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Quality Engineering 04.2021

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Ausgabe 04 | 2021<br />

www.qe-online.de<br />

Umfrage<br />

Strategie<br />

Additive Fertigung<br />

Messtechnik<br />

Welche Trends sehen die Anbieter<br />

aus dem QS-Umfeld?<br />

» Seite 06<br />

Qualitätsmanager werden<br />

zu Brückenbauern<br />

» Seite 10<br />

Experten diskutieren über<br />

Qualitätssicherung im 3D-Druck<br />

» Seite 26<br />

Spezielle Lösungen sorgen für<br />

Effizienz in der Fertigung<br />

» Seite 31<br />

TITELSTORY<br />

Kalibrierlabor<br />

setzt auf<br />

integriertes QM<br />

» Seite 16<br />

Qualität in der Fertigung


Produktneuheiten 2021<br />

Multisensorik und<br />

<br />

TomoScope ® XS FOV 500<br />

für schnelle Messergebnisse in<br />

Fertigung und Messraum<br />

ScopeCheck ® FB<br />

in Multi-Z-Achsen-Bauweise zur<br />

perfekten Integration von Multisensorik<br />

Werth Messtechnik GmbH<br />

Siemensstraße 19<br />

35394 Gießen, Deutschland<br />

mail@werth.de<br />

Tel. +49 641 7938-0<br />

2 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


» EDITORIAL<br />

Es bleibt spannend<br />

Das Licht am Ende des Tunnels ist erkennbar. Wir haben eine kleine<br />

Umfrage unter den Technikanbietern (Seite 6) gemacht und die zeigt:<br />

Die Hersteller sind zuversichtlich. Sie berichten davon, dass sich die<br />

Wirtschaft erholt und die Geschäftsaussichten positiv sind.<br />

Auch andere Signale machen Mut: Die Vision – Leitmesse der Bildverarbeitungsbranche<br />

– soll im Oktober wieder ihre Türen öffnen. Endlich<br />

wieder Menschen von Angesicht zu Angesicht treffen, auch wenn die<br />

Gesichter wahrscheinlich hinter Masken versteckt sein werden.<br />

Auch wir würden gerne auf unseren Events die Referenten und Besucher<br />

wieder persönlich begrüßen. Doch die Präsenzveranstaltungen heben wir<br />

uns für 2022 auf. In diesem Jahr werden wir noch auf die virtuelle Form<br />

zurückgreifen. Das heißt, dass unser viertes Fachforum zur Qualitätssicherung<br />

in der additiven Fertigung wieder als Webinar stattfinden wird.<br />

Mittlerweile kann man es ja schon als gute Tradition bezeichnen, dass<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> gemeinsam mit dem Fraunhofer IPA an einem Tag<br />

Wissenschaftler, Technikanbieter, Anwender und weitere Fachleute zusammenbringt,<br />

um über die Herausforderungen zu sprechen, die sich<br />

Qualitätsverantwortlichen beim 3D-Druck stellen (Seite 30). Quasi als<br />

Warm-Up zu dem Event haben wir auf einem digitalen Roundtable über<br />

das Thema diskutiert (Seite 26). Mit dabei waren das Fraunhofer IPA, die<br />

Anbieter Wenzel und Volume Graphics sowie 3D-Druck-Dienstleister Cirp.<br />

Zu einer Tradition haben sich innerhalb von kurzer Zeit auch unsere<br />

<strong>Quality</strong> Days entwickelt, mit denen wir im vergangenen Jahr gestartet sind.<br />

Nach erfolgreichen <strong>Quality</strong> Days im März, wird es nun am 22. und 23.<br />

September zwei weitere Webinare geben – zu den Themen Computer -<br />

tomographie und automatisierte Qualitätssicherung (Seite 20). Es bleibt<br />

also spannend. Und mit viel neuem Wissen gerüstet können wir dann<br />

auch den besseren Zeiten entgegen sehen.<br />

Markus Strehlitz, Redaktion<br />

qe.redaktion@konradin.de<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 3


» INHALT 04 | 2021 40. JAHRGANG<br />

IM FOKUS<br />

3D-Druck:<br />

Es fehlt an<br />

offenen<br />

Die Experten-Runde Schnittstellen<br />

ist sich einig: Die » Seite 26<br />

Qualitätssicherung in<br />

der additiven Fertigung<br />

kommt kaum voran.<br />

Titelbild: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

MANAGEMENT<br />

Umfrage<br />

Die Technikanbieter setzen<br />

wieder zum Höhenflug an 06<br />

Qualitätsstrategie<br />

Qualitätsmanager werden<br />

zu internen Managementberatern 10<br />

Automobilindustrie<br />

Studie liefert neue Ansätze<br />

für die globale Zusammenarbeit 12<br />

Eine Redaktion — zwei Meinungen<br />

Lieber Teamplayer oder Einzelkämpfer? 15<br />

Qualitätsmanagement<br />

Integriertes System schafft bei<br />

Kalibrierlabor transparente Strukturen 16<br />

Webinare<br />

<strong>Quality</strong> Days 2.0 zu CT und<br />

automatisierter Qualitätssicherung 20<br />

Wärmebehandlung<br />

Die neue Norm CQI-9 hat<br />

den höchsten Durchdringungsgrad 22<br />

Personal & Karriere<br />

Personalsuche im Jahr 2021<br />

– Pragmatismus zählt 24<br />

Alles was Recht ist<br />

Neue Definition des Sachmangels hat<br />

Auswirkungen auf die Qualitätsabteilungen 25<br />

IM FOKUS:<br />

QS IN DER ADDITIVEN FERTIGUNG<br />

Roundtable<br />

Experten sehen noch<br />

keinen Closed Loop im 3D-Druck 26<br />

Online-Forum<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> und Fraunhofer IPA<br />

lassen Fachleute diskutieren 30<br />

FERTIGUNGSMESSTECHNIK<br />

Koordinatenmesstechnik<br />

Geräte-Nachrüstung macht<br />

Messdienstleister agiler 32<br />

Technikaauswahl<br />

Messmittel legen Grundstein<br />

für die selbststeuernde Produktion 34<br />

Automatisierung<br />

Schnellere Rauheitsprüfung<br />

bei Hersteller von Landesystemen 36<br />

Elektromobilität<br />

Messtechnik muss sich<br />

künftig besonders bewähren 38<br />

Laserstrahlen<br />

Überwachung kritischer<br />

Parameter im laufenden Prozess 40<br />

Ebenheitsprüfung<br />

Neues Inline-System mit<br />

Fördertechnik sorgt für Präzision 42<br />

Oberflächentopographie<br />

Digitale Holographie liefert<br />

hochgenaue Messergebnisse 44<br />

News und Produkte 47<br />

QUALITY WORLD<br />

Geruchserfassung<br />

Elektronische Nase für die<br />

pharmazeutische Qualitätskontrolle 50<br />

Firmenindex 51<br />

Impressum 51<br />

4 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Industrie<br />

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

Neue Version: Die vierte Edition der Norm CQI-9 für Wärmebehandlungen<br />

ist leichter auditierbar.<br />

» Seite 22<br />

Das<br />

Kompetenz-<br />

Netzwerk<br />

der Industrie<br />

Bild: Blum/Safran<br />

Automatisierte Messung von Fahrwerkskomponenten bringt mehr<br />

Sicherheit in den Produktionsprozess.<br />

» Seite 36<br />

17 Medienmarken für alle wichtigen<br />

Branchen der Industrie<br />

Information, Inspiration und Vernetzung<br />

für Fach- und Führungskräfte in der Industrie<br />

Praxiswissen über alle Kanäle:<br />

Fachzeitschriften, Websites, Events,<br />

Newsletter, Whitepaper, Webinare<br />

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Die passenden Medien für Sie<br />

und Ihre Branche:<br />

konradin.de/industrie<br />

media.industrie.de<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 5


Nach einem schwierigen<br />

Jahr 2020 geht es<br />

bei den Anbietern von<br />

Messtechnik und Software<br />

wieder aufwärts.<br />

Bild: ag visuell/stock.adobe.com<br />

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

Die Branche hat wieder zum<br />

Höhenflug angesetzt<br />

Die Konjunktur zieht wieder an. Profitieren davon auch die Hersteller im Bereich<br />

Qualitätssicherung und Qualitätsmanagement? Und welche Art von Lösungen<br />

sind bei den Kunden in der Industrie aktuell gefragt? Wir haben uns in der<br />

Branche umgehört.<br />

Dr. Marc Wawerla<br />

Geschäftsführer, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik<br />

Bild: Zeiss<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen<br />

in den vergangenen zwölf Monaten<br />

entwickelt? Was erwarten Sie für<br />

das laufende Geschäftsjahr?<br />

Die Märkte entwickeln sich sehr dynamisch;<br />

es sind Nachholeffekte in<br />

der Nachfrage in einzelnen Regionen<br />

und Märkten zu spüren. Der Auftragseingang<br />

hat im Vergleich zum Vorjahr<br />

deutlich zugelegt. Der positive Trend<br />

in der wirtschaftlichen Entwicklung<br />

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

setzte sich weiter fort.<br />

Welche technologischen Trends sehen<br />

Sie derzeit? Was ist von den<br />

Kunden gefragt?<br />

Neben der klassischen taktilen Messtechnik<br />

sind vor allem neue Lösungen<br />

wie etwa schnelle Multisensor-<br />

Maschinen, aber auch CTs für die zerstörungsfreie<br />

Prüfung gefragt. Die optische<br />

Messtechnik ist ebenso gefragt<br />

wie hochauflösende Licht- und Elektronenmikroskope.<br />

Zudem sehen wir<br />

eine zunehmende Offenheit unserer<br />

Kunden für neue Technologien wie etwa<br />

Machine Learning. Der Fokus liegt<br />

auf Produktivitätssteigerung und damit<br />

Produktionskostensenkung. Unsere<br />

Investitionen in Lösungen für die<br />

Elektromobilität, die Medizintechnik,<br />

Additive Manufacturing, Elektronik<br />

und die Luft- und Raumfahrt Industrie<br />

zahlen sich aus. Wir sehen eine<br />

steigende Nachfrage, sodass wir positiv<br />

in die Zukunft schauen.<br />

6 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


MANAGEMENT «<br />

Lorenz Peiffer<br />

Senior Director, Mitutoyo<br />

Dr. Heiko Wenzel-Schinzer<br />

Geschäftsführer, Wenzel Group<br />

Bild: Mitutoyo<br />

Bild: Wenzel<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen in den vergangenen<br />

zwölf Monaten entwickelt? Was erwarten<br />

Sie für das laufende Geschäftsjahr?<br />

Das zweite Halbjahr 2020 hat sich in Bezug auf Covid-19<br />

noch schwierig gestaltet. Ab dem dritten<br />

Quartal hat sich Lage jedoch verbessert. Messen haben<br />

nicht stattgefunden. Insgesamt konnten die<br />

Planziele nicht erreicht werden. Das laufende Geschäftsjahr<br />

hat sich bereits zu Jahresbeginn positiv<br />

entwickelt und bis zur Jahresmitte stetig an Fahrt<br />

aufgenommen. Die Planziele konnten übererfüllt<br />

werden. Für das zweite Halbjahr erwarten wir eine<br />

Fortsetzung dieses Trends. Für das vierte Quartal ist<br />

seit langem wieder die Teilnahme an einer Präsenzmesse<br />

vorgesehen.<br />

Welche technologischen Trends sehen Sie derzeit?<br />

Was ist von den Kunden gefragt?<br />

Die Digitalisierung macht auch vor der Messtechnik<br />

nicht halt. Zunehmende Datenmengen müssen gesammelt,<br />

analysiert und gespeichert werden. Ein<br />

steigender Trend nach kabelloser Datenübertragung<br />

ist vorhanden. Die Anforderung an die automatisierte<br />

Messtechnik steigt. Der Einsatz von komplexer<br />

Messtechnik verlagert sich mehr und mehr vom<br />

Messraum in die Fertigung oder in den fertigungsnahen<br />

Bereich. Automatische Teilezuführung und<br />

Beladung werden mit steigender Tendenz angefragt.<br />

Verkettung von Messgerät, Beladung, Zuführung,<br />

Steuerung/SPS, Datenkommunikation mit dem Produktionsnetz,<br />

Statistik-Ausgabe und Maschinensicherheit<br />

spielen dabei tragende Rollen. Das erfordert<br />

die Anbindung an Feldbussysteme wie etwa<br />

Profibus oder CC-Link. In der Regel bestimmt der<br />

Typ der SPS, welcher Feldbus zum Einsatz kommt.<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen in den vergangenen<br />

zwölf Monaten entwickelt? Was erwarten<br />

Sie für das laufende Geschäftsjahr?<br />

Die Geschäftsentwicklung geht eindeutig wieder<br />

nach oben. Der Wenzel-Konzern verzeichnete im<br />

zweiten Quartal 2021 sogar ein Rekordwachstum bei<br />

Auftragseingang, Umsatz und EBITDA; Auftragseingang<br />

und Umsatz haben sich im Vergleich zum Vorjahreszeitraum<br />

um fast 60 % gesteigert. Wir haben<br />

damit die Auswirkungen der Corona-Pandemie auf<br />

die Geschäftsentwicklung erfolgreich gemeistert. Für<br />

das Geschäftsjahr 2021 erwarten wir eine vollständige<br />

Erholung auf das Vorkrisen-Niveau. Positiv dazu<br />

beitragen wird auch eine neue Produktlinie für die<br />

Verzahnungsmessung, mit denen wir nun drei Jahre<br />

nach der Trennung von diesem Geschäftsfeld wieder<br />

direkt als Anbieter am Markt auftreten werden.<br />

Welche technologischen Trends sehen Sie derzeit?<br />

Was ist von den Kunden gefragt?<br />

Ob im Messraum oder in der Fertigung – die Kunden<br />

wollen schneller, genauer, integrierter und einfacher<br />

messen. Um schneller zu messen, setzen viele auf<br />

den Einsatz optischer Sensoren und taktiler 5-Achsen-Messsysteme.<br />

Höchste Präzision erreicht man<br />

am besten schon beim Maschinenbau. Integrierter<br />

zu messen bedeutet, dass Messsysteme automatisch<br />

bestückt und Messprogramme direkt gestartet werden.<br />

Messprogramme und -ergebnisse werden über<br />

standardisierte Schnittstellen ausgetauscht, weiterverarbeitet<br />

und geben unmittelbar Rückmeldung in<br />

den Produktionsprozess. Hier bieten wir mit einem<br />

Automation-Interface und einem mobilen Analyse-<br />

Tool moderne Softwarelösungen für Automation,<br />

Condition Monitoring und Predictive Maintenance.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 7


