mit CT funktionieren kann,<br />

ist eine Gießerei, die alle 20 s ein Aluminiumgussteil<br />

herstellt. Manchmal geraten die Prozessparameter außer<br />

Kontrolle und es werden Teile mit Fehlern wie etwa<br />

Porositäten hergestellt. Das Unternehmen führt digitale<br />

CT durch, um zu verhindern, dass diese Teile ausgeliefert<br />

werden. In der Vergangenheit war die Röntgenprüfung<br />

am Ende der Linie mit einer erheblichen Verzögerung<br />

von Stunden und manchmal sogar Tagen zwischen<br />

Guss und Prüfung. Indem der Hersteller diese beiden<br />

Aufgaben viel näher zusammenrücken lässt, hat er zwei<br />

Vorteile: Es werden weniger Wertschöpfungsschritte an<br />

fehlerhaften Teilen durchgeführt, und – was noch wichtiger<br />

ist – das Röntgensystem kann mit der Gussmaschine<br />

kommunizieren, um vor steigenden Ausschussraten<br />

zu „warnen“ oder besser noch direkt mit dem entsprechenden<br />

Prozess kommunizieren, um eine automatische<br />

Korrektur zu ermöglichen. Auf diese Weise kann<br />

der Gießprozess korrigiert werden, um wieder die gewünschte<br />

Qualität zu erreichen.<br />

Alle Maßnahmen versprechen Effizienzsteigerungen,<br />

aber der Effekt wird noch verstärkt, wenn sie zusammen<br />

durchgeführt werden. Nehmen wir an, dass das erwähnte<br />

Robotersystem in den Fabriken A und B installiert<br />

ist und dass dort ein Mangel an qualifiziertem QS-<br />

Personal besteht. Daher beschließt die Firma, alle Bilder<br />

in die Fabrik C, ihr Kompetenzzentrum für zerstörungsfreie<br />

Prüfung, zu übertragen. Die Bildinterpretation wird<br />

zentral für alle Standorte durchgeführt. Gleichzeitig<br />

wird sichergestellt, dass es eine Grundlinie für die Inspektionsqualität<br />

gibt. Alle Daten werden in einem lokalen<br />

Rechenzentrum archiviert und im Hintergrund<br />

wird ständig eine KI geschult. Je intelligenter das System<br />

ist, desto mehr Hilfe erhalten die Inspektoren, was<br />

die Qualität der Bildauswertung weiter verbessert. ■<br />

Informationen, wie sich Ausschuss vermeiden lässt<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 31


:: Im Fokus: CT<br />

CT hilft bei der Pflanzenzüchtung<br />

Eine auf Computertomografie (CT) basierende Analysemethode haben<br />

Wissenschaftler der Universität von Adelaide/Australien zusammen mit dem<br />

Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT des Fraunhofer-Instituts für Integrierte<br />

Schaltungen IIS entwickelt. Dies erfolgte im Rahmen einer Studie, um große Mengen<br />

von Weizenähren auf Trockenheits- und Hitzetoleranz zu untersuchen.<br />

Durch die Methode soll eine genauere und viel schnellere Analyse<br />

der Weizenähren möglich sein und damit der Züchtungsprozess für<br />

Pflanzen beschleunigt werden, die besser an den Klimawandel angepasst<br />

sind. Weiterhin wird sich den Forschenden auch die Chance<br />

bieten, einige Getreidemerkmale automatisch zu analysieren, bei<br />

denen dies manuell bisher nur schwer oder gar nicht möglich war.<br />

„Dieses System ermöglicht nicht nur eine viel genauere, sondern<br />

auch eine schnellere Lösung zur Bestimmung selbst kleinster Unterschiede<br />

in den Korneigenschaften“, sagt Dr. Jessica Schmidt von der<br />

Universität Adelaide. Dadurch könne man eine viel größere Anzahl<br />

von genetisch unterschiedlichen Pflanzen vergleichen.<br />

Laut Dr. Bettina Berger, wissenschaftliche Direktorin der Zweigstelle<br />

der Australian Plant Phenomics Facility in Adelaide, ist es<br />

„wichtig, dass diese Methode automatisiert werden kann – so können<br />

wir mit hoher Auflösung hunderttausend Weizenähren in nur<br />

wenigen Monaten messen. Das bedeutet, dass wir in der Lage sein<br />

werden, das Getreide aus großangelegten genetischen Studien und<br />

Zuchtprogrammen zu analysieren, bei denen jedes Jahr Hunderttausende<br />

von Getreideköpfen bewertet werden müssen.“<br />

Forscherin Joelle Claussen vom Fraunhofer IIS bestätigt: „Die CT<br />

ist eine gut etablierte Technik, aber die Versuche, sie für die Phäno-<br />

Ein eingefärbtes 3D-Rendering eines CT-Datensatzes einer Weizenähre: Mit einer<br />

neuen Analysemethode, die auf CT basiert, sind Forschende in der Lage, auch<br />

große Mengen von Weizen auf Trockenheits- und Hitzetoleranz zu untersuchen<br />

Bild: Fraunhofer IIS<br />

typisierung von Pflanzen anzupassen, hatte einige technische Herausforderungen<br />

zur Folge. Wir konnten ein System entwickeln, das<br />

ein viel schnelleres Scannen sowie die Rekonstruktion der morphologischen<br />

Veränderungen ermöglicht, die für Weizen unter Stress<br />

charakteristisch sind. Es ist ein robustes, schnelles und genaues System<br />

zur Bewertung von Sorten im Hinblick auf einen verbesserten<br />

Ertrag und eine verbesserte Klimaresistenz.“<br />

■<br />

Computertomografie<br />

Mieten statt kaufen –<br />

mit mobilem System<br />

Um bei der Prüfung größerer<br />

Stichproben Verzögerungen zu<br />

vermeiden, entwickelt Microvista<br />

ein flexibles, mobiles CT-System.<br />

Es soll ab Ende 2020 zu<br />

mieten sein. Der CT ist in einem<br />

Standard High Cube 40 Fuß<br />

Container integriert und führt<br />

neben (Serien-)Scans auch die<br />

Qualitätsbewertung vollautomatisch<br />

aus. Dazu bindet die<br />

Bewertungssoftware Methoden<br />

der künstlichen Intelligenz ein.<br />

Bei einem neu etablierten Produktionsprozess<br />

kann die Bauteiluntersuchung<br />

mithilfe des<br />

mobilen CT-Systems schnell und<br />

günstig durchgeführt werden,<br />

bis die Produktion die geforderten<br />

Qualitätsparameter erfüllt.<br />

Zudem lässt sich die Konformität<br />

für jedes Teil nachweisen. ■<br />

Für additiv gefertigte Teile<br />

Sicher und wiederholgenau gehalten<br />

Mit einer modularen Lösung von DK Fixiersysteme<br />

lassen sich additiv gefertigte<br />

Bauteile im CT einfach, schnell, sicher,<br />

nachjustierbar und wiederholgenau in<br />

einer idealen Scan-Position halten. Die Lösung<br />

besteht aus Basis-, Struktur-, Spannund<br />

Spannzwischenelementen. Die Basis-,<br />

Struktur- und Spannelemente generieren<br />

sich aus den umfangreichen und<br />

langjährig erprobten Modulsystemen<br />

des Unternehmens für<br />

die optische und taktile Messtechnik.<br />

Neu sind die Spannzwischenelemente,<br />

welche als Volloder<br />

Hybridelemente komplett oder aber<br />

nur im Kontaktbereich röntgentransparent<br />

relativ zum Prüfteil sind. Dadurch wird der<br />

Prüfling im Scan vollständig, aber ohne ein<br />

Fixierelement erfasst, obwohl er mit diesem<br />

in direktem Kontakt ist, da es ihn ja mechanisch<br />

in Position hält.<br />

■<br />

32 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Von CAQ- bis zu Integrierten<br />

Management-Systemen – Software<br />

ist das grundlegende<br />

Werkzeug für das Qualitätsmanagement.<br />

Die Lösungen legen<br />

die Basis, um alle Mitarbeiter<br />

mit den relevanten Informationen<br />

zu versorgen.<br />

SPECIAL<br />

Software<br />

Inhalt<br />

34 Software-Trends<br />

Digitalisierung und<br />

Vernetzung treiben die<br />

Entwicklung an<br />

38 Gelebtes QM<br />

Social-Media-Ideen<br />

fördern die Motivation<br />

40 Cloud Computing<br />

Maschinenbauer optimiert<br />

mit QM-Software sein<br />

Lieferantenmanagement<br />

42 Branchennews<br />

Produkt-Highlights aus<br />

der Software-Welt<br />

Ein anwenderfreundliches Gesamtkonzept der Software<br />

und innovative QM-Maßnahmen sorgen für Akzeptanz des<br />

Management-Systems bei allen Mitarbeitern<br />

Bild: Consense<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 33


:: Special Software<br />

Unternehmen brauchen<br />

moderne Software-Lösungen<br />

für ihr Qualitätsmanagement,<br />

die in der<br />

Cloud stets auf dem aktuellen<br />

Stand ist<br />

Bild: metelsyk25/stock.adobe.com<br />

Software-Trends<br />

Über Firmengrenzen hinweg<br />

Qualitätsmanagement funktioniert zunehmend abteilungs- und unternehmensübergreifend.<br />

Das hat Einfluss auf die eingesetzte Software. Die Cloud macht die Lösungen zentral für alle<br />

relevanten Nutzer verfügbar. Und die Anbieter statten ihre Produkte mit zusätzlichen Funktionen<br />

wie etwa für das Lieferantenmanagement aus.<br />

Der Autor<br />

Markus Strehlitz<br />

Redaktion<br />

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

Der Shutdown aufgrund von Corona hat zwar viele Teile<br />

des öffentlichen Lebens und der Wirtschaft zunächst<br />

lahm gelegt. Doch die Veränderungsprozesse, die vor<br />

der Krise aktiv waren, gehen weiter. Das gilt vor allem<br />

für die Digitalisierung.<br />

Deren Geschwindigkeit könnte sich möglicherweise<br />

sogar noch erhöhen, glaubt Lutz Krämer, Bereichsleiter<br />

Produkte bei Babtec. „Viele bisherige Geschäftsmodelle<br />

sind in Frage gestellt, Veränderungen sind an der Tagesordnung“,<br />

sagt Krämer. „Vermutlich gilt in Zukunft noch<br />

mehr das Motto: Was digitalisiert werden kann, wird digitalisiert.“<br />

Das bezieht sich auch auf das Qualitätsmanagement.<br />

Der Grad der Digitalisierung hänge hier aber<br />

nicht allein vom Einsatz moderner Technologie ab, so<br />

Krämer. Entscheidend sei es, in den relevanten Handlungsfeldern<br />

das Qualitätsmanagement mit den Möglichkeiten<br />

der Digitalisierung neu zu denken. „Sind diese<br />

aus Sicht des jeweiligen Unternehmens identifiziert,<br />

kann Software bei der Umsetzung der Lösung erfolgreich<br />

helfen.“<br />

Nach Meinung von Alexander Künzer aus der Geschäftsführung<br />

von Consense gibt Software sogar die<br />

Antworten auf die entscheidenden Fragen in Sachen Digitalisierung.<br />

Für die Frage „Wie digital ist meine Kommunikation?“<br />

stünden Qualitäts- und Integrierte Managementsysteme<br />

bereit, die Tätigkeiten digital erfassen<br />

und mit denen sich die Zusammenarbeit von Mitarbeitern<br />

unterstützen lässt. Und wer sich mit der Digitalisierung<br />

seiner Prozesse beschäftigt, dem können etwa<br />

Software-Systeme weiterhelfen, mit denen sich eine<br />

elektronische Vorgabedokumentation umsetzen lässt.<br />

Jüngere Mitarbeiter haben andere Anforderungen<br />

Die Digitalisierung wird auch durch die Altersstruktur<br />

der Nutzer vorangetrieben. „Der heutige Qualitätsmanagement-Beauftragte<br />

ist deutlich jünger als noch vor<br />

einigen Jahren“, sagt Künzer. Und dort, wo zunehmend<br />

junge Menschen in den Unternehmen arbeiten, die mit<br />

der Digitalisierung groß geworden sind, werde ganz<br />

selbstverständlich damit umgegangen und anders gearbeitet.<br />

„Jüngere Mitarbeiter haben andere Anforderungen.<br />

Sie sind gewohnt, von überall Zugang zu ihren<br />

wichtigsten Informationen zu erhalten und erwarten<br />

das auch im Job.“<br />

Auch auf die Frage „Wie digital ist meine Infrastruktur?“<br />

gibt es laut Künzer eine Antwort. Und die lautet:<br />

34 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


die Cloud. Sein Unternehmen habe dafür die Weblösung<br />

Consense Portal im Angebot. „Die Unternehmen<br />

digitalisieren mit uns ihre Infrastruktur, mieten Leistung<br />

und Service und erhalten ihre Managementsysteme aus<br />

der Cloud“, so der Geschäftsführer.<br />

Consense ist nicht der einziger Anbieter, der Software<br />

aus der Wolke bereit stellt. Auch die anderen Hersteller<br />

setzen zunehmend auf das flexible IT-Konzept.<br />

So hat etwa Plato seine Plattform E1ns in die Cloud<br />

gehoben. Sein Unternehmen stelle damit die Weichen<br />

für den digitalen Wandel im <strong>Engineering</strong> und biete dank<br />

der tiefen Methodenintegration bereits im Vorfeld ein<br />

Höchstmaß an Produktqualität, meint Andreas Großmann,<br />

CEO von Plato.<br />

Bislang sei die Plattform in der Regel Mittel- bis<br />

Großunternehmen vorbehalten gewesen. „Mit der Multi-Tenant-E1ns-Cloud<br />

wenden wir uns nun auch an Interessenten,<br />

die keine eigene IT beziehungsweise IT-Administratoren<br />

haben“, erklärt Großmann. Der Leistungsumfang<br />

lasse sich den individuellen Bedürfnissen und<br />

Budgets der Firmen flexibel anpassen. „So haben Mitarbeiter<br />

wie etwa FMEA-Anwender die Möglichkeit, nur<br />

die Module zu buchen, die sie auch tatsächlich benötigen<br />

– ohne Installationsaufwand, IT-Kenntnisse und Lizenzgebühren.“<br />

Cloud-Dienste werden ausgebaut<br />

Auch nach Meinung von Professor Norbert Böhme spielen<br />

Cloud-Nutzung und Web-Fähigkeit von Software eine<br />

zunehmend wichtigere Rolle. Mit dem Release 15 der<br />

CAQ-Software CASQ-it biete sein Unternehmen entsprechende<br />

Möglichkeiten, so der geschäftsführender<br />

Gesellschafter von Böhme & Weihs.<br />

Diese Themen stehen auch im Mittelpunkt der weiteren<br />

Strategie des Software-Herstellers. „In Zukunft<br />

werden wir natürlich dem steigenden Bedarf an Vernetzung<br />

von Unternehmen Rechnung tragen und die Web-<br />

Fähigkeit unserer CAQ- und MES-Lösungen weiter ausbauen,<br />

um die Qualitätssicherung entlang globaler<br />

Wertschöpfungsketten sicherzustellen“, so Böhme. „In<br />

diesem Zusammenhang werden wir auch die Nutzungsmöglichkeiten<br />

für Cloud-Dienste und Softwareas-a-Service-Lizenzmodelle<br />

weiter ausbauen.“<br />

Besonderes Augenmerk legt sein Unternehmen dabei<br />

auch auf den Aspekt Security. „Unser mehrstufiges,<br />

tief in den Programmcode integriertes Sicherheitssystem<br />

sichert dabei mit Multifaktor-Authentifizierung<br />

CASQ-it effektiv gegen unberechtigte Zugriffe ab.“<br />

Böhme spricht im Zusammenhang mit Cloud Computing<br />

nicht zufällig von den globalen Wertschöpfungsketten.<br />

Denn die Cloud wird von den Softwerkern als Basis<br />

für die Zusammenarbeit über Firmengrenzen hinweg<br />

gesehen. „Aktuell erleben wir den schrittweisen<br />

Ausbau der globalen Vernetzung“, so Böhme. Die Unternehmen<br />

wollten bei der Qualitätssteuerung direkt mit<br />

Ihren Geschäftspartnern zusammenarbeiten. Das setze<br />

voraus, dass Lieferanten und Kunden in die eigenen Prozesse<br />

mit eingebunden werden könnten. „Das kann<br />

zum Beispiel sein, dass der Lieferant seine Warenausgangsprüfung<br />

direkt im CAQ-System seines Kunden als<br />

Wareneingangsprüfung durchführt und seine Reklamationen<br />

direkt im Reklamationssystem seines Kunden bearbeitet.“<br />

Mit Software aus der Cloud lässt sich diese Vernetzung<br />

realisieren. „Damit ermöglichen Unternehmen ihren<br />

Geschäftspartnern den abgesicherten Zugriff auf einen<br />

Teil ihrer Qualitätsprozesse, ohne die CAQ-Software<br />

selbst bei sich installiert haben zu müssen“, erklärt Böhme.<br />

„Man gewährt seinem Lieferpartner nur noch einen<br />

Zugangslink mit besonders eingeschränkten Zugriffsrechten.“<br />

Supply-Chain-Netzwerk rückt in den Fokus<br />

Die Software-Anbieter nehmen die Lieferkette ins Visier.<br />

„Das Qualitätsmanagement hat sich traditionell auf die<br />

interne Prozesssteuerung und -verbesserung – also auf<br />

die Verbesserung innerhalb der Organisation – konzentriert.<br />

Zunehmend rückt jedoch die Systemsicht auf das<br />

Supply-Chain-Netzwerk in den Fokus“, berichtet Stefan<br />

Weber aus der Geschäftsleitung von iqs.<br />

Vermutlich gelte in<br />

Zukunft noch mehr das<br />

Motto: Was digitalisiert<br />

werden kann, wird<br />

digitalisiert, sagt Lutz<br />

Krämer von Babtec<br />

Bild: Babtec<br />

Mit Software aus der<br />

Cloud ließen sich auf<br />

Firmen erreichen, die<br />

keine eigene IT haben,<br />

sagt Andreas Großmann<br />

von Plato Bild: Plato<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 35


:: Special Software<br />

Professor Norbert Böhme<br />

von Böhme & Weihs<br />

sieht die Verknüpfung<br />

von CAQ und MES als<br />

eine der größten Herausforderungen<br />

im Qualitätsmanagement<br />

Bild: Böhme & Weihs<br />

Das Ausmaß des digitalen Wandels zeige sich auch in<br />

der Lieferkette. Mit der Weiterentwicklung zur digitalen<br />

Supply Chain wird laut Weber deutlich, dass die Veränderungen<br />

der heutigen Märkte bis zum Lieferanten reichen.<br />

Alle Prozesse in der Lieferkette müssten von Beginn<br />

an für einen gelungenen Qualitätsregelkreis an die<br />

aktuelle Informationslandschaft angepasst werden.<br />

„Um dieser Herausforderung gerecht zu werden und<br />

den notwendigen Veränderungsprozess zu bewältigen,<br />

müssen deshalb nicht nur die Qualitätsprozesse, sondern<br />

vor allem auch die Kommunikation zwischen Kunde<br />

und Lieferanten durchgängig digitalisiert werden.“<br />

Laut Weber sieht iqs seine Aufgabe darin, die Unternehmen<br />

dabei zu unterstützen, die Qualitätsprozesse<br />

der gesamten Lieferkette intensiver zu verzahnen. Dazu<br />

werde die spezielle Lösung Supply Chain <strong>Quality</strong> Center<br />

ständig weiter entwickelt. Sie stellt laut Weber ein zentrales<br />

Instrument dar, das gezielt auf die Bedürfnisse<br />

der Zusammenarbeit zwischen Kunden und Lieferant<br />

abgestimmt ist. Auch sie ist als Web-Lösung verfügbar.<br />

Babtec hat bereits sehr früh das Lieferantenmanagement<br />

in die Qualitätsstrategie miteinbezogen. Mit dem<br />

Qube bietet der Software-Hersteller schon seit längerem<br />

eine cloud-basierte Plattform für „eine gemeinsame<br />

unternehmensübergreifende Qualität“, wie es Krämer<br />

formuliert.<br />

Der Aufbau stabiler Liefernetze sei elementar, um<br />

auch in der Zukunft erfolgreich agieren zu können. Und<br />

die Normenanforderung, Lieferanten systematisch auszuwählen<br />

und zu entwickeln, werde zu einem entscheidenden<br />

Wettbewerbsvorteil.<br />

Moderne Software kann dafür laut Krämer einen wirkungsvollen<br />

Beitrag leisten. „Zum Beispiel unterstützt<br />

ein transparentes Lieferanten-Onboarding – mithilfe<br />

partnerschaftlich eingesetzter Tools wie Audit, Aufgabenmanagement,<br />

Erstbemusterung und Dokumentenbereitstellung<br />

– die Beteiligten auf allen Seiten“, erklärt<br />

der Experte. „Anstatt Qualität nur zu simulieren, hilft<br />

Offenheit und Umgang auf Augenhöhe“, so Krämer. Die<br />

dabei zum Einsatz kommende unternehmensübergreifend<br />

eingesetzte Software bietet jederzeit Transparenz<br />

und Orientierung.<br />

Daten-Silos machen Zusammenarbeit unmöglich<br />

Vernetzung ist aber nach wie vor auch innerhalb der Organisation<br />

gefragt. „Nicht erst seit der Revision der ISO<br />

9001:2015 wissen wir, dass Qualitätsmanagement alle<br />

im Unternehmen adressiert“, sagt Krämer. Software für<br />

das Qualitätsmanagement dient daher zunehmend als<br />

Informationsgrundlage für verschiedene Abteilungen<br />

und Mitarbeiter.<br />

„Alle Prozesse in der<br />

Lieferkette müssen von<br />

Beginn an für einen gelungenen<br />

Qualitätsregelkreis<br />

an die aktuelle<br />

Informationslandschaft<br />

angepasst werden“, sagt<br />

Stefan Weber von iqs<br />

Bild: iqs<br />

36 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


„Daten-Silos verhindern eine Priorisierung der richtigen<br />

Investitionen in der Fehlervermeidung und machen<br />

eine Zusammenarbeit von Management, Führungskräften<br />

und Mitarbeitern in Unternehmen und Organisationen<br />

unmöglich“, mahnt Großmann von Plato. Und Krämer<br />

fügt hinzu: „Die Integration aller relevanten Qualitätsaufgaben<br />

in einer Software, das ist unser Ziel. Damit<br />

diese integrierte Gesamtlösung im Unternehmen wirkungsvoll<br />

zum Einsatz kommt, ist beste Konnektivität<br />

an unternehmensinterne, vorhandene Softwaresysteme<br />

notwendig – zum Beispiel SAP.“<br />

Prozess- und Qualitätsdaten fließen zusammen<br />

Für Böhme spielt auch die Verknüpfung der CAQ-Software<br />

mit dem MES eine wichtige Rolle. Dies sei eine der<br />

größten Herausforderungen im Qualitätsmanagement.<br />

Software für Digital<br />

Natives – laut Alexander<br />

Künzer ist der heutige<br />

Qualitätsmanagement-<br />

Beauftragte deutlich<br />

jünger als noch vor<br />

einigen Jahren<br />

Bild: Consense<br />

„Dank der sich immer weiter entwickelnden Sensoriken<br />

und Methoden zur Datenübertragung fließt ein riesiger<br />

Datenstrom im Fertigungsleitstand zusammen. Diese<br />

Daten wurden bisher größtenteils zur Überwachung<br />

der Produktionsmittel genutzt“, so Chef von Böhme &<br />

Weihs.<br />

Mit neuen Softwarelösungen könnten die Prozessdaten<br />

jetzt auch direkt online in die Qualitätsdaten mit<br />

einfließen. So ermögliche zum Beispiel die Vernetzung<br />

der Software-Tools von Web.MES und CASQ-it von Böhme<br />

& Weihs die Qualitätsabweichungen bis hinunter<br />

zur Shopfloor-Ebene in Echtzeit einzugrenzen. „Damit<br />

lässt sich in Prozesse eingreifen, bevor es beispielsweise<br />

zu Stillständen in der Produktion kommt.“<br />

■<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 37


:: Special Software<br />

Die Software sollte einfach<br />

erlernt werden können,<br />

insgesamt anwenderfreundlich<br />

gestaltet<br />

sein und personalisierte<br />

Inhalte bieten Bild:<br />

GaudiLab/shutterstock.com<br />

Akzeptanz von Management-Software<br />

Tippspiele fürs Qualitätsmanagement<br />

Häufig stoßen Verantwortliche bei der Einführung eines softwarebasierten Qualitätsmanagement- oder<br />