» MANAGEMENT<br />

Heiko Müller<br />

Geschäftsführer, Renishaw<br />

Bild: Renishaw<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen<br />

in den vergangenen zwölf Monaten<br />

entwickelt? Was erwarten Sie für<br />

das laufende Geschäftsjahr?<br />

Im Vorjahresvergleich haben wir die<br />

Umsatzerlöse trotz Pandemieeinfluss<br />

gesteigert. Dieser Trend wird sich in<br />

diesem Geschäftsjahr fortsetzen. Die<br />

innerhalb der Renishaw-Gruppe entwickelten<br />

und gefertigten Produkte sichern<br />

der Renishaw GmbH in Deutschland<br />

und Österreich eine extrem diversifizierte<br />

und marktführende Stellung.<br />

Dazu gehören die industrielle Messtechnik,<br />

Motion Control sowie die im<br />

Investitionsgüterbereich angesiedelten<br />

Laserschmelzanlagen für den Metall<br />

3D-Druck (Generative Fertigung) und<br />

Raman-Spektrometer für Industrie und<br />

Forschung. Renishaw ist damit in der<br />

Lage, die gesamte Prozesskette in der<br />

mechanischen Fertigung oder auch die<br />

Analyse und Qualitätsüberwachung<br />

von neuen Materialien und Flüssigkeiten<br />

zu unterstützen.<br />

Welche technologischen Trends<br />

sehen Sie derzeit? Was ist von<br />

den Kunden gefragt?<br />

Die meisten Werkzeugmaschinenhersteller<br />

entwickeln neue Geschäftsmodelle.<br />

Hervorzuheben ist der Fokus auf<br />

ein breiteres Produktangebot, das neben<br />

den Werkzeugmaschinen und<br />

Serviceangeboten umfangreiche Automatisierungs-<br />

und Digitalisierungslösungen<br />

umfasst. Mit unserem modernen<br />

Messtechnikportfolio für<br />

Werkzeug, Werkstück und Maschine<br />

adressieren wir diese Themen optimal<br />

und begleiten unsere Kunden auf dem<br />

Weg zur Industrie 4.0.<br />

Andreas Strobel, Geschäftsführer,<br />

Dr. Heinrich Schneider Messtechnik<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen<br />

in den vergangenen zwölf Monaten<br />

entwickelt? Was erwarten Sie für<br />

das laufende Geschäftsjahr?<br />

Analog zum gesamten deutschen Maschinenbau<br />

sind unsere Umsatze im<br />

Krisenjahr um gut 30 % eingebrochen.<br />

Für das laufende Geschäftsjahr<br />

erwarten und spüren wir eine Erholung<br />

und planen mit einem deutlichen<br />

Wachstum. Große Hoffnung setzen<br />

wir auf die Rückkehr zu Präsenzmessen<br />

denn trotz großer Bemühungen<br />

mit unterschiedlichen Onlineveranstaltungen<br />

sehen wir nicht die Möglichkeit<br />

unsere Produkte in der Tiefe<br />

vorzustellen bzw. war die Resonanz<br />

überschaubar. Wir haben die Krise aktiv<br />

genutzt und in die Weiterentwicklung<br />

unserer Produkte investiert,<br />

ebenso befinden sich auch Neuentwicklungen<br />

in der Pipeline welche wir<br />

vorzugsweise auf Präsenzmessen vorstellen<br />

möchten. Schneider Messtechnik<br />

blickt somit sehr zuversichtlich in<br />

die Zukunft.<br />

Welche technologischen Trends sehen<br />

Sie derzeit? Was ist von den<br />

Kunden gefragt?<br />

Aus unserer Sicht wird sich die Reisetätigkeit<br />

auch nach Corona nicht wieder<br />

auf altes Niveau zurück begeben.<br />

Wir haben in entsprechendes Equipment<br />

investiert, um professionell Maschinendemonstrationen<br />

und Schulungen<br />

bis hin zu Inbetriebnahmen<br />

online vollziehen zu können. Durch<br />

die Notwendigkeit einer fehlerfreien<br />

Dokumentation von Messergebnissen<br />

für die Qualitätssicherung ist und<br />

bleibt die Messtechnik generell ein<br />

Bild: Dr. Heinrich Schneider Messtechnik<br />

Wachstumsmarkt. Hierbei gewinnt die<br />

Modernisierung bestehender Geräte,<br />

also Retrofit, eine immer größere Bedeutung<br />

für uns: Neben Aspekten der<br />

Nachhaltigkeit ist auch das Preis-/<br />

Leistungsverhältnis wirtschaftlich unschlagbar.<br />

Aber auch unsere Paradedisziplin,<br />

die Multisensorik, wird zukünftig<br />

eine bedeutsame Rolle in unseren<br />

Entwicklungen spielen: Neben<br />

der Kombination aus Messtaster und<br />

Kamera kommen weitere Sensoren<br />

wie Weißlicht und Triangulatoren im<br />

Portfolio hinzu.<br />

8 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Dr. Stephan Killich<br />

Geschäftsführer, Consense<br />

Dr. Norbert Böhme<br />

Geschäftsführer, Böhme & Weihs<br />

Bild: Consense<br />

Bild:Böhme & Weihs<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen in den vergangenen<br />

zwölf Monaten entwickelt? Was erwarten<br />

Sie für das laufende Geschäftsjahr?<br />

Unser branchenunabhängiges Geschäftsmodell rund<br />

um akzeptierte und lebendige Managementsysteme<br />

hat sich auch dank unseres breiten Leistungsportfolios<br />

für verschiedenste Anforderungen weiterhin als<br />

stabil bewiesen. Für das laufende Jahr sehen wir besonders<br />

im Bereich der webbasierten sowie der gehosteten<br />

Managementlösungen, wie zum Beispiel<br />

Consense Portal, weiter ansteigenden Bedarf.<br />

Welche technologischen Trends sehen Sie derzeit?<br />

Was ist von den Kunden gefragt?<br />

Aus unserer Sicht gibt es einen übergreifenden,<br />

langfristigen Trend: Die Digitalisierung, seit 15 Jahren<br />

unser Kerngebiet, hat sich zu einem Thema entwickelt,<br />

das nahezu jedes Unternehmen betrifft.<br />

Häufig ist der vielfältige Nutzen der Digitalisierung<br />

klar, jedoch nicht, wie sie konkret angegangen werden<br />

kann. Digitalisierung sollte als ein Entwicklungsprozess<br />

aufgefasst werden, für den das Qualitätsmanagement,<br />

das im Grunde das Fundament<br />

unserer Software bildet, als Treiber genutzt werden<br />

kann. Heute stehen Qualitätsziele von Unternehmen<br />

oft in mehr oder weniger engem Bezug zu digitalen<br />

Geschäftsfeldern. Infolge der Orientierung des Unternehmens<br />

an diesen Zielen treibt sich Qualitätsmanagement<br />

aus sich selbst heraus voran. Das Qualitätsmanagement<br />

digitalisiert sich also per se und<br />

wirkt daher wie ein Motor für stetige Digitalisierung,<br />

strategische Steuerung und kontinuierliche<br />

Optimierung.<br />

Wie hat sich das Geschäft bei Ihnen in den vergangenen<br />

zwölf Monaten entwickelt? Was erwarten<br />

Sie für das laufende Geschäftsjahr?<br />

Herrschte zu Beginn coronabedingt noch leichte Zurückhaltung,<br />

hat sich diese Verunsicherung glücklicherweise<br />

nach zwei Monaten wieder aufgelöst. Für<br />

das laufende Geschäftsjahr steht nun weiterhin der<br />

Lückenschluss zwischen CAQ und MES im Fokus. Die<br />

Prozessdaten aus dem Fertigungsleitstand können<br />

dank entsprechender Softwarelösungen direkt in die<br />

Qualitätsdaten mit einfließen. Dieser Datenaustausch<br />

zwischen MES und CAQ sorgt für deutlich<br />

mehr Transparenz und Effizienz über die gesamte<br />

Prozesskette hinweg.<br />

Welche technologischen Trends sehen Sie derzeit?<br />

Was ist von den Kunden gefragt?<br />

Weiterhin ist dies der Ausbau der globalen Vernetzung.<br />

Unternehmen wollen bei der Qualitätssteuerung<br />

direkt mit ihren Niederlassungen, Außenstellen<br />

und Geschäftspartnern zusammenarbeiten – bei zugleich<br />

höchster Datensicherheit. Für eine gesicherte<br />

Vernetzung über Unternehmensgrenzen hinweg<br />

werden die Nutzung von Cloud-Technologie und die<br />

Web-Fähigkeit der Systeme immer relevanter. Diesem<br />

Bedarf tragen wir Rechnung und bauen unsere<br />

browserbasierten CAQ- und MES-Lösungen weiter<br />

aus, um die Qualitätssicherung entlang globaler<br />

Wertschöpfungsketten zu gewährleisten. Auch arbeiten<br />

wir aktiv an Nutzungsmöglichkeiten für<br />

Cloud-Dienste, Containerisierung und Softwareas-a-Service-Modelle.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 9


» MANAGEMENT<br />

Qualitätsorientierte Geschäftsstrategien<br />

Brückenbauer im Unternehmen<br />

Ein Qualitätsmanagement, das sich in die Unternehmensstrategie integriert, ist<br />

der erste wichtige Schritt, um nachhaltig wirtschaftliche Erfolge zu erzielen.<br />

Qualitätsmanager arbeiten dabei eng mit den Führungskräften zusammen und<br />

werden zu internen Managementberatern.<br />

Im Idealfall agieren<br />

Qualitätsmanager als<br />

Coach mit Fachexpertise<br />

zwischen und innerhalb<br />

von Netzwerk-<br />

Teams.<br />

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

Dr. Wilhelm Griga<br />

Senior <strong>Quality</strong><br />

Manager<br />

Siemens<br />

www.siemens.com<br />

Dirk Kowalewski<br />

Unternehmensberater und<br />

Qualitätsmanagement-Trainer<br />

www.bestformconsulting.com<br />

In unserer hochdynamischen Geschäftswelt,<br />

in der Reaktionsfähigkeit und<br />

Veränderung entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit<br />

sind, geht es ohne Qualität<br />

nicht. Was ist ein schnell geliefertes<br />

Produkt wert, das den erwarteten Anforderungen<br />

nicht gerecht wird? Wie lässt<br />

sich Qualität frühzeitig absichern? Zahlreiche<br />

Studien und Erfahrungen bekräftigen,<br />

dass das Qualitätsmanagement zum<br />

wirtschaftlichen Erfolg im digitalen Zeitalter<br />

nachweislich beiträgt. Im Wesentlichen<br />

sind zwei Faktoren bestimmend:<br />

Erstens: Unternehmen mit ausgereiften,<br />

zukunftsorientierten Qualitätssystemen<br />

binden ihre Mitarbeiter, Partner und Kunden<br />

proaktiv in die kontinuierliche Verbesserung<br />

ihrer Produkte und Dienstleistungen<br />

ein und nutzen dabei die Möglichkeiten<br />

der Digitalisierung in der Qualitätsplanung<br />

und -sicherung. So ermöglichen<br />

sie es, den heutigen Kundenanspruch<br />

an Geschwindigkeit, Individualisierung,<br />

Kosten und Produkt- beziehungsweise<br />

Dienstleistungsqualität gerecht zu<br />

werden.<br />

Zweitens: Bei Unternehmen, die von einem<br />

umfassenden, modernen Qualitätsmanagement<br />

profitieren, erfolgt die Umsetzung<br />

der aus den Unternehmenszielen<br />

abgeleiteten Qualitätsziele mittels einer<br />

Qualitätsstrategie, welche integraler Bestandteil<br />

der Geschäftsstrategie ist. Die<br />

durchgängige Zielkaskadierung – beispielsweise<br />

mittels Hoshin Kanri – wird als<br />

Erfolgsfaktor wahrgenommen und gelebt.<br />

Somit ist ein Qualitätsmanagement,<br />

welches interne und externe Partner ein-<br />

10 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


indet und in die Unternehmensstrategie<br />

integriert ist, der erste wichtige Schritt, um<br />

insbesondere im digitalen Zeitalter nachhaltig<br />

wirtschaftliche Erfolge zu erzielen.<br />

Gemeinschaftliches<br />

Qualitätsverständnis<br />

Die Praxiserfahrung zeigt deutlich, dass in<br />

besonders erfolgreichen Unternehmen<br />

zusätzlich alle Führungskräfte in engem<br />

Zusammenspiel mit den Qualitätsmanagern<br />

ein gemeinsames Qualitätsverständnis<br />

vermitteln. Sie fordern die Erfüllung<br />

vereinbarter Verhaltens- und Leistungsanforderungen<br />

ein. Dies dient dazu, die<br />

Geschäfts- und Projektabläufe im digitalen<br />

Zeitalter erfolgreich im Sinne der Unternehmensstrategie<br />

umzusetzen.<br />

Erfolgsentscheidend ist, dass nicht nur<br />

das Qualitätsverständnis vorhanden, sondern<br />

auch der Wille zur Umsetzung gegeben<br />

ist. Dafür müssen – ausgehend von<br />

den Bedürfnissen der jeweiligen Organisationsbereiche<br />

– die notwendigen Umsetzungskompetenzen<br />

gegeben sein und<br />

geeignete Methoden und Tools gezielt<br />

genutzt werden. Das Qualitätsverständnis<br />

innerhalb eines Unternehmens muss also<br />

gemeinsam vorgelebt, trainiert und alltäglich<br />

praktiziert werden.<br />

Qualitätsmanager, die in die Abläufe<br />

ihrer Organisation integriert sind, sollten<br />

Organisationseinheiten und Teams gezielt<br />

dabei helfen, die Qualitätsanforderungen<br />

passgenau in jedem Unternehmensbereich<br />

umzusetzen. Dabei wirken sie in<br />

sämtlichen Geschäftsbereichen, die gemäß<br />

der Unternehmensstrategie gezielt<br />

auszurichten sind. Das umfasst die Auswahl<br />

und Qualifizierung von Mitarbeitern,<br />

die Gestaltung und Steuerung von<br />

Abläufen und Prozessen, die Entwicklung<br />

und Bereitstellung von Produkten und<br />

Dienstleistungen und die Analyse der<br />

Kunden- und Marktwahrnehmung unter<br />

Qualitätsgesichtspunkten.<br />

In dieser Rolle liefern Qualitätsmanager<br />

bei der Umsetzung der Qualitätsstrategie<br />

praktische Unterstützung und werden damit<br />

teilweise zum internen Managementberater.<br />

Durchweg fungieren Qualitätsmanager<br />

dann als hilfreiche Feedback-<br />

Geber, um eine funktionsübergreifende<br />

Kultur der kontinuierlichen Verbesserung<br />

unternehmensweit mit dem Management<br />

zu etablieren. Durch diese Vorgehensweise<br />

bauen Qualitätsmanager Brücken über<br />

Unternehmenseinheiten und fördern vernetztes<br />

Denken und agiles Handeln.<br />

Fokus auf die<br />

erfolgskritischen Faktoren<br />

Bei der Erfüllung ihrer Mission nehmen<br />

Qualitätsmanager eine unternehmerische<br />

Perspektive ein und fokussieren sich auf<br />

die erfolgskritischen Faktoren ihres Unternehmens<br />

beziehungsweise die der jeweiligen<br />

internen Organisationseinheit.<br />

Sie bringen Ihre profunde Fachkompetenz<br />

und eine ganzheitliche Sicht ein (siehe<br />

Kasten). Dies unterstützt das Qualitätsbewusstsein<br />

und die Qualitätsorientierung<br />

jedes einzelnen Mitarbeiters.<br />

Je netzwerkorientierter sich eine Organisation<br />

aufstellt, desto erfolgsentscheidender<br />

ist die Qualität der Zusammenarbeit<br />

für den letztendlichen Markterfolg<br />

des Unternehmens. Im Idealfall agieren<br />

Qualitätsmanager dann als Coach mit<br />

Fachexpertise zwischen und innerhalb<br />

von Netzwerk-Teams. Damit können sie<br />

die Teams bei der Erfüllung von qualitätsorientierten<br />

Aufgaben ertüchtigen, direkt<br />

und indirekt unterstützen sowie Qualitätsthemen<br />

netzwerkübergreifend im<br />

Blick behalten.<br />

Neues Kompetenzprofil<br />

Das Profil des Qualitätsmanagers hat sich in den vergangenen<br />

Jahren Zug um Zug erweitert. Zu den notwendigen Kompetenzen,<br />

die Qualitätsmanager mitbringen oder erlangen sollten,<br />

gehören beispielsweise:<br />

• Klassisches Qualitätsmanagement: Qualitätsmanagementsystem-Expertise,<br />

Kenntnis relevanter gesetzlicher Anforderungen<br />

und Normen sowie das Beherrschen klassischer<br />

Qualitätsmethoden (zum Beispiel Six Sigma, FMEA, 8D)<br />

• Digitalisierung: Statistikkenntnisse, Datenanalyse- und<br />

Visualisierungstechniken sowie dazugehörige Tools,<br />

KI-Methoden und -Tools, digitales Prozessmanagement<br />

• Soft Skills: Kommunikation, Präsentation, Veränderungsmanagement,<br />

agiles Arbeiten und Führen, Organisationsentwicklung,<br />

Konflikt- und Krisenmanagement<br />

Im Umgang mit immer komplexeren<br />

Produkt- und Dienstleistungsangeboten<br />

(Business Ecosystems) müssen Qualitätsmanager<br />

vernetzt denken, durchgängige<br />

Risikobetrachtungen fördern und dafür<br />

sorgen, dass kritische Netzwerkeffekte<br />

aufgezeigt werden, die Veränderungen an<br />

einem Systemelement nach sich ziehen.<br />

Permanent laufender<br />

Wertschöpfungsmotor<br />

Die netzwerkorientierte Rolle des Qualitätsmanagers<br />

kann für alle im Unternehmen<br />

gewinnbringend innerhalb und außerhalb<br />

einzelner Netzwerke ausgeschöpft<br />

werden. Der wertschätzende Umgang<br />

mit individuellen Wissensschätzen,<br />

das konstruktive Nutzen von Ideen und<br />

Bedenken, das gemeinsame und beherzte<br />

Ringen um die beste Lösung im Sinne des<br />

PDCA-Zyklus werden im Zusammenspiel<br />

von Geschäftsverantwortlichen, Qualitätsmanagern<br />

und Teams zum permanent<br />

laufenden Wertschöpfungsmotor. Mit der<br />

beschriebenen Ausrichtung wird das Qualitätsmanagement<br />

zu einem integralen<br />

Erfolgsfaktor, um Geschäftsstrategien erfolgreich<br />

umzusetzen. Dies gelingt vor allem<br />

dann, wenn Geschäftsführer und<br />

Qualitätsmanager gemeinsam die Transformation<br />

des Qualitätsmanagements vorantreiben.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 11


» MANAGEMENT<br />

Die Covid-19-Pandemie hat<br />

Entwicklungskooperationen<br />

in der Automobilindustrie<br />

auf eine harte Probe gestellt.<br />

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

Umgang mit Partnern in der Automobilindustrie während der Pandemie<br />

Kooperationen in der Zerreißprobe<br />

Im systematischen und strategischen Ausbau von Entwicklungskooperationen liegt<br />

ein Ansatz für Automobilhersteller, um den technologischen Wandel zu bestehen.<br />

Doch was tun, wenn die derzeitige Corona-Pandemie die globale Zusammenarbeit<br />

erschwert? Ansätze liefert eine Studie der Hochschule Esslingen.<br />

Michael Dunst<br />

Doktorand<br />

Die deutsche Automobilindustrie steht vor vielen<br />

Weichenstellungen. Dabei wird immer wieder<br />

gefragt: Wie können wir die Mobilität von morgen<br />

maßgeblich mitgestalten? Wie gelingt es auch künftig,<br />

den Wettstreit um Qualität und Technik, um Digitalisierung<br />

und Kundenbegeisterung wieder anzuführen,<br />

anstatt hinter der Entwicklung herzulaufen?<br />

Oder sind wir gar meilenweit abgehängt?<br />

Sarah Opferkuch<br />

Technische<br />

Betriebswirtin<br />

Prof. Dr.<br />

Dietmar Vahs<br />

Institutsleiter<br />

Institut für Change Management und Innovation (CMI),<br />

Hochschule Esslingen<br />

www.cmi.hs-esslingen.de<br />

Bilder: Hochschule Esslingen<br />

Der technologische Wandel bietet aber auch eine<br />

Chance, denn Kooperationen mit innovativen Zulieferern<br />

und Unternehmen aus der Softwarebranche<br />

schaffen vielversprechende Gelegenheiten. Neben<br />

dem enormen Innovationsdruck in Sachen Fahrzeugantrieb<br />

setzen relativ junge Unternehmen aus Übersee<br />

und Asien auch in der digitalen Welt immer wieder<br />

neue Standards und bringen unsere traditionell<br />

eher mechanisch geprägten Fahrzeugbauer ordentlich<br />

zum Schwitzen.<br />

Bei all den bereits angestoßenen organisatorischen,<br />

technologischen und strategischen Maßnahmen<br />

sollte eine zentrale Fragestellung immer im Mittelpunkt<br />

stehen: Wie können die vorhandenen Innovations-<br />

und Qualitätspotenziale bestmöglich genutzt<br />

werden und welche Rolle spielen dabei unternehmensübergreifende<br />

Kooperationen? Denn Innovation<br />

und Qualität sind, unbestritten und wissenschaftlich<br />

belegt, die wichtigsten Erfolgsfaktoren für<br />

Unternehmen.<br />

Das Institut für Change Management und Innovation<br />

(CMI) der Hochschule Esslingen beschäftigt sich<br />

im Rahmen der Studie Innovation – <strong>Quality</strong> – Automotive<br />

(IQA) mit diesen Themen. In einer aktuellen<br />

Teilstudie wurde die Corona-Pandemie zum Anlass<br />

12 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


genommen, um zu untersuchen, wie sich die derzeitigen<br />

Umstände auf die Akteure auswirken und welche<br />

zusätzlichen Herausforderungen durch die Krise<br />

entstehen und gegebenenfalls noch längere Zeit<br />

fortbestehen werden.<br />

Um die Fragestellungen bestmöglich beantworten<br />

zu können, wurde eine qualitative Erhebungsmethode<br />

in Form von strukturierten Experteninterviews gewählt.<br />

Die insgesamt 18 Interviewpartner kamen aus<br />

Standorten von Dubai über Deutschland bis in die<br />

USA. Dabei wurden sowohl hochrangige Manager der<br />

Automobilkonzerne wie auch Top-Manager der Erstund<br />

Systemlieferanten sowie Brancheninsider befragt.<br />

Die Befragung ist nicht repräsentativ, liefert jedoch<br />

erste spannende Einblicke in das Brachengeschehen.<br />

Corona erschwert Zusammenarbeit<br />

in bestehenden Partnerschaften<br />

In der Befragung wurde festgestellt, dass Kooperationen<br />

derzeit einer harten Belastungsprobe ausgesetzt<br />

sind und einige Partnerschaften sehr viel empfindlicher<br />

und labiler sein dürften als bislang angenommen.<br />

So sind die prozessualen aber auch die sozialen<br />

Beziehungen innerhalb dieser oft so wichtigen<br />

Unternehmenskooperationen durch die Corona-Krise<br />

über stark strapaziert worden. Dies wurde insbesondere<br />

durch eine spürbar verschlechterte Kommunikation<br />

deutlich. So war in den Interviews von teilweise<br />

anhaltender Intransparenz, chaotischen Mitteilungen<br />

und häufigen Missverständnissen die Rede. Auch<br />

der sonst eher partnerschaftliche Umgang wurde<br />

durch rauhe Töne abgelöst, die die Arbeitsbeziehungen<br />

spürbar belasteten.<br />

Eine gute Partnerschaft basiert auf der Qualität<br />

der persönlichen Kontakte und auf einem vertrauensvollen<br />

Austausch. Die Art und Weise der Kommunikation<br />

ist und bleibt dabei ein entscheidender Erfolgsfaktor.<br />

Aber nicht nur in der aktuellen Krisensituation<br />

sondern auch in der technologischen Transformation<br />

sollten Unternehmen größten Wert auf<br />

Transparenz und einen optimalen Informationsfluss<br />

legen. Angst und Widerstand lassen sich nicht vollständig<br />

vermeiden, jedoch sollte dem mit offener<br />

Kommunikation bestmöglich entgegengewirkt werden.<br />

Denn nur gemeinsam können Entwicklungs-<br />

Erleben Sie innovative Technologien<br />

wie Künstliche Intelligenz, Embedded Vision und die enge Verzahnung von Bildverarbeitung<br />

und Automation – für die Smart Factory von morgen und für stetig<br />

wachsende nichtindustrielle Anwendungen.<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 13