Integrierten Managementsystems auf Widerstand der Beschäftigten, wenn diese darin keinen Nutzen,<br />

sondern eine Last sehen. Kreative Ideen aus der Social-Media-Welt können dabei helfen, dass Mitarbeiter<br />

das System ganz selbstverständlich in ihren Alltag einbinden.<br />

„Uns wird immer wieder die Frage gestellt,<br />

wie es die Verantwortlichen erreichen können,<br />

bei den vorgesehenen Anwendern Begeisterung<br />

zu wecken und sie zur Nutzung<br />

Der Autor<br />

Dr. Stephan Killich<br />

Geschäftsführung<br />

Consense<br />

www.consense-gmbh.de<br />

zu motivieren“, berichtet Dr. Iris Bruns aus<br />

der Geschäftsführung von Consense. Der<br />

Softwareentwickler hat sich auf anwenderfreundliche<br />

Lösungen für Qualitätsmanagement-<br />

und Integrierte Managementsysteme<br />

spezialisiert. Die Experten aus Aachen<br />

haben eine Reihe von Tipps parat, wie Unternehmen<br />

vorgehen können, um ihr QM-<br />

System erfolgreich zu etablieren. Sie setzen<br />

dabei auf kreative Ideen, die ihr Vorbild häufig<br />

in der Social-Media-Welt haben.<br />

Um bei den Nutzern von Anfang an eine<br />

positive Einstellung gegenüber dem QM-<br />

System zu erzeugen, sollten diese frühzeitig<br />

über Funktionsweise, Vorteile und Zielsetzung<br />

aufgeklärt werden. Wenn es dann an<br />

die Praxis geht, wollen die Mitarbeiter<br />

schnell spürbare Erleichterung in ihrer Arbeitsroutine<br />

erleben.<br />

„Hier ist wichtig, dass die Bedienung der<br />

Software einfach erlernt werden kann, insgesamt<br />

anwenderfreundlich gestaltet ist<br />

und personalisierte Inhalte bietet, um das<br />

Verantwortungsbewusstsein ihrer Nutzer<br />

zu fördern. Und sie sollte eine einfache und<br />

intuitive Navigation und Suche ermöglichen,<br />

um schnell zu den gewünschten Inhalten<br />

zu gelangen“, meint Bruns.<br />

Den Qualitätsmanagern in Unternehmen<br />

kommt die Aufgabe zu, nach der Installation<br />

der Software ein wirklich gelebtes<br />

QM-System zu errichten. Interne zielgruppenspezifische<br />

Marketingmaßnahmen unterstützen<br />

dieses Ziel. Die Experten von<br />

38 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Consense empfehlen, nach etablierten Marketing-Modellen<br />

wie Aida (Attention, Interest,<br />

Desire, Action) beziehungsweise Customer<br />

Journey vorzugehen, die – auf den<br />

QM-Kontext übertragen – eine Vorgehensweise<br />

nach den vier Schritten „Aufmerksamkeit,<br />

Interesse, Bedarf, Fürsprecher“ vorschlagen.<br />

Nützliche, interessante und auch<br />

unterhaltsame Inhalte lenken die Aufmerksamkeit<br />

auf das QM-System. Ist das Interesse<br />

einmal geweckt, sollten die Inhalte für<br />

das operative Geschäft eines jeden Anwenders<br />

so aufbereitet sein beziehungsweise<br />

zur Verfügung stehen, dass dieser einen<br />

Mehrwert im Arbeitsalltag erkennt. Die<br />

Nutzung führt zu positiven Erfahrungen mit<br />

dem Managementsystem. Dadurch werden<br />

Anwender zu Fürsprechern, die bei Kollegen<br />

für das Managementsystem werben.<br />

Internes Wiki bietet wertvolle<br />

Hintergrundinfos<br />

Maximale Aktualität der hinterlegten Informationen<br />

sowie eine einfache Suche, die<br />

schnell zu den gewünschten Inhalten führt,<br />

sind für die Akzeptanz eines Qualitätsmanagementsystems<br />

oder Integrierten Managementsystems<br />

Pflicht. Darüber hinaus<br />

gibt es viele Ideen für Inhalte, die über den<br />

klassischen Content hinaus zur Nutzung anregen.<br />

So bietet ein firmeninternes Wiki den<br />

Mitarbeitern einerseits wertvolle Hintergrundinformationen<br />

und Best Practices zu<br />

relevanten Themen und regt andererseits<br />

zur Mitarbeit an. Auch die Bereitstellung aktueller<br />

Informationen wie Unternehmens-<br />

News, Kantinenpläne oder die Installation<br />

eines Schwarzen Bretts motiviert die Mitarbeiter<br />

dazu, das System ganz selbstverständlich<br />

zu nutzen.<br />

Selbst Themen, die auf den ersten Blick<br />

nichts mit dem QM-System zu tun haben,<br />

lassen sich einbinden. „Unsere Kunden haben<br />

gute Erfahrungen gemacht mit Tippspielen<br />

zu aktuellen Sportereignissen wie<br />

die Fußball-WM, die über das System verbreitet<br />

wurden. Hier kann man ein unternehmensinternes<br />

Ranking oder die Bildung<br />

von Abteilungsmannschaften nutzen, um<br />

das Miteinander zu stärken und gleichzeitig<br />

spielerisch für die Nutzung des Systems zu<br />

werben. Das lässt sich noch weiterdenken.<br />

Möglich wären Aktionen zur Gesundheitsförderung<br />

wie zum Beispiel ein unternehmensweiter<br />

Gehwettbewerb“, meint Bruns.<br />

Technische Maßnahmen fördern<br />

die Motivation<br />

Aufmerksamkeitsstarke Inhalte lassen sich<br />

durch technische Maßnahmen unterstützen.<br />

Wer wissen will, ob seine Nutzer wirklich<br />

zu den gewünschten Inhalten gelangen,<br />

muss wissen, ob sie bei der Suche im QM-<br />

System erfolgreich sind.<br />

Dafür lassen sich mit der Consense-Software<br />

Rankings der „Tops und Flops“ erstellen:<br />

Das System listet die häufigsten erfolgreichen<br />

und auch erfolglosen Suchbegriffe<br />

auf. Mit diesem Wissen lassen sich gegebenenfalls<br />

Anpassungen im System vornehmen.<br />

Anwender können sich außerdem ihr<br />

individuelles Dashboard zusammenstellen.<br />

So haben Führungskräfte zum Beispiel ihre<br />

wichtigsten Kennzahlen auf ihrer Startseite<br />

auf einen Blick vorliegen.<br />

Wer über ein unternehmensinternes Wiki<br />

verfügt, kann seinen Mitarbeitern Themen-Abos<br />

durch die automatische Zustellung<br />

von Artikeln zu bevorzugten Inhalten<br />

ermöglichen. Viele Unternehmen setzen<br />

auch auf typische Social-Media-Technologien,<br />

um die Nutzung des QM-Systems zu<br />

fördern.<br />

„Hier gibt es zahlreiche Ideen, zum Beispiel<br />

die Eröffnung von Diskussionsforen<br />

oder Chats zu firmenspezifischen Themen,<br />

die Einrichtung von Bewertungs- oder Anmerkungsmöglichkeiten<br />

für die Mitarbeiter<br />

oder die Installation von virtuellen Arbeitsräumen“,<br />

meint die Geschäftsführerin von<br />

Consense.<br />

Die Erfahrung beim Software-Anbieter<br />

belegt, dass die beschriebenen Ideen ein internes<br />

QM-Marketing wirkungsvoll unterstützen:<br />

Positive Erfahrungen mit dem Managementsystem<br />

machen Anwender zu<br />

Fürsprechern und motivieren zur gesteigerten<br />

Nutzung. Teilhabe und echte Mehrwerte<br />

halten das Managementsystem lebendig<br />

und steigern die Akzeptanz der Nutzer.<br />

„Laut Feedback unserer Kunden hat die<br />

Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen<br />

bei vielen Anwendern zum Erfolg geführt“,<br />

so Bruns. „Das widerspricht dem<br />

gängigen Vorurteil, dass ein QM-System trocken<br />

und langweilig ist.“<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 39


:: Special Software<br />

Mit dem Cloud-Service<br />

Spot lässt sich eine Vielzahl<br />

von Aufgaben und<br />

Maßnahmen zwischen<br />

Geschäftspartnern teilen<br />

Bild: Babtec<br />

Lieferantenmanagement<br />

Perfekte Kommunikation<br />

in der Wolke<br />

Maschinenbauer Eickhoff nutzt Qualitätsmanagement-Software aus der Cloud. Das System<br />

kommt auch zum Einsatz, um die Zusammenarbeit mit seinen Lieferanten zu verbessern.<br />

Dadurch konnte das Reklamationsaufkommen kontinuierlich gesenkt werden. Auch die<br />

Weitergabe qualitätsrelevanter Vorgabedokumente an die Zulieferer wurde optimiert.<br />

Die Autoren<br />

Thomas Mandroschek<br />

David Herberg<br />

Lieferantenmanagement<br />

Eickhoff<br />

www.eickhoff-bochum.de<br />

Eickhoff stellt Maschinen für Rohstoffgewinnung und<br />

Windkraftgetriebe her, die aus bis zu 3000 Einzelteilen<br />

bestehen und sich unter extremen Bedingungen bewähren<br />

müssen. Kein Wunder also, dass nichts dem Zufall<br />

überlassen wird: Vom Wareneingang über das Prüfmittelmanagement<br />

bis hin zur fertigungsbegleitenden<br />

Prüfung lässt sich die gesamte Produktentstehung über<br />

die QM-Software von Babtec nachverfolgen.<br />

Doch genauso wichtig wie firmeninterne Prozesse<br />

sind gute Kommunikation und Zusammenarbeit mit<br />

den Geschäftspartnern wie etwa Lieferanten. Schon seit<br />

der Einführung der cloudbasierten Plattform Babtec<br />

Qube im Jahr 2016 war das global tätige Familienunternehmen<br />

von den Vorteilen für die partnerschaftliche<br />

Zusammenarbeit zwischen Kunden und Lieferanten<br />

überzeugt. Im ersten Schritt hat die Nutzung dazu geführt,<br />

dass sowohl die umständliche E-Mail-Kommunikation<br />

zwischen Eickhoff und den Zulieferern als auch<br />

die Reklamationsbearbeitung durch den geführten<br />

8D-Report in der Cloud deutlich wirksamer und schlanker<br />

geworden sind. Auf der Cloud-Plattform können sich<br />

alle Lieferanten kostenfrei registrieren und anschließend<br />

mit Eickhoff kommunizieren.<br />

Durch die intuitive Nutzung der Software konnte<br />

nicht nur der Schulungsaufwand für die Lieferanten gering<br />

gehalten, sondern auch das Reklamationsaufkommen<br />

kontinuierlich gesenkt werden. Qube ist heute<br />

nicht nur in der Qualitätssicherung von Eickhoff der bestimmende<br />

Kanal für das Lieferantenmanagement,<br />

sondern auch für alle anderen Abteilungen – vom Vertrieb<br />

über den Einkauf bis zur Konstruktion.<br />

Auf dem Weg zur digitalen Fabrik<br />

Die Digitalisierung der Prozesse verkürzt die Kommunikationswege<br />

deutlich, was sich auch an einer schnelleren<br />

und verlässlicheren Bearbeitung der Reklamationen<br />

ablesen lässt. So werden etwa 75 % aller Reklamationen<br />

über den Qube abgewickelt und 90 % davon sind rechtzeitig<br />

abgearbeitet. Der Cloud-Service hat so bei Eickhoff<br />

den Wandel zur intelligenten und vernetzten Fabrik<br />

der Zukunft eingeleitet.<br />

Neben der Reklamationsbearbeitung nutzt Eickhoff<br />

das Portal zusätzlich für eine effiziente Weitergabe qualitätsrelevanter<br />

Vorgabedokumente an seine Zulieferer.<br />

Bis vor kurzem wurden zum Beispiel 16.000 zu verwaltende<br />

Varianten manuell über E-Mail geteilt, was sich<br />

zunehmend als intransparent, fehleranfällig und zeitintensiv<br />

gestaltete. Ein wiederkehrender Fehler, der in den<br />

Wareneingängen bei Eickhoff festgestellt wurde, war<br />

40 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


die Fertigung von Bauteilen bei den Zulieferern nach einem<br />

falschen Revisionsstand der Eickhoff-Spezifikationen.<br />

Die neue Vorgehensweise über den Babtec Qube<br />

schafft hier eine deutliche Verbesserung: Im Rahmen eines<br />

schnittstellen-übergreifenden Projektes hat Eickhoff<br />

neben den ohnehin schon für die Reklamationsbearbeitung<br />

angemeldeten Lieferanten sämtliche aktive<br />

Zulieferer in den Qube eingeladen. Nach der Registrierung<br />

erhalten die benannten Mitarbeiter der Zulieferer<br />

über den Qube-Service Spot automatisch die jeweils<br />

gültigen Vorgabedokumente.<br />

Für die Verwaltung der Vorgabedokumente und das<br />

Anstoßen der Verteilung mussten lediglich geringe Anpassungen<br />

in der Software BabtecQ bei Eickhoff vorgenommen<br />

werden. Ändert sich ein Vorgabedokument,<br />

werden automatisch alle davon betroffenen Lieferanten<br />

per Aufgabe über den Qube informiert. Die Verteilung<br />

der Aufgaben erfolgt dann mit entsprechend beigefügtem,<br />

geänderten Vorgabedokument über Spots.<br />

Im Anschluss erhält Eickhoff direkt im CAQ-System<br />

eine Bestätigung, dass die neuen Dokumente zur Kenntnis<br />

genommen wurden. Ab diesem Zeitpunkt gelten die<br />

Vorgabedokumente als akzeptiert und sind Teil der Geschäftsbeziehung.<br />

Auch der Lieferant behält durch die<br />

übersichtliche Historie stets den Überblick darüber, welche<br />

Vorgabedokumente er berücksichtigen muss.<br />

Die automatisierte Bereitstellung der jeweils gültigen<br />

Vorgabedokumente an die Lieferanten schafft mehr<br />

Transparenz und vermeidet fehlerhafte Bauteile. Das<br />

Unternehmen plant daher, das Verteilen der Vorgabedokumente,<br />

Reklamationen und auch Lieferantenbewertungen<br />

über die bereits registrierten 173 Lieferanten<br />

auf alle aktiven Lieferanten der Eickhoff-Gruppe auszudehnen.<br />

Dabei eignet sich der Service Spot nicht nur für das<br />

Management der Vorgabedokumente: Mit ihm kann eine<br />

Vielzahl von kleineren oder größeren Aufgaben und<br />

Maßnahmen zwischen Geschäftspartnern geteilt werden.<br />

Eickhoff nutzt seit kurzem den Qube für die Verteilung<br />

einzelner Aufgaben oder ganzer Maßnahmen im<br />

Rahmen der Lieferantenentwicklung. So können Projekte<br />

oder sogar Feststellungen aus Audits über einzelne<br />

Spots mit den Lieferanten geteilt werden. Aufgrund der<br />

Unterteilung in einzelne Aufgaben ist für alle Beteiligten<br />

erkennbar, welche Arbeitsschritte bereits erfolgreich<br />

umgesetzt wurden und welche offen oder noch<br />

nicht begonnen worden sind. Gerade im Vergleich zum<br />

E-Mail-Verkehr ergibt sich so ein nachvollziehbarerer<br />

Dialog, bei dem beide Seiten den Überblick behalten. ■<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong><br />

und nicht übertragbar. Eine Kombination mit anderen Gutscheinen ist nicht möglich. Jeder gewerbliche und<br />

kommerzielle Weiterverkauf des Gutscheins ist untersagt. Der Gutschein wird nicht erstattet, wenn der Kunde unistellenmarkt.de<br />

41<br />

die mit dem Gutschein bezahlte vierwöchige Premium-Anzeige im Rahmen seiner Mängelrechte rügt.


:: Special Software<br />

CAQ und MES sicher vernetzt<br />

Mit dem Q-Release 15 präsentiert Böhme & Weihs die zentrale CAQ- und MES-<br />

Plattform für die vollständige und sichere Vernetzung – egal ob lokal oder global.<br />

Damit steht CASQ-it allen global per Webbrowser zur Verfügung.<br />

Das mehrstufige Sicherheitssystem mit 100 % SSL/TLS-<br />

Verschlüsselung und Multifaktorauthentifizierung<br />

schützt alle Daten vor unberechtigten Zugriffen. Wer<br />

worauf zugreifen kann, bestimmt ausschließlich der<br />

Qualitätsleiter.<br />

Durch das Zusammenspiel von Web.MES und CASQit<br />

reicht die Vernetzung bis zur Shopfloor-Ebene. So<br />

steuert Web.MES die Stichprobennahme zur Qualitätsdatenerfassung.<br />

Qualitäts- und Maschinenkennzahlen<br />

fließen zu umfassenden Analysen zusammen. Damit<br />

liefern CASQ-it und Web.MES die Handlungsgrundlage<br />

zur Steigerung der Fertigungsperformance sowie der<br />

Prozess- und Produktqualität.<br />

Das Q-Release 15 unterstützt Unternehmen mit<br />

Funktionserweiterungen und Neuheiten bei der Erfüllung<br />

aktueller Normen und Richtlinien. Dazu zählen Audits<br />

nach ISO 19011, Integration des Layered Process Audits,<br />

Umsetzung des VDA-Bands 8D-Prozess sowie Unterstützung<br />

des AIAG- und VDA-FMEA-Handbuchs. Das<br />

Q-Release 15 verbindet Zukunftsfähigkeit mit Investitionssicherheit.<br />

■<br />

Das Q-Release 15 unterstützt Unternehmen mit Funktionserweiterungen und Neuheiten bei der<br />

Erfüllung aktueller Normen und Richtlinien Bild: Böhme & Weihs<br />

Integriertes Managementsystem<br />

Informationsbasis fürs Unternehmen<br />

Digital-<strong>Engineering</strong>-Plattform<br />

FMEA aus der Cloud<br />

Mit Version 8 der Software Sycat<br />

können Unternehmen ihr integriertes<br />

Managementsystem laut Hersteller<br />

fit für die Zukunft machen.<br />

Unter einer aufgeräumten Benutzeroberfläche<br />

verbirgt sich ein Instrument,<br />

mit dem sich sämtliche<br />

Informationen aufnehmen, zuordnen,<br />

adressiert verteilen und revisionssicher<br />

archivieren lassen.<br />

Dabei sei Sycat 8 mehr als nur Prozess-<br />

und Qualitätsmanagement,<br />

heißt es von Seiten des Anbieters.<br />

Mit dem integrierten Freigabe- und<br />

Lenkungsprozess lässt sich jedes<br />

Dokument normübergreifend und<br />

auditgerecht steuern. Verschiedene<br />

Sichten und interaktive Verknüpfungen<br />

mit den Geschäftsprozessen<br />

führen schnell zur gewünschten<br />

Information.<br />

■<br />

Plato bringt die Multi-Tenancy-Architektur seiner<br />

e1ns-Cloud auf den Markt – einer Plattform zur<br />

Gestaltung des Produktentstehungsprozesses. Das<br />

mandantenfähige System ermöglicht skalierbare<br />

Abonnements für den Einsatz von e1ns und wird<br />

ab Mai 2020 verfügbar sein.<br />

Die Vorteile der E1ns Product Innovation Platform:<br />

Ein gemeinsames Systemverständnis, vernetzte<br />

Zusammenarbeit und transparente Entwicklungsprozesse<br />

stellen zusammen mit der E1ns-Cloud-<br />

Technologie die Weichen für den Wandel zum digitalen<br />

<strong>Engineering</strong>. Diese Weiterentwicklung ermöglicht<br />

kleinen und mittelständischen Unternehmen,<br />

so professionell und sicher zu arbeiten wie<br />

die großen. Der Leistungsumfang kann auf ihre individuellen<br />

Bedürfnisse und ihr Budget flexibel angepasst<br />

werden. So haben Mitarbeiter wie beispielsweise<br />

FMEA-Anwender die Möglichkeit, nur<br />

die Module zu buchen, die sie auch tatsächlich benötigen<br />

– ohne Installationsaufwand, IT-Kenntnisse<br />

und Lizenzgebühren. Das Cloud-Angebot richtet<br />

sich zunächst an Unternehmen der Automobilindustrie<br />

und deren Zulieferer.<br />

■<br />

42 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Software-Nutzung<br />

Intuitiv bedienbar<br />

IMS Premium bietet eine komplett neue, ergonomische<br />

Benutzerführung. Die intuitive<br />

Bedienung kommt auch in der Prozessausführung<br />

zum Tragen. Ablauffähige, workflowgesteuerte<br />

Prozesse und Formulare<br />

werden benutzerfreundlich dargestellt und<br />

ermöglichen eine automatisierte Informations-<br />

und Aufgabensteuerung. Dank zahlreicher<br />

Integrationsmöglichkeiten können<br />

Workflows nahtlos in einer anderen Software<br />

weitergeführt werden. So gelingt eine<br />

systemübergreifende Digitalisierung sämtlicher<br />

im Unternehmen vorhandenen Informationen.<br />

Inhalte werden grafisch so gezeigt,<br />

dass dem Benutzer in jeder Ansicht<br />

genau die Informationen ins Auge fallen, die<br />

er für seine aktuelle Aufgabe gerade benötigt.<br />

■<br />

Ein Schritt Richtung<br />

präventives QM<br />

Mit der Version 7 stellt iqs Software vier neue Highlights<br />

zur Intensivierung des Qualitätsregelkreises vor: neue<br />

Web-Lösungen zur Qualitätssteigerung in der Supply<br />

Chain, die Integration von 3D-PDFs in alle CAQ-Modulen,<br />

den erweiterten Funktionsumfang von iqs APQP und die<br />

Harmonisierung von VDA und AIAG in der iqs FMEA.<br />

Qualitätsmanagement<br />

Optimierter<br />

Freigabe-Workflow<br />

Mit Smartprocess bietet CWA eine Software<br />

mit integrierten Funktionen für Prozesse,<br />

Dokumente und Workflows. Auch Qualitätsmanagement-Anwendungen<br />

wie Reklamationsmanagement<br />

und Audit sind verfügbar.<br />

Die QM-Software unterstützt für das<br />

Prozessmanagement die Modellierung nach<br />

der BPMN-Notation. Die neue Version ist<br />

speziell bei der Freigabe von Prozessen und<br />

Dokumenten mit dem Freigabe-Workflow<br />

optimiert worden. Die Gültigkeitsfristen für<br />

einen Prozess und ein Dokument werden<br />

jetzt direkt aus dem Freigabe-Workflow<br />

übernommen. Ein neuer Formulardesigner<br />

für Workflows ermöglicht eine verbesserte<br />

Gestaltung von Eingabemasken. So lassen<br />

sich etwa Eingabemasken für Reklamationen<br />

und Audits flexibler definieren. ■<br />

Angelehnt an die Qualitätsprozesse in der Supply Chain unterstützt die Software die webbasierte<br />

Kommunikation zwischen Kunde und Lieferant Bild: iqs<br />

Im Mittelpunkt steht das Modul iqs Supply Chain <strong>Quality</strong> Center.<br />

Angelehnt an die einzelnen Qualitätsprozesse in der Supply Chain<br />

unterstützt die Software die webbasierte Kommunikation zwischen<br />

Kunde und Lieferant. Der Lieferant kann die vom Kunden erstellten<br />

Dokumente (Sollbericht im EMPB, Projektplan im APQP, Reklamationen<br />

im RKM) ohne zusätzliche Software direkt bearbeiten. Dadurch<br />

entfallen Medienbrüche, werden Durchlaufzeiten verkürzt und fehleranfällige<br />

manuelle Eingaben vermieden. Die enge Verzahnung<br />

der Qualitätsprozesse von Kunde und Lieferant im iqs QC – Supply<br />

Chain ist laut Hersteller ein wichtiger Schritt in Richtung präventives<br />

Qualitätsmanagement und Supply Chain 4.0.<br />

Das 3D-PDF steht jetzt in allen CAQ-Modulen durchgängig und<br />

interaktiv zur Verfügung. Alle PMI-Daten aus dem 3D-PDF – also<br />

auch sämtliche Sollwerte und Toleranzen – können automatisch<br />

eingelesen werden. Auch der Änderungsprozess umfasst nun<br />

3D-PDF, damit stehen wieder alle Änderungen in allen CAQ-Modulen<br />

zur Verfügung.<br />

Für die Qualitätsvorausplanung kann das Modul iqs APQP inzwischen<br />

weitere Projektebenen erfassen. Es unterstützt jetzt auch<br />

Projekte mit vielen Zukaufteilen und Bemusterungen, wie es bei<br />

komplexen Baugruppen häufig der Fall ist. Meilensteine werden<br />

vererbt, Abhängigkeiten transparent dargestellt.<br />

Nach der Harmonisierung von VDA und AIAG hat iqs die neue<br />

Richtlinie in der iqs FMEA praxisorientiert umgesetzt. Die neue Aufgabenpriorität<br />

wird komfortabel als Matrix in der FMEA angezeigt<br />

und die neuen Reports (Design und Prozess) lassen sich übersichtlich<br />

und platzsparend ausdrucken.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 43


:: Special Software<br />

Brücke zwischen MES und Messsystem<br />

Die nahtlose Interaktion des Manufacturing Execution Systems (MES) Zeiss<br />

Guardus und der Mess-Software Zeiss Calypso schöpft die Potenziale der<br />

Automatisierung in der Fertigung und in den Qualitätsprozessen aus.<br />

Dank der ganzheitlichen Prozessintegration<br />

werden Technologiebarrieren in der Produktion<br />

reduziert und die Prüfperformance in<br />

der automatisierten Fertigung gesteigert.<br />

Grundlage bildet zum einen die Vernetzung<br />

der steuernden Shopfloor-IT mit den Messund<br />

Prüfsystemen – sowohl inline als auch<br />

im Prüflabor. Zum anderen stehen die Dynamisierungskompetenzen<br />

beider Welten<br />

erstmals gebündelt zur Verfügung.<br />

Zum Start einer Laborprüfung übergibt<br />

Zeiss Guardus der Messmaschine die eindeutige<br />

Probennummer sowie Informationen<br />

darüber, welche Prüfmerkmale unter<br />

Berücksichtigung von Qualitätshistorie, Produktionssituation<br />

und Dynamisierungsregel<br />

relevant sind. Diese Auswahl wird von<br />

Zeiss Calypso übernommen, wobei die Berechnungsmethodik<br />

der Messsoftware den<br />

idealen Fahrweg zwischen den dynamisierten<br />

Messelementen ad hoc berechnet – ohne<br />

Programmieraufwand. Die Ergebnisse<br />

werden über den bidirektionalen Kommunikationsweg<br />

an das MES zurückgespielt und<br />

gehen in den nächsten Prüfzyklus wieder<br />

ein.<br />

Liegt ein Messergebnis außerhalb der Toleranz,<br />

erfolgt eine schnellere prozessregulierende<br />

Rückmeldung in die Produktion.<br />

Hinzu kommt ein positiver Effekt in Sachen<br />

Anlagenproduktivität und -investition, denn<br />

dynamisierte Messabläufe schaffen freie<br />

Kapazitäten auf den Messmaschinen. ■<br />

Die ganzheitliche Prozessintegration reduziert Technologiebarrieren<br />

in der Produktion Bild: Zeiss Guardus<br />

Interaktion steht im Mittelpunkt<br />

Mit seiner CAQ-Software nimmt Yaveon die Zusammenarbeit im Unternehmen und das<br />

Management von Dokumenten ins Visier. Dazu zählen Funktionen wie die computergestützte<br />

Dokumentenlenkung und die Steuerung von Aufgaben mittels Workflows.<br />

Incident and Deviation Management gehören zum Funktionsumfang der Lösung<br />

Bild: Yaveon<br />

Verschiedene QM-Module von Yaveon fördern die digitale Kollaboration<br />

und gehen gezielt auf Qualitätsereignisse ein. Neben dem<br />

Managen von Dokumenten oder Changes sowie der Bearbeitung<br />

von CAPAs stehen dabei die Interaktion und Kommunikation zwischen<br />

den Beteiligten im Vordergrund. Vorgabedokumente können<br />

elektronisch am Arbeitsplatz bereitgestellt werden, Reklamationen<br />

in einem Reklamations- und CAPA-Tool erfasst sowie Kunden-, Artikel-<br />

und Chargeninformationen aus dem ERP-System übernommen<br />

werden. Außerdem lassen sich Kunden und Ansprechpartner bei der<br />

Bearbeitung von Changes direkt einbinden.<br />

Dabei ist es nicht nur möglich, Informationen aus unterschiedlichen<br />

Quellen direkt zu verarbeiten. Gleichzeitig können Verantwortungen<br />

und Aufgaben mittels Workflows und E-Mails gesteuert sowie<br />

Mitarbeiter, Kollegen und Kunden eingebunden werden.<br />

Die Yaveon-Lösungen für digitales Qualitätsmanagement umfassen<br />

derzeit folgende Module:<br />

• Document Lifecycle Management für computergestützte Dokumentenlenkung<br />

• Incident and Deviation Management<br />

• Change Management<br />

• Dokumentenmanagement (bei Bedarf mit revisionssicherer Archivierung)<br />

In der Planung befinden sich außerdem:<br />

• Schulungsmanagement für ein automatisiertes Schulungswesen<br />

• Audit Management<br />

Die Besonderheit: Egal, welche Module zum Einsatz kommen – das<br />

System erfasst alle Schritte in nur einer Datenbank. Das schafft<br />

schnittstellenfreie Kollaboration und effiziente Prozesse.<br />

■<br />

44 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Industrie<br />

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:: Technik<br />

Der Blick in eine virtuelle<br />

Fabrik, in der die Spektroskopie<br />

zur Analytik von<br />

Produkten aus dem<br />

Lebensmittelbereich prozessübergreifend<br />

eingesetzt<br />

werden kann. Das<br />

Fraunhofer-Institut für<br />

Optronik, Systemtechnik<br />

und Bildauswertung<br />

IOSB hat dafürein modulares<br />

und intelligentes<br />

Prozess-Analytik-System<br />

zur Erfassung qualitätsrelevanter<br />

Materialparameter<br />

mittels optischer<br />

Spektroskopie entwickelt<br />

Bild: Fraunhofer IOSB<br />

Umfrage zu den Trends in der Qualitätssicherung von morgen<br />

Messtechnik wird in der digitalen<br />

Fabrik zunehmend intelligent<br />

Die Rolle der Messtechnik wandelt sich in der digitalen Fabrik. Die Lösungen müssen wandelbar,<br />

intelligent und bis hin zur Individualfertigung flexibel einsetzbar sein. Außerdem sollten sie<br />

hochgradig automatisierbar und von Produktionsexperten bedienbar sein. Dies ist das Ergebnis<br />

unser Umfrage unter Branchenexperten.<br />

Die Autorin<br />

Sabine Koll<br />

Redaktion<br />

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

„Das Ziel der digitalen Fabrik ist die Vernetzung von<br />

Maschinen, Menschen, Werkzeugen und Ressourcen.<br />

Daher liegen die Schlüsselanforderungen an die Qualitätssicherung<br />

klar auf der Hand: Das ist zum Ersten die<br />

Vernetzung zwischen Messtechnik, Maschinen und IT<br />

Systemen und zum Zweiten die Automatisierung von<br />

Messprozessen, um entsprechend Daten zur Verfügung<br />

stellen zu können“, sagt Christian Janko, Geschäftsführer<br />

von Bruker Alicona. „Wenn die Messtechnik nur eine<br />

dieser zwei Kernforderungen nicht erfüllen kann, ist sie<br />

für die digitale Fabrik nicht geeignet. Für Messtechnikanbieter<br />

wird es demnach nicht länger ausreichen,<br />

Messgeräte zu entwickeln, die einfach nur genau messen<br />

können.“<br />

„Die Rolle der Messtechnik wird sich nicht ändern in<br />

der digitalen Fabrik. Die Messtechnik selber jedoch wird<br />

anders sein – zielgerichtet, flexibel, vernetzt und vor allen<br />

Dingen auch mit der direkten Rolle für die Korrektur<br />

der Parameter, um die Fertigung in kleineren Toleranzen<br />

zu halten“, zeigt sich Dr. Wolfram Kleuver, Geschäftsführer<br />

von Dr. Heinrich Schneider Messtechnik, überzeugt.<br />

Prof. Dr. Heiko Wenzel-Schinzer, Chief Digital Officer bei<br />

Wenzel, widerspricht dem: „Qualitätssicherung und<br />

Messtechnik werden in der digitalen Fabrik wahrscheinlich<br />

noch wichtiger werden als zuvor. „Die Reduktion der<br />

Losgrößen, die Individualisierung von Produkten und die<br />

Verwendung innovativer Fertigungsverfahren wie die<br />

additive Fertigung stellen neue Herausforderungen an<br />

die Messtechnik, da das Prüfen von Stichproben oftmals<br />

nicht mehr reicht. Die Messtechnik ist zudem hervorragend<br />

geeignet, um neben der Produktprüfung und -einhaltung<br />

von Toleranzgrenzen auch die Prozessstabilität<br />

zu sichern.“<br />

Diese neue Rolle der Mess- und Prüftechnik für die<br />

Produktionsprozesse in der digitalen Fabrik sehen auch<br />

noch andere Experten: „Zeitersparnis und Wirtschaftlichkeit<br />

sind immer häufiger grundlegende Anforderungen<br />

an die Qualitätssicherung“, betont Wolfgang Zeller,<br />

Geschäftsführer von Mitutoyo Deutschland. „Momentan<br />

beobachten wir eine hohe Nachfrage nach Messsystemen<br />

die einen hohen Durchsatz an Werkstücken realisieren<br />

können. Die Tendenz geht in der Großproduktion<br />

klar zu 100-prozentiger Qualitätssicherung. Die produktionsnahe<br />

oder Inline Messtechnik muss eine lückenlo-<br />

46 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


se Prüfung im Takt der Fertigung garantieren, es muss<br />

also mindestens so schnell gemessen werden, dass der<br />

Produktionsfluss nicht verzögert wird.“<br />

„Wir sind überzeugt, das der Bedeutung von Technologie<br />

zur Prozess- und Qualitätssicherung in einer digitalen<br />

Fabrik ein Schlüsselrolle zukommt“, betont auch<br />

Dr. Jochen Peter, Mitglied des Vorstands der Zeiss Gruppe<br />

und Leiter der Sparte Industrial <strong>Quality</strong> & Research.<br />

„Es kann keine digitalen Prozess- und Qualitätslösungen<br />

ohne integrierte Sensorik geben. Die kontinuierliche Erfassung<br />

von Prozess- und Qualitätsdaten ist sozusagen<br />

die Kerninformation, um die Realität mit der virtuellen<br />

Welt und Planungsannahmen zu verbinden. Nur so entsteht<br />

die Möglichkeit einer Soll-Ist Optimierung.“<br />

Messtechnik ermöglicht<br />

den digitalten Zwilling eines Bauteils<br />

Die Zukunft gehört laut Peter automatisch lernenden<br />

Systemen: „Diese Systeme müssen mit realen Daten<br />

trainiert und so weiterentwickelt werden. In einer weiteren<br />

Ausbaustufe werden selbstoptimierende System<br />

entstehen. Aber auch auf dieser Ausbaustufe kann die<br />

Dokumentation der finalen Qualität nur über moderne<br />

Qualitätstechnik erstellt werden. Digitale Zwillinge von<br />

Bauteilen sind überhaupt nur mit Qualitätssicherungstechnik<br />

zu optimieren.“<br />

Als ein elementares Technologieelement für die Qualitätssicherung<br />

in der Fabrik der Zukunft sieht der Zeiss-<br />

Manager die konsequente Digitalisierung durch adaptierte<br />

Sensorik: „Die Erfassung von Bauteilmerkmalen<br />

wird zukünftig nur durch die optimale Integration von<br />

Multisensorik möglich sein. Die Erfassung von Umfeldparametern<br />

zur Ergänzung von Messergebnissen wird<br />

dabei eine unabdingbare Erweiterung der Messtechnik.<br />

Die Erfassung von Prozessparametern wird die Basis von<br />

Datenkorrelation und die automatische Beherrschung<br />

von Prozessen und Prognosen.“<br />

Sensorik beziehungsweise automatisierte und künftig<br />

sogar autonome Sensorverbünde sieht auch Michael<br />

Sackewitz, Koordinator der Fraunhofer-Allianz Vision, als<br />

Schlüsselelement: „Die Zukunft der industriellen Qualitätssicherung<br />

werden intelligente Bildverarbeitungssysteme<br />

und optische Mess- und Prüftechnik mitbestimmen,<br />

die weit komplexere Aufgaben erfüllen, als<br />

das automatisierte Erfassen ausgewählter Inspektionsdaten<br />

an isolierten Überwachungspunkten. Als unverzichtbare<br />

Komponenten des Qualitätsmanagements<br />

werden solche Systeme künftig, gewissermaßen als die<br />

Sinnesorgane einer durchgängig vernetzten Produktion,<br />

nahezu in Echtzeit massenhaft Material-, Produkt- und<br />

Prozessdaten zur Verfügung stellen und auswerten.“<br />

Die Zukunft gehört nach<br />

Meinung der Experten<br />

automatisch lernenden<br />

Systemen: Diese Systeme<br />

werden mit realen Daten<br />

trainiert und so weiterentwickelt.<br />

In einer weiteren<br />

Ausbaustufe werden<br />

dann selbstoptimierende<br />

System entstehen<br />

Bild: Zeiss<br />

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:: Technik<br />

Augmented Reality mittels<br />

Tabletkamera: Das<br />

Fraunhofer-Institut für<br />

Graphische Datenverarbeitung<br />

IGD in Darmstadt<br />

hat ein System entwickelt,<br />

bei dem robuste<br />

und automatisierte<br />

Augmented-Reality-<br />

Verfahren dazu genutzt<br />

werden, Differenzen zwischen<br />

Soll und Ist automatisiert<br />

und in Echtzeit<br />

zu erkennen. Die Verfahren<br />

können sehr flexibel<br />

an unterschiedlichste<br />

Produktkonfigurationen<br />

angepasst werden<br />

Bild: Fraunhofer IGD<br />

Die Leistungsfähigkeit und der Spektralbereich der<br />

eingesetzten Sensoren werden nach Einschätzung von<br />

Sackewitz immer größer und die Kombination unterschiedlicher<br />

Sensortypen vielfältiger. Unverkennbar sei<br />

auch das Heranrücken der Messtechnik weiter an den<br />

Herstellungsprozess: „Die Sensoren sind künftig näher<br />

an der Messgröße. Ist ja klar: Qualitätsabweichungen<br />

lassen sich nur so schritthaltend mit der Produktion bereits<br />

bei ihrer Entstehung erkennen und möglichst frühzeitig<br />

korrigieren. Für viele Anwendungen wird daher<br />

versucht, bereits nahe am Sensor eine objektive Bewertung<br />

der Qualität und des Informationsgehalts der Daten<br />

durchzuführen und dieses Ergebnis umgehend zu<br />

verwerten.“ Vor diesem Hintergrund gewinnen nach<br />

Meinung des Fraunhofer-Managers unter anderem kleine,<br />

integrierte Bildverarbeitungssysteme an Bedeutung,<br />

die direkt aus Maschinen oder Geräten heraus intelligent<br />

mitarbeiten, Embedded Vision also. „Anders ausgedrückt,<br />

sind das flexible All-in-one-Lösungen, die mit kognitiver<br />

Sensorik, moderner Algorithmik, integriertem<br />

Rechner und Betriebssystem ausgestattet sind – und<br />

das alles innerhalb eines Gehäuses.“<br />

Neben Sackewitz betonen auch andere Experten die<br />

Bedeutung von optischen Sensoren und Computertomographie<br />

(CT): „Die Technik wird schneller und sie<br />

wird vor allen Dingen berührungslos sein. Wir geben<br />

den optischen Verfahren neben der bisherigen Bildverarbeitung<br />

den Vorzug“, sagt Schneider-Messtechnik-Geschäftsführer<br />

Kleuver. „Durch berührungslose 3D-Scan-<br />

Geräte, mit denen Teile oder Geräte direkt im Fertigungsbereich<br />

effizient gescannt werden können, kann<br />

der Herstellungsprozess verbessert und gleichzeitig die<br />

Produktionskosten und die Vorlaufzeit minimiert werden“,<br />

so Daniel Brown, Director Product Management<br />

bei Creaform. „Nur sehr viele Messpunkte beschreiben<br />

die modernen Werkstücke ausreichend komplett. Opti-<br />

sche Sensortechnik und Röntgentomografie (CT) sind<br />

hierbei in vielen Fällen gegenüber den herkömmlichen<br />

Tastern im Vorteil“, sagt Dr. Ralf Christoph, Inhaber und<br />

Geschäftsführer von Werth Messtechnik. „Die Computertomografie<br />

erlaubt zudem das vollständige Messen<br />

nahezu beliebig komplexer Geometrien in kurzer Zeit.“<br />

Unter den Experten besteht Einigkeit darin, dass mit<br />

zunehmender Sensorik immer mehr Daten in der digitalen<br />

Fabrik entstehen, die ausgewertet und korreliert<br />

werden müssen. Dies wirft neue Herausforderungen<br />

auf. „Ging es in der Vergangenheit vor allem darum, die<br />

relevanten Schmerzpunkte eines Bauteils für die Weiterverarbeitung<br />

zu identifizieren, können nunmehr zunächst<br />

gigantische Datenmengen erhoben und dann<br />

beliebig verarbeitet werden“, erklärt Wenzel-Schinzer.<br />

„Die Kunst ist es bald nicht mehr, Punkte zu finden und<br />

zu messen, sondern aus den gemessenen, riesigen Datenmengen<br />

die richtigen, relevanten Parameter zu finden<br />

und vor allem zu interpretieren.“<br />

Diese Einschätzung teilt Eike Frühbrodt, Vice President<br />

Produkt- und Projektmanagement bei Yxlon International:<br />

„Die fortschreitende Digitalisierung der Produktion<br />

bedeutet, dass Informationen aus der Messund<br />

Prüftechnik zu Produkten und Herstellungsprozessen<br />

schnell zur Verfügung stehen und in Echtzeit ausgewertet<br />

werden können. Die Produktions- und Qualitätssicherungssysteme<br />

kommunizieren miteinander. Big<br />

Data und Machine Learning erlauben es, Unmengen an<br />

Daten auszuwerten und Rückschlüsse für die Produktion<br />

daraus zu ziehen. Qualitätssicherungssysteme werden<br />

zum Sensor der Produktion, sie sind der Input in den<br />

Regelkreisen und ergänzen oder ersetzen den Menschen.“<br />

Steigende Bedeutung von maschinellem Lernen<br />

und künstlicher Intelligenz<br />

Maschinelles Lernen (ML) beziehungsweise künstliche<br />

Intelligenz werden in der Branche derzeit heißt gehandelt:<br />

„Wir sehen diese Technologien als ‚Findemaschine’<br />

für den Messtechniker. Identifiziert und selektiert die<br />

Technik Ausreißer und mögliche Probleme, kann sich<br />

der Messtechniker auf die Analyse, Interpretation und<br />

Rückkopplung konzentrieren“, so Wenzel-Schinzer.<br />

„Mit klassischen Algorithmen der Bildverarbeitung<br />

oder mit ML werden Abweichungen vom Standard ermittelt<br />

oder auch Änderungen in der Beschaffenheit<br />

des Teils über einen längeren Zeitraum erkannt. Kombiniert<br />

man diese Informationen mit anderen Sensordaten<br />

aus der Produktion, wie etwa Informationen zu<br />

Temperatur oder Druck, lassen sich Produktionsprozesse<br />

unverzüglich korrigieren“, so die Meinung von Yxlon<br />

Vice President Frühbrodt. Auch Zeiss-Manager Peter<br />

sieht ML als essentiellen Bestandteil für die Qualitätssicherung<br />

in der digitalen Fabrik: „Mit realen- und Planungsdaten<br />

trainierte Machine Learning Systeme werden<br />

den Verwendungsentscheid von der humanen Entscheidungsinstanz<br />

zu einer hochautomatisierten,<br />

selbstlernenden automatischen Instanz transferieren.<br />

48 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Erste vielversprechende Praxisbeispiele finden sich heute<br />

schon bei der Defekterkennung an Bauteilen.“<br />

Fraunhofer-Manager Sackewitz sieht durch maschinelles<br />

Lernen sogar einen „massiven Umbruch“. Sie leite<br />

eine neue Ära der Qualitätssicherung ein. „ML-gestützte<br />

Systeme werden unter anderem wesentlich leichter zu<br />

bedienen sein. Das System wird dem Anwender viele Arbeitsschritte<br />

abnehmen und beispielsweise bei den<br />

richtigen Einstellungen unterstützten und sich auch<br />

selbstständig an veränderte Bedingungen ohne Interaktion<br />

des Anwenders anpassen.“<br />

Intelligente Prüfassistenten entlasten<br />

den menschlichen Bediener<br />

Künftige QS-Systeme hätten damit die Fähigkeit zur<br />

Selbstkonfiguration bereits implementiert und würden<br />

autonom und selbstlernend arbeiten, ohne dass jede<br />

Anwendungsvariante fallspezifisch vorgegeben werden<br />

muss. Sackewitz: „Gerade für hochvariante Aufgaben<br />

und bei schwierigen Entscheidungslagen werden intelligente<br />

Prüfassistenten den menschlichen Bediener so<br />

von der Komplexität moderner Produktionssysteme<br />

entlasten.“<br />

Zeiss-Manager Peter wirft auch die Frage auf, wer in<br />

den Anwenderunternehmen die komplexe Technik beherrschen<br />

kann: „Die Anforderungen an die Personen<br />

und Infrastrukturen steigen. Die Komplexität, um Systeme<br />

zu entwerfen, zu etablieren und zu nutzen wird<br />

deutlich höher. Die Beherrschung von digitalen System<br />

wird damit zur Schlüsselkompetenz im Fertigungswettbewerb.“<br />

Kleuver, Heinrich Schneider Messtechnik, ist<br />

davon überzeugt, dass das Know-how immer stärker bei<br />

den Herstellern liegen wird: „Messtechnisch geschultes<br />

Personal wird einen immer geringeren Stellenwert haben.<br />

Vordefinierte Messpunkte aus den CAD-Daten werden<br />

automatisch geladen und die Messpunkte werden<br />

gegen die theoretischen Werte der Merkmale verglichen.<br />

Die Korrekturen für die Fertigung werden sofort<br />

abgeleitet. Das nächste Teil kommt schon korrigiert aus<br />

dem Fertigungsprozess raus.“<br />

Dies sieht auch Wenzel-Schinzer: „Die Messtechnik<br />

wird in der Anwendung einfacher. Die Anwender in der<br />

Fertigung sind keine Experten der Messtechnik. Daher<br />

wird immer mehr Wert auf einfache Bedienbarkeit und<br />

Verständlichkeit der Ergebnisse gelegt. Für die Nutzer in<br />

der Fertigung sind neue Oberflächen- und Bedienkonzepte<br />

gefordert.“<br />

■<br />

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49


:: Technik<br />

Zeiss hat ein neues Koordinatenmessgerät<br />

entwickelt,<br />

das in der Grundausstattung<br />

mit einem<br />

optischen Bildsensor<br />

ausgestattet ist und eine<br />

Messgenauigkeit von 1<br />

bis 2 μm bietet Bild: Zeiss<br />

Zeiss bedient die Anforderungen der Elektromobilität<br />

Weniger Teile messen,<br />

aber öfter und genauer messen<br />

Durch den Trend zur E-Mobilität verändern sich die Ansprüche der Automobilhersteller und ihrer<br />

Zulieferer an die Mess- und Prüftechnik. Dabei sinkt zwar die Zahl der Bauteile, doch werden die<br />

Anforderungen hinsichtlich Maßhaltigkeit höher. Auf einem Technologietag haben Experten von<br />

Zeiss aufgezeigt, mit welchen Lösungen diese Herausforderungen zu stemmen sind.<br />

Die Autorin<br />

Sabine Koll<br />

Redaktion<br />

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

„Die Automobilhersteller kommen durch die Entwicklung<br />

Richtung E-Mobilität derzeit mit vielen neuen Anforderungen<br />

auf uns zu“, sagte Patrick Stempfle, Projektleiter<br />

New Energy Vehicles bei Zeiss, auf dem Technologietag<br />

im <strong>Quality</strong> Excellence Center Stuttgart des<br />

Unternehmens Anfang März. Der gesamte Antriebsstrang<br />

und zum Teil auch die Karosserie verändern sich<br />

im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor,<br />

sodass auch neue Lösungen für die Qualitätssicherung<br />

gefragt sind. „In Summe gibt es in einem Elektroauto<br />

durch den Wegfall des klassischen Antriebsstrangs<br />

deutlich weniger Bauteile, die vermessen werden müssen.<br />

Aber die Anforderungen in Richtung Genauigkeit<br />

steigen. Zudem werden zunehmend 100-Prozent-Prüfungen<br />

verlangt“, erklärte Stempfle das Szenario. „Wir<br />

verfügen bei Zeiss über alle notwendigen Technologien,<br />

um alle messtechnischen Anforderungen hinsichtlich<br />

Elektromobilität abzudecken. Er nennt Beispiele dafür:<br />

Bei der Produktion der Batterie, die rund 30 % der Herstellungskosten<br />

eines Elektroautos ausmacht, wird besonders<br />

viel gemessen und geprüft: So wird hier beispielweise<br />

mit Computertomographie (CT) überwacht,<br />

ob die einzelnen Elektroden an der richtigen Position sitzen,<br />

um Kurzschlüsse zu vermeiden. Und mit Multisensor-Koordinatenmessgeräten<br />

werden die Elektroden<br />

hinsichtlich ihrer Geometrie vermessen; auch die Qualität<br />

der durch den Laser erzeugten Schnittkanten ist dabei<br />

interessant. CTs liefern zudem Übersicht-Scans zur<br />

Stapelqualität der Pouch-Zellen.<br />

Bei der in die Karosserie integrierten Batteriewanne,<br />

einem sicherheitskritischem Bauteil, müssen 100-Prozent-Prüfungen<br />

vorgenommen werden, um Daten zu dimensionellen<br />

Merkmalen zu erhalten und um die<br />

Schweißnähte zu überprüfen. Neben taktilen Messungen<br />

kommt hier Laser-Triangulation zum Einsatz.<br />

„Die größten Veränderungen für die Messtechnik resultieren<br />

indes in neuen Fertigungstechnologien für<br />

den Elektromotor“, sagte Stempfe. „Nicht mehr die spa-<br />

50 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


nende Fertigung steht hier im Vordergrund, sondern<br />

Biegen, Stanzen und Schweißen. So müssen die Hairpins,<br />

also die gebogenen Drähte des Elektromotors,<br />

überprüft werden. Oftmals kommt hier für den sogenannten<br />

Golden-Part-Ansatz die Zeiss-Software Reverse<br />

<strong>Engineering</strong> zum Zug. Das heißt, mit ihr erfolgt nach einem<br />

Scan die Flächenrückführung eines Gutteils, gegen<br />

dessen CAD-Daten die weiteren Hairpins in der Folge<br />

gemessen werden.<br />

Dafür lässt sich auf einem Multisensor-Koordinatenmessgerät<br />

O-Inspect der chromatisch-konfokale Weißlichtsensor<br />

Dotscan einsetzen, der auch bei diesen<br />

hochglänzenden, spiegelnden Oberflächen funktioniert“,<br />

so Stempfle. Gleichwohl bestehe auch die Anforderung<br />

von Kundenseite, die Hairpins in der Biegemaschinen-Linie<br />

zu überprüfen – etwa ob Reste von Isolationslack<br />

darauf zu finden sind. „Hier geht kein Weg an<br />

Kamerasystemen vorbei, die Messzeiten im Bereich von<br />

etwa 100 Millisekunden bieten“, stellt der Zeiss-Experte<br />

klar.<br />

Besondere Anforderungen stellen auch die zweistufigen<br />

Reduktionsgetriebe, die so leise wie möglich sein<br />

sollen. „Die Oberflächenrauheiten der Zahnflanken sind<br />

hier ganz entscheidend. Dafür kommen wiederum unsere<br />

hochgenauen Koordinaten- oder Oberflächenmessgeräte<br />

für den Feinmessraum zum Einsatz“, so<br />

Stempfle. Hier ist man ganz klar bei taktilen Sensoren.<br />

Neue Produkte im Bereich optische Messtechnik<br />

Doch beobachtet man auch bei Zeiss, dass für viele<br />

Messaufgaben optische Messsysteme gefragt sind, weil<br />

sie zum Beispiel schnellere Messergebnisse liefern.<br />

„Doch dafür sollte man sich ein wenig mit den Grundlagen<br />

der optischen Messtechnik befassen“, mahnte Aksel<br />

Göhnermeier, Produktmanager optische Messsysteme<br />

bei Zeiss, auf der Veranstaltung in Stuttgart. „Die<br />

optische Messtechnik ist weniger intuitiv. Man muss<br />

wissen, welches Bild man von einem Objekt erhält und<br />

welchen Winkel man wählen muss, um mehr Details zu<br />

sehen oder eine höhere Auflösung zu erzielen.“ Im Prinzip<br />

müsse man bei jedem Bauteil abwägen, welchen<br />

Kompromiss man eingehen wolle.<br />

Göhnermeier gab einen Einblick in die anstehenden<br />

Produktneuheiten bei Zeiss im optischen Bereich. Dazu<br />

gehört ein neues Koordinatenmessgerät, das in der<br />

Grundausstattung mit einem optischen Bildsensor ausgestattet<br />

sein wird und eine Messgenauigkeit von 1 bis<br />

2 μm aufweist – vergleichbar also mit dem des digitalen<br />

Messprojektors O-Select. Das neue Gerät bietet eine<br />

Auflösungsleistung von 200 %. Damit habe man einen<br />

guten Kompromiss gefunden aus großem Sehfeld und<br />

der Auflösung auch kleinerer Strukturen.<br />

Basis des neuen optischen Koordinatenmessgeräts<br />

ist das bewährte Multisensor-Messgerät O-Inspect 322.<br />

Ausgeliefert wird es mit der intuitiv zu bedienenden<br />

Neo Select Software, die vom O-Select bekannt ist. Bestandteil<br />

ist außerdem eine Kamera als Navigationshilfe<br />

analog zum Digitalmikroskop Smartzoom. Das heißt,<br />

diese fährt automatisch auf die Probe und sorgt für ein<br />

größeres Bild. Das neue Messgerät verfügt über eine<br />

Wechselschnittstelle für Beleuchtung, sodass optional<br />

Ringlicht einsetzbar ist. In Vorbereitung ist bei Zeiss laut<br />

Göhnermeier auch ein taktiler Sensor für dieses neue<br />

Messgerät. „Doch in erster Linie soll es ein Messgerät<br />

sein, das schnelle, einfache optische Messungen ermöglicht“,<br />

so der Produktmanager.<br />

Neue Aufgaben im Umfeld der Elektromobilität ergeben<br />

sich nach Darstellung von Frank Kalmbach, Leiter<br />

des Prüflabors CT bei Zeiss, auch für die Computertomographie.<br />

„Der Drehtisch, auf dem das Bauteil im CT liegt,<br />

wird jeweils um 0,3 ° gedreht – und dadurch entstehen<br />

pro Bauteil zwischen 1500 und 1800 2D-Bilder, die dann<br />

zu einer 3D-Voxeldatei zusammengerechnet werden.<br />

Dadurch ist im Prinzip die gesamte Klaviatur der Messtechnik<br />

möglich“, so Kalmbach. Dies beginnt bei Soll-Ist-<br />

Vergleichen und geht über das Suchen und Analysieren<br />

von Defekten und die Prüfung von Faserorientierungen<br />

in Verbundmaterialien bis hin zur klassischen Messtechnik.<br />

„Letzteres ist vor allem dort interessant, wo ein<br />

Taster nicht reinkommt“, sagt Kalmbach. Nach seiner<br />

Aussage wird die Artefakte-Reduktion immer besser.<br />

Und Software-seitig hat Zeiss dafür gesorgt, dass sich<br />

die in der Regel zwischen 3 und 20 Gigabyte großen Voxeldatensätze<br />

so schnell in eine Datenbank hochladen<br />

lassen, dass man sie in Echtzeit mit dem Qualitätsdatenmanagementsystem<br />

Piweb auswerten kann. ■<br />

Webhinweis<br />

Patrick Stempfle, Projektleiter<br />

New Energy Vehicles<br />

bei Zeiss, stellte auf<br />

dem Technologietag in<br />

Stuttgart die Trends in<br />

der Messtechnik für die<br />

Elektromobilität vor<br />

Bild: <strong>Quality</strong> Engieering<br />

Welche Lösungen für die Elektromobiliät Zeiss im<br />

vergangenen Jahr auf der Control<br />

gezeigt hat, sehen Sie in diese Video:<br />

http://hier.pro/X0ufK<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 51


:: Technik<br />

3D-Multisensor-Koordinatenmesstechnik sichert bei Vitz die Präzisionsfertigung<br />