» MANAGEMENT<br />

Mit diesen Maßnahmen<br />

lassen sich nach<br />

Einschätzung von Experten<br />

Partnerschaften<br />

im Automotive-Bereich<br />

in der Corona-<br />

Pandemie am besten<br />

stabilisieren.<br />

Bild: CMI<br />

und Qualitätsprobleme behoben und innovative Konzepte<br />

entwickelt werden, um die Transformation des<br />

Automotive-Sektors zu meistern. Zur Stabilisierung<br />

der Partnerschaften und des eigenen Unternehmens<br />

Drei Tipps für Kooperationen<br />

• Sorgen Sie für einen vertrauensvollen Umgang<br />

mit Ihren externen Partnern. Wahre Freundschaft<br />

ist in schwierigen Zeiten unbezahlbar. Achten Sie<br />

also auf einen respektvollen, vertrauensvollen und<br />

ehrlichen Umgang mit allen Ihren Partnern. Verwenden<br />

Sie beispielsweise den Ansatz des „Single<br />

Point of Contact“ um eine persönliche Vertrauensbasis<br />

zu schaffen.<br />

• Kommunikation ist wichtiger denn je: Nutzen Sie<br />

alle Kanäle. In turbulenten Zeiten sollten Sie großen<br />

Wert darauf legen, Ihre Mitarbeiter über die<br />

neuesten Entwicklungen zu informieren. Dies<br />

kann mithilfe eines Broadcasting Days oder einer<br />

Push-Nachrichten-App umgesetzt werden. Nutzen<br />

Sie die vielfältigen Möglichkeiten für eine zielgruppenbezogene,<br />

transparente und angemessene<br />

Kommunikation.<br />

• Suchen Sie aktiv nach weiteren Kooperationspartnern:<br />

Gemeinsam erreichen Sie mehr. Die hohe<br />

Komplexität der Märkte und die auch zukünftig zu<br />

erwartenden schnellen Technologiesprünge erfordern<br />

zunehmend strategische Partnerschaften.<br />

Nutzen Sie gezielt deren langfristiges Potenzial.<br />

Besonders bei der Softwareentwicklung und der<br />

Realisierung von digitalen Geschäftsmodellen ist<br />

es ratsam, mit erfahrenen und verlässlichen Experten<br />

zu kooperieren.<br />

wurden von den befragten Firmen zahlreiche Maßnahmen<br />

ergriffen. Dabei lag der Fokus meist auf dem<br />

Ziel der schnellen Kostenreduktion und der Effizienzsteigerung.<br />

Eine Krise kommt meist sehr unerwartet,<br />

wer dann auf einen bereits durchdachten Notfallplan<br />

bauen kann, ist im Vorteil. Doch was sollte ein guter<br />

Krisenplan in der gegenwärtigen Situation enthalten?<br />

Die Expertengespräche haben vier wesentliche<br />

Bestandteile aufgezeigt:<br />

• Die Situation des Unternehmens und des Umfelds<br />

bewerten<br />

• Aufdeckung von Stärken und Schwächen<br />

• Aufstellung eines kurz- und mittelfristigen Plans<br />

zum Umgang mit den Gegebenheiten<br />

• Bereits jetzt Maßnahmen für die Zeit nach der<br />

Krise planen<br />

Die aktuelle Pandemie fordert sowohl von den Unternehmen<br />

als auch von deren Mitarbeitern eine<br />

schnelle Reaktion und Anpassung auf die sich ständig<br />

veränderten Rahmenbedingungen. Einige Werkzeuge<br />

eignen sich dabei besonders gut. Die Befragung<br />

ergab, dass vor allem die Einrichtung von Task<br />

Forces zur Sicherung der Unternehmensabläufe sehr<br />

sinnvoll ist. Daneben ist ein der Situation angemessenes<br />

Kommunikationskonzept ein wesentlicher Erfolgsfaktor,<br />

das einen bereichs- und unternehmensübergreifenden<br />

Austausch beinhaltet. Dabei sollte<br />

gewährleistet sein, dass neben den Mitarbeitern des<br />

eigenen Unternehmens auch Partner und Kunden integriert<br />

werden.<br />

Darüber hinaus konnte im Rahmen der Interviewreihe<br />

des CMI festgestellt werden, dass immer<br />

mehr Unternehmen branchenübergreifende Kooperationen<br />

eingehen, um sich erfolgreicher im turbulenten<br />

Markt zu platzieren. Von „neuen Märkten und<br />

unschätzbaren Möglichkeiten“ berichtete zum Beispiel<br />

ein Business Unit Manager eines Tier-1-Lieferanten.<br />

14 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


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

Gartenaktionen können im Team<br />

mehr Spaß machen – wenn der<br />

Teamgeist stimmt.<br />

Eine Redaktion – zwei Meinungen<br />

Gemeinsam oder einsam?<br />

Ohne Kooperationen und partnerschaftliche Zusammenarbeit funktioniert die<br />

Wirtschaft nicht. Doch wie schaut es im privaten Bereich aus? Lieber Team<br />

Teamplayer oder Team Einzelkämpfer ? Die Redaktion von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

hat dazu unterschiedliche Ansichten.<br />

Es waren Bilder vom gemeinsamen<br />

Apfelbaum-<br />

Pflanzen, von der gemeinschaftlichen<br />

Apfelpflück-Aktion<br />

und vom Apfelkuchenessen<br />

am großen Gartentisch, die ich<br />

im Kopf hatte, als wir Ja zu<br />

Sabine Koll, Redaktion unserem Schrebergarten sagten.<br />

Wir, das waren ein Freund<br />

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

jätet lieber alleine und ich. Der Freund hatte sich<br />

Unkraut.<br />

an einem weinseligen Abend<br />

auch als Gärtner geoutet. In<br />

der Woche darauf hatten wir<br />

schon unseren Kleingarten. Wir waren voller Tatendrang.<br />

Drei Apfelbäume haben wir gepflanzt, eine<br />

Menge Gemüsesaaten ins Beet ausgebracht. Doch im<br />

Laufe des Sommers ließ die Euphorie nach: Der alte<br />

Apfelbaum wollte geschnitten werden, das Unkraut<br />

wucherte in den Beeten, die Hecke wuchs uns über<br />

den Kopf – und uns die Arbeit. Ich hatte ein Déjà-vu:<br />

Zu Studentenzeiten fochten wir in der Wohngemeinschaft<br />

darum, wer wann wie viel kochen oder putzen<br />

sollte. Nun hatten wir die Diskussion im Garten. Wir<br />

beendeten sie aber schnell: Um unsere Freundschaft<br />

nicht zu gefährden, zog der Freund aus der Garten-<br />

WG aus und überließ mir das Feld – und das Unkraut.<br />

Bild: Studioline Photography<br />

Meine Frau Susanne und<br />

ich haben eine große<br />

abfallende Wiese vor dem<br />

Haus. Auf dem Grün kann man<br />

nichts machen, außer Umknicken.<br />

Deswegen hatte sie die<br />

Idee, eine Trockenmauer mit<br />

kleiner Terrasse anzulegen. Sie Uwe Schoppen,<br />

hat alles geplant, das Gelände Redaktion <strong>Quality</strong><br />

abgesteckt und das Material <strong>Engineering</strong>, setzt auf<br />

bestellt: Schotter, Splitt, Steine<br />

und Platten mit einem Ge-<br />

gemeinsames Mauern.<br />

samtgewicht von zehn Tonnen.<br />

Nach der Lieferung sah es bei uns aus wie bei<br />

Stuttgart 21. Mit einem Spaten nahm ich die Erd -<br />

arbeiten in Angriff und setzte danach die Natursteine,<br />

einen nach dem anderen. Wohlgemerkt Natursteine,<br />

keine geschnittenen. Ich hatte oft genug eine<br />

Krise, weil ich nicht weiterkam, weil einfach der<br />

nächste Stein nicht zu finden war. Susanne half mir<br />

regelmäßig aus diesem Loch. Inzwischen steht die<br />

Mauer, Susanne hat sie üppig bepflanzt. Davon habe<br />

ich keine Ahnung, aber es sieht schön aus. Allein hätte<br />

ich mich auch niemals getraut, zehn Tonnen Material<br />

zu bestellen. Kurzum: Das Projekt konnte nur<br />

zu zweit glücken. Jeder für sich allein? Keine Chance!<br />

Bild: Tom Oettle<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 15


» MANAGEMENT<br />

Kalibrierlabor setzt auf integriertes Managementsystem<br />

Messbar schneller<br />

und effizienter<br />

Um die hohen Anforderungen an Dokumentation und Revisionssicherheit<br />

zu erfüllen, nutzt das akkreditierte DakkS-Kalibrierlabor Eumetron ein<br />

Qualitätsmanagementsystem mit elektronischer Unterstützung. Die Software<br />

von Consense sorgt für transparente Strukturen und klare Verantwortlichkeiten.<br />

Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Messgeräten<br />

spielen in vielen Branchen eine entscheidende<br />

Rolle. Damit diese gewährleistet sind, gibt es zahlreiche<br />

Normen und Richtlinien, die eine regelmäßige<br />

Überprüfung der Messprozesse sowie eine Kalibrierung<br />

der Messgeräte fordern.<br />

Hochspezialisierte Unternehmen leisten hierbei<br />

Unterstützung. Eines davon ist Eumetron aus Aalen.<br />

Das Unternehmen ist auf Produkte und Dienstleistungen<br />

für die Fertigungsmesstechnik mit Schwerpunkt<br />

Koordinatenmesstechnik spezialisiert. Eumetron<br />

bietet Messungen im Bereich der Längenmesstechnik<br />

an. Zu den Kernkompetenzen des Unternehmens<br />

gehört die Kalibrierung von Referenznormalen<br />

und Referenzwerkstücken. Das Kalibrierlabor ist damit<br />

begehrter Dienstleister für Unternehmen, die die<br />

Kalibrierung eines Referenznormals benötigen – also<br />

eines Referenzobjektes, mit dem die Prüfgegenstände<br />

verglichen werden.<br />

»Wichtig ist es, den Aufbau<br />

des Systems gut zu planen<br />

und zu strukturieren.«<br />

Jan Hageney, Eumetron<br />

Eumetron ist eines von<br />

nur vier Dakks-akkreditierten<br />

Kalibrierlaboren,<br />

die in der Lage sind,<br />

komplexe Bauteile oder<br />

Einstellmeister mit<br />

beliebigen Prüfmerkmalen<br />

zu kalibrieren.<br />

Bild: Eumetron<br />

„Wir bekommen Referenzteile zugeschickt, die mit<br />

unseren Koordinatenmessgeräten gemessen werden“,<br />

erklärt Jan Hageney, administrativer Leiter des Kalibrierlabors<br />

bei Eumetron. „Die Maße eines solchen<br />

Referenznormals müssen sehr präzise bestimmt werden.<br />

Auf diesem Gebiet besitzen wir hochspezialisiertes<br />

Know-how und nutzen bestimmte Verfahren,<br />

die wir selbst entwickelt haben. Damit sind wir in der<br />

Lage, die wahren Dimensionen von Referenzgegenständen<br />

bei 20° C mit einer sehr geringen Messunsicherheit<br />

zu kalibrieren. Unsere Kunden erhalten dann<br />

einen Kalibrierschein der ermittelten Maße des Referenznormals<br />

mit den zugeordneten Messunsicherheiten<br />

für jedes Prüfmerkmal.“<br />

Qualitätsmanagement entscheidet<br />

über geschäftlichen Erfolg<br />

In dem 2005 gegründeten Unternehmen mit rund 40<br />

Mitarbeitern spielt das Qualitätsmanagement eine<br />

entscheidende Rolle für den Geschäftserfolg. Das<br />

Unternehmen ist nach DIN EN ISO 17025 akkreditiert.<br />

Diese Norm definiert die Anforderungen an die<br />

16 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Bild: Eumetron<br />

Kompetenz von Kalibrierlaboratorien, die dann entsprechende<br />

Kalibrierungen durchführen. Die Kunden<br />

von Eumetron sind vor allem Hersteller von Messgeräten<br />

oder von Referenznormalen, Betreiber von Kalibrierlaboren<br />

sowie unterschiedliche Firmen aus dem<br />

Maschinenbau und dem Bereich Automotive.<br />

„Bauteile in diesen Branchen werden in immer<br />

größerer Zahl gefertigt. Da muss sichergestellt werden,<br />

dass das einzelne Exemplar die richtigen Maße<br />

aufweist“, sagt Hageney. „Dies wird mit verschiedensten<br />

Messeinrichtungen sichergestellt. Die hierzu<br />

eingesetzten Messgeräte werden mit Referenznormalen<br />

überwacht und kalibriert. Am besten wird dies<br />

mit einem Referenznormal realisiert. Diese Referenznormale<br />

wiederum werden bei uns mit kleinsten<br />

Messunsicherheiten kalibriert.“<br />

Zur Ausstellung der<br />

entsprechenden Scheine<br />

werden die Referenzteile<br />

der Kunden<br />

bei Eumetron exakt<br />

kalibriert.<br />

Power<br />

up your<br />

images!<br />

Labor mit den kleinsten<br />

Messunsicherheiten<br />

Für die Herstellung derartiger Produkte fordert die<br />

Industrie Kalibrierungen durch Labore, die durch die<br />

Deutsche Akkreditierungsstelle (Dakks) akkreditiert<br />

sind. Die Dakks ist eine Einrichtung der Bundesrepublik<br />

Deutschland. Sie bestätigt und überwacht als<br />

unabhängige staatliche Stelle die fachliche Kompetenz<br />

dieser Labore. Mit einer Akkreditierung bestätigt<br />

die Dakks, dass diese ihre Aufgaben fachkundig und<br />

konform mit geltenden Vorgaben entsprechender<br />

Normen, Richtlinien und Gesetze durchführen.<br />

Eumetron ist eines von nur vier Dakks-akkreditierten<br />

Kalibrierlaboren, die in der<br />

Lage sind, komplexe Bauteile<br />

oder Einstellmeister mit beliebigen<br />

Prüfmerkmalen zu kalibrieren<br />

und dafür entsprechende Kalibrierscheine<br />

auszustellen. Eumetron<br />

ist derzeit das Kalibrierlabor,<br />

welches weltweit die kleinsten<br />

Messunsicherheiten für die Kalibrierung<br />

von Stufenendmaßen,<br />

Kugel- und Lochplatten auf Koordinatenmessgeräten<br />

realisieren<br />

kann.<br />

Um die hohen Anforderungen –<br />

vor allem an Dokumentation, Re-<br />

Dr. Stephan Killich<br />

Geschäftsführung<br />

Consense<br />

Bild: Consense<br />

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<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 17<br />

PTP


» MANAGEMENT<br />

Hohe Anforderungen<br />

an Dokumentation und<br />

Revisionssicherheit:<br />

Eumetron setzt dafür<br />

auf ein softwaregestütztes<br />

Integriertes<br />

Managementsystem.<br />

Bild: Eumetron<br />

visionssicherheit und Bereitstellung von Nachweisen,<br />

zu erfüllen – entschieden sich die Verantwortlichen<br />

bei Eumetron für ein Qualitätsmanagementsystem<br />

mit elektronischer Unterstützung. 2018 wurde die<br />

Software Compact von Consense aus Aachen eingeführt.<br />

Das Unternehmen hat sich auf innovative und<br />

anwenderfreundliche Lösungen für das Qualitätsund<br />

Integrierte Management spezialisiert.<br />

Der Aufbau des neuen softwaregestützten Managementsystems<br />

begann im März 2018. Über tausend<br />

Dokumente wurden in Consense Compact übernommen<br />

und teilweise überarbeitet. Mit der anwenderfreundlichen<br />

Software ließen sich die Prozesse<br />

von Eumetron einfach und transparent in Form von<br />

Flussdiagrammen darstellen. Alle Schritte wurden<br />

dabei mit den jeweils zuständigen Mitarbeitern beziehungsweise<br />

Organisationseinheiten verknüpft. Die<br />

neue Software sorgt nun für transparente Strukturen<br />

sowie klare Verantwortlichkeiten und vereinfacht die<br />

Dokumentation. Die Zugriffe werden durch ein dezidiertes<br />

Rollen- und Rechtesystem geregelt.<br />

Die Verlinkungen der einzelnen Prozessschritte und<br />

Dokumente zu den Normen ISO 17025 und ISO 9001<br />

machen auf einen Blick sichtbar, wie die Erfüllung jeder<br />

einzelnen Normvorgabe bei Eumetron geregelt<br />

ist. „Eben diese Möglichkeit, den Normbezug herstellen<br />

zu können, war für uns unter anderem ausschlaggebend<br />

bei der Entscheidung für Consense“, so Hageney.<br />

„Jetzt lässt sich schnell und transparent belegen,<br />

wo und wie wir die verschiedenen Forderungen<br />

erfüllen. Außerdem war es sehr hilfreich für uns, dass<br />

das System eine eindeutige Festlegung der Zuständigkeiten<br />

fordert. Dabei fällt dann sofort auf, wenn<br />

dies an einer Prozessstelle gegebenenfalls noch nicht<br />

erfolgt ist.“<br />

Software hält Mitarbeiter<br />

auf aktuellem Stand<br />

Den Mitarbeitern gefällt vor allem die anwenderfreundliche<br />

Bedienung des Systems, wie der administrative<br />

Leiter beschreibt: „Besonders positive Rückmeldungen<br />

haben wir zur Suchfunktion der<br />

Consense -Software erhalten. Die Volltextsuche ist<br />

besonders dann hilfreich, wenn man nicht das exakte<br />

Schlagwort im Kopf hat.“<br />

Eine weitere Arbeitserleichterung, die Fehlern vorbeugt:<br />

Ob Wartungs- und Reinigungspläne für Messgeräte,<br />

Arbeitsanweisungen oder Informationen zu<br />

Sonderregelungen für bestimmte Kunden oder zu<br />

den richtigen Verpackungs- und Reinigungsmitteln<br />

sowie vieles mehr – das System stellt sicher, dass die<br />

Beschäftigten von Eumetron immer auf die aktuell<br />

gültige Version eines Dokuments oder Prozesses Zugriff<br />

haben. Auf nicht mehr gültige, gesperrte oder<br />

nicht mehr freigegebene Dokumente ist kein Zugriff<br />

möglich. Außerdem hat sich die automatische Anpassung<br />

von Kopf- und Fußzeilen der Dokumente in<br />

der täglichen Arbeitsroutine besonders bewährt. Die-<br />

18 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


se müssen nun nicht mehr per Hand gepflegt werden,<br />

sondern werden automatisch vom System generiert.<br />

Das elektronische Managementsystem bietet nun<br />

unter anderem wertvolle Unterstützung bei der<br />

Durchführung der regelmäßigen Überwachungsbesuche<br />

der Dakks. Aufgrund der Dakks-Akkreditierung<br />

werden diese nicht durch privatwirtschaftliche Organisationen,<br />

sondern von der staatlichen Deutschen<br />

Akkreditierungsstelle vorgenommen. Die Prüfer prüfen<br />

nicht nur auf dem Papier, sondern nehmen auch<br />

physische Kontrollen vor. „Sie wollen Messverfahren<br />

sehen, bringen ein Normal mit und lassen dies dann<br />

live vor Ort messen. Als Vertreter einer Bundesbehörde<br />

erhalten sie überall Zutritt“, berichtet Hageney.<br />

Bei den Audits ist vor allem die Rückverfolgbarkeit<br />

von Bedeutung: Eumetron muss rückwirkend beliebige<br />

Dokumente wie Bestellungen, Rechnungen, Lieferscheine,<br />

Kalibrierscheine zur Verfügung stellen können.<br />

Auch Daten wie beispielsweise die Klimaaufzeichnung<br />

aus einem bestimmten Raum des Labors<br />

zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit<br />

gehören dazu. „Dann ging früher der Lauf nach den<br />

Dokumenten los“, sagt Hageney. „Unser QM-Handbuch<br />

war als PDF vorhanden und die entsprechenden<br />

Unterlagen auf viele Ordner und Unterordner verteilt.<br />

Die Zusammenstellung der geforderten Dokumente<br />

war sehr zeitintensiv. Jetzt werden die Unterlagen mit<br />

wenigen Klicks über das System sofort bereitgestellt.“<br />

Modulares System passt sich<br />

den Bedürfnissen der Anwender an<br />

Nachdem alle Prozesse abgebildet und die notwendigen<br />

Dokumente im System erfasst waren, befassten<br />

sich die Verantwortlichen bei Eumetron mit dem<br />

Ausbau des Systems. Die Consense-Software ist modular<br />

aufgebaut, skalierbar und lässt sich jederzeit<br />

den Bedürfnissen ihrer Anwender anpassen. Bei<br />

Eumetron versprach man sich von den Modulen<br />

Consense Schulungsmanagement und Qualifikationsmanagement<br />

eine weitere Arbeitserleichterung.<br />

Denn die Zahl der Beschäftigten im Bereich des Kalibrierlabors<br />

ist in den vergangenen fünf Jahren von 10<br />

auf 25 angewachsen – eine vergleichsweise hohe<br />

Anzahl für diesen spezialisierten Bereich. Die neuen<br />

Mitarbeiter mussten sorgfältig eingearbeitet werden.<br />

Darüber hinaus muss das Unternehmen für alle Beschäftigten<br />

im Labor regelmäßige Schulungen und<br />

Nachweise über Qualifikationen erbringen. Zuvor<br />

wurde dies in verschiedenen Excel-Tabellen dokumentiert.<br />

Jetzt befindet sich die elektronische Lösung<br />

im Aufbau, die in Kürze entlang der kompletten Prozesskette<br />

der Personalentwicklung unterstützen soll:<br />

von der Planung, der Beantragung und der Genehmigung<br />

von Schulungen über Dokumentation und<br />

Wirksamkeitsprüfung bis hin zum automatischen<br />

Zertifikatsausdruck.<br />

Dabei sorgt das Modul für optimale Übersicht, effiziente<br />

Abläufe und eine strukturierte Organisation –<br />

zum Beispiel von Anmeldungen, Wartelisten und<br />

wiederkehrenden Schulungsmaßnahmen. „Besonders<br />

hilfreich wird es für uns sein, dass das Modul automatisch<br />

und rechtzeitig an anstehende Schulungen<br />

erinnert und die Durchführung dokumentiert – damit<br />

können wir sichergehen, dass die erforderlichen<br />

Nachweise über Qualifikationen immer vollständig<br />

sind“, freut sich der administrative Leiter des Kalibrierlabors.<br />

Strukturierte Einführung<br />

zahlt sich aus<br />

Rückblickend auf die Einführungsphase der<br />

Consense -Software hat Hageney noch einen Ratschlag<br />

für Nachahmer: „Wichtig ist es, den Aufbau<br />

des Systems gut zu planen und zu strukturieren. Unsere<br />

Geschäftsführung wusste, wie wichtig der Aufbau<br />

des digitalen QM-Systems von Beginn an ist und<br />

hat entsprechend Kapazitäten für die Einführung zur<br />

Verfügung gestellt. Das hat sich ausgezahlt.“<br />

Die von Eumetron zunächst gewählte Version<br />

Compact wurde mittlerweile durch ein Upgrade auf<br />

die umfassendere Lösung Consense IMS Professional<br />

erweitert. „Für die Geschäftsführung steht bei einer<br />

solchen Einführung immer die Kosten-Nutzen-Rechnung<br />

im Mittelpunkt. Die kostengünstige, vom Funktionsumfang<br />

etwas reduzierte und in der Nutzerzahl<br />

begrenzte Compact-Version senkt die Hürde, den<br />

Schritt zum softwaregestützten Managementsystem<br />

zu gehen und ermöglicht einen schnelleren Einstieg“,<br />

erklärt Hageney. „Bei uns hat sich gezeigt, dass sich<br />

das Ausprobieren<br />

lohnt: Die Dakks-Audits<br />

haben bewiesen,<br />

dass unser Qualitätsmanagement<br />

mit der<br />

Software hervorragend<br />

funktioniert“,<br />

fügt er hinzu. „Als unsere<br />

Geschäftsführung<br />

sah, wie viel<br />

schneller und strukturierter<br />

damit gearbeitet<br />

wird, fiel die Entscheidung<br />

leicht,<br />

Consense für alle Mitarbeiter<br />

einzuführen,<br />

sodass wir auf die<br />

nächsthöhere Version<br />

umgestiegen sind.“<br />

Zum Unternehmen<br />

Eumetron aus Aalen, Baden-<br />

Württemberg, bietet Produkte<br />

und Dienstleistungen für die<br />

Fertigungsmesstechnik an.<br />

Kernkompetenzen sind die dimensionelle/maßliche<br />

Kalibrierung<br />

von Referenznormalen<br />

und Werkstücken sowie<br />

die Messung von Geometrien<br />

aller Art. Das Unternehmen<br />

beschäftigt 40 Mitarbeiter.<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 19


» MANAGEMENT<br />

<strong>Quality</strong> Days 2.0<br />

CT und Automatisierung<br />

im Fokus<br />

Nach dem großen Erfolg im Frühjahr veranstaltet <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> im<br />

September zwei weitere <strong>Quality</strong> Days. In den beiden Webinaren werden<br />