Ohne Messen geht nichts mehr<br />

Die Messtechnik spielt beim Stanz- und Biegetechnikspezialist Johann Vitz in Velbert seit jeher<br />

eine zentrale Rolle. Geschäftsführer Michael Vitz ist überzeugt davon, dass vor allem die<br />

3D-Multisensor-Koordinatenmesstechnik von Werth dem Familienunternehmen in vielen<br />

Fällen einen Wettbewerbsvorsprung sichert.<br />

Vitz fertigt mit rund 300 Mitarbeitern und über 350<br />

modernen Produktionsmaschinen Federn, Stanz- und<br />

Biegeteile aus Rund- und Flachmaterial sowie Abschirmtechnik<br />

für die Elektronikindustrie. „Unsere Spezialität<br />

ist die Verarbeitung von hartem und dünnem<br />

Material von 4 mm bis zu 40 μm Folienstärke“, betont<br />

der Geschäftsführer. Die Kunden kommen vor allem aus<br />

Industriebereichen wie Automobil, Telekommunikation,<br />

Haushaltsgeräte und Maschinenbau. Sie schätzen laut<br />

Vitz „die Flexibilität und Innovationskraft unseres Unternehmens<br />

sowie die hohen Qualitätsstandards unserer<br />

Produkte“.<br />

Für die Qualität macht er sowohl seine erfahrenen<br />

Mitarbeiter als auch die hochwertige Produktions- und<br />

Messtechnik verantwortlich: „Modernste Prüfgeräte in<br />

der Fertigung und Qualitätsabteilung sind die Basis für<br />

präzise, individuelle und kostengünstige Produktlösungen.“<br />

Schon seit vielen Jahren arbeitet sein Unternehmen<br />

mit Messgeräten von Werth Messtechnik – ursprünglich<br />

um Drahtbiegeteile mit hohen Qualitätsanforderungen<br />

optisch zu messen. 1989 wurde dafür der<br />

Messprojektor Optimus angeschafft, der noch heute im<br />

Einsatz ist. Von herkömmlichen Profilprojektoren unterscheidet<br />

er sich durch sein integriertes „Tastauge“, einem<br />

Glasfasersensor zur vollautomatischen Kantenerkennung,<br />

der bereits in den 1970er Jahren von Werth<br />

Messtechnik vorgestellt wurde.<br />

Optische Messmethoden sind bei Vitz – bedingt<br />

durch das Produktprogramm, das viele dünnwandige<br />

und filigrane Teile enthält – von besonderer Bedeutung.<br />

Das berührungslose Messen vermeidet Fehler, die durch<br />

das Nachgeben des Teils beim mechanischen Antasten<br />

entstehen könnten. So investierten die Vitz-Verantwortlichen<br />

1996 in ihr erstes Video Check S Messgerät mit<br />

Bildverarbeitungs-Sensorik von Werth, dem 1999 ein<br />

Scope Check S folgte. „Werth war schon immer führend<br />

im Bereich der optischen Messtechnik“, sagt Michael<br />

Vitz zur damaligen Entscheidung. „Und wenn es auf<br />

hochpräzise Messergebnisse ankommt, führt bei uns<br />

kein Weg an Werth vorbei. Denn wir durften mehrfach<br />

feststellen, dass wir durch diese 3D-Koordinatenmessgeräte<br />

einen Wettbewerbsvorteil erreichen.“<br />

Als Beispiel führt er die berührungslose Messung von<br />

Ebenheiten an Flächen an: „Diesbezüglich waren wir<br />

mit der Werth Bildverarbeitung inklusive Zoom und integriertem<br />

Autofokus schon Ende der 90er Jahre weit<br />

fortgeschritten. Wir konnten Ebenheiten mit hoher Wiederholbarkeit<br />

messen, was den meisten Mitbewerbern<br />

nicht gelang.“ Das verschaffte Vitz eine gute Auftragslage,<br />

insbesondere im Bereich Abschirmtechnik. Die Spezialisten<br />

für Stanzbiegeteile bekamen beispielsweise<br />

den Auftrag, Abschirmbleche für Mobiltelefone zu produzieren,<br />

die eine Ebenheit von 0,1 mm aufweisen<br />

mussten.<br />

Der Autor<br />

Der Video Check IP im<br />

QS-Messraum wurde<br />

mehrfach aktualisiert,<br />

zuletzt mit dem schaltenden<br />

Taster TP200 und<br />

einem Drehschwenkgelenk.<br />

Rechts daneben ist<br />

der Offline-Programmierplatz<br />

zu sehen<br />

Bild: Werth<br />

Wolfgang Klingauf<br />

K+K-PR<br />

im Auftrag von<br />

Werth Messtechnik<br />

www.werth.de<br />

52 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Highlight im QS-Messraum bei Vitz ist der Scope Check FB-DZ, ein Portal-<br />

Messgerät von Werth mit zwei unabhängigen Pinolen für die optische und<br />

die taktile Messung Bild: Werth<br />

Um diese und ähnliche Aufgaben noch schneller und<br />

präziser erfüllen zu können, investierten sie 2002 in einen<br />

weiteren Video Check S 400 mit zwei optischen<br />

Strahlengängen. Zusätzlich zur flexiblen Zoomoptik ist<br />

ein Festoptikstrahlengang mit hochgenauem Lasersensor<br />

zum schnellen Scannen integriert. Die hohe und<br />

langzeitstabile Präzision dieser Geräteserie wird durch<br />

ein einzigartiges Führungssystem gewährleistet. Die<br />

Vorspannung der Lagerung wird durch Magnet- und<br />

Schwerkraft erzeugt. Dieses reduziert erheblich die innere<br />

Reibung der Lagerung und minimiert damit das<br />

Umkehrspiel der Messachsen, was zu einer sehr geringen<br />

Längenmessabweichung führt.<br />

Taktile Sensoren ergänzen die Optik, um<br />

unterschiedliche Verfahren in einem Gerät zu nutzen<br />

Christian Franke, Bereichsleiter Qualitätssicherung, ist<br />

unter anderem für die Beschaffung und Weiterentwicklung<br />

der Messtechnik zuständig. Er weist auf die Multisensorik<br />

hin, eine Stärke der Werth-Messgeräte: „Unsere<br />

ersten 3D-Koordinatenmessgeräte von Werth waren<br />

zunächst nur mit optischen Sensoren ausgestattet.<br />

Schon bald haben wir taktile Messverfahren nachgerüstet<br />

und fortan nur noch Multisensorgeräte bestellt.<br />

Denn die Vorteile, unterschiedliche Verfahren in einem<br />

Gerät zu nutzen, sind für uns von großer Bedeutung.“<br />

So können die Mitarbeiter in der Qualitätssicherung<br />

von Produkt zu Produkt entscheiden, welche Merkmale<br />

mit welchem Sensor gemessen werden – je nach erforderlicher<br />

Genauigkeit und womit sie schneller zum Ergebnis<br />

kommen. Patrick Fornalik, einer von vier Mitarbeitern<br />

in der Qualitätssicherung, die täglich an den<br />

Messgeräten arbeiten, bestätigt: „Das Schöne an der<br />

Multisensortechnik ist, dass wir immer im gleichen Koordinatensystem<br />

bleiben, ganz egal, ob wir optisch oder<br />

taktil messen. Da ist kein fehlerbehaftetes Umspannen<br />

auf andere Geräte oder Umrechnen von Sensorpositionen<br />

erforderlich.“<br />

Der Messraum als Zentrale<br />

für Erstbemusterung und Programmierung<br />

Fornaliks Arbeitsplatz ist der QS-Messraum, in dem sich<br />

heute neben einem Win Werth Offline-Programmierplatz<br />

auch der älteste der vorhandenen Video Check S<br />

400 befindet. 1999 gekauft, ließ Vitz ihn immer wieder<br />

auf den aktuellen Stand der Technik bringen. Erst mit<br />

dem schaltenden Taster TP20, dann mit dem Werth Fasertaster,<br />

und schließlich wurde der TP20 gegen einen<br />

TP200 mit Drehschwenkgelenk getauscht. „Werth liefert<br />

langzeitpräzise Mechanik und macht es möglich,<br />

auch die Software älterer Geräte immer auf aktuellen<br />

Stand zu bringen“, hebt QS-Leiter Christian Franke her-<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 53


:: Technik<br />

Der Markt hat den Verantwortlichen bei Vitz klar gemacht, wie wichtig exaktes Messen ist,<br />

um die Artikel richtig fertigen und die Anforderungen der Kunden erfüllen zu können (v.l.n.r.):<br />

Geschäftsführer Michael Vitz, Christian Franke (Bereichsleiter Qualitätssicherung) und<br />

Patrick Fornalik (Mitarbeiter Qualitätssicherung) Bild: Werth<br />

vor. Der Video Check arbeitet mit dem aktuellen Release<br />

der Win Werth Messsoftware, wie auch alle anderen<br />

Messgeräte von Werth im Hause Vitz.<br />

Das zweite Messgerät im QS-Messraum ist der 2017<br />

gekaufte Scope Check FB-DZ 400 x 500, der mit einem<br />

Bildverarbeitungssensor samt patentierter Werth<br />

Zoom-Optik mit integriertem Laserabstandssensor<br />

Werth Laser Probe ausgestattet ist. Er enthält außerdem<br />

ein Drehschwenkgelenk für den messenden Taster<br />

SP25 und zwei taktil-optische Sensoren Contour Probe.<br />

„Dieses Messgerät in der Bauweise feste Brücke verfügt<br />

über zwei unabhängige Pinolen für die optische<br />

und die taktile Messung, wodurch sich beide Messprinzipien<br />

optimal kombinieren lassen“, erklärt Franke.<br />

Während der eine Sensor misst, bleibt die zweite Pinole<br />

außerhalb des Messbereichs in Parkposition. So sind die<br />

Geometrien am Werkstück von allen Seiten gut zugänglich<br />

– ohne jegliches Kollisionsrisiko. Die von Werth entwickelte<br />

Rückzugsachse für die Wechselstation des Tasters<br />

ermöglicht es, ohne Verlust von Messbereich verschiedenste<br />

Messtaster vollautomatisch einzuwechseln.<br />

Dazu wird die Wechselstation über die Achsen des<br />

Koordinatenmessgeräts aus der Parkposition in den<br />

Messbereich geschoben und anschließend wieder außerhalb<br />

geparkt.<br />

„Das Messgerät nutzen wir hauptsächlich für unsere<br />

Erstbemusterung“, erklärt Fornalik. „Es misst sehr<br />

schnell, und durch die umfangreiche Sensorausstattung<br />

sowie dem großen Messbereich können wir auch komplizierte<br />

Bauteile in allen Positionen abscannen.“ Fornalik<br />

und seine Kollegen nutzen den Scope Check FB-DZ<br />

zudem, um Messprogramme für die anderen 3D-Koordinatenmessgeräte<br />

von Werth zu erstellen, die in der Fertigung<br />

eingesetzt werden. „Unsere Produktionsmitarbeiter<br />

und Werkzeugbauer benötigen zum Teil anspruchsvolle<br />

Programme, die sich Offline nur schwer erstellen<br />

lassen würden“, so Fornalik. „Da unser Portalgerät<br />

zu den anderen Messgeräten abwärtskompatibel ist,<br />

tun wir uns hier viel leichter mit dem Programmieren<br />

und blockieren keine Kapazitäten im Fertigungsmessraum.<br />

Im Gegenteil. Das Portalgerät fungiert auch als<br />

Backup, falls dort ein Messgerät ausfällt.“<br />

Im Fertigungsmessraum messen die Werker selbst –<br />

etwa zur Kontrolle des Produktionsprozesses<br />

Den Fertigungsmessraum nutzen Produktionsmitarbeiter<br />

und Werkzeugmacher bei Vitz zum Einfahren der<br />

Maschinen, zur Begleitung und Kontrolle des Produktionsprozesses<br />

sowie bei Änderungen am Werkzeug. Zur<br />

Ausstattung gehören ein Scope Check S sowie zwei Video<br />

Check S.<br />

Der Scope Check S wird vor allem für vollautomatische<br />

Messungen von Steckerkontakten genutzt, die in<br />

großen Stückzahlen für die Automobilindustrie produziert<br />

werden. Der Video Check S aus dem Jahr 2002 enthält<br />

die Festoptik mit dem integrierten Werth Laser Probe<br />

WLP, was ihn für schnelle hochgenaue Flächenmessungen<br />

in hoher Punktedichte prädestiniert.<br />

Messgerät Nummer drei ist der jüngste Video Check<br />

S 400, umfangreich ausgestattet mit dem Werth Zoom<br />

und WLP, einem messenden Taster SP25M und zwei taktil-optischen<br />

Tastschnittsensoren Werth Contour Probe<br />

WCP, ergänzt durch eine Tasterrückzugsachse und eine<br />

54 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Mit dem taktil-optischen Tastschnittsensoren Werth Contour Probe<br />

WCP lassen sich Wellenprofile sehr gut messen Bild: Werth<br />

Die Tasterwechselstation für den WCP wurde vor zwei Jahren nachgerüstet.<br />

Werth hat diese so konstruiert, dass sie außerhalb des<br />

Messbereiches platziert ist und nur zum Tasterwechsel in den Messbereich<br />

positioniert wird Bild: Werth<br />

Parkstation für die Sensoren. „Wir nutzen diesen Video<br />

Check in erster Linie für Konturprüfungen einer bis zu<br />

270 mm breiten und nur 65 μm dicken Katalysatorfolie,<br />

die unser Kunde in Rußpartikelfiltern einsetzt“, erklärt<br />

Fornalik. „In diese Folie stanzen wir ein Wellenprofil und<br />

diverse Löcher. Vor allem durch den Tastschnittsensor,<br />

der sich auf Grund des Multisensor-Konzeptes in Werkstückkoordinaten<br />

positionieren lässt, sind wir in der Lage,<br />

alle Merkmale präzise, schnell und wiederholbar zu<br />

messen.“<br />

Schnell bedeutet, dass der automatisierte Vorgang<br />

heute nur noch 12 min dauert. Zum Vergleich: Früher<br />

dauerte es 1 h, als noch jede einzelne Kontur per Hand<br />

auf einem klassischen Konturmessgerät gemessen werden<br />

musste.<br />

Reproduzierbare Messergebnisse<br />

optimieren die Fertigung<br />

Wie wichtig das Messen in der Fertigung auch aus wirtschaftlicher<br />

Sicht ist, macht Geschäftsführer Vitz am<br />

Beispiel der Katalysatorfolie deutlich: „Beim Einrichten<br />

der Stanzmaschine auf das sehr eng tolerierte Produkt<br />

sind meist mehrmalige Korrekturen erforderlich, die<br />

dank der schnellen Messungen durch den Werker selbst<br />

nur noch wenig Zeit beanspruchen. Das reduziert die<br />

Maschinenstillstandzeiten extrem.“<br />

Auch in der Produktionsbegleitung und Prozesssteuerung<br />

zahlt sich die Messtechnik aus. Die Werker<br />

nehmen in gewissen Abständen Stichproben, die sie im<br />

Fertigungsmessraum nach Vorgaben der Qualitätssicherung<br />

auf den jeweils geeigneten Messgeräten von<br />

Werth messen. Sie erkennen, wenn sich Maße verändern<br />

und können dementsprechend nachjustieren.<br />

Da die Messdaten regelmäßig reproduzierbar erfasst<br />

und protokolliert werden, erhalten die Verantwortlichen<br />

auch verlässliche Aussagen über langfristige Trends im<br />

Produktionsverlauf und können entsprechende Maßnahmen<br />

einleiten. Die Daten dienen auch als Referenz<br />

gegenüber dem Kunden.<br />

Die Erfahrung der vergangenen Jahre hat Geschäftsführer<br />

Vitz und seinen Mitarbeitern gezeigt, wie wichtig<br />

exaktes Messen ist, um wirtschaftlich fertigen und die<br />

Anforderungen der Kunden erfüllen zu können: „Da diese<br />

immer weiter steigen, müssen wir auch in der Messtechnik<br />

up to date bleiben. Wahrscheinlich werden wir<br />

als nächstes in die Computertomographie von Werth<br />

investieren, die vollumfängliche 3D Messdaten in nur<br />

einer Messung liefert.“<br />

■<br />

Webhinweis<br />

Ein Video von Werth zum Portal-Messgerät Scope<br />

Check für die optische und die taktile<br />

Messung sehen Sie hier:<br />

http://hier.pro/BSH6Z<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 55


:: Technik<br />

Die X-Orbit wurde zur automatisierten<br />

3D-Koordinatenmessung<br />

nahtlos in die<br />

Produktionslinie für Elektroden<br />

und Formeinsätze integriert<br />

Bild: Wenzel<br />

Automatisierte Formenprüfung<br />

Stabil und präzise<br />

Chyuan, ein Hersteller von Spritzgussformen, hat eine automatisierte 3D-Koordinatenmessung<br />

nahtlos in seine Produktionslinie integriert. Das Unternehmen setzt dabei auf Maschinen von<br />

Wenzel. Aufgrund von Herausforderungen wie Vibrationen und Temperaturschwankungen war<br />

besonders die Stabilität der Technologie gefragt.<br />

Bei den Formenherstellern hat die Einführung<br />

von Präzisions- und Hochleistungsformen<br />

in den vergangenen Jahren zu immer<br />

höheren Qualitätsanforderungen geführt.<br />

Die Präzision der Form wird durch die Maßgenauigkeit<br />

der Elektrode bestimmt. Daher<br />

ist es von entscheidender Bedeutung, vor<br />

der Formverarbeitung genaue Messungen<br />

der Größe und Form der Elektrode durchzuführen.<br />

Die Autorin<br />

Zhao Lili<br />

Marketing Specialist<br />

Wenzel Measuring<br />

Machines<br />

www.wenzel-group.com<br />

Das Unternehmen Changyuan Technology<br />

(Chyuan) aus China, hat sich auf die Entwicklung<br />

und Herstellung von Automobil-<br />

Spritzgussformen spezialisiert. Mit einer geplanten<br />

Produktionskapazität von 450 Millionen<br />

Formen ist das Unternehmen einer<br />

der größten Einzelhersteller von Kfz-Spritzgussformen<br />

in Nordchina.<br />

Zur effizienteren Herstellung von Präzisionsformen<br />

hat Chyuan in seinem neuen<br />

Werk eine vollautomatisierte Produktionslinie<br />

für Elektroden und Formeinsätze in Betrieb<br />

genommen. Diese ermöglicht die Integration<br />

von Demontage-, Verarbeitungs-, Inspektions-,<br />

Reparatur- und Offline-Prozessen<br />

für die Elektroden.<br />

Da das eingesetzte Messsystem der<br />

Schlüssel einer optimalen Qualitätssicherung<br />

ist, bevorzugt Chyuan den Einsatz von<br />

Koordinatenmessgeräten. Diese bieten eine<br />

sehr effektive Methode zur Messung und Erfassung<br />

von Dimensionsdaten. So kann ein<br />

Koordinatenmessgerät eine Vielzahl von<br />

Werkzeugen zur Messung der Oberflächenbeschaffenheit<br />

und teure kombinierte Lehren<br />

ersetzen. Außerdem reduziert es den<br />

Zeitaufwand für komplexe Messungen von<br />

Stunden auf Minuten und garantiert sowohl<br />

die Effizienz als auch die Genauigkeit<br />

der Messung von Größe, Form und Lagetoleranz<br />

der Elektroden.<br />

Automatisierte Messungen in der<br />

direkten Produktionsumgebung<br />

Chyuan setzt auf die Wenzel-Koordinatenmessgeräte<br />

X-Orbit 77 und LHF 2517. Die<br />

Zahlen stehen für das Messvolumen in der<br />

X- und Z-Achse von 700 mm x 700 mm beziehungsweise<br />

2500 mm x 1700 mm. Die<br />

X-Orbit wurde 2019 zur automatisierten<br />

3D-Koordinatenmessung nahtlos in die Produktionslinie<br />

für Elektroden und Formeinsätze<br />

integriert (siehe Kasten). Das CNC-Portalmessgerät<br />

ist sehr gut für die Shopfloor-<br />

Umgebung geeignet und kann mit schal-<br />

56 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Die LHF 2517 ist ein Großportalmessgerät in Gantry- und Brückenbauweise für<br />

mittlere und große Werkstücke Bild: Wenzel<br />

tenden, messenden und optischen Sensoren<br />

bestückt werden.<br />

Die LHF 2517 ist ein Großportalmessgerät<br />

in Brückenbauweise für mittlere und<br />

große Werkstücke. Die bodenebene Bauweise<br />

der LHF ermöglicht eine einfache Bestückung<br />

mit großen Teilen bei hoher Bewegungsfreiheit<br />

für den Anwender. Der Doppelantrieb<br />

in der Y-Achse der LHF sorgt für<br />

hohe Messgeschwindigkeiten und eine ausgezeichnete<br />

Stabilität der Führungen.<br />

Messdurchsatz und Stabilität<br />

der Maschine geben den Ausschlag<br />

Die Integration in die Fertigungsumgebung<br />

ist grundsätzlich eine Herausforderung. Vibrationen<br />

und Temperaturschwankungen,<br />

die dort herrschen, erschweren den Einsatz<br />

eines hochpräzisen Koordinatenmessgeräts.<br />

Dass dies mit den Wenzel-Geräten möglich<br />

ist, war ein wichtiges Argument für die<br />

Technologie.<br />

Die Entscheidung für Wenzel fiel nach einem<br />

strengen Auswahlprozess. „Erstens erfordert<br />

unsere automatisierte Produktionslinie<br />

eine sehr stabile Messmaschine“, erklärt<br />

Quang Hang, Qualitätsmanager bei<br />

Chyuan. „Bei den Messgeräten von Wenzel<br />

sind die Luftlagerführungen in die Granitbasisplatte<br />

integriert. Die drei Achsen sind einheitlich<br />

aus Granit und die Oberfläche wird<br />

mit hoher Präzision per Hand geläppt.“ Dies<br />

gewährleiste langfristige Stabilität.<br />

Außerdem verfüge Wenzel über ein ausgeklügeltes<br />

automatisches Prüfsystem für<br />

Elektroden, welches das automatische Beund<br />

Entladen verschiedener Werkstücke, die<br />

automatische Identifizierung, Erkennung<br />

und Interpretation der Prüfergebnisse sowie<br />

die automatische Speicherung der Messergebnisse<br />

realisieren kann.<br />

„Unserer Techniker reisten vor der Anschaffung<br />

zu einem bekannten Formenbauunternehmen<br />

in Europa, um sich den erfolgreichen<br />

Einsatz der Messlösung von Wenzel<br />

live vor Ort anzuschauen“, so Quang Hang.<br />

„Der hohe Messdurchsatz und die ausgezeichnete<br />

Stabilität der Messmaschinen<br />

überzeugten uns schließlich.“<br />

Der Qualitätsmanager führt weiter aus,<br />

dass die Bediener mit der Lösung sehr zufrieden<br />

sind, da die Koordinatenmessgeräte<br />

intuitiv und einfach zu bedienen sind. Auch<br />

von dem Service ist er angetan. Er freut sich<br />

auf eine weiterhin kooperative und erfolgreiche<br />

Partnerschaft.<br />

■<br />

Automatisiert und inline<br />

Workflow für das Messen der Elektroden:<br />

:: Automatisiertes Be- und Entladen der Werkstücke<br />

auf dem Koordinatenmessgerät mit einem<br />

Roboter<br />

:: Automatische Identifizierung von Werkstückinformationen<br />

durch den RFID-Chip<br />

:: Automatische Messung: Nach der Identifizierung<br />

der verschiedenen Werkstückinformationen werden<br />

diese automatisch mit dem Messprogramm<br />

abgeglichen, um die Messung abzuschließen.<br />

:: Automatische Sortierung: Nach der Messung werden<br />

die entsprechenden Messergebnisse der RFID-<br />

Chip-Werkstückinformationen automatisch gespeichert,<br />

der Status des Werkstücks wird automatisch<br />

als qualifiziert oder nicht qualifiziert identifiziert,<br />

und die qualifizierten und nicht qualifizierten<br />

Werkstücke werden automatisch in das Rack<br />

sortiert.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 57


:: Technik<br />

Messtechnik für die Elektromobiliät<br />

Deformationen von<br />

Zelloberflächen auf der Spur<br />

Zunehmend werden sogenannte Pouch-Bag-Akku-Zellen für die Elektromobilität verwendet.<br />

Inwieweit sich deren Zelloberflächen im Lade- und Entladevorgang sowie unter thermischer<br />

Belastung verändern, hat der Göppinger Messdienstleister Topometric mit Hilfe der<br />