Fachexperten alle Fragen rund um die Computertomographie sowie die<br />

automatisierte Qualitätssicherung beantworten.<br />

Die <strong>Quality</strong> Days 2.0<br />

finden wieder als reine<br />

Online-Veranstaltung<br />

statt.<br />

Die Computertomographie (CT) ist eine der<br />

Trendtechnologien in der Qualitätssicherung.<br />

Bei Bauteilen mit innenliegenden Strukturen kommt<br />

man am Einsatz von CT nicht vorbei. Aber auch für<br />

komplexe Teile oder Materialanalysen ist die Technologie<br />

hochinteressant.<br />

Doch rund um die CT gibt es auch viele Fragen –<br />

sowohl für bereits bestehende Anwender als auch<br />

für Unternehmen, die sich mit Investitionen in die<br />

Technologie beschäftigen: Welche Applikationen<br />

eignen sich für die CT? Was muss der Anwender<br />

beim Einsatz beachten? Wo sind die Grenzen der<br />

Technologie?<br />

Diese und viele weitere Fragen beantworten Fachexperten<br />

auf dem Online-Forum zum Thema Computertomographie<br />

am 22. September. Dabei werden sie<br />

die Teilnehmer auf den aktuellen Stand der Technik<br />

bringen, neueste Produkte vorstellen und Beispiele<br />

aus der Praxis zeigen.<br />

So wird etwa Tristan Schubert erklären, wie sich<br />

mit CT-Technologie von Werth eine In- und Atline-<br />

Qualitätssicherung umsetzen lässt. Schubert leitet<br />

bei Werth den Vertrieb der CT-Produkte.<br />

Robert Zarnetta wird zeigen, wie sich die Möglichkeiten<br />

der CT erweitern lassen. Denn laut Zarnetta,<br />

der bei Zeiss für industrielle Mikroskopie zuständig<br />

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

20 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


ist, stößt die CT-Technologie an ihre Grenzen, wenn<br />

es um das Auflösungsvermögen von Defekten oder<br />

Merkmalen im Mikrometerbereich und darunter<br />

geht. Röntgenmikroskopie von Zeiss springt hier in<br />

die Bresche. Sie bietet durch eine zusätzlich optische<br />

Vergrößerung eine Auflösung von kleiner 1 μm und<br />

ermöglicht neue CT-Anwendungen im Bereich der<br />

Defektanalyse und Messtechnik.<br />

Uwe Hilpert, Produktmanager CT bei Wenzel, beschäftigt<br />

sich in seinem Vortrag mit dem Messen und<br />

Prüfen von 3D-gedruckten und medizinischen Teilen<br />

mittels Computertomographie. Seiner Meinung nach<br />

sind die Computertomographie sowie die additive<br />

Fertigung zwei junge Technologien, die sich hervorragend<br />

miteinander verbinden. Denn mithilfe der CT<br />

lassen sich die Herausforderungen bewältigen, welche<br />

die additive Fertigung für die Qualitätssicherung<br />

noch bietet. Denn sowohl die Geometrien als auch<br />

die Materialkonsistenz gestalten die Teileprüfung<br />

schwierig.<br />

Lösungen mit<br />

künstlicher Intelligenz<br />

Der <strong>Quality</strong> Day, der am 23. September stattfindet,<br />

stellt die Automatisierung der Qualitätssicherung in<br />

den Mittelpunkt. Diese schreitet immer weiter voran.<br />

Automatisierte Lösungen gewährleisten, dass Fehlerquellen<br />

frühzeitig identifiziert werden. Das Risiko<br />

von Ausschussproduktion und Stillständen in der<br />

Produktion wird reduziert. Und selbst bei kleineren<br />

Losgrößen können entsprechende Technologien Nutzen<br />

bringen.<br />

Im dem Webinar stellen Experten aus der Industrie<br />

neueste Technologien für die Automatisierung vor<br />

und zeigen, in welche Richtung die Entwicklung<br />

geht. So steht Künstliche Intelligenz im Mittelpunkt<br />

des Vortrags von Christian Benderoth. Der Managing<br />

Director bei LMI Technologies erklärt, wie Qualitätskontrolle<br />

mit Hilfe von Deep-Learning-Netzwerken<br />

eine zuverlässige Inspektion bei Anwendungen mit<br />

hoher Variabilität ermöglicht.<br />

Roger Landolt, Senior Solution Manager bei Zeiss,<br />

stellt die Software-Suite ZEN Core vor. Diese bietet<br />

automatisierte Analysen und umfasst Bildgebungs-,<br />

Segmentierungs- und Datenverbindungswerkzeuge.<br />

Als Infrastrukturlösung für Prüflabore bildet die Software-Suite<br />

multimodale Arbeitsabläufe ab und vernetzt<br />

die Labore. Auch bei ZEN core kommt Machine<br />

Learning zum Einsatz.<br />

Die beiden <strong>Quality</strong> Days werden jeweils von einer<br />

Keynote eines Branchenexperten eingeleitet. Nach<br />

jedem Vortrag haben die Webinar-Teilnehmer die<br />

Möglichkeit, Fragen an die direkt an die einzelnen<br />

Referenten zu richten.<br />

Programm 22. September<br />

<strong>Quality</strong> Day:<br />

Computertomographie<br />

10:00 Uhr<br />

10:05 Uhr<br />

10:30 Uhr<br />

10:45 Uhr<br />

11:00 Uhr<br />

Begrüßung<br />

Keynote<br />

N.N.<br />

Scharfer Röntgenblick für die Qualitätssicherung<br />

Dr. Robert Zarnetta, Head of Industrial Microscopy Solutions,<br />

X-ray Microscopy, Zeiss Industrial Microscopy Solutions & X-ray<br />

In- und Atline Qualitätssicherung mit Werth<br />

Computertomografie<br />

Tristan Schubert, Leiter Vertrieb Computertomografie, Werth<br />

Messen und Prüfen von 3D-gedruckten und medizinischen<br />

Teilen mittels Computertomographie<br />

Dr. Uwe Hilpert, Produktmanager CT, Wenzel<br />

Programm 23. September<br />

<strong>Quality</strong> Day:<br />

Automatisierte Qualitätssicherung<br />

10:00 Uhr<br />

10:05 Uhr<br />

10:30 Uhr<br />

10:45 Uhr<br />

Begrüßung<br />

KI/Machine Learning in der Qualitätssicherung mittels optischer<br />

Verfahren – aktueller Status, Chancen und Grenzen<br />

Andreas Frommknecht, Gruppenleiter Abteilung Bild- und<br />

Signalverarbeitung, Fraunhofer IPA<br />

Maschinelles Lernen für hochvariable<br />

Inline-Qualitätsinspektion<br />

Christian Benderoth, Managing Director, LMI Technologies<br />

Intelligente Datenverarbeitung für eine vernetzte Mikroskopie<br />

Roger Landolt, Senior Solution Manager Software,<br />

Zeiss Industrial Microscopy Solutions<br />

Termine und Anmeldung<br />

Hier geht es zur Anmeldung<br />

und weiteren Informationen:<br />

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

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 21


» MANAGEMENT<br />

Neue Norm CQI-9 für Wärmebehandlungen<br />

Härtetest für Härtereien<br />

Für die Wärmebehandlung ist seit einem Jahr die vierte Edition der CQI-Norm<br />

„CQI-9 Special Process: Heat Treat Assessment“ gültig. Sie hat von den<br />

technischen CQI-Normen weltweit den höchsten Durchdringungsgrad in der<br />

Automotive-Lieferkette.<br />

Die für Wärmebehandlungsprozesse<br />

gültige<br />

„CQI-9 Special Process:<br />

Heat Treat Assessment“<br />

hat von den technischen<br />

CQI-Normen<br />

weltweit den höchsten<br />

Durchdringungsgrad in<br />

der Automotive-Lieferkette<br />

und ist in etwa<br />

vergleichbar mit dem<br />

Nadcap-Standard<br />

„Heat-Treatment-Spec<br />

ific Guidance“ der<br />

Luftfahrtindustrie.<br />

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

Bild: Rhein SQM<br />

Wolfgang Rhein<br />

Geschäftsführer<br />

Rhein SQM<br />

www.qm-projects.de<br />

Wärmebehandlung gilt unter Verfahrenstechnikern<br />

als „spezieller“<br />

Prozess, da die durch ihn erzeugten beziehungsweise<br />

veränderten Produktschlusseigenschaften<br />

wie zum Beispiel<br />

Härte oder eine (un)gewollte Veränderung<br />

der Materialstruktur nicht zerstörungsfrei<br />

festzustellen sind. Lieferant und Kunde<br />

sind also dazu gezwungen, sich ein gutes<br />

Stück weit auf Prozessqualität zu verlassen<br />

und anhand von Parameterüberwachung,<br />

einer auf Vorbeugung und totale<br />

Produktivität ausgerichteten Pyrometrie<br />

sowie mittels weniger Stichproben festzustellen,<br />

wenn Qualitätsprobleme vorliegen<br />

könnten.<br />

Ein Beispiel: Es ist selbst bei einem über<br />

mehrere Stunden laufenden Temperatur-<br />

Halteprozess absolut realistisch, dass die<br />

in der sogenannten qualifizierten Zone<br />

eines Ofens wärmebehandelten Teile in<br />

äußerst unterschiedlicher Qualität resultieren.<br />

Nebst anderen ist ein häufiger Beitrag<br />

das „Ofenprofil“, also die Temperaturschwankungen<br />

und -unterschiede innerhalb<br />

einer Zone, verursacht durch Probleme<br />

mit der Verwirbelung, Verschleißerscheinungen<br />

oder messtechnische<br />

Schwankungen. Alleine dies oder in Kombination<br />

mit einer überfrachteten oder zu<br />

engen Teilebeladung kann dazu führen,<br />

dass an bekannten oder im schlechtesten<br />

Fall unbekannten Plätzen nicht die spezifizierte<br />

Härte erzeugt wird.<br />

Während im Nachgang das messende<br />

Labor für die zerstörten Prüflinge ein IO-<br />

22 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Ergebnis liefert, fallen die nicht ausreichend<br />