Deformationsanalyse geprüft.<br />

Hier zeigt sich das Verhalten<br />

der Zellwände bei<br />

Temperaturänderungen<br />

Bild: Topometric<br />

Der Autor<br />

Markus Geiger<br />

Teamleiter<br />

3D-Bewegungsanalyse,<br />

Optische Messtechnik<br />

Topometric<br />

www.topometric.de<br />

Entscheidend für den Erfolg von Elektrofahrzeugen am<br />

Markt ist vor allem die Reichweite, die in erster Linie von<br />

der Leistungsfähigkeit der eingesetzten Akkumulatoren<br />

abhängt. In der Elektromobilität werden Akkus in unterschiedlichen<br />

Formaten eingesetzt. Dieses sind traditionell<br />

Akku-Zellen mit einem runden (zylindrisch) oder<br />

eckigen Querschnitt (prismatisch), die mit einem starren<br />

und massiven Metallgehäuse ummantelt sind. Zunehmend<br />

kommen aber auch sogenannte Pouch-Zellen<br />

zum Einsatz, die meist mit flexiblen kunststoffbeschichteten<br />

Hüllen auf Aluminiumbasis umschlossen werden.<br />

Aus den Zell-Geometrien ergeben sich unterschiedliche<br />

Bedarfe an das Volumen im Fahrzeug. Weitere Kriterien<br />

wie Energiedichte, Kosten, Sicherheit, Lebensdauer, Umgebungsbedingungen,<br />

Abmessungen, Integrationsmöglichkeiten<br />

und Wärmeentwicklung der Zellen sind<br />

ebenfalls zu berücksichtigen.<br />

Eigenschaften und Form der Akkus können durch<br />

chemische, physikalische und thermische Einflüsse verändert<br />

werden. Äußere Krafteinwirkungen können<br />

Stauchungen oder Dehnungen der Oberflächen verursachen.<br />

Zylindrische und prismatische Akkus mit einem<br />

massiven Gehäuse können einem größeren Druck ohne<br />

Verformung standhalten. Pouch-Zellen sind jedoch aufgrund<br />

der relativ dünnen Außenhülle gegenüber mechanischen<br />

Beschädigungen empfindlich. Inwieweit<br />

sich die Zelloberfläche einer Pouch-Bag-Akku-Zelle im<br />

Lade- und Entladevorgang sowie unter thermischer Belastung<br />

verändert, hat Topometric mit Hilfe der Deformationsanalyse<br />

geprüft.<br />

Die Wahl des Messverfahrens wurde aufgrund des<br />

Beratungsgesprächs mit dem Kunden festgelegt: Im Fall<br />

der Pouch-Bag-Akku-Zelle bestand die Anforderung darin,<br />

sowohl die reine Bewegung als auch die Deformation<br />

der Akku-Zelle zu prüfen. Das heißt, es müssen neben<br />

Punkten auch Flächen dynamisch gemessen werden.<br />

Um zu ermitteln, an welcher Position der Zelle die<br />

Veränderungen während des Ladevorgangs auftreten,<br />

wurde das Verfahren der 3D-Bewegungsanalyse mittels<br />

Bildkorrelation gewählt. Hierbei werden während der<br />

Verformung mehrere Bilder des Bauteils aufgenommen.<br />

Durch den Einsatz von zwei Kameras können Verschiebungen<br />

und Dehnungen dreidimensional gemessen<br />

werden. Anhand der gewonnenen Bildinformationen<br />

können einzelne Bildbereiche hochgenau analysiert<br />

werden. Es wurde die Änderungen der Oberfläche in allen<br />

Achsrichtungen erfasst, sodass daraus die lokalen<br />

Änderungen der Fläche – wie Dehnung und Stauchung<br />

– abgeleitet werden konnte. Der Fokus lag dabei auf der<br />

gesamten Dickenänderung der Zelle und dem damit zusammenhängenden<br />

Bauteilverhalten im Bereich der<br />

Ableiter.<br />

Selbst kleinste Änderungen können gemessen werden<br />

Um die Flächendaten zu ermitteln, wird auf das Objekt<br />

mit einem Farbspray ein stochastisches Muster aufgetragen.<br />

Das heißt, es wird eine weiße Grundierung mit<br />

einem schwarzen, zufälligen Muster versehen. Im Kamerabild<br />

teilt die Bildverarbeitungssoftware dann die<br />

Oberfläche des Messobjekts in viele kleine Einzelbereiche<br />

von wenigen Pixeln ein. Durch die Eindeutigkeit des<br />

Musters in jedem Messbereich kann nicht nur die<br />

3D-Koordinate von jedem Bereich berechnet und somit<br />

Bewegung festgestellt werden. Auch durch Verformung<br />

hervorgerufene Änderungen an den einzelnen Messstellen<br />

können durch die Musterkennung berechnet<br />

werden. Diese Änderungen werden anhand des Kontrastunterschieds<br />

des Musters im Bild, selbst im Subpixelbereich,<br />

festgestellt. Dadurch können auch kleinste<br />

58 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Änderungen gemessen werden.<br />

Unter Berücksichtigung der angrenzenden<br />

Messstellen, kann für<br />

jeden einzelnen 3D-Punkt eine<br />

Aussage über Dehnungen oder<br />

Stauchungen gemacht werden.<br />

Zur Erfassung der mit dem<br />

Kontrastspray vorbereiteten Oberflächen<br />

arbeitet Topometric mit<br />

dem Aramis SRX Sensor von GOM.<br />

Mit einer Auflösung von 12 Mpx<br />

pro Kamera können insbesondere<br />

bei kleineren Messvolumina sehr<br />

hohe Ortsauflösungen erreicht<br />

und dadurch die Genauigkeit gesteigert<br />

werden. Ein Messvolumen<br />

von 260 x 200 x 80 mm deckt<br />

die Fläche des zu messenden<br />

Pouch-Bag-Akkus mit den Maßen<br />

160 x 160 mm perfekt ab.<br />

Für den Messvorgang hat Topometric<br />

den Sensor mit einer 300<br />

mm breiten Basis montiert, sodass<br />

ein uneingeschränkter Zugang<br />

zu der Oberfläche der Akku-Zelle besteht. Dadurch<br />

wurde auch der parallellaufende Messvorgang der Wärmebildkamera<br />

ermöglicht. Um den Kontrast in den Kameraaufnahmen<br />

zwischen Grundierung und Musterpunkten<br />

weiter zu verstärken und die Zuordnung der<br />

einzelnen Bildstufen zu verbessern, wurde die Pouch-<br />

Bag-Akku-Zelle zusätzlich mit einem speziellen LED-<br />

Licht ausgeleuchtet.<br />

Die Messung erfolgte über einen Zeitraum von 3 h. In<br />

dieser Zeit wurde alle 5 s ein Stereobildpaar aufgenommen.<br />

Die Mess-Software wertete diese auf Basis der vorliegenden<br />

Parameter auf. Anschließend wurden die Da-<br />

ten hinsichtlich der Dickenänderung analysiert und zur<br />

Visualisierung als Falschfarbenvergleich über das Kamerabild<br />

gelegt. Beim Falschfarbenvergleich werden Farben<br />

verwendet, die von der eigentlichen Farbgebung<br />

abweichen. Ziel ist es, die Nuancen in einem Bild stärker<br />

unterscheidbar zu machen. Der Falschfarbenvergleich<br />

liefert schnell und umfassend Details über die Geometrie<br />

des Bauteils beziehungsweise über Segmente des<br />

Bauteils. Der Temperaturausdehnungskoeffizient für<br />

die Pouch-Bag-Zelle kann anschließend durch die Kombination<br />

von 3D-Oberflächendaten und den Aufnahmen<br />

der Wärmebildkamera errechnet werden. ■<br />

Die Dickenänderung<br />

der Zelloberfläche der<br />

Pouch-Bag-Akkuzelle<br />

während des Lade- und<br />

Entladevorgangs<br />

Bild: Topometric<br />

Null-Fehler-Strategie<br />

in der Produktion<br />

ZEISS GUARDUS<br />

Die Welten von Qualitäts- und<br />

Produktions-Management verschmelzen<br />

auf einer integrierten<br />

Software-Plattform.<br />

Das Ziel: Qualitätskosten runter,<br />

Produktions-Performance rauf.<br />

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die digitale Industrie 4.0-Zukunft.<br />

zeiss.com<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 59


:: Technik<br />

Christian Schwarz, Qualitätsprüfer bei KTM Motorsport, bei der Durchführung eines 3D-Scans eines Motorradrahmens Bild: Creaform<br />

KTM Motorsport setz auf 3D-Scanner von Creaform für die Qualitätssicherung<br />

Mit Mensch und Messtechnik<br />

zur Maschinenbestzeit<br />

Für den Bau von Hochleistungsmotorrädern sind rennerprobte Komponenten und Teile<br />

erforderlich. KTM Motorsport setzt 3D-Scanlösungen von Creaform ein, um Motorradteile<br />

unterschiedlicher Formen, Größen und Komplexität zu prüfen und Materialabweichungen in den<br />

Turnaround-Zeiten zwischen den Rennläufen zu erfassen.<br />

Der Autor<br />

Simon Côté<br />

Produkt Manager<br />

Creaform<br />

www.creaform3d.com<br />

Hochleistungs-Straßen- und Offroad-Sportmotorräder<br />

sind die Spezialität von KTM mit Sitz in Mattighofen/Österreich.<br />

Der Rennsportableger des Unternehmens, KTM<br />

Motorsport, hat sich im Laufe der Jahre einen Namen<br />

auf den weltweiten Rennstrecken gemacht. Der Bau von<br />

Sportmotorrädern für den Rennsport erfordert Liebe<br />

zum Detail. Designer und Ingenieure müssen hochwertige<br />

Materialien auswählen und verschiedene geometrische<br />

Teile mit engen Toleranzen herstellen. Ein Scan<br />

des gesamten Motorrads ist wichtig, um zu gewährleisten,<br />

dass alles zusammenpasst.<br />

Sportmotorräder sind jedoch so konstruiert, dass sie<br />

extremen Bedingungen standhalten und auf der Rennstrecke<br />

an ihre Grenzen stoßen. Zwangsläufig ändern<br />

sich die Teileparameter und unterliegen während eines<br />

Rennens Abweichungen. Daher muss das Testteam in<br />

der Lage sein, diese Abweichungen direkt auf der Rennstrecke<br />

zu messen und nicht nur, wenn das Motorrad im<br />

Werk geparkt ist. Dies erfordert eine flexible Messlösung.<br />

KTM Motorsport arbeitet dafür mit dem Metrascan<br />

3D Scanner von Creaform und der Software Polyworks<br />

Inspector von Innovmetric und kann mit dieser Lösung<br />

viele Daten ohne Oberflächenvorbereitung erfassen.<br />

Der Scanner wird für Qualitätskontrollen und Maßprüfungen<br />

wie Verschleiß- und Ausfallanalysen eingesetzt<br />

und erlaubt umfassende Messungen von Motorradkomponenten,<br />

unabhängig von deren Größe, Geometrie<br />

und Oberfläche. Im Gegensatz zur Berührungsprüfung<br />

bietet das 3D-Scannen eine Gesamtansicht des inspizierten<br />

Teils und nicht nur einzelner Punkte.<br />

Die Verschleiß- und Crash-Analyse von Rahmen und<br />

Fahrgestell erfolgt mit einem Scan-zu-CAD-Vergleich<br />

von einzelnen Komponenten bis zum gesamten Fahrzeug.<br />

Dazu scannt das Qualitätskontrollteam das gesamte<br />

Motorrad und fügt die Teile in STL-Daten ein, um<br />

60 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


sie mit den CAD-Dateien zu vergleichen. Daher müssen<br />

das Scan-Tool und die Software-Suite leicht zu verstehen<br />

und zu verwenden sein, ohne dass umfangreiche<br />

Schulungen erforderlich sind. Plug-and-Play-Tools und<br />

benutzerfreundliche Oberflächen erleichtern den Ingenieuren<br />

das Verständnis und helfen ihnen, Verbesserungen<br />

zu entdecken, die sie dem Design hinzufügen<br />

können.<br />

Die 3D-Scanlösung punktet mit<br />

hoher Portabilität und Vielseitigkeit<br />

Vorteile der kombinierten Lösung von 3D-Scanner und<br />

Polyworks-Software sind die Portabilität und Vielseitigkeit:<br />

Sie kann nicht nur für mehrere Anwendungen –<br />

Erstprüfung von Teilen, Lieferanten-Compliance, Reverse-<strong>Engineering</strong>,<br />

3D-Modellierung usw. – sondern auch<br />

in verschiedenen, manchmal auch unvorhergesehenen<br />

Umgebungen eingesetzt werden.<br />

Bei KTM bedeutet das, dass die Scan-Ausrüstung zur<br />

Testrennstrecke gebracht werden kann und zuverlässige,<br />

hochwertige, präzise Messungen durchgeführt werden<br />

können, um zeitgerechte Entscheidungen zu treffen.<br />

Das KTM-Team war sich zuvor natürlich über die<br />

Material- und Komponentenveränderungen zwischen<br />

den Runden auf der Testrennstrecke bewusst. Aber mit<br />

der 3D-Scan-Technologie können nun auch einzelne<br />

Komponenten des Fahrwerks, der Karosserie und der<br />

Aufhängung analysiert werden, um minimale Abweichungen<br />

vom CAD-Design aufzudecken.<br />

Das Einrichten der Ausrüstung für eine scanbereite<br />

Konfiguration nimmt praktisch keine Zeit in Anspruch.<br />

Darüber hinaus können Benutzer glänzende Oberflächen<br />

scannen und profitieren von einer Echtzeit-Netzerzeugung<br />

und einer dynamischen Referenzierung. Dies<br />

ist für die Datenerfassung in der Werkstatt, im QS-Bereich<br />

oder an der Rennstrecke entscheidend.<br />

Im Kontext der Verschleißanalyse können Ingenieure<br />

die zwischen den Runden erfassten Daten heranziehen,<br />

um die Scan-Daten des Testmotorrads mit denen eines<br />

Neumotorrads zu vergleichen (Scan-zu-Scan-Vergleich),<br />

und so die geringsten Veränderungen aufdecken, Ursachen<br />

besprechen, sofort Schlüsse ziehen und die erforderlichen<br />

Anpassungen vornehmen. Das von KTM implementierte<br />

System zur schnellen Datenerfassung<br />

sorgt dadurch für Zeiteinsparungen von bis zu 50 %.<br />

Goscan 3D scannt den Fahrer<br />

sitzend auf dem Motorrad<br />

Creaform auch der Fahrer sitzend auf dem Motorrad gescannt.<br />

Die erfassten Daten können für Design-/Neudesignund<br />

Ergonomiezwecke herangezogen werden: Jeder<br />

Fahrer kann gescannt werden, um Daten zu erfassen,<br />

wie Abstand von Schulter zu Griffen, Winkel von Becken<br />

und Oberkörper, Abstand von Augen zu Instrumententafel<br />

usw. Die gewonnenen Daten werden bei KTM für<br />

die Produktentwicklung verwendet. Das 3D-Scannen erleichtert<br />

somit den Wissenstransfer und schlägt eine<br />

Brücke zwischen den Entscheidungsträgern bei der Designphase<br />

und dem Montageteam in der Werkstatt.<br />

Da die gesamte Sportmotorradlinie von KTM aus Premium-Komponenten<br />

besteht, benötigt das Qualitätsmanagementteam<br />

genaue Messgeräte, die entweder<br />

im Werk oder auf der Rennstrecke eingesetzt werden<br />

können. „Genauigkeit ist für uns das Wichtigste“, sagt<br />

Christian Schwarz, Qualitätskontrolleur Motorsport bei<br />

KTM. „Dies ist einer der Gründe, warum wir uns für den<br />

Metrascan 3D entschieden haben. Er ist sehr handlich<br />

und überall hin mitzunehmen.“<br />

Darüber hinaus hat die 3D-Scanlösungen von Creaform<br />

die Kommunikation zwischen den Teams für Design,<br />

Herstellung und Qualitätskontrolle verbessert.<br />

Jetzt können Daten einfach ausgetauscht werden. Beim<br />

3D-Scannen erfolgt eine engere Vernetzung, die der<br />

Gruppe Dynamik verleiht. Alle Teams können gescannte<br />

Daten verwenden und auf Basis derselben Informationen<br />

zusammenarbeiten.<br />

■<br />

Für die Analyse der mit<br />

dem Metrascan 3D<br />

Scanner gewonnenen<br />

Daten nutzt KTM Motorsport<br />

die Software Polyworks<br />

Inspector von<br />

Innovnetric Bild: Creaform<br />

Was für einen Einfluss haben die Position und Ergonomie<br />

des Fahrers auf die Schnelligkeit eines Motorrades?<br />

Zum Fahren des Motorrads braucht es einen Rennfahrer<br />

und desto besser dieser sich auf die jeweilige Aufgabe<br />

konzentriert, umso besser werden die Kurven durchfahren<br />

und Bestzeiten erzielt. Um konzentriert zu bleiben,<br />

muss der Fahrer bequem, aber nicht krumm sowie stabil,<br />

aber nicht verkrampft auf dem Motorrad sitzen. Bei<br />

KTM Motorsport wird daher mit dem Goscan 3D von<br />

Webhinweis<br />

Wie KTM das 3D-Scanning einsetzt, sehen Sie auch in<br />

diesem Video von Creaform:<br />

http://hier.pro/K4vmo<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 61


:: Technik<br />

In der Regel werden bei<br />

der Überwachung der<br />

Werkzeugatmung drei<br />

bis vier Wirbelstrom -<br />

systeme angebracht,<br />

die die Ausdehnung<br />

beziehungsweise die<br />

Spaltöffnung des<br />

Werkzeugs mikrometergenau<br />

bestimmen<br />

Bild: Micro-Epsilon<br />

Wirbelstrombasierte Sensoren sorgen für hohe Qualität beim Aluminiumdruckguss<br />

Damit das Werkzeug<br />

richtig atmet<br />

Bei der Werkzeugatmung handelt es sich um den schmalen Spalt, der zwischen den<br />

Werkzeughälften entsteht, wenn beim Aluminiumdruckguss-Prozess das Material unter Druck<br />

eingeschossen wird. Sie ist eine qualitätsentscheidende Größe im Druckgussprozess<br />

und lässt sich mit wirbelstrombasierten Sensoren überwachen.<br />

Der Autor<br />

Stefan Stelzl<br />

Produktmanager<br />

Sensorik<br />

Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

Aluminium-Druckgussteile vereinen Festigkeit mit geringem<br />

Gewicht. Zudem sind sie enorm leitfähig und in<br />

hohem Maß korrosionsbeständig. Bei der Verarbeitung<br />

des vielseitigen Materials ist Präzision gefragt, besonders<br />

wenn es um die Überwachung der Werkzeugatmung<br />

im Aluminiumdruckguss geht. Diese ist eine qualitätsentscheidende<br />

Größe, die sich darüber hinaus auf<br />

die Haltbarkeit des Werkzeugs auswirkt.<br />

Werden Aluminium-Druckgussteile gefertigt, ist hoher<br />

Druck von circa 600 bis 1.000 bar notwendig, um<br />

das flüssige, rund 700 bis 900 °C heiße Material in eine<br />

vorgewärmte Stahlform zu pressen. Die Schusszeit beträgt<br />

dabei nur etwa 50 bis 100 ms. Die Form, in die das<br />

Aluminium gepresst wird, besteht aus zwei Werkzeughälften,<br />

die mit einer Kraft von über 1.000 t Druck zusammengehalten<br />

werden. Beim Einspritzen entsteht<br />

durch den hohen Druck ein kleiner Spalt zwischen den<br />

Werkzeughälften. Dieser Vorgang wird als Werkzeugatmung<br />

bezeichnet. Wird dieser Spalt zu groß, wirkt sich<br />

das negativ auf den Herstellprozess aus, denn es entstehen<br />

Ausfransungen am Bauteil, sogenannter Flitter.<br />

Die Hersteller legen dem Produktionsprozess hohe<br />

Qualitätsanforderungen zugrunde, weswegen Flitter<br />

aufwendig nachgearbeitet werden muss und unausweichlich<br />

zu Zeitverlust und hohen Folgekosten führt.<br />

Ein weiterer negativer Aspekt sind Aluminiumrückstände,<br />

die am Werkzeug verbleiben. Sie führen zu erhöhtem<br />

Verschleiß und verringern dadurch die Standzeit<br />

des Werkzeugs.<br />

Eine einfache, schnelle sowie zuverlässige Überwachung<br />

der Werkzeugatmung leisten induktive Sensoren<br />

auf Wirbelstrombasis von Micro-Epsilon. Die Sensoren<br />

der Reihe Eddy NCDT 3005 sind wegen ihres robusten<br />

Aufbaus, des Preis-Leistungs-Verhältnisses und ihrer<br />

Kompaktheit für derlei OEM- und Serienapplikationen<br />

geeignet. Bei höheren Stückzahlen sind darüber hinaus<br />

Anpassungen an die kundenseitigen Anforderungen<br />

möglich. Die Sensoren sorgen für eine durchgehende<br />

und hochpräzise Spaltüberwachung und dadurch für einen<br />

effizienteren Herstellungsprozess.<br />

Das Wirbelstrommessprinzip nimmt unter den induktiven<br />

Messverfahren eine Sonderstellung ein. Der Ef-<br />

62 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Die Sensoren der Reihe<br />

Eddy NCDT 3005 sind<br />

wegen ihres robusten<br />

Aufbaus und ihrer<br />

Kompaktheit für die<br />

Überwachung der<br />

Werkzeugatmung sehr<br />

gut geeignet<br />

Bild: Micro-Epsilon<br />

fekt zur Messung via Wirbelstrom beruht auf dem Entzug<br />

von Energie aus einem Schwingkreis. Diese Energie<br />

ist zur Induktion von Wirbelströmen in elektrisch leitfähige<br />

Materialien nötig. Hierbei wird eine Spule mit<br />

Wechselstrom gespeist, worauf sich ein Magnetfeld um<br />

die Spule ausbildet. Befindet sich nun ein elektrisch leitender<br />

Gegenstand in diesem Magnetfeld, entstehen<br />

darin – gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz –<br />

Wirbelströme, die ein Feld bilden. Dieses Feld wirkt dem<br />

Feld der Spule entgegen, was eine Änderung der Spulenimpedanz<br />

nach sich zieht. Diese Impedanz lässt sich als<br />

Änderung der Amplitude und der Phasenlage der Sensorspule<br />

als messbare Größe am Controller abgreifen.<br />

Drei bis vier Wirbelstromsysteme<br />

sind in der Regel im Einsatz<br />

In der Regel werden bei der Überwachung der Werkzeugatmung<br />

drei bis vier Wirbelstromsysteme angebracht,<br />

die die Ausdehnung beziehungsweise die Spaltöffnung<br />

des Werkzeuges mikrometergenau bestimmen.<br />

Ein Messsystem besteht dabei aus einem kompakten<br />

und robusten Controller, der zusammen mit dem Kabel<br />

und dem Sensor eine feste Einheit bildet. Dieser integrierte<br />

Systemaufbau steigert die Robustheit und die<br />

Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflussfaktoren.<br />

Das System ist somit gegenüber der rauen Industrieumgebung<br />

mit hohen Temperaturen von bis zu<br />

100 °C am Sensor vor Staub, Schmutz, Vibrationen und<br />

Druck geschützt und liefert umgebungsunabhängig<br />

präzise Messergebnisse. Die kompakte Bauweise der<br />

Systeme ermöglicht eine einfache Integration auch in<br />

bereits bestehende Anlagen.<br />

Die wirbelstrombasierte Sensoren von Micro-Epsilon<br />

zeichnen sich im Gegensatz zu herkömmlichen induktiven<br />

Sensoren durch ihre hohe Genauigkeit, Grenzfrequenz<br />

und Temperaturstabilität aus. Die Systeme halten<br />

je nach Modell Temperaturen von bis zu +200 °C<br />

stand. Dank der aktiven Temperaturkompensation liefern<br />

sie auch bei Temperaturschwankungen hochgenaue<br />

Ergebnisse. Zudem werden bei einer Messfrequenz<br />

von bis zu 5 kHz Bewegungen sehr schnell erfasst.<br />

■<br />

Webhinweis<br />

Wie Wirbelstrom-Sensoren<br />

funktionieren, erklärt Micro-Epsilon<br />

in diesem Video:<br />

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

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 63


:: Technik<br />

ICI-Einsatz in der Mikroskopie: ein Ball<br />

Grid Arrays – aufgenommen mit<br />

einem 4μm-ICI-System und einer<br />

Inspektionsgeschwindigkeit von 27 mm<br />

pro Sekunde Bild: AIT<br />

Qualität steigern mit Inline Computational Imaging<br />

Besser, schneller und genauer<br />

Mit Inline Computational Imaging ist ein neues Verfahren für die kombinierte 2D- und<br />

3D-Inline-Inspektion verfügbar. Es arbeitet weitgehend unabhängig von den<br />

Oberflächeneigenschaften der geprüften Objekte und liefert in Echtzeit optimierte<br />

Farbbilder und detaillierte 3D-Tiefenmodelle. Dank neuer Entwicklungen lässt sich das<br />

Verfahren jetzt auch für die Mikroskopie einsetzen.<br />

Die Autorin<br />

Petra Thanner<br />

Research Engineer<br />

AIT Austrian Institute of<br />

Technology<br />

www.ait.ac.at<br />

In der Qualitätskontrolle ist es neben exakter<br />

3D-Vermessung immer öfter auch notwendig,<br />

aus unterschiedlichen Betrachtungs-<br />

und Beleuchtungsrichtungen zu inspizieren,<br />

um 100 % der Fehler zuverlässig<br />

erkennen zu können. Konventionelle One-<br />

Shot-Bildverarbeitungslösungen arbeiten<br />

mit einer fixen Kamera- und Beleuchtungsposition<br />

und stoßen damit in der industriellen<br />

Inspektion immer häufiger an ihre Leistungsgrenzen.<br />

Die am AIT entwickelte ICI-Technologie<br />

(Inline Computational Imaging) orientiert<br />

sich an den Anforderungen moderner Produktionsprozesse<br />

und nutzt die natürliche<br />

Transportbewegung des Objektes für die simultane<br />

Erfassung des Objekts unter verschiedenen<br />

Betrachtungs- und Beleuchtungsrichtungen.<br />

Auf diese Weise ahmt ICI<br />

die Vorgehensweise eines Menschen nach,<br />

der beim Prüfen einer glänzenden Oberfläche<br />

die Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel<br />

intuitiv variiert, um auch kleinste Defekte<br />

auszuspüren.<br />

ICI kann an unterschiedlichste Prüfgenauigkeiten<br />

und Inspektionsgeschwindigkeiten<br />

angepasst werden und eignet sich<br />

daher hervorragend für die Inspektion von<br />

vielerlei Materialien, über die Materialklassifikation<br />

bis hin zur Druckbildinspektion<br />

und Prüfung von Sicherheits-Features wie<br />

Hologrammen und taktilen Elementen.<br />

Sensorsystem nutzt den natürlichen<br />

Teiletransport<br />

Die ICI-Technologie kombiniert Lichtfeld (LF)<br />

und Photometrie (PS) in einem kompakten<br />

Setup. Das ICI-Sensorsystem besteht aus<br />

einer Kamera und zwei Beleuchtungen<br />

64 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


und nutzt den natürlichen Teiletransport,<br />

um eine Bildsequenz aufzunehmen, während<br />

sich das Objekt unter der Kamera vorbeibewegt.<br />

Jede Einzelaufnahme zeigt das Objekt<br />

dabei unter einem anderen Betrachtungsund<br />

Beleuchtungswinkel. Der so aufgenommene<br />

ICI-Bildstapel beinhaltet damit<br />

gleichzeitig Lichtfeldinformationen und<br />

photometrische Informationen.<br />

Die ICI-Algorithmen sind eine maßgeschneiderte<br />

Kombination aus Bestimmung<br />

des 3D-Höhenprofils und Oberflächenrekonstruktion<br />

und berechnen aus dem ICI-<br />

Bildstapel neben einer exakten und detailreichen<br />

3D-Rekonstruktion auch optimierte<br />

2D-Bilder wie High-Dynamic-Rage-, All-infocus-,<br />

Hellfeld-, Dunkelfeld-, Glanzreduktion-<br />

und Schattenreduktionsbilder.<br />

Detailausschnitt einer Wirebond-Komponente per ICI. Links:<br />

All-in- focus-Farbbild. Rechts: Tiefeninformation (3D) Bild: AIT<br />

Seine Stärke kann ICI dort am besten zeigen,<br />

wo höchste Genauigkeits- und Geschwindigkeitsanforderungen<br />

mit der Prüfung<br />

von komplexen Geometrien und herausfordernden<br />

Oberflächeneigenschaften<br />

zusammentreffen – wie zum Beispiel in der<br />

Elektronikfertigung, für metallische Oberflächen<br />

und im Verpackungs- und Sicherheitsdruck.<br />

Anwendungsbeispiel: Inspektion eines<br />

Chipsockels<br />

Ein Beispiel, das die Leistungsfähigkeit von<br />

ICI verdeutlicht, ist die Inspektion eines<br />

Chipsockels. Dabei ist es erforderlich, gleichzeitig<br />

die korrekte Beschriftung des Etiketts,<br />

Kratzer in der Oberfläche und die Anwesenheit<br />

und korrekte Höhe aller Pins zu kontrollieren.<br />

Durch die Kombination von Lichtfeld und<br />

Photometrie erreicht ICI sowohl global korrekte<br />

als auch im Detail hoch aufgelöste<br />

3D-Rekonstruktionen. Für den Chipsockel<br />

bedeutet das, dass sowohl das schwarze Gehäuse<br />

als auch die feinen metallischen Pins<br />

korrekt 3D-modelliert werden. Auch kleinste<br />

Details wie zum Beispiel das Etikett mit Prägung<br />

können deutlich erkannt werden. Sogar<br />

Kratzer am Metallteil des Chipsockels<br />

werden detektiert. Gleichzeitig zur 3D-Rekonstruktion<br />

liefern die ICI-Algorithmen<br />

auch pixelgenau rektifizierte Farbinformationen<br />

und ermöglichen so auch die Inspektion<br />

der Beschriftung am Etikett.<br />

Ein weiteres Einsatzgebiet für ICI ist die<br />

Qualitätskontrolle von Wirebond-Komponenten.<br />

Wesentliches Qualitätskriterium<br />

bei Wirebond-Komponenten ist ein ausreichender<br />

Abstand der Drähte zueinander.<br />

Seine vielen Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel<br />

machen ICI zu einem idealen<br />

Prüfsystem für diese Komponenten.<br />

Auch für die Mikroskopie wird schnelle<br />

3D-Inspektion immer wichtiger. In den vergangenen<br />

Jahren haben neue Inline-Verfahren<br />

für die mikroskopische 3D-Bildgebung<br />

das Interesse sowohl der Wissenschaft als<br />

auch der Industrie geweckt. Trotz zahlreicher<br />

Entwicklungen auf diesem Gebiet gibt es<br />

bisher nur wenige inline-fähige Lösungen.<br />

Bis vor kurzem war ICI auf die Prüfung<br />

von makroskopischen Merkmalen beschränkt,<br />

die größer als 15 μm pro Pixel sind.<br />

Die aktuelle Weiterentwicklung der Technologie<br />

erlaubt nun auch ihren Einsatz für die<br />

Inline-3D-Mikroskopie und ermöglicht Auflösungen<br />

von 4 μm in allen drei Dimensionen<br />

(X/Y/Z).<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 65


:: Technik<br />

Maßnahmen zur Erhöhung der 3D-Genauigkeit von Positioniersystemen<br />

Gut in Position gebracht<br />

Mit hochgenauen Positioniersystemen lassen sich in der Mess- und Prüftechnik Werkstücke<br />

genau platzieren. Um die gewünschten Toleranzziele zu erreichen, nutzen die Konstrukteure<br />

bei Aerotech mehrere Möglichkeiten, die 3D-Genauigkeit der Positioniersysteme zu erhöhen.<br />

Dies zahlt sich zum Beispiel bei 3D-Oberflächenmessungen aus.<br />

Hohe Steifigkeit ist<br />

unerlässlich für ein<br />

Positionierungssystem,<br />

um im Nanometer -<br />

bereich exakt positio -<br />

nieren zu können<br />

Bild: Aerotech<br />

Der Autor<br />

RJ Hardt<br />

Business Development<br />

Manager<br />

Aerotech<br />

www.aerotech.com<br />

Positioniersysteme automatisieren in der Praxis hochpräzise<br />

Fertigungsprozesse, viele dieser Prozesse finden<br />

in 3D statt. Beispielsweise das Positionieren eines Werkstücks,<br />

um eine 100-Prozent-Prüfung der Oberfläche<br />

durchführen zu können. Dabei ist es meist schwierig,<br />

Fertigungstoleranzen im Mikrometer- und Nanometer-<br />

Bereich zu erreichen, da Positionierungssysteme im<br />

3D-Raum zusätzliche Fehler aufweisen. Wenn wir jedoch<br />

von räumlicher Positionierungsgenauigkeit oder<br />

3D-Genauigkeit sprechen, können einige grundlegende<br />

Überlegungen den Konstrukteur dabei unterstützen,<br />

seine gewünschten Toleranzziele zu erreichen.<br />

Eine Möglichkeit zur Erhöhung der 3D-Genauigkeit<br />

von Positionierungssystemen ist es, eine höhere Steifigheit<br />

zu erzielen. Hohe Steifigkeit ist unerlässlich für ein<br />

Positionierungssystem, um im Nanometerbereich exakt<br />

positionieren zu können. Deshalb sollten bei der Konstruktion<br />

alle Möglichkeiten in Erwägung gezogen werden,<br />

um fehlende Steifigkeit zu kompensieren. Wird sie<br />

bereits bei der mechanischen Konstruktion verbessert,<br />

resultiert daraus unmittelbar eine Erhöhung der Wiederholgenauigkeit<br />

der Bewegung, was letztlich auch<br />

das Erreichen hoher 3D-Genauigkeiten erheblich erleichtert.<br />

Wie der Begriff schon sagt, ist eine nicht wiederholbare<br />

Bewegung also eine Bewegung, die nicht<br />

durch Softwarekalibrierung und Korrekturtabellen vorhergesagt<br />

und kompensiert werden kann.<br />

Darüber hinaus gibt es für den Konstrukteur unterschiedliche<br />

Richtungen, in denen die Steifigkeit verbessert<br />

werden muss. Es gibt Fehlerbewegungen in sechs<br />

Freiheitsgraden (D.O.F.) für jede einzelne Bewegungsachse,<br />

die zu einer Positionierungsplattform hinzugefügt<br />

wird. Was bedeutet das aber, wenn ein Bearbeitungsprozess<br />

sechs Bewegungsachsen erfordert? Letztlich<br />

heißt das, sechs Freiheitsgrade mal sechs Achsen ergibt<br />

36 mögliche Fehlerquellen, um die sich der Konstrukteur<br />

sorgen muss. Durch das Erhöhen der Steifigkeit<br />

können die Ursachen für räumliche Positionierungsfehler<br />

verringert werden.<br />

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der 3D-Genauigkeit<br />

von Positionierungssystemen besteht darin,<br />

Feedback am Arbeitspunkt hinzuzufügen. Der Konstrukteur<br />

kann zum Beispiel Feedback-Mechanismen integrieren,<br />

um die Anzahl der Abbe-Fehler zu verringern.<br />

Dabei ist dies recht einfach möglich, nämlich über das<br />

Reduzieren des Abstands zwischen dem Feedback-Gerät<br />

der Positioniermechanik und dem Arbeitspunkt im<br />

Raum, den man für seinen Prozess verwendet. Angenommen,<br />

der Konstrukteur hat ein XY-Positionierungssystem,<br />

das ein Werkstück bewegt, und will ermitteln,<br />

was mit diesem Teil an einem Punkt im Raum geschieht,<br />

der sich 100 mm über dem XY-Positionierungssystem<br />

befindet. Hier kann das Hinzufügen einer zweiten Rückkopplungsquelle,<br />

die 100 mm über der XY-Mechanik<br />

liegt, den Bewegungsachsen wertvolle Informationen<br />

liefern und es ihnen ermöglichen, eventuell vorhandene<br />

Abbe-Fehler zu kompensieren.<br />

Einsatz von Kalibrier- und Korrekturtabellen<br />

Eine weitere Möglichkeit ist das Verwenden von Kalibrier-<br />

und Korrekturtabellen. Auf diese Methoden verlassen<br />

sich viele Konstrukteure, um die inhärent begrenzten<br />

Mechanismen und Antriebsmechanismen zu<br />

korrigieren. In der Praxis würde man ein hochauflösendes<br />

Messgerät verwenden, um die tatsächliche Position<br />

einer Bewegungsachse zu messen, während sie definiert<br />

bewegt wird. Hierbei wird die Differenz zwischen<br />

der tatsächlichen Messung und der Messung in Bewegung<br />

berechnet und in einer Korrekturdatei hinzugefügt.<br />

Wenn die Achse nun das nächste Mal den Befehl<br />

erhält, sich um dieselbe Strecke zu bewegen, korrigiert<br />

sie sich selbst basierend auf der tatsächlichen Messung,<br />

die von dem externen Messgerät durchgeführt wurde.<br />

Die Kalibrierung ist ein Offline-Prozess und funktioniert<br />

nur bei wiederholbaren Fehlern.<br />

■<br />

66 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Sechsfüßler präzise unterwegs<br />

Mit Hexapoden lassen sich in der Mess- und Prüftechnik Werkstücke<br />

genau platzieren. Beim neuen Hexapod von Hex 150 RC von Aereotech<br />

funktioniert dies sogar nanometergenau. Er kann bei einem<br />

mittigen Verfahrweg von 135 mm bis zu 10 kg Nutzlast quasi vollkommen<br />

frei im Raum bewegen. Das neue Modell verfügt über einen<br />

Durchmesser von 150 mm und ergänzt damit als kleinerer Bruder<br />

die bestehende Hex-Produktfamilie mit 500 und 300 mm Durchmesser.<br />

Die sechs Freiheitsgrade machen das Mehrachssystem flexibel<br />

einsetzbar für die unterschiedlichsten Anwendungen zum Beispiel<br />

in der Mess- und Prüftechnik. Der neue 150er Hexapod besticht<br />

durch seine hohe Tragfähigkeit, gepaart mit großen Verfahrwegen<br />

und hohen Positioniergeschwindigkeiten von bis zu 50 mm/s und<br />

positioniert dabei Objekte mit Genauigkeiten im Submikrometerbereich.<br />

Er verfügt über eine sehr gute Mechanik: Extrem steife Antriebsbeine<br />

mit bürstenlosen, schlitzlosen AC-Servomotoren sorgen<br />

nicht nur für eine sehr hohe Leistung und lange Lebensdauer, sondern<br />

für die Präzision. Dabei sind die AC-Servomotoren direkt mit der<br />

Kugelrollspindel verbunden, was eine hohe Antriebssteifigkeit garantiert.<br />

Schnelle Einschwingzeiten erlauben zudem einen hohen<br />

Durchsatz bei Wiederholgenauigkeiten von weniger als 2 μm, auch<br />

die Schrittweiten von unter 20 nm in XYZ und 0,2 μrad gestatten<br />

vielfältige Einsatzgebiete.<br />

Hier sind fünf der sechs möglichen Fehlerquellen auf einer einzelnen linearen Bewegungsachse<br />

zu sehen. Der sechste Fehler ist die Wiederholgenauigkeit der Achse oder die Genauigkeit des<br />

Feedback-Geräts, mit dem die Position der Achse selbst gemessen wird Bild: Aerotech<br />

<br />

<br />

<br />

Aufgrund der komplexen Kinematik ist der Steuerungsaufwand eines<br />

Hexapoden jedoch nicht zu unterschätzen. Dem begegnet Aerotech<br />

mit der neuen Steuerungsplattform A3200, die auf Basis der<br />

jahrelangen Erfahrung mit anspruchsvollen kinematischen Anwendungen<br />

entwickelt wurde. Die darin integrierte, intuitive Simulationssoftware<br />

„Hexgen Hexapod“ ermöglicht die einfache Programmierung<br />

und Steuerung der Hexapoden in jedem benutzerdefinierten<br />

Koordinatensystem. Der Nutzer kann den verfügbaren Arbeitsraum<br />

visualisieren und simulieren, um mit seinem Hexapod Kollisionsbetrachtungen<br />

durchzuführen. Zudem kann er auch bereits vorkonfigurierte<br />

Modelle aus einer hinterlegten Bibliothek mit Standarddesigns<br />

direkt auswählen. Um den kompletten Arbeitsprozess<br />

simulieren zu können, greift die Steuerungsplattform AS3200 über<br />

eine Simulationsschnittstelle auf die offene Plattform Coppelia Robotics<br />

V-Rep zu. Auf dieser Plattform lassen sich komplette Automatisierungsprozesse<br />

simulieren, die benötigten Roboteraktuatoren, Linear-<br />

oder Drehtische wie auch Werkzeuge in einer 3D-Umgebung<br />

zusammenbauen.<br />

<br />

• Gutlehrring/dorn aus Material HX wird in Gauger eingespannt<br />

• Werkstück wird zur Lehrung herangefahren, Pendelhalter erlaubt<br />

Bewegungen in 4 Richtungen ähnlich einer Lehrung von Hand<br />

• <br />

<br />

www.frenco.de<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> FRENCO GmbH I Verzahnungstechnik I Messtechnik I 90518 Altdorf I www.frenco.de 67


:: Technik<br />

Robotest N eignet<br />

sich für beliebige<br />

Pick&Place-Aufgaben<br />

in Verbindung mit einer<br />

Vielzahl von Zwick-Roell -<br />

Prüfmaschinen<br />

Bild: Zwick Roell<br />

Vollautomatisierung von Kleinstserienprüfungen<br />

Roboter wird zum Prüfer<br />

Die Automatisierung von Werkstoffprüfungen bietet unbestreitbare Vorteile. Doch bisher war<br />

dies nur im großen Stil in Großserien mit hunderten Proben rentabel. Mit einem flexiblen System<br />

auf Basis eines Smart Robots macht Zwick Roell die Automatisierung auch für Kleinstserien ab<br />

zehn Proben attraktiv.<br />

Der Autor<br />

Robert Kaifler<br />

Produkt- und Projektmanager<br />

Automatisierung<br />

Zwick Roell<br />

www.zwickroell.com<br />

Die Automatisierung von Werkstoff- und Materialprüfungen<br />

mit Hilfe von Robotern ist seit vielen Jahren<br />

gang und gäbe. Vor allem immer gleiche Prüfungen im<br />

Rahmen der produktionsbegleitenden Qualitätssicherung<br />

werden gerne automatisiert. Damit befreit man<br />

Mitarbeiter von eintönigen Standardaufgaben und gibt<br />

ihnen Raum für anspruchsvollere Themen. Die exakte<br />

und jederzeit gleiche Positionierung der Proben kommt<br />

auch den Prüfergebnissen zugute, deren Wiederholbarkeit<br />

deutlich steigt.<br />

Nachteilig war bisher allerdings der hohe Einrichtungsaufwand:<br />

Die Programmierung des Roboters und<br />

die Abstimmung der Abläufe zwischen der Prüfmaschine<br />

und dem Roboter war Spezialisten vorbehalten und<br />

zeitintensiv. Damit lohnte eine Automatisierung nur bei<br />

Prüfserien mit hohen Stückzahlen und langen Laufzeiten,<br />

die den Initialaufwand rechtfertigten.<br />

Kleine, häufig wechselnde Serien von 100, 50 oder<br />

auch nur 20 Proben, wie sie in vielen Prüflabors immer<br />

wieder vorkommen, konnten nicht effizient automatisiert<br />

werden. Stattdessen stellte man Laborpersonal ab,<br />

um die unliebsame Aufgabe zu übernehmen und sich<br />

stunden- oder gar tagelang mit der Prüfung einer Probenserie<br />

zu beschäftigen.<br />

Schwierig zu lösen war häufig auch die Platzfrage.<br />

Die kraftvollen Industrieroboter sind nicht für eine direkte<br />

Zusammenarbeit mit Menschen geschaffen und<br />

können diese bei einer Kollision in ihrem Wirkungsbereich<br />

schwer verletzen. Deshalb waren bislang umfangreiche<br />

Sicherheitsmaßnahmen wie etwa Schutzzäune<br />

notwendig.<br />

Flexibel und zukunftssicher<br />

Gefordert sind daher flexible Roboterprüfsysteme wir<br />

das Robotest N von Zwick Roell, das speziell für die wirtschaftliche<br />

Bearbeitung häufig wechselnder Prüfserien<br />

entwickelt wurde. Auf Basis eines Smart Robots eignet<br />

sich Robotest N für beliebige Pick&Place-Aufgaben in<br />

Verbindung mit einer Vielzahl von Zwick-Roell-Prüfmaschinen.<br />

Schon die Platzierung des Roboters gestaltet sich unkompliziert:<br />

Klein und platzsparend wird er auf einen eigenen<br />

Ständer oder auf eine mobile Basis montiert.<br />

Während beide Versionen leicht für unterschiedliche<br />

Proben und Prüfabläufe einzurichten sind, vervielfacht<br />

die fahrbare Version ihre Anwendungsmöglichkeiten in<br />

Prüflabors mit mehreren Prüfmaschinen.<br />

Der Roboter wird an die jeweilige Prüfmaschine geschoben,<br />

fixiert, ans Prüfsystem angebunden – und ist<br />

arbeitsbereit. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um eine<br />

Zugprüfmaschine, ein Pendelschlagwerk oder eine<br />

andere Prüfmaschine handelt: Nach einer überaus kurzen<br />

Anlernphase ist der Verbund aus Smart Robot und<br />

Prüfmaschine in der Lage, selbstständig Serienprüfungen<br />

abzuarbeiten.<br />

68 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Das System ist in die Prüfsoftware Testxpert III und<br />

die Automatisierungssoftware Autoedition 3 von Zwick<br />

Roell voll integriert und die Programmierung erfolgt direkt<br />

aus dem Prüfprogramm heraus. Dabei lassen sich<br />

die Achsen des Roboters frei schalten, um ihn per Hand<br />

zu führen. Durch die einfache Bedienung ist es ein<br />

Leichtes, dem Roboter kurzfristig wechselnde Aufgaben<br />

zu übertragen.<br />

Dynamische Prüfungen an Kunststoffen<br />

Ein Beispiel für den Einsatz des Robotersystems liefert<br />

ein Anbieter von Industrierußen. Das Unternehmen<br />

nutzt das Robotest N an einer LTM2 Linearmotorprüfmaschine<br />

zur Charakterisierung unterschiedlicher Ruße<br />

in Elastomeren. Ruß ist ein schwarzer, pulverförmiger<br />

Feststoff und ein wichtiger Bestandteil von Kunststoffen.<br />

Er optimiert ihre Eigenschaften und stabilisiert sie<br />

gegen Licht und Wärme, auch an der Farbgebung ist er<br />

maßgeblich beteiligt.<br />

Die Produktpalette des Unternehmens umfasst zum<br />

Beispiel Hochleistungs-Spezialgasruße, Acetylenruße,<br />

Ofenruße, Lampenruße, Thermalruße und viele weitere<br />

Rußarten. Zur Analyse ihrer Eigenschaften in Elastomeren<br />

werden in Forschung und Entwicklung, aber auch<br />

im Rahmen der produktionsbegleitenden Qualitätssicherung<br />

dynamische Werkstoffprüfungen in großer<br />

Zahl durchgeführt. Dies macht eine Automatisierung<br />

sehr attraktiv.<br />

Nachdem das zuvor genutzte System sich weder mechanisch<br />

noch softwareseitig weiter warten ließ, entschied<br />

man sich für die Neuanschaffung eines automatisierten<br />

Prüfsystems von Zwick Roell. Dessen Basis bildet<br />

eine elektro-dynamische Linearmotorprüfmaschine<br />

LTM 2 mit 1 kN Kraftaufnehmer und angepassten<br />

Druckplatten. Eine im Prüfraum eingebaute Temperierkammer<br />

ermöglicht auch Prüfungen jenseits der Normalbedingungen.<br />

Das Handling der in zwei Magazintürmen gelagerten<br />

Rundproben (Ø=10 mm, h=10 mm) übernimmt ein mit<br />

einem Zangengreifer modifiziertes Robotest N System.<br />

Durch die Automatisierungssoftware gesteuert entnimmt<br />

der Smart Robot die einzelnen Elastomerzylinder<br />

aus dem Magazin und positioniert sie zwischen den<br />

Druckplatten in der Temperierkammer. Eine automatische<br />

Tür verhindert dabei weitestgehend Temperaturveränderungen<br />

durch Luftaustausch zwischen der Temperierkammer<br />

und der Umgebung.<br />

Nach Temperierung der Probe führt die LTM 2 die von<br />

Testxpert III vorgegebene Prüfung aus und überträgt die<br />

ermittelten Werte an das angebundene Hausnetz. Anschließend<br />

entfernt der Smart Robot die Probe und der<br />

Prozess beginnt erneut.<br />

Der Roboter stellt keine Gefahr für den Menschen<br />

dar, wird aber aufgrund des verlängerten Zangen -<br />

greifers innerhalb einer Schutzeinrichtung aus Plexiglas<br />

betrieben – weiträumige Schutzmaßnahmen wie eine<br />

Einzäunung oder räumliche Abtrennung sind nicht<br />

nötig.<br />

■<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 69


:: Technik<br />

Mit Software aus Konstruktionsdaten die Time-to-Market von Messmaschinen verkürzen<br />

Schneller zur Sondermesslösung<br />

Das Einbinden und die<br />

Parametrierung einer<br />

Vielzahl von Tastern in<br />

den Messablauf müssen<br />

nicht zeitaufwändig sein<br />

Bild: 3Plusplus<br />

Sondermessmaschinen kommen häufig dort zum Einsatz, wo eine 100-%-Kontrolle der Fertigung<br />

notwendig ist. Um deren Time-to-Market zu reduzieren, hat 3Plusplus eine Software entwickelt,<br />

die aus dem CAD-Modell der Maschine ein Teil der Programmierung des Messablaufs<br />

automatisch erstellen und somit die Entwicklungszeit der Messsoftware deutlich verkürzen kann.<br />