gehärteten Komponenten in der<br />

Gewährleistungsphase der Nutzung im<br />

günstigsten Fall aus. Im schlimmsten Fall<br />

haben die Komponenten Sicherheitsrelevanz<br />

und ihr Versagen führt zu Produkthaftungsfällen.<br />

Es bedarf Normen wie<br />

CQI-9, um beherrschbare Wärmebehandlungsprozesse<br />

zu garantieren.<br />

Warum nun eine vierte Edition? Die aktuelle<br />

Edition wurde einerseits in Auftrag<br />

gegeben, um schlichtweg dem technischen<br />

Fortschritt im Allgemeinen (Digitalisierung<br />

und Industrie 4.0) und neuen<br />

Wärmebehandlungsverfahren (beispielsweise<br />

hybride Technologien in der Wärmebehandlung)<br />

gerechter zu werden. Ein<br />

weiterer Grund lag aber auch in den<br />

Rückmeldungen der Normanwender: Die<br />

Produktionsverantwortlichen und die Assessoren<br />

(Auditoren) haben und nutzen<br />

bei CQI-Standards die Möglichkeit, sogenannte<br />

Maintenance Requests an den jeweiligen<br />

Arbeitskreis zu übermitteln. So<br />

ergingen seit der dritten Edition zahlreiche<br />

Anträge, die Anforderungen zu konkretisieren<br />

sowie insgesamt zeitgemäßer<br />

zu werden, das heißt neue Konzepte wie<br />

etwa das Risikomanagement gemäß der<br />

Qualitätsmanagementnorm der Automobil-Serienindustrie,<br />

IATF 16949, zu verankern.<br />

Letzlich war also das Ziel der Revision,<br />

Wärmebehandlungs-Prozessmanagementsysteme<br />

in den Betrieben und das<br />

zugehörige Assessment-Werkzeug für die<br />

Auditoren effektiver zu gestalten.<br />

luten, relativen sowie Trend-Beurteilung<br />

unterzogen werden, wurden bezüglich<br />

Genauigkeitsansprüchen an SAT-Messgeräte<br />

sowie SAT-Häufigkeit, -Fristen, -Karenzzeiten<br />

und -Methode (zum Beispiel<br />

Eintauchtiefe) konkretisiert.<br />

Hervorzuheben ist auch die explizite<br />

Festlegung der bis dahin für Multikammeröfen<br />

noch fehlenden Temperature<br />

Uniformity Survey (TUS), der Ofenprofilermittlung.<br />

Interessant für eigentlich noch<br />

gute, jedoch einfach ältere oder nicht<br />

gängigsten Standards entsprechende Anlagen<br />

ist zudem, dass der Standard auch<br />

auf alternative, unkonventionelle und<br />

selbstentwickelte TUS-Methoden eingeht,<br />

was angesichts der unterschiedlichen<br />

technischen Auslegungen von Anlagen<br />

weltweit positiv zu werten ist.<br />

Aber auch für CQI-9-Assessoren gibt es<br />

Neuigkeiten: Die Fragen und Bewertungskriterien<br />

zu den einzelnen Anforderungen<br />

im Assessment wurden den Prozessen<br />

besser lesbar und direkter angesiedelt –<br />

ein positiver Trend bei neueren CQI-Editionen.<br />

Und dass jede Anforderung nun<br />

auch ein klares „Muss“ beinhaltet, wird<br />

zur Minderung des Interpretationsspielraums<br />

positiv beitragen.<br />

Prozesswarten müssen bis<br />

Juni 2023 digital sein<br />

Eine finanzielle Herausforderung dürfte<br />

für manchen diese Forderung bedeuten:<br />

Bis Juni 2023 müssen Prozesswarten –<br />

Steuerung, Überwachung und kontinuierlicher<br />

Mitschrieb der primären Thermoelemente<br />

– digital sein, denn so wird einerseits<br />

der Bedeutung von Aufzeichnungsmanagement<br />

und Industrie 4.0<br />

Rechnung getragen werden. Andererseits<br />

wird die kontinuierliche – statt bisher<br />

zwei Mal pro Schicht – Überwachung der<br />

Ofenatmosphäre gelingen. Auch Kühlund<br />

Abschrecksysteme haben einen signifikanten<br />

Einfluss auf die Produktqualität<br />

und -langlebigkeit, weshalb die Festlegungen<br />

zu Ventilatorengeschwindigkeiten,<br />

Kühlwassertemperaturen und<br />

-durchflussraten, Alarmsystemen und Abkühlgeschwindigkeiten<br />

verfeinert wurden.<br />

CQI-9-Assessments müssen mindestens<br />

jährlich durchgeführt werden. Die Norm<br />

stellt an die Assessoren Kompetenzanfor-<br />

Veränderte technische<br />

Vorgehensweisen<br />

Es handelt sich um eine „mittelgroße“ Revision:<br />

Während der grundsätzliche Aufbau<br />

und die Handhabung des Standards<br />

erhalten und nur an notwendigen Stellen<br />

angepasst wurden, gab es eine deutliche<br />

Veränderung bei den technischen Vorgehensweisen<br />

und Details. So wurde beispielsweise<br />

die Multi-Messpunkt-Kalibriermethode<br />

von Thermoelementen gestärkt,<br />

was aus messtechnischer Sicht<br />

Sinn macht. Auch die Anforderungen an<br />

die Durchführung des System Accuracy<br />

Tests (SAT), bei dem die Messabweichungen<br />

von nah aneinander platzierten<br />

Messspitzen festgestellt und einer absoderungen,<br />

die einer „eierlegenden Wollmilchsau“<br />

ähneln, soll heißen: Nur in den<br />

seltensten Fällen vereinen Assessoren alle<br />

Fähigkeiten in einer Person, weshalb es<br />

zulässig war und bleibt, Assessoren-<br />

Teams zu bilden. Assessoren müssen nun<br />

aber nachweislich in der Lage sein, QM-<br />

Systemanforderungen, zum Beispiel aus<br />

IATF 16949, im Assessment einzubinden,<br />

also etwa Prozessänderungs- oder Risikomanagement.<br />

Das wird Weiterqualifizierungsbedarf<br />

mit sich bringen. Neu ist<br />

auch, dass nun Lead-Assessoren eine<br />

technische Wärmebehandlungserfahrung<br />

von mindestens fünf Jahren haben müssen<br />

und es bleibt abzuwarten, wie gut das<br />

funktionieren wird.<br />

Das Fazit lautet somit: Einerseits<br />

braucht es Prozessmanagementstandards<br />

wie CQI-9 für die Wärmebehandlung,<br />

denn ISO 9001 und sogar IATF 16949 sind<br />

Meta-Normen, die technisch nicht abbilden,<br />

was es konkret benötigt, um Rückrufe,<br />

teure Gewährleistungs- und vor allem<br />

Produkthaftungsfälle aufgrund von Prozessunsicherheiten<br />

zu verhindern. Der<br />

neue Standard ist leichter auditierbar und<br />

geht stärker auf spezifische Notwendigkeiten<br />

in den einzelnen technischen Verfahren<br />

ein, zum Beispiel beim Sinterhärten<br />

oder beim Nitrieren. Andererseits bedeuten<br />

die Änderungen aber auch echten<br />

Investitionsbedarf in Pyrometrie, Überwachungstechnik,<br />

Methoden, Qualitätsprozesse<br />

und Weiterbildung.<br />

Webhinweis<br />

Die vierte Version der<br />

„CQI-9 Special Process:<br />

Heat Treat Assessment“<br />

kann bei der Automotive<br />

Industry Action Group<br />

(AIAG) in deutscher Sprache<br />

erworben werden:<br />

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

XCGIu<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 23


» MANAGEMENT<br />

Personalsuche im Jahr 2021<br />

Theoretischer Klimbim bringt nichts<br />

Gerade Technologiefirmen fällt es schwer, geeignetes Personal<br />

für die offenen Stellen zu finden. Der Markt ist leer, es besteht kaum<br />

Wechselwilligkeit. Da hilft es nur, sich beim Recruiting auf alte<br />

Tugenden zu berufen: Pragmatismus und harte Arbeit.<br />

Ein mehr oder weniger lautes Stöhnen ist die vergangenen<br />

Monate von vielen Unternehmen der<br />

Technologiebranchen zu hören, wenn es um die Besetzung<br />

von offenen Stellen beziehungsweise die Bewerbungsresonanz<br />

geht. Je inhaltlich anspruchsvoller<br />

die Stellenbeschreibung, umso geringer sind die<br />

Bewerberzahlen – ganz abgesehen von der benötigten<br />

Qualifikation.<br />

Personal & Karriere<br />

Die Beratungsgruppe wirth +<br />

partner informiert regelmäßig<br />

über Personal und Karriere.<br />

www.wirth-partner.com<br />

Der Autor: Udo Wirth<br />

Über die Gründe hierfür zu diskutieren, ist nur wenig<br />

hilfreich. Das hat natürlich viel mit der Corona-<br />

Pandemie zu tun. Es herrscht Verunsicherung auf vielen<br />

Seiten, hinzu kommen gesellschaftliche Veränderungen.<br />

Werte und persönliche Zielvorstellungen ändern<br />

sich. Karriere ist nicht mehr so wichtig wie früher.<br />

Es geht um Fragen wie: „Was ist „Wohlstand?“<br />

Oder: „Wer ist für mein Wohlergehen verantwortlich?“.<br />

Auf der anderen Seite laufen erhebliche Vertriebsund<br />

Werbekampagnen der sozialen Netzwerke wie<br />

Bild: wirth + partner<br />

Xing und Linkedin oder von Online-Jobbörsen wie Indeed,<br />

Stepstone und Yourfirm mit der Zusicherung,<br />

hierdurch die passenden Bewerber beziehungsweise<br />

Jobs zu finden. Anbieter von digitalisierten Bewerbungsprozessen<br />

versprechen mit ihren Tools die ultimative<br />

Lösung. Und alle möglichen Recruiting-Anbieter<br />

wollen ihre Erfolgsrezepte an den Mann sprich<br />

die Unternehmen bringen.<br />

Die Hände in den Schoss zu legen,<br />

ist keine gute Idee<br />

Doch die Wahrheit ist: Nichts wirkt. Denn wenn der<br />

Arbeitsmarkt leer ist und kaum Wechselwilligkeit besteht,<br />

kann man auch nichts herbeizaubern. Also was<br />

bleibt dann? Die Hände in den Schoss zu legen und<br />

gar nichts zu tun, ist schließlich auch keine gute<br />

Idee.<br />

Aus meiner Sicht hilft da nur noch pragmatische<br />

harte Arbeit und natürlich die Suche nach kreativen<br />

Lösungen:<br />

• Intensives Active Sourcing und Direkt-Ansprache<br />

betreiben.<br />

• Alle Kanäle nutzen, mit denen man mit möglichen<br />

Interessenten persönlich/direkt in Kontakt kommen<br />

kann.<br />

• Dafür auch Gesprächspartner zum Beispiel in Stellenanzeigen<br />

anbieten, die vor allem wirklich erreichbar<br />

sind und über den Job auch konkret sprechen<br />

können<br />

• Hinsichtlich der geforderten Ansprüche Flexibilität<br />

beweisen.<br />

Vielleicht sollte man aber auch mal den ganzen<br />

theoretischen Klimbim, der heute so durch die Medien<br />

getrieben wird – unter Begriffen wie etwa<br />

Work-Life-Balance, New Work, Multiposting-Lösungen,<br />

KI-Lösungen im Recruiting, Recruiting-Strategien<br />

für die Generationen X,Y,Z,?,? – zurückschrauben.<br />

Denn der schafft keine Bewerber, sondern sowohl<br />

bei Suchenden als auch Gesuchten eher Fragezeichen<br />

und Verunsicherung. Also bitte mehr Pragmatismus<br />

und konkrete Arbeit als Digitalisierungswahn.<br />

24 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Neues Kaufrecht<br />

Ordentliche Dokumentation<br />

Der Begriff des Sachmangels im Bürgerlichen Gesetzbuch wird neu definiert.<br />

Das ist auch relevant für die Qualitätsabteilungen. Unternehmen müssen sich<br />

noch stärker auf detaillierte Vereinbarungen mit den Kunden über die<br />

Anforderungen an das Produkt fokussieren, sonst droht erhebliches Ungemach.<br />

Das (alte) Kaufrecht wird digitaler. Durch die Warenkauf-Richtlinie<br />

(Richtlinie (EU) 2019/771)<br />

wird unter anderem die bisherige Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie<br />

(Richtlinie 1999/44/EG) ersetzt, die eine<br />

wesentliche Grundlage unseres derzeit geltenden<br />

deutschen Kaufrechts darstellt. Der deutsche Gesetzgeber<br />

muss die Regelungen der Richtlinie bis zum<br />

01.07.2021 in nationales Recht umsetzen und ab dem<br />

01.01.2022 anwenden. In Folge wird unter anderem der<br />

Begriff des Sachmangels im Bürgerlichen Gesetzbuch –<br />

kurz BGB – umfangreicher definiert. Nach § 434 BGB-E<br />

soll die Ware künftig nur dann frei von Sachmängeln<br />

sein, wenn sie den subjektiven Anforderungen, den objektiven<br />

Anforderungen und den Montageanforderungen<br />

entspricht. Die Vorschrift regelt zudem ausführlich,<br />

wann diese Anforderungen vorliegen sollen.<br />

Eine solche umfangreiche gesetzliche Definition<br />

des Mangelbegriffs war dem bisherigen Kaufrecht<br />

fremd. Vieles wurde insoweit Rechtsprechung und Literatur<br />

überlassen.<br />

Zu den „subjektiven Anforderungen“ zählen insbesondere<br />

die vereinbarte Beschaffenheit, die Eignung<br />

für die nach Vertrag vorausgesetzte Verwendung und<br />

das vereinbarte Zubehör. Ob objektiv ein Mangel vorliegt,<br />

hängt davon ab, ob die Sache (1.) sich für die<br />

gewöhnliche Verwendung eignet, (2.) eine Beschaffenheit<br />

aufweist, die bei Produkten derselben Art üblich<br />

ist und die der Käufer unter Berücksichtigung der<br />

Art der Sache und der öffentlichen Äußerungen des<br />

Verkäufers oder Händlers zum Produkt, zum Beispiel<br />

in der Werbung oder auf dem Etikett, abgegeben<br />

wurden, erwarten kann, (3.) einer vom Verkäufer vor<br />

Vertragsschluss zur Verfügung gestellten Probe oder<br />

einem Muster entspricht und (4.) verpackt und mit<br />

Zubehör, der Montage- oder Installationsanleitung<br />

und Bedienungsanleitung übergeben wird, die für die<br />

Nutzung des Produkts erforderlich sind.<br />

Künftig kann eine Sache also auch objektiv mangelhaft<br />

sein, obwohl sie die vereinbarte Beschaffenheit<br />

hat und damit den subjektiven Anforderungen entspricht.<br />

Dies kann vertraglich durch eine Beschaffenheitsvereinbarung<br />

anders geregelt werden, in der beispielsweise<br />

festgehalten wird, über welche (objektiv<br />

zu erwartenden) Eigenschaften die Sache nicht verfügt.<br />

Aber es bedarf eben einer solchen Vereinbarung.<br />

Die Mangeldefinition und das sich daran anschließende<br />

Gewährleistungsrecht sind insbesondere für<br />

die fertigende und Handel treibende Industrie relevant<br />

– auch und insbesondere für die Qualitätsabteilungen.<br />

Dort laufen im Zweifel die Fäden von Reklamationen<br />

und Regressen<br />

zusammen. Insofern empfiehlt<br />

es sich, in diesem<br />

Thema up-to-date zu<br />

bleiben. Tut man das und Alles was Recht ist<br />

verinnerlicht man sich<br />

zum Beispiel die neue Definition<br />

des Sachmangels,<br />

so wird klar, dass die<br />

schon mehrfach an dieser<br />

Stelle erwähnte Relevanz<br />

„ordentlicher“ Dokumentation<br />

– etwa in Form von<br />

Verträgen, Spezifikationen<br />

und Datenblättern – noch<br />

stärker in den Fokus rückt.<br />

Daniel Wuhrmann<br />

Die „subjektiven“ Anforderungen<br />

sind indivi-<br />

liefert regelmäßige Beiträge zu<br />

von Reusch Rechtsanwälte<br />

duell pro Fall bedingt,<br />

rechtlichen Themen.<br />

hängen also von den jeweiligen<br />

Verträgen und<br />

www.reuschlaw.de<br />

Vorgaben ab. Sind diese<br />

nicht „ordentlich“ dokumentiert,<br />

droht erhebliches Ungemach. Diese Änderungen<br />

der gesetzlichen Struktur erfordern demnach<br />

detaillierte Vereinbarungen mit den Kunden über die<br />

Anforderungen an das Produkt, damit die Verantwortung<br />

für die Verwendung des spezifizierten Produkts<br />

durch den Kunden nicht unversehens beim Zulieferer<br />

landet. Dazu müssen eventuell auch die technischen<br />

Spezifikationen der Produkte geprüft und gegebenenfalls<br />

angepasst werden, um eine klare Zuordnung<br />

der Verantwortung für Produkt und Verwendung zwischen<br />

Zulieferer und Kunde sicherzustellen.<br />

Bild: Reusch Rechtsanwälte<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 25


IM FOKUS » QS in der additiven Fertigung<br />

Bild: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Der Roundtable zur Qualitätssicherung in<br />

der additiven Fertigung musste per Videokonferenz<br />

stattfinden.<br />

Roundtable zur Qualitätssicherung in der additiven Fertigung<br />

Der Closed Loop<br />

ist nicht in Sicht<br />

Die Qualitätssicherung in der additiven Fertigung ist ins Stocken<br />

geraden, wie unser Roundtable zeigt. Es fehlt vor allem an offenen<br />

Schnittstellen, mit denen Anwender die Daten aus 3D-Druckern in ihre<br />

IT überführen können, sodass Prozessüberwachung und -regelung<br />

über die gesamte Herstellungskette möglich werden.<br />

» Sabine Koll und Markus Strehlitz<br />

26 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Vor zwei Jahren haben wir beim Roundtable zur<br />

Qualitätssicherung in der additiven Fertigung gefragt,<br />

wo das Thema heute steht. Frau Dr. Effenberger,<br />

Sie hofften, dass wir heute die Zusammenhänge<br />

zwischen Qualität und Prozessparametern<br />

besser begreifen. Ist das eingetreten?<br />

Effenberger: Wir sind ein Stück weiter als vor zwei<br />

Jahren. Allerdings hat Corona die Entwicklung in der<br />

additiven Fertigung ganz klar gebremst. Viele Unternehmen<br />

hatten durch die<br />

Pandemie andere Probleme,<br />

sodass prozessintegrierte<br />

Lösungen nicht in dem Maße<br />

weiterentwickelt werden<br />

konnten, wie wir uns<br />

das damals vorgestellt haben.<br />

Dennoch sind wir weiter<br />

auf einem guten Weg,<br />

um Daten aus den additiven<br />

Fertigungsprozessen zu<br />

sammeln und mit den Methoden der Künstlichen Intelligenz<br />

und des Maschinellen Lernens auszuwerten.<br />

Herr Schulenburg, Ihr Vater hat damals prognostiziert,<br />

es werde heute Inline-CT-Anlagen geben, die<br />

auch in der Serienfertigung zum Einsatz kommen.<br />

Schulenburg: Die Aussage hätte ich vor zwei Jahren<br />

genau so unterschrieben. Dafür dass dieses Level der<br />

Automatisierung noch nicht flächendeckend eingesetzt<br />

wird, würde ich auch ein Stück weit die Corona-Pandemie<br />

verantwortlich machen. Die Prioritäten<br />

der Unternehmen lagen nicht auf der additiven Fertigung,<br />

sodass wir hier leider immer noch hauptsächlich<br />

im Prototypen-Bereich sowie im Werkzeug- und<br />

Vorrichtungsbau unterwegs sind. In der Serienfertigung<br />

mit hohen Produktionsvolumen ist die additive<br />

Fertigung noch nicht angekommen. Daher wird auch<br />

die vollautomatische und integrierte Prüfung noch<br />

nicht benötigt. Große Projekte in der Luftfahrt- und<br />

Automobilbranche, die in Richtung Vollautomatisierung<br />

der additiven Fertigung gingen, wurden gestoppt.<br />

Wir haben im 3D-Druck durch Corona ein bis<br />

anderthalb Jahre verloren. Doch die Entwicklung<br />

wird wieder Fahrt aufnehmen. Wenn die Massenfertigung<br />

Realität wird, dann muss man auch die Qualitätssicherung<br />

automatisieren.<br />

Wenzel-Schinzer: Wir können hier tatsächlich das<br />

vergangene Jahr komplett streichen. Es war für die<br />

Messtechnikhersteller schon ein schwieriges Jahr,<br />

aber für die Hersteller von Maschinen für die additive<br />

Fertigung war es noch viel schwieriger. Entsprechend<br />

»Wir müssen in der<br />

additiven Fertigung durch<br />

die Corona-Pandemie das<br />

vergangene Jahr komplett<br />

streichen.«<br />

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

gab es auch bei uns so gut wie keine Anfragen etwa<br />

nach CTs für die additive Fertigung. Das hat sich nun<br />

verbessert. Aber die Kunden sind nach wie vor im<br />

Prototypenbereich unterwegs, insofern wird Automatisierung<br />

nicht nachgefragt.<br />

Herr Seifarth, wo steht Cirp bei der additiven Fertigung<br />

– Prototypenbau oder Serienfertigung?<br />

Seifarth: Wir fertigen heute additiv in Serie – und<br />

stehen nach wie vor vor<br />

riesigen Herausforderungen<br />

im Hinblick auf die Automatisierung<br />

einschließlich<br />

Qualitätssicherung. Frau Dr.<br />

Effenberger sprach gerade<br />

davon, Daten zu sammeln,<br />

um den Prozess stabil zu<br />

gestalten. Doch dazu muss<br />

man wissen, dass es auf<br />

diesem Markt keine übergreifenden<br />

Kooperationen von 3D-Druck-Maschinen<br />

oder gar Standards gibt. Dies gilt zumindest für den<br />

Kunststoffbereich, den wir bedienen. Im Metallbereich,<br />

so nehme ich das wahr, hat sich deutlich mehr<br />

bewegt in den vergangenen Jahren. Gleichzeitig ist<br />

auf dem Markt für additive Dienstleister ein großer<br />

Preiskampf entfacht. Die Kunden fordern Serienteile<br />

in der Qualität, die sie von anderen Verfahren etwa<br />

kennen. Normen für additiv gefertigte Kunststoffbauteile<br />

gibt es ja noch nicht im nötigen Maß. Daher<br />

müssen wir uns im Prinzip alles selbst erarbeiten.<br />

Sind Ihre Bestrebungen der Automatisierung eine<br />

Antwort auf den Preiskampf?<br />

Seifarth: Definitiv, ohne Automatisierung ist die Serienfertigung<br />

mit 3D-Druck nicht wirtschaftlich ab-<br />

Die Roundtable-Teilnehmer<br />

• Dr. Ira Effenberger, Gruppenleiterin Abteilung<br />

Bild- und Signalverarbeitung, Fraunhofer IPA<br />

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

Wenzel Group<br />

• Philip Sperling, Produktmanager Additive<br />

Manufacturing, Volume Graphics<br />

• Lennart Schulenburg, Geschäftsführer, Visiconsult<br />

• Christian Seifarth, Projektleiter F & E, Cirp<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 27


IM FOKUS » QS in der additiven Fertigung<br />

zubilden. Es sind heute sehr viele manuelle Prozesse<br />

notwendig, die immer das Risiko bergen, dass der<br />

Mensch dahinter Fehler macht. Die Dokumentation<br />

ist außerdem äußerst aufwändig, oft noch verbunden<br />

mit Zettelwirtschaft. Im Rahmen der BMBF-Ausschreibung<br />

„Promat-3D“ gibt es Anstrengungen,<br />

Normen und Standards aus der Metall- in die Kunststoffwelt<br />

zu übertragen. Leider beteiligen sich bis<br />

jetzt keine Maschinen- oder Werkstoffhersteller aus<br />

dem Kunststoffbereich daran.<br />

Wo sehen Sie im Moment die größte Baustelle?<br />

Seifarth: Die größte Herausforderung besteht darin,<br />

dass die Maschinenhersteller<br />

sich nicht öffnen. Auf der Datenseite<br />

ist das alles sehr proprietär.<br />

Selbst bei Maschinen<br />

nur eines Herstellers habe ich<br />

das Problem, dass ich die Daten<br />

aus dem internen Tool zur<br />

Prozesssteuerung und -überwachung<br />

nicht in meine Unternehmens-IT<br />

bekomme, da<br />

der Hersteller keine Schnittstellen<br />

zur Verfügung stellt. Nun haben wir Maschinen<br />

mehrerer Hersteller. Da potenzieren sich die Probleme.<br />

Es gibt keine Möglichkeit, eine übergreifende<br />

Inline-Prozesssteuerung zu nutzen, anhand derer ich<br />

die Chance hätte, Druckjobs bei Fehlern schon während<br />

des Baus abzubrechen oder sogar im Sinne eines<br />

Closed Loops Parameter im laufenden Prozess zu<br />

verändern. Für mich wäre OPC UA eine super Lösung.<br />

Damit könnte ich dem Kunden alle wesentlichen Parameter<br />

des Druckjobs dokumentieren. Noch weiter<br />

gedacht: Wir brauchen offene Schnittstellen entlang<br />

der gesamten Wertschöpfungskette, um auch Daten<br />

aus Maschinen und Geräten für das Pre- und Postprocessing<br />

zu analysieren und dokumentieren.<br />

»Die größte<br />

Herausforderung<br />

besteht darin, dass<br />

sich die Maschinenhersteller<br />

nicht öffnen.«<br />

Christian Seifarth, Cirp<br />

Effenberger: Die 3D-Drucker zeichnen während des<br />

Prozesses durchaus Daten auf, die dann intern im<br />

Drucker abgespeichert werden. Aber für den Anwender<br />

sind diese Daten nicht in der Form zugänglich,<br />

dass er Schlüsse in Bezug auf die Qualität des additiv<br />

gefertigten Bauteils daraus ziehen kann. Außerdem<br />

ist die Integration zusätzlicher Sensorik ohne entsprechend<br />

offengelegte Schnittstellen schwer möglich.<br />

Es wäre ein wirklicher Mehrwert für den Anwender,<br />

Qualitätsaussagen zum Bauteil bereits während<br />

des Druckjobs machen zu können. Auf Forschungsseite<br />

läuft in dieser Richtung viel, aber die<br />

Hersteller von additiver Technologie halten sich ein<br />

Stück weit bedeckt. Das bestätigen andere Forschungsinstitute.<br />

Sperling: Wir sehen die Probleme<br />

im Connectivity-Bereich<br />

ebenfalls. Die meisten<br />

Kunden konzentrieren sich daher<br />

in der Regel auf den<br />

3D-Drucker eines Herstellers.<br />

Doch wir nehmen durchaus<br />

wahr, dass die Kunden die<br />

Hersteller zunehmend unter<br />

Druck setzen, die Schnittstellen offenzulegen. Das<br />

Argument ist immer: Ich muss den Prozess überwachen<br />

und zertifizieren. Ich gehe davon aus, dass die<br />

Systeme in ein oder zwei Jahren deutlich offener<br />

sind.<br />

Schulenburg: Ich sehe heute schon, dass sich hier<br />

viel bewegt – zumindest im Metalldruckbereich. Wir<br />

haben gerade ein Projekt, bei dem der Anwender Daten<br />

aus der Meltpool-Analyse des 3D-Druckers als<br />

Vorindikation erhält, wo sich im Bauteil Defekte befinden<br />

könnten, sodass wir ein Region of Interest CT<br />

genau dieses Bereichs erstellen können. Vor zwei<br />

Jahren wäre das noch undenkbar gewesen, damals<br />

Dr. Ira Effenberger: „Ohne offene Schnittstellen<br />

lässt sich zusätzliche Sensorik nicht integrieren.“<br />

Bild: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Dr. Heiko Wenzel-Schinzer: „Auch OPC UA wird nicht die Probleme<br />

der letzten 20 Jahren lösen.“<br />

Bild: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Christian Seifarth: „Im Wesentlichen<br />

richten wir uns nach der ISO 9001.“<br />

28 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


war das wirklich sehr Closed Shop. Am Ende des Tages<br />

lassen sich Kostenvorteile in der additiven Fertigung<br />

nur so realisieren.<br />

Welche Rolle spielt OPC UA im CT-Umfeld heute?<br />

Und würde uns das in der additiven Fertigung<br />

weiterbringen?<br />

Schulenburg: Das ist ein super Punkt, den Herr Seifarth<br />

hier aufgegriffen hat. Wir begrüßen die Öffnung<br />

durch OPC UA sehr. Wir leben in einer vernetzten<br />

Welt und Produktion und da sind offene Schnittstellen<br />

das A und O, damit sich der Kunde am Markt<br />

ganz nach seinen Anforderungen bedienen kann. Wir<br />

können nicht von Industrie 4.0 sprechen, wenn wir<br />

nicht einmal die Datenschnittstellen offen legen.<br />

Aber wir müssen Kirche im Dorf lassen: Auch bei traditionellen<br />

Herstellungsverfahren werden Feedback-<br />

Loops noch nicht auf breiter Ebene genutzt.<br />

Wenzel-Schinzer: Wir befassen uns in der Messtechnik<br />

ja bereits mit OPC UA, die erste Veröffentlichung<br />

unter der Ägide des VDMA wird es bald geben.<br />

Im Bereich CT ist das noch nicht der Fall. Aber ich bin<br />

auch