Der Autor<br />

Uwe Hamatschek<br />

Geschäftsführer<br />

3Plusplus<br />

www.3plusplus.com<br />

Die Entwicklungsdauer ist bei einer Sondermessmaschine<br />

ein kritischer Faktor, denn in<br />

diesem Zeitraum entstehen Kosten. Bereits<br />

kurze Zeit nach Kundenanfrage und -auftrag<br />

sollen verwertbare Ergebnisse sichtbar sein,<br />

um eine schnelle und reibungslose Inbetriebnahme<br />

zu gewährleisten. Dabei spielt<br />

auch der Faktor Individualität eine Rolle –<br />

sie prägt die Ausgestaltung der dimensionellen<br />

Messtechnik im Sondermaschinenbau.<br />

Messvorrichtungen werden in der Regel<br />

für eine bestimmte Aufgabe konstruiert<br />

und gebaut. Sie sind Unikate, die für die<br />

100 %-Kontrolle der Fertigung ausgelegt<br />

sind.<br />

Durch ihre Softwaredienstleistungen unterstützt<br />

3Plusplus Sondermaschinenbauer,<br />

Funktionalitäten der Maschinen durch Algorithmik<br />

zu erweitern beziehungsweise diese<br />

gar erst zu ermöglichen. In klassischen Situationen<br />

kann mit der Softwareentwicklung<br />

oft erst begonnen werden, wenn sich<br />

die Maschine bereits in der Fertigung befindet.<br />

Daher sind Verfahren notwendig, um<br />

den Entwicklungsstart bereits in die Konstruktionsphase<br />

der Maschine zu verlagern.<br />

3Plusplus löst dimensionelle Messaufgaben<br />

wie eine Koordinatenmessmaschine, jedoch<br />

unter Verwendung von 1D-Sensorik.<br />

Der Sondermaschinenbauer platziert die<br />

1D-Sensorik so, dass sie die Zielgeometrie in<br />

der Regel orthogonal antastet. Um die Sensordaten<br />

verarbeiten zu können, muss der<br />

Software die Lage des Antastpunkts (x0, y0,<br />

z0) und die Antastrichtung (dx, dy, dz) vorliegen.<br />

Diese sechs Parameter und die Messtasterauslenkung<br />

bilden die Eingangsgrößen<br />

für einen Softwarebaustein, der als Ergebnis<br />

einen 3D-Punkt liefert. Die Weiterverarbeitung<br />

erfolgt mit 3D-Algorithmik,<br />

wie Geometrieausgleichsalgorithmen und<br />

Verknüpfungsoperationen.<br />

Projekt mit rund 100 Messtastern<br />

Bisher wurden alle relevanten Parameter<br />

der technischen Zeichnung entnommen<br />

und anschließend interaktiv in den Programmablauf<br />

übertragen. In Zusammenarbeit<br />

mit einem Sondermaschinenbauer<br />

wurde dieses Verfahren nun optimiert. Ausgangspunkt<br />

war ein zu realisierendes Projekt<br />

mit circa 100 Messtastern, das die Eingabe<br />

von mindestens 600 Parametern erforderte.<br />

Ziel war es, neben der Automatisierung<br />

der Eingabe und den damit einhergehenden<br />

Zeitvorteil, Fehler bei der Datenübernahme<br />

aus Dokumenten in den Messablauf<br />

zu vermeiden, die Dokumentation<br />

des Messprinzips zu vereinfachen und eine<br />

schnelle Softwareanpassung nach konstruktiven<br />

Änderungen zu ermöglichen.<br />

Die Festlegung der zu prüfenden Merkmale<br />

und die Konzeption deren Messung<br />

70 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


ilden den Startpunkt der Konstruktion einer<br />

Sondermessmaschine für dimensionellen<br />

Messungen. Aus ihnen entsteht der<br />

technische Aufbau, beispielsweise die Festlegung<br />

der Anzahl der notwendigen Messtaster<br />

und deren Antastpunkt.<br />

An dieser Stelle des Konstruktionsprozesses<br />

entwickelte 3Plusplus mit einem Sondermaschinenbauer<br />

eine neue Methode,<br />

um den technischen Aufbau formell abzubilden.<br />

Dieses Abbild dient dabei als Ausgangspunkt<br />

des zu detaillierenden CAD-<br />

Modells und gleichzeitig als Beschreibung<br />

für die zu entwickelnde Software. Zur Symbolisierung<br />

des Tastelements wurde ein einfaches<br />

Objekt – ein Pfeilmarker – erstellt.<br />

Dabei gibt die Pfeilspitze den Antastpunkt<br />

und die Orientierung des Pfeils die Antastrichtung<br />

vor. Zur Beschreibung des Objektes<br />

wurde zudem eine Namenskonvention<br />

eingeführt. Sie beschreibt unter anderem<br />

die Art des Sensors und dessen Anschlussstelle<br />

in der elektrischen Konstruktion. Das<br />

initiale CAD-Modell enthält somit den Prüfling<br />

und die formelle Beschreibung des<br />

technischen Messaufbaus.<br />

Analysefunktion stellt wesentliche Daten<br />

für den Programmgenerator zusammen<br />

Eine Analysefunktion extrahiert alle relevanten<br />

Informationen anschließend aus der<br />

CAD-Datei. Dazu wird das Modell nach ausgezeichneten<br />

Objekten untersucht, das<br />

heißt nach Objekten, die die Namenskonvention<br />

erfüllen. Aus deren geometrischer<br />

Beschreibung stellt die Analysefunktion die<br />

wesentlichen Daten zusammen. Diese werden<br />

dem Programmgenerator zugeführt,<br />

der den Messablauf automatisch erstellt<br />

beziehungsweise bereits vorhandene Programmteile<br />

parametriert. Zu diesem frühen<br />

Zeitpunkt des Entwicklungsprozesses der<br />

Messmaschine ist es bereits möglich, einen<br />

Teil des Messablaufs ohne technische Zeichnung<br />

und ohne interaktive Parameterübernahme<br />

automatisch zu generieren. Die eingesetzte<br />

Methode deckt außerdem Konstruktionsänderungen<br />

ab. Wird zum Beispiel<br />

eine Tasterposition geändert, überarbeitet<br />

der Konstrukteur den technischen<br />

Aufbau und anschließend seine Detailkonstruktion.<br />

Das aktualisierte CAD-Modell<br />

wird erneut der Analysefunktion übergeben<br />

und geänderte Parameter durch den Generator<br />

angepasst.<br />

Durch die Trennung des Verfahrens in<br />

Analyse und Programmgenerator ergibt sich<br />

ein weiterer Vorteil: Der Generator kann mit<br />

Daten aus anderen Datenquellen versehen<br />

werden. Eine dimensionelle Sondermessmaschine<br />

wird üblicherweise mit einem<br />

Referenzobjekt kalibriert, dessen Ist-Geometrie<br />

mit einem Referenzgerät vermessen<br />

wird. Ausgangspunkt im zu realisierenden<br />

Projekt bildete eine Koordinatenmessmaschine.<br />

Sie nahm Messpunkte an den<br />

gleichen Stellen des Referenzobjektes auf<br />

und verarbeitete sie anschließend nach den<br />

gleichen Verfahren wie die Sondermessmaschine.<br />

Bei einer Koordinatenmessmaschine<br />

wird das Ergebnis einer Vermessung in der<br />

Regel als gedrucktes Messprotokoll ausgegeben,<br />

dessen relevante Daten dem Messablauf<br />

der Sondermessmaschine interaktiv<br />

übertragen werden. Diese Übertragung ist<br />

fehleranfällig und zeitaufwändig. Daher hat<br />

3Plusplus ein digitales Verfahren entwickelt.<br />

Anstatt das Messprotokoll auszudrucken,<br />

wird es gespeichert. Eine Importfunktion<br />

extrahiert die relevanten Daten aus dem<br />

Protokoll und führt es anschließend dem<br />

Programmgenerator zu. Das Ergebnis ist eine<br />

papierlose und nahezu interaktionslose<br />

Übertragung der Referenzwerte aus dem<br />

Messprotokoll in den Maschinenablauf der<br />

Sondermessmaschine.<br />

■<br />

COMPACT.<br />

CONSISTENT.<br />

COMPETITIVE.<br />

kapp-niles.com<br />

Umsetzung von Antastpunkt und -richtung im CAD-Modell Bild: 3Plusplus<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 71


:: Technik<br />

Misst Oberflächenrauheit<br />

und Kontur in einem<br />

Die aktuelle Baureihe der Formtracer Messgeräte von Mitutoyo wird durch eine<br />

neue Ausführung für die gleichzeitige Messung von Kontur und Oberflächenrauheit<br />

erweitert. Mit noch größerem Variantenreichtum als die Vorgängermodelle<br />

deckt Formtracer CS-3300 vielfältige Messbereichsanforderungen ab.<br />

Als Fortführung der Vorgängerserie<br />

CS-3200 wartet die neue Modellreihe<br />

CS-3300 mit einer erweiterten Auswahl an<br />

Gerätegrößen und -varianten auf. Damit<br />

deckt sie eine jetzt noch breitere Palette an<br />

Einsatzmöglichkeiten und Anwenderforderungen<br />

ab. In der Z2-Achse stehen Säulengrößen<br />

von 300, 500 und 700 mm zur Auswahl,<br />

wobei der Messbereich der X-Achse<br />

wahlweise 100 oder 200 mm beträgt.<br />

Granit-Grundplatten sind in zwei Abmessungen<br />

verfügbar: 600 x 450 mm und 1<br />

000 x 450 mm. Die leistungsstarke Verbindung<br />

von zwei uneingeschränkten Systemen<br />

zur Konturmessung und umfangreichen<br />

Oberflächenanalyse kommt dabei den<br />

Ansprüchen sowohl leistungs- als auch kostenoptimiert<br />

denkender Anwender entgegen.<br />

Dank möglicher CNC-Steuerung in fast<br />

allen Achsen ist sie auch für eine<br />

effiziente Serienprüfung gerüstet.<br />

Formtracer CS prüfen die Oberfläche<br />

und Kontur eines Werkstücks<br />

in nur einem einzigen Messablauf.<br />

Dazu verfügen sie über einen<br />

kombinierten Messgeber für<br />

beide Verfahren.<br />

Über die Formtracepak-Software<br />

ist dabei sowohl eine getrennte als auch gemeinsame<br />

Auswertung und Dokumentation<br />

möglich. Für detailliertere 3-D-Oberflächenanalysen<br />

steht darüber hinaus die Software<br />

Mcubemap zur Verfügung.<br />

Wie bei Mitutoyo üblich, eröffnet sich<br />

auch für die neue Formtracer-Modellvariante<br />

eine breite Auswahl an Zubehör für die<br />

Automatisierung und Erweiterung des Anwendungsbereichs.<br />

■<br />

Formtracer CS prüfen die Oberfläche und Kontur eines<br />

Werkstücks in nur einem Messablauf. Dazu verfügen<br />

sie über einen kombinierten Messgeber für beide Verfahren<br />

Bild: Mitutoyo<br />

Lasertracker<br />

Präzise Messung großer Teile<br />

Dank ihres intelligenten<br />

Zubehörs<br />

sind die V-Probe Tracker<br />

von Automated<br />

Precision Europe<br />

(API) vielfältig einsetzbar.<br />

So können<br />

durch den Einsatz<br />

der V-Probe taktile<br />

Messungen im Stil<br />

von Koordinatenmessgeräten<br />

an großen<br />

Teilen durchgeführt<br />

werden. Das Messgerät ist leicht und mobil. Mit<br />

dem vielseitigen Tastereinsatz und ihrer 360°-Drehbarkeit<br />

ist sie ideal für Messungen an anspruchsvollen Orten.<br />

Radian Plus und V-Probe sind eine nützliche Kombination,<br />

um etwa Parallelitätsprüfungen durchzuführen.<br />

Die 80 m Reichweite des Radian ermöglicht Messungen<br />

auch an großen Bauteilen, und seine flexiblen Montagepositionen<br />

erlauben es, ihn überall zu platzieren, sogar<br />

kopfüber.<br />

■<br />

Härteprüfung<br />

Für dünnwandige Materialien<br />

Das Micro-Shore-Verfahren von Bareiss erleichtert die<br />

Härteprüfung an dünnwandigen Materialien und Fertigteilen.<br />

Sie können direkt vermessen werden und der<br />

Wert sofort mit der Spezifikation auf dem technischen<br />

Dokument verglichen werden. Erstmals können für die<br />

Micro-Shore Verfahren von Bareiss nun DAkkS-Kalibrierscheine<br />

nach ISO 17025 ausgestellt werden. Damit erhalten<br />

diese Verfahren nun auch formal das höchstmögliche<br />

Qualitätszeugnis und bieten zusätzliche Sicherheit<br />

gegenüber den erzeugten Messwerten. ■<br />

72 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Wenn es ganz<br />

genau sein muss<br />

Das Highend-Formmessgerät Rondcom Crest von<br />

Accretech bietet eine Rundheitsgenauigkeit von<br />

(0.01+3H/10000) μm und eine Ebenheitsgenauigkeit von<br />

(0.02+3R/10000) μm. Damit ist es das genaueste Rundheits-<br />

und Profilmessgerät seiner Klasse. Das Messgerät<br />

ist vor allem bei der hochgenauen Fertigung von<br />

rotationssymmetrischen Bauteilen von Vorteil.<br />

Im Vergleich zur vorherigen Gerätegeneration<br />

R65B hat der<br />

Hersteller die Wiederholgenauigkeit<br />

um 0,3 μm gesteigert.<br />

Die Geradheitsgenauigkeit der<br />

Z-Messachsen liegt bei<br />

0,05 μm/100 mm und die Auflösung<br />

bei 0,001 μm. Die Tastkrafteinstellung<br />

wird durch die<br />

integrierte Acctee-Analysesoftware<br />

innerhalb eines Bereiches<br />

von 4 bis 15 mN eingestellt.<br />

Zudem verfügt das Highend-<br />

Messgerät über eine Gegenläufer-Durchmesser-Messfunktion.<br />

Damit sind extrem genaue<br />

Messungen von Durchmessern<br />

möglich. Eine wichtige Voraussetzung<br />

ist die zusätzliche motorische<br />

Y-Achse, welche sicherstellt,<br />

dass immer automatisch<br />

am höchsten Punkt gemessen<br />

wird. Daneben lassen sich optional<br />

hochgenaue Oberflächenrauigkeitsmessungen<br />

in allen<br />

Achsen (R, Z und T-Achse) in<br />

einer Aufspannung durchführen.<br />

Um diese ultrahohe Genauigkeit<br />

zu erreichen, wurde die<br />

mechanische Struktur von Basis<br />

und Achsen optimiert. Dabei<br />

kommt ein neu entwickelter,<br />

zum Patent angemeldeter Antriebs-<br />

und Führungsmechanismus<br />

zum Einsatz. Bei den beiden<br />

Bewegungsachsen wurde<br />

sowohl für die Führung als auch<br />

für den Antrieb ein berührungsloser<br />

Mechanismus gewählt:<br />

Aerostatische Luftlager führen<br />

die Bewegungen der beiden<br />

Achsen (R und Z). Auch der Ausrichttisch<br />

ist an einem Rotationsluftlager<br />

befestigt, das die<br />

Im Vergleich zur Vorgängergeneration<br />

hat das Gerät die Wiederholgenauigkeit<br />

um 0,3 μm gesteigert Bild: Accretech<br />

hochgenauen Drehbewegungen<br />

führt.<br />

Luftlager arbeiten im Vergleich<br />

zu Gleitlagern berührungslos<br />

und verursachen somit<br />

keinen Abrieb, wodurch die<br />

Genauigkeit des Messsystems<br />

über eine lange Dauer gleichbleibend<br />

ist. Die durch die Luftlager<br />

verursachten Vibrationen<br />

hat der Hersteller mit einer<br />

neuentwickelten Düse reduziert.<br />

Die Maßnahmen zur Reduzierung<br />

der Vibrationen sorgen<br />

vor allem für hochpräzise<br />

Rauheitsmessungen. Angetrieben<br />

werden die Achsen durch<br />

Linearantriebe. Im Gegensatz<br />

zu ansonsten üblichen Spindeln<br />

verursachen diese Motoren weder<br />

Rauschen noch Vibrationen.<br />

Das Rauschverhalten bei Messungen<br />

des Ra-Werts beträgt<br />

20 nm. ■<br />

Dichtheitsprüfung<br />

Gerät steuert den Prüfablauf<br />

Das Dichtheitsprüfgerät Cetatest<br />

715 LV hat Ceta für die Verpackungsindustrie<br />

entwickelt.<br />

Nach dem Startimpuls der Anlagensteuerung<br />

wird der komplette<br />

Prüfablauf über das Prüfgerät<br />

gesteuert. Die Option Turbo-Füllen<br />

ermöglicht die schnelle und<br />

automatische Befüllung auf den<br />

geforderten Prüfdruck. Integrierte<br />

Schutzschaltungen schützen<br />

das Prüfteil und die geräteinterne<br />

Sensorik. Zum Erreichen eines<br />

stabilen Messzustandes<br />

muss das Ausdehnungsverhalten<br />

begrenzt werden. So werden<br />

IBCs (Intermediate Bulk Container)<br />

in der Transportgitterbox<br />

geprüft und zusätzliche Niederhalter<br />

eingesetzt. Durch die<br />

Umschaltung auf parametrierte<br />

Prüfprogramme können Tempe-<br />

Technisches QM für Ingenieure<br />

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Das Original seit 2008.<br />

ratureffekte kompensiert werden.<br />

Dazu wird im Prüfstand die<br />

Temperatur des Prüfteils gemessen<br />

und das passende Prüfprogramm<br />

gewählt. Die Prüfdrücke<br />

liegen in der Größenordnung<br />

von circa 25 bis 160 mbar. Mit<br />

dem 715 LV gelingt die Dichtheitsprüfung<br />

eines 1000-l-IBCs<br />

in einer Gesamtprüfzeit von unter<br />

30 s, wobei eine gute Wiederholbarkeit<br />

erreicht wird. ■<br />

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<strong>Quality</strong> Management<br />

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:: Technik<br />

Einfach einschalten und loslegen<br />

Mit den Hako-Messstationen von Enovasense, die Polytec jetzt im Programm<br />

hat, lassen sich Schichtdicken bei nahezu allen in- oder halbtransparenten<br />

Schichten auf allen gängigen Substraten bestimmen. Die Systeme eignen<br />

sich zur besonders einfachen Prüfung eloxierter Oberflächen.<br />

Die fotothermischen Messsysteme der Hako-Serie arbeiten ohne<br />

jeglichen Kontakt zum Objekt. Mittels Laser und Infrarotsensoren<br />

wird die Beschichtung beliebig geformter Objekte mit Krümmungsradien<br />

von >= 1 mm aus Arbeitsabständen von 20 bis 40 mm mit einer<br />

Wiederholgenauigkeit von typischerweise +/-1 μm bzw. +/- 3%<br />

vom Messwert vermessen. Angeboten wird das Messverfahren entweder<br />

als By-the-Line- oder Labor-Kontrollstation in zwei Baugrößen<br />

(Hako-L und Hako-S), kann bei Bedarf aber auch direkt in die<br />

Produktionslinie integriert werden.<br />

Das größere Hako-L System ist mit einem 3-Achs-System ausgerüstet.<br />

Damit lassen sich komplexe Teile auf ihrer gesamten Oberfläche<br />

zur erweiterten Analyse scannen. Das ermöglicht eine<br />

schnelle und eindeutige Rückmeldung über die Aufteilung und Homogenität<br />

der Eloxal-Schicht zur Qualitätskontrolle oder für Prozessoptimierung.<br />

Die Hako-Systeme werden ab Werk mit der entsprechenden Kalibrierung<br />

geliefert. Der Anwender kann sofort messen und muss<br />

selbst bei einem Produktwechsel kein unbeschichtetes Teil referenzieren.<br />

Sowohl in industriellen Anwendungen als auch im Laborbereich<br />

spart das Arbeitszeit.<br />

■<br />

Das fotothermische Messverfahren zur Prüfung der Eloxal-Schicht wird als By-the-<br />

Line- oder Labor-Kontrollstation angeboten, lässt sich bei Bedarf aber auch direkt<br />

in die Produktionslinie integrieren Bild: Polytec<br />

Spektralphotometer<br />

Farbkontrolle leicht gemacht<br />

Mit dem SPH IPM hat Colorlite ein kompaktes, leistungsstarkes<br />

Spektralphotometer für die 100-%-Farbkontrolle entwickelt.<br />

Durch die hohe Messgenauigkeit und -stabilität können aufwendige<br />

Laboranalysen entfallen. Detektiert das System eine<br />

Farbabweichung außerhalb der festgelegten Toleranz, wird die<br />

Information sofort an das Prozessleitsystem weitergeleitet. Die<br />

Produktion wird sofort automatisch gestoppt und eine Ampelanlage<br />

zeigt den Fehler optisch an. Die Kommunikation zum PLS<br />

erfolgt über kundenspezifische Schnittstellen. Das Gerät ist mit<br />

einem 7“ Touch screen- und<br />

Farbdisplay ausgestattet.<br />

Durch die einfache und logische<br />

Menüführung kann<br />

der Bediener die Messwerte,<br />

die Auswertung, sowie<br />

den Status und Alarmhinweise<br />

sofort am Display<br />

einsehen.<br />

■<br />

Prüfsystem<br />

Mobiler Reinraum ersetzt das Labor<br />

Das Clean Cabinet von Oilsafe<br />

integriert drei Systeme: eine<br />

Spüleinheit für das Entfernen<br />

und Sammeln von Verunreinigungen,<br />

ein integriertes optisches<br />

Mikroskop zur Bewertung<br />

der entfernten Verunreinigungen<br />

sowie ein Bedienfeld mit<br />

Datenerfassungssystem und<br />

Fernkommunikation mit dem<br />

betriebsinternen Netzwerk. Das<br />

System kann nicht nur analysieren,<br />

sondern auch ein Zertifikat<br />

zur Analyse der Bauteilsauberkeit<br />

erstellen. Die Bezugsnormen<br />

für die Sauberkeit von Bauteilen<br />

sind ISO 16232, ISO 18413<br />

und VDA19. Dieser automatisierte,<br />

tragbare „Reinraum“ verfügt<br />

über einen intern integrierten<br />

Prozess zum Entfernen,<br />

Trocknen, Transportieren und<br />

Analysieren von Verunreinigungen<br />

sowie Datenspeicherung<br />

und -übertragung. Dadurch<br />

werden die Testeffizienz gesteigert<br />

und die Kosten verringert.<br />

Es müssen also kein<br />

Reinraum geschaffen und<br />

Fachleute eingestellt werden,<br />

um den Sauberkeitsprozess<br />

zu verwalten. Bisher<br />

musste diese Sauberkeitsbewertung<br />

meist von externen<br />

Labors durchgeführt<br />

werden.<br />

■<br />

74 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Prüftechnik<br />

Gewindeprüfzyklus wird<br />

beschleunigt<br />

Zweiflankenwälzprüfung<br />

Kleinste Verzahnungen ohne<br />

zusätzliche Adapter<br />

Johs. Boss hat sein Produktportfolio<br />

um eine digitale Multicheck<br />

mit Wechsellehreneinsätzen<br />

erweitert. Das Programm<br />

vereint die Prüfung der Lehrenhaltigkeit<br />

und die Messung der<br />

Gewindetiefen in nur einem<br />

Messmittel. Die Dauer des Gewindeprüfzyklus<br />

kann um bis zu<br />

50 % reduziert werden. Aufgrund<br />

einer definierten Abflachung<br />

am ersten Gewindegang<br />

ist eine exakte Messung der lehrenhaltigen<br />

Einschraubtiefe des<br />

Gewindes möglich. Die digitale<br />

Multicheck gewährleistet durch<br />

eine kontrastreiche Ziffernanzeige<br />

ein einfaches und fehlerfreies<br />

Ablesen der Gewindetiefe<br />

mit einer Ablesegenauigkeit von<br />

0,01 mm mittels einer Digitalanzeige.<br />

Durch die Möglichkeit,<br />

die Lehreneinsätze sehr einfach<br />

zu wechseln, ergeben sich erhebliche<br />

Kosteneinsparungspotentiale<br />

gegenüber dem bisherigen<br />

System. Die Standardlieferumfang<br />

beinhaltet zwei Systemgrößen,<br />

innerhalb derer Gewindegrößen<br />

von Ø 2–10 mm<br />

und ≥Ø 10–20 mm unterschiedlicher<br />

Gewindearten gewechselt<br />

werden können. Die maximale<br />

Messtiefe beträgt 4 x D beziehungsweise<br />

80 mm. ■<br />

Das Zweiflankenwälzprüfgerät<br />

ZWG35 von DWU besitzt<br />

im Gegensatz zu den<br />

herkömmlichen ZWGs einen<br />

Zahneingriff auf horizontaler<br />

Ebene. Der<br />

Vorteil hierbei ist,<br />

dass nun auch<br />

kleinste Verzahnungen<br />

ohne zusätzliche<br />

Adapter geprüft werden können. Ebenfalls wurde auf die<br />

Aufnahme der Zahnräder ein Augenmerk gesetzt. Bei dem ZWG35<br />

ist es nun möglich, das Zahnrad auf einem Dorn oder zwischen Spitzen<br />

aufzunehmen. Dadurch befindet sich das System stets im ausgeglichenen<br />

Gleichgewicht. Erst durch die Einstellung der Messkraft<br />

wird das Gleichgewicht aufgehoben und der Prüfling definiert<br />

(auch mit kleinsten Anpresskräften) mit dem Lehrzahnrad gepaart.<br />

Die Position des Lehrzahnrades kann vertikal angepasst werden, sodass<br />

eine problemlose Paarung stattfinden kann.<br />

■<br />

Messgerät<br />

Laserstrahl liefert präzisen<br />

Innenquerschnitt<br />

Der Circular Triangulation Sensor<br />

(Citris) von GL Messtechnik<br />

misst die Innengeometrie von<br />

Bohrungen, Rohren, Behältern<br />

und anderen Hohlräumen. Der<br />

radiale Laserstrahl erfasst die<br />

Hohlraumgeometrie auf 360° in 2048<br />

Winkelschritten. Das Ergebnis ist ein präziser<br />

Innenquerschnitt. Ein 3D-Modell des<br />

Innenwandprofils entsteht bei Bewegung<br />

des Sensors durch das Objekt. Diese neue<br />

Messtechnik bietet Lösungen zur Toleranzüberwachung<br />

und Fehleranalyse. Das Gerät erzeugt einen<br />

360° nach außen gerichteten Strahl und misst somit<br />

auf einer Kreislinie ohne rotierende Komponenten. In<br />

einer Ebene um den Sensor herum wird eine Linie auf<br />

die Innenfläche des Messobjekts projiziert. Ein Bildsensor<br />

wertet diese Linie aus und erzeugt die 2D-Kontur eines<br />

Schnittes auf einer Ebene.<br />

■<br />

Rasterelektronenmikroskop<br />

Hohe Auflösung und<br />

einfache Bedienung<br />

Das neue Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop<br />

JSM-F100<br />

von Jeol vereint eine sehr hohe<br />

Auflösung mit intuitivem Handling.<br />

Mit der In-Lens-Emitter-<br />

Technologie erreicht das Mikroskop<br />

selbst bei niedrigen Beschleunigungsspannungen<br />

eine<br />

hohe Auflösung. Für die automatisierte<br />

Partikel- und Restschmutzanalyse<br />

gemäß VDA19a<br />

und ISO16232 bietet der Hersteller<br />

ein<br />

integriertes<br />

System<br />

aus der Intouch-Rasterelektro-<br />

nenmikroskop-Serie samt integrierter<br />

Farbkamera und vollständig<br />

integriertem Elementanalyse-System<br />

(EDX). Eine<br />

maßgeschneiderte Software bildet<br />

den kompletten Analyseprozess<br />

ab – vom automatischen<br />

Anfahren mehrerer Filter über<br />

die sequenzielle Datenaufnahme<br />

und Partikelklassifizierung<br />

bis hin zur statistischen Auswertung.<br />

Durch die intuitive Integration<br />

ist das System selbst für<br />

Einsteiger leicht zu erlernen und<br />

sorgt damit für einen reibungslosen<br />

Übergang von licht-mikroskopischen<br />

Analysen hin zur<br />

hochaufgelösten und elementspezifischen<br />

Charakterisierung<br />

im Elektronenmikroskop.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 75


:: Technik<br />

Fit für viele Messaufgaben<br />

Der neue Datenlogger Almemo 204 von Ahlborn ist ein kompakter Allrounder für zahlreiche<br />

Messaufgaben. Das besondere sind vier Messeingänge für digitale Sensoren, die<br />

sich je nach Sensor auf bis zu 40 Messkanäle erweitern lassen.<br />

Mit den intelligenten D7-Steckern wird der Datenlogger<br />

zum Multitalent Bild: Ahlborn<br />

Multifunktionale Sensoren können zum<br />

Beispiel die relative Luftfeuchte und gleichzeitig<br />

die Temperatur und den Luftdruck<br />

messen. Ungenutzte Kanäle können als<br />

Funktionskanäle erweitert werden, so dass<br />

auch noch die absolute Luftfeuchte als Anzeigewert<br />

mit erfasst wird.<br />

Mit den intelligenten D7-Steckern wird<br />

der Datenlogger zum Multitalent. Der<br />

D7-Anschlussstecker für beliebige digitale<br />

Sensoren arbeitet mit einer voll digitalen<br />

Schnittstelle zum Messgerät und bietet bis<br />

zu zehn Funk tionskanäle. Da die Stecker einen<br />

eigenen Prozessor beinhalten, arbeiten<br />

die Sensoren parallel mit ihrer fühlerspezifischen<br />

Messrate und erreichen in der Abfrage<br />

eine hohe Geschwindigkeit für dynamische<br />

Messungen. Zudem bietet die digitale<br />

Schnittstelle eine hohe Übertragungssicherheit.<br />

Individuelle Sensorparameter werden<br />

zusätzlich im Stecker gespeichert. Auch frei<br />

wählbare Kommentare können hinterlegt<br />

werden.<br />

Der Almemo 204 lässt sich wie alle Datenlogger<br />

und Messgeräte vielseitig und flexibel<br />

einsetzen – etwa zur Überwachung<br />

des Raumklimas, zur Messung von Beleuchtung<br />

und UV-Belastung am Arbeitsplatz, zur<br />

Überwachung von Temperaturen an Prüfständen<br />

und bei industriellen Prozessen sowie<br />

zur mobilen Kontrollmessung in Wärmeöfen<br />

und Klimakammern.<br />

■<br />

Präzisionsmesszentrum<br />

Zuverlässig und kompakt<br />

Hochgenau, zuverlässig, kompakt und mit allen Softund<br />

Hardwaremöglichkeiten ausstattbar erfüllt das<br />

Präzisionsmesszentrum P 100 von Klingelnberg universelle<br />

Anforderungen. Lange Werkstücke können problemlos<br />

zwischen Spitzen gespannt und mit Hilfe einer<br />

bis zu 1200 mm langen Vertikalachse gemessen werden.<br />

Der hochgenaue Drehtisch ermöglicht die Nutzung<br />

als vollwertiges Formmessgerät. Eine integrierte<br />

Schwingungsisolierung, temperaturneutrale Messsysteme,<br />

die Erfassung der Werkstücktemperatur und ein<br />

ausgeklügeltes Temperaturmodell der Maschine sorgen<br />

für hochgenaue Messungen auch<br />

außerhalb der Messräume. Das<br />

robuste Design und ein Kollisionsschutz<br />

des Tastsystems ermöglichen<br />

einen direkten Einsatz in der<br />

Produktion. Weg- und<br />

Wartezeiten werden verkürzt,<br />

Kosten für Messräume<br />

und Klimatisierung<br />

entfallen. Durch automatisch<br />

einwechselbare<br />

Rauheitstastsysteme<br />

werden neben der geometrischen<br />

und Formmessung<br />

auch die Qualitätserfassung<br />

an außen<br />

und innenliegenden Lagerstellen<br />

realisiert. ■<br />

Koordinatenmesssystem<br />

Algorithmen übernehmen<br />

die Konfiguration<br />

Mit der Software Metmax hat<br />

Bruker Alicona das optische Mikrokoordinatenmesssystem<br />

μCMM optimiert. Algorithmen<br />

übernehmen die Konfiguration<br />

der Messstrategie. Damit hängt<br />

die 3D-Messung und -Auswertung<br />

nicht mehr vom Expertenwissen<br />

des Bedieners ab. Sobald<br />

der CAD-Datensatz eines Bauteils<br />

hochgeladen wurde, wählt<br />

der Anwender per Mausklick,<br />

welche GD&T beziehungsweise<br />

PMI-Merkmale (Product Manufacturing<br />

Information) gemessen<br />

werden sollen. μCMM konfiguriert<br />

automatisch die ideale<br />

Messstrategie zur 3D-Messung<br />

des Bauteils und berechnet autonom<br />

Antastrichtungen (von<br />

oben oder seitlich), Kipp- und<br />

Rotationswinkel sowie Verfahrwege<br />

in XYZ. Bevor die Messung<br />

gestartet wird, sichert eine virtuelle<br />

Simulation den kollisionsfreien<br />

Messablauf. Die Messung<br />

wird per Mausklick gestartet<br />

und erfolgt dann automatisch.<br />

Nachdem das Bauteil in 3D gemessen<br />

wurde, werden die<br />

3D-Daten ebenfalls automatisch<br />

ausgewertet. Sollen etwa<br />

Formabweichungen bestimmt<br />

werden, entscheidet das Messsystem<br />

eigenständig, welche<br />

geometrische Form (zum Beispiel<br />

Zylinder, Ebene oder Kugel)<br />

eingepasst werden muss. ■<br />

76 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Tensiometer<br />

Mobile Qualitätskontrolle für Bäder<br />

Eintauchen, klicken, ablesen: Mit dem Bubble Pressure<br />

Tensiometer BPT Mobile von Krüss lässt sich der Tensidgehalt<br />

eines Reinigungs- und Beschichtungsbads innerhalb<br />

von Sekunden anhand der Oberflächenspannung<br />

(OFS) erfassen. Der Qualitätsprüfer erfährt dank der Adhoc-Auswertung<br />

sofort, ob das Bad in Ordnung<br />

ist. Darüber hinaus zeigt das Gerät für die<br />

proaktive Nachdosierung, wie der Tensidgehalt<br />

über die Zeit abnimmt, zum Beispiel<br />

durch die Entnahme von Bauteilen. Mit<br />

dem intuitiven Touchdisplay ist die Arbeit<br />

so, als würde man Messungen mit seinem<br />

Smartphone durchführen. Die Funktionen<br />

sind dank des großen Displays noch<br />

leichter zu treffen – sogar mit Laborhandschuhen.<br />

Programmierte Messvorlagen<br />

und die Tatsache, dass das Instrument<br />

weitgehend unabhängig von der<br />

Eintauchtiefe arbeitet, gewährleisten<br />

eine benutzerunabhängige<br />

Qualitätskontrolle.<br />

■<br />

Messsoftware<br />

CAD-Systeme als Vorbild<br />

Horus ist eine intuitive und benutzerfreundliche<br />

Software von Opto <strong>Engineering</strong> für die<br />

Messung von Teilen in Echtzeit: Das Interface<br />

und das Vorgehen sind so designt, dass es traditionellen<br />

CAD-Software-Ansätzen ähnelt.<br />

Somit wird eine einfache und<br />

schnelle Überprüfung von<br />

Messergebnissen sichergestellt.<br />

Die Teile werden automatisch<br />

erkannt und über<br />

das gesamte Sichtfeld nachverfolgt,<br />

ohne dass die Messung<br />

neu konfiguriert werden<br />

muss. Somit erleichtern<br />

Tools für die automatische<br />

Suche nach geometrischen<br />

Grundkörpern und Konstruktion<br />

die Verfügbarkeit der Messinformationen.<br />

Ein fortschrittlicher Ansatz für die Kantenerkennung<br />

und Systemkalibrierung stellt eine<br />

maximale Genauigkeit für das Messsystem sicher.<br />

Die Statistiken sind sehr intuitiv und einfach<br />

zu nutzen. Dies erlaubt es, schnell einen<br />

kompletten Messreport zu erstellen und Daten<br />

zu extrahieren. Das System ist flexibel konfigurierbar<br />

und offen für die Integration in weitere<br />

Geräten.<br />

■<br />

Technische Sauberkeit<br />

Analyse einfach gemacht<br />

Industriekameras<br />

Die Analyzer-Workflow-Lösungen<br />

von Leica Microsystems machen<br />

die Arbeit bei der Sauberkeitsanalyse<br />

effizienter und einfacher.<br />

Alle Analyzer sind auf einen<br />

speziellen Workflow zugeschnitten<br />

und fokussieren sich<br />

damit auf spezifische Aufgabenstellungen.<br />

Sie sind direkt<br />

einsatzbereit und kommen mit<br />

Mikroskop, Digitalkamera, PC<br />

und Schulung. Der Anwender<br />

muss nur noch die Messvorschriften<br />

auswählen, um schnell<br />

und akkurat zu analysieren. Neben<br />

der optischen Analyse<br />

braucht der Kunde häufig eine<br />

chemische Analyse, die meist<br />

sehr komplex ist und oft nur von<br />

Experten durchgeführt werden<br />

kann. Mit dem LIBS-System (Laser<br />

Induced Breakdown Spectroscopy)<br />

(im Foto) lassen sich<br />

metallische Legierungen und<br />

anorganische Verbindungen sicher<br />

und schnell analysieren. ■<br />

Hohe Auflösung und Bildqualität<br />

Die neuen Kameras von SVS-Vistek konzentrieren sich<br />

auf drei Qualitätsmerkmale: Auflösung, Bildqualität<br />

und Geschwindigkeit. 10 GigE als kostengünstiges<br />

Highspeed-Interface bietet die 10-fache Bandbreite der<br />

herkömmlichen GigE-Schnittstelle. Zudem kann 10 GigE<br />

auf einem normalen Ethernet-Kabel eine Bandbreite<br />

von 1,1 GB/s übertragen. Die neue hr342XGE mit Sony<br />

Pregius-Sensor kann bei einer Auflösung von 31 MP mit<br />

einer Framerate von 35,4 fps (Bildern pro Sekunde) betrieben<br />

werden und liefert diese Bildfrequenz sogar mit<br />

langen Kabeln auf Standard-Ethernet-Netzwerktechnik.<br />

Die neue FXO-Serie gibt es mit dem schnellen 10-GigE-<br />

Interface oder als Single Line Coaxpress-Variante, wenn<br />

extrem geringe Latenzen gefordert sind. Auch hier können<br />

die neuen Bildsensoren mit höchsten Datenraten<br />

ausgelesen werden. So kann die fxo541 mit dem neuesten<br />

Sony Pregius Gen-4-Sensor die maximale Auflösung<br />

von 20,3 MP mit 35,3 fps übertragen. Die 2,74 x 2,74 μm<br />

großen Pixel bestechen durch ihr extrem niedriges Rauschen<br />

und eine hervorragende Dynamik. Die Pixelgröße<br />

garantiert eine einfache Anbindung an kostengünstige<br />

Objektive.<br />

■<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 77


:: Technik<br />

Prüfgerät<br />

Schnelle Inspektion<br />

von Metalloberflächen<br />

Interferometer<br />

Drei in einem<br />

Inspec ist ein neues mobiles optisches<br />

Oberflächenprüfgerät<br />

von Soliton, das für eine schnelle<br />

Inspektion von diversen Werkstoffen<br />

und Metall-Oberflächen<br />

eingesetzt wird. Mit einem<br />

Knopfdruck werden Flächen von<br />

7 x 7 oder 15 x 15 mm vermessen.<br />

Krater oder Aufwürfe in der<br />

Oberfläche werden sofort quantitativ<br />

erfasst mit einer Höhen/<br />

Tiefen-Auflösung von 5 μ. Daher<br />

kann das Gerät zur routinemäßigen<br />

Prüfung von Turbinenschaufeln<br />

in Triebwerken eingesetzt<br />

werden, ohne die Schaufel<br />

ausbauen zu müssen. Weitere<br />

Anwendungen sind generelle<br />

Qualitätskontrolle von Werkstücken,<br />

automatisch geführt mit<br />

Industrierobotern.<br />

■<br />

Zur simultanen Längenund<br />

Winkelmessung mit<br />

hoher Dynamik bis 3 m/s<br />

hat Sios Messtechnik die<br />

Dreistrahl-Laserinterferometer<br />

SP 5000 TR entwickelt.<br />

Diese ermöglichen<br />

hochpräzise simultane<br />

Weg- und Winkelmessungen,<br />

einen schnellen Aufbau<br />

und eine unkomp -<br />

lizierte Justage. Die Präzisionslängenmessgeräte<br />

vereinen drei Interferometer<br />

in einem Gerät. In allen drei Messkanälen wird die<br />

gleiche hochstabile Laserfrequenz genutzt. Somit können<br />

simultan drei Längenwerte mit Nanometergenauigkeit erfasst<br />

werden. Aus der Differenz jeweils zweier Längenwerte<br />

und dem kalibrierten Strahlabstand lässt sich der entsprechende<br />

Winkel hochgenau bestimmen.<br />

Der Wegmessbereich des modularen Systems beträgt<br />

mehr als 5 m mit der einer Sub-Nanometer Auflösung.<br />

Winkelmessungen sind bis ±12,5° mit einem Reflektor<br />

möglich. Die Lichtwellenleiterkopplung des Sensorkopfes<br />

und die optional integrierte Strahlrichtungsdetektion unterstützen<br />

die einfache Handhabung und Justage. ■<br />

Ultraschallprüfung<br />

Koppelmittel überflüssig<br />

Ein neues Verfahren zur Ultraschallprüfung von Punktschweißverbindungen<br />

von Xarion Laser Acoustics, basierend auf dem optischen<br />

Mikrofon, macht den Einsatz von Koppelmittel überflüssig.<br />

Das optische Mikrofon wurde dazu gemeinsam mit einem ultraschallerzeugenden<br />

Laser in einen kompakten Prüfkopf integriert<br />

und lässt sich auf diese Weise auf einen Roboter montieren. Der<br />

glasfasergekoppelte Sensorkopf ist nur wenige Millimeter groß und<br />

erreicht dadurch auch schwer zugängliche Stellen.<br />

■<br />

Koordinatenmessgerät<br />

Erschwingliche Röntgenmesstechnik<br />

Das neue Modell FOV der leistungsstarken kompakten<br />

Koordinatenmessgeräte mit Röntgentomografie Tomoscope<br />

XS von Werth ist durch spezielle Konstruktionsprinzipien<br />

preisgünstiger und auch leichter zu bedienen.<br />

Der Messbereich der neuen Geräte verfügt je nach<br />

Montage des Detektors über einen Durchmesser oder<br />

eine Höhe von circa 120 mm. Die „Im Bild“-Messungen<br />

finden im Sehfeld des Detektors statt. Der 6-Megapixel-<br />

Detektor ermöglicht hierbei eine hohe Auflösung. Die<br />

Messung „OnTheFly“ und die Echtzeitrekonstruktion<br />

des digitalen Werkstückvolumens während der Messung<br />

sorgen für schnelle Messergebnisse. Die Messung<br />

erfolgt vollständig automatisiert, sinnvolle Parameter<br />

wurden teilweise bereits werksseitig festgelegt. Der Bediener<br />

muss nur die Werkstücke auf den Messtisch legen<br />

und in der Messsoftware<br />

Winwerth auf<br />

„Automatik-Messung“<br />

klicken. Falls notwendig,<br />

können Messparameter<br />

wie Spannung<br />

oder Vorfilter auch wie<br />

bei anderen Werth-Geräten<br />

mit Röntgentomografie<br />

vom Bediener<br />

gewählt werden. ■<br />

78 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


Messtechnik am Keck-Observatorium fast wie in der Werkzeugmaschine<br />

Exakt ausgerichtet auf die Sterne<br />

Astronomen und Astrophysiker am Keck-Observatorium auf Hawaii können nach der Erneuerung<br />

der Antriebs- und Messtechnik nun noch schärfer und genauer hinschauen. Zum Einsatz kommen<br />

seit der Revision Winkelmessgeräte von Heidenhain. Dabei handelt es sich gewissermaßen um<br />

die „großen Brüder“ von Winkelmessgeräten, wie sie in Werkzeugmaschinen genutzt werden.<br />

Die neue Messtechnik<br />

ermöglicht dem Keck<br />

Observatorium auf<br />

Hawaii eine genauere<br />

und schnellere Ausrichtung<br />

der Teleskope auf<br />

einen Stern und die<br />

Langzeitverfolgung des<br />

Sterns auf seiner Bahn<br />

Bild: Heindenhain<br />

In rund 4200 m Höhe, auf dem Gipfel des Mauna Kea,<br />

ragen die 30 m hohen Kuppeln der beiden Keck-Teleskope<br />

in die trockene, reine, klare Luft über Hawaii. Die darin<br />

installierten Spiegel mit 10 m Durchmesser erlauben<br />

einzigartige Blicke ins Weltall. Denn sie empfangen<br />

Licht sowohl im sichtbaren als auch im infraroten<br />

Bereich und können zur Steigerung der Leistung zu einer<br />

gewaltigen, adaptiven Optik zusammengeschaltet<br />

werden.<br />

Was mit diesen gewaltigen Optiken am Ende tatsächlich<br />

zu sehen ist, dafür ist die exakte Ausrichtung<br />

der Spiegel auf den Sternenhimmel entscheidend. Je genauer<br />

die Positionierung erfolgt, desto genauer können<br />

die Astronomen Bereiche des Himmels anvisieren,<br />

verfolgen und beobachten. Das gilt sowohl in Azimut,<br />

also in der horizontalen Ausrichtung nach den Himmelsrichtungen,<br />

als auch in Elevation, also in der vertikalen<br />

Ausrichtung hin zum Zenit. Deshalb wurde die<br />

komplette Antriebstechnik für die Teleskope erneuert<br />

und optimiert.<br />

Die Positionsmessung für Azimut und Elevation<br />

übernehmen jetzt modulare Winkelmessgeräte von<br />

Heidenhain vom Typ ERA 8400. Sie sind sozusagen die<br />

großen Brüder in der ERA-Familie, deren kleinere Geschwister<br />

wie das ERA 4000 auch in vielen Werkzeugmaschinen<br />

an Rundtischen und Schwenkköpfen ihre<br />

Dienste tun. Die Teilungsstriche sitzen im Abstand von<br />

40 μm auf den Maßbändern und werden beim Azimut<br />

mit vier, bei der Elevation mit zwei Abtastköpfen gelesen.<br />

Im Zusammenspiel mit der Auswerte-Elektronik EIB<br />

749 können die so ermittelten Messwerte zu einem<br />

Messschritt von 10 nm interpoliert werden.<br />

Für die Positionierung des Teleskops bedeutet das: In<br />

der Horizontalen sind Genauigkeiten von vier Milliwinkelsekunden,<br />

in der Vertikalen von einer Milliwinkelsekunde<br />

möglich. „Wir können einen Stern jetzt selbst in<br />

dichten Sternenhaufen unmittelbar anvisieren und bis<br />

zu sechs Stunden lang verfolgen und beobachten. Das<br />

eröffnet uns ganz neue Einblicke und liefert auch viel<br />

mehr Informationen als mit der bisherigen Technologie“,<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong> 79


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

Für eine quasi-absolute<br />

Positionsmessung<br />

verfügen die neuen<br />

Winkelmessgeräte<br />

ERA 8400 an den Keck-<br />

Teleskopen zusätzlich<br />

zur Inkrementalspur<br />

auch noch über<br />

Markierungen auf einer<br />

separaten Abtastspur<br />

Bild: Heidenhain<br />

zieht Tomas Krasuski, der leitende Elektronikingenieur<br />

am Keck-Observatorium, ein erstes Fazit nach Abschluss<br />

der Umbauarbeiten. „Es ist faszinierend, dass wir jetzt so<br />

gewaltige Technik wie unsere 10-Meter-Teleskope in<br />

Messschritten von 10 Nanometern bewegen können.“<br />

Neun Jahre Umbau unter schwierigen<br />

Voraussetzungen<br />

Dass in der Astronomie andere Begriffe für Zeit und<br />

Raum gelten als im normalen Leben, spiegelt auch die<br />

Revision der Keck-Teleskope wider. Neun Jahre dauerte<br />

das Projekt, das unter ganz besonderen Vorzeichen vorbereitet<br />

und durchgeführt wurde: Während der Revision<br />

sollten die Astronomen am Keck-Observatorium beide<br />

Teleskope uneingeschränkt weiter nutzen können.<br />

Die tagsüber durchgeführten Arbeiten mussten also so<br />

geplant werden, dass nachts die Teleskope wieder einsatzfähig<br />

waren.<br />

Hinzu kommt dass die Teleskope in 4200 m Höhe<br />

stehen. Wegen des niedrigen Luftdrucks und Sauerstoffgehalts<br />

in dieser Höhe müssen Menschen bei jedem<br />

Aufstieg zu den Teleskopen eine Akklimatisierungspause<br />

einlegen. Technische Systeme müssen an die Umgebungsbedingungen<br />

angepasst werden, um einwandfrei<br />

zu funktionieren.<br />

Aber alle Arbeiten und das lange Warten haben sich<br />

gelohnt, bestätigt Krasuski: „Jetzt können wir jeden<br />

Stern im Beobachtungsfenster der Keck-Teleskope mit<br />

einer Genauigkeit von einer Winkelsekunde erfassen.<br />

Außerdem konnten wir die Performance erhöhen: Wir<br />

sammeln nicht nur genauere Daten, sondern können<br />

diese auch schneller verarbeiten und das Teleskop dynamischer<br />

steuern.“ Das ist vor allem wichtig, wenn die<br />

Forscher auf Hawaii Objekte am Himmel über einen<br />

längeren Zeitraum beobachten wollen und das Teleskop<br />

permanent nachführen müssen. Die neu installierten<br />

Messgeräte von Heidenhain tragen dazu durch ihre Genauigkeit<br />

bei.<br />

■<br />

Webhinweis<br />

Ein Video zur Anwendung der Heidenhain-Messtechnik<br />

am Keck-Observatorium sehen<br />

Sie hier: http://hier.pro/zFjde<br />

Mehr zu Winkelmessgeräten für Werkzeugmaschinen<br />

erklärt Heidenhain in diesem Video:<br />

http://hier.pro/g0dUq<br />

Anbau der ERA<br />

8400-Winkelmessgeräte<br />

von Heidenhain am<br />

Teleskop-Antrieb für die<br />

Azimuth-Positionierung<br />

Bild: Heidenhain<br />

80 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


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:: Firmenindex (Redaktion/Anzeige)<br />

:: Impressum<br />

3Plusplus ................................................................. 70<br />

Accretech ................................................................. 73<br />

Aerotech .................................................................47<br />

Ahlborn .................................................................... 76<br />

AIT Austrian Institute of Technology ........... 64<br />

API .............................................................................. 72<br />

Babtec .................................................17, 34, 40, 81<br />

Bareiss ...................................................................... 72<br />

Bilz ..............................................................................69<br />

Böhme & Weihs .....................................25, 34, 42<br />

Bruker Alicona ................................................ 46, 76<br />

Ceta ............................................................................ 73<br />

Cirp ............................................................................. 20<br />

Colorlite .................................................................... 74<br />

Consense .......................................................... 34, 38<br />

Creaform .................................................................. 60<br />

CWA ........................................................................... 43<br />

Deutsche Hochschulwerbung<br />

und -vertriebs GmbH .........................................41<br />

Deutsche Industrieforschungsgemeinschaft<br />

Konrad Zuse ............................................................ 28<br />

Diondo ............................................................... 20, 22<br />

DK Fixiersystem .................................................... 32<br />

DQS ............................................................................ 12<br />

Dr. Heinrich Schneider Messtechnik ............ 46<br />

Dr. Johannes Heidenhain GmbH ...................84<br />

DWU .......................................................................... 75<br />

Eickhoff .................................................................... 40<br />

Fraunhofer IIS ........................................................ 32<br />

Fraunhofer IPA ....................................................... 20<br />

Fraunhofer-Allianz Vision ................................. 46<br />

FRENCO ....................................................................67<br />

GL Messtechnik .................................................... 75<br />

Heidenhain ............................................................. 79<br />

IMS ............................................................................. 43<br />

IQM TOOLS ..............................................................29<br />

iqs ................................................................19, 34, 43<br />

Jeol ............................................................................. 75<br />

Johs. Boss ................................................................. 75<br />

Kapp ...........................................................................71<br />

Klingelnberg ........................................................... 76<br />

Klostermann .......................................................... 16<br />

Krüss .......................................................................... 77<br />

Leica Microsystems ............................................. 77<br />

Leupold Legal ......................................................... 20<br />

MARPOSS .................................................................39<br />

Micro-Epsilo .......................................................3, 62<br />

Microvista ............................................................... 32<br />

Mitutoyo ......................................................5, 46, 72<br />

Nikon .........................................................................49<br />

OGP ............................................................................37<br />

Oilsafe ....................................................................... 74<br />

Opto <strong>Engineering</strong> ................................................. 77<br />

OPTOMETRON .......................................................31<br />

Pantec .......................................................................69<br />

Plasmo ...................................................................... 20<br />

Plato ................................................................... 34, 42<br />

Polytec ...............................................................57, 74<br />

Reusch Rechtsanwälte ....................................... 18<br />

Shimadzu ................................................................13<br />

Sios Messtechnik ................................................. 78<br />

Soliton ...................................................................... 78<br />

STUDENROTH ........................................................83<br />

SVS-Vistek ................................................................ 77<br />

Sycat .......................................................................... 42<br />

Topometric ...................................................... 58, 65<br />

Visiconsult .............................................................. 30<br />

Vogt Ultrasonics ...................................................63<br />

Volume Graphics .................................................. 22<br />

Wenzel ....................................................... 22, 46, 56<br />

Werth Messtechnik .............................. 20, 46, 52<br />

Werth ................................................................. 22, 78<br />

WINGS ......................................................................73<br />

wirth + partner ..................................................... 19<br />

Xarion ........................................................................ 78<br />

Yaveon ....................................................................... 44<br />

YXLON ..........................................................................2<br />

Yxlon .......................................................................... 46<br />

Zeiss ..................................................... 22, 44, 46, 50<br />

Carl Zeiss Industrielle Messtechnik ..............27<br />

Carl Zeiss MES Solutions ...................................59<br />

Zwick Roell .............................................................. 68<br />

ISSN 1436-2457<br />

Herausgeberin:<br />

Katja Kohlhammer<br />

Verlag<br />

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH<br />

Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen,<br />

Germany<br />

Geschäftsführer:<br />

Peter Dilger<br />

Verlagsleiter:<br />

Peter Dilger<br />

Chefredakteur:<br />

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

Redaktion:<br />

Sabine Koll, Markus Strehlitz<br />

E-Mail: qe.redaktion@konradin.de<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Daniela Engel, Phone +49 711 7594-452<br />

E-Mail: daniela.engel@konradin.de<br />

Layout:<br />

Michael Kienzle, Phone +49 711 7594-258<br />

Vera Müller, Phone +49 711 7594-422<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Joachim Linckh, Phone +49 711 7594-565<br />

E-Mail: joachim.linckh@konradin.de<br />

Auftragsmanagement:<br />

Annemarie Olender, Phone +49 711 7594-319<br />

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 38 vom 1.10.2019<br />

Leserservice<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> +49 711 7252–209<br />

E-Mail: konradinversand@zenit-presse.de<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> erscheint 5 x jährlich. Bezugs preise:<br />

Inland 68,50 € inkl. Versand kosten und MwSt.; Ausland:<br />

68,50,- € inkl. Versandkosten. Einzelverkaufspreis: 13,80 €<br />

inkl. MwSt., zzgl.Versandkosten.<br />

Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum<br />

bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.<br />

Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier Wochen<br />

zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt werden.<br />

Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist von<br />

jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />

Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen oder höherer<br />

Gewalt entsteht kein Anspruch auf Ersatz.<br />

Auslandsvertretungen:<br />

Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long<br />

Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256<br />

862589, Fax 01256 862182, E-Mail: media@jens.demon.<br />

co.uk; Switzerland IFF media ag, Frank Stoll, Technoparkstrasse<br />

3, CH-8406 Winterthur, Tel: +41 52 633 08 88, Fax:<br />

+41 52 633 08 99, e-mail: f.stoll@iff-media.ch;USA: D.A. Fox<br />

Advertising Sales, Inc. Detlef Fox, 5 Penn Plaza, 19th Floor,<br />

New York, NY 10001, Phone +1 212 8963881, Fax +1 212<br />

6293988, detleffox@com cast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Berichte keine Gewähr.<br />

Eingesandte Manuskripte unterliegen der evtl. redak -<br />

tionellen Kürzung oder Erweiterung. Korrekturabzüge<br />

können leider nicht zur Verfügung gestellt werden.<br />

Alle in <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich<br />

geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen,<br />

vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art, nur<br />

mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck:<br />

Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen<br />

Printed in Germany<br />

© 2020 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen<br />

Kooperationspartner:<br />

AFQ Akademie für<br />

Qualitätsmanagement<br />

82 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>


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84 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> <strong>02.2020</strong>

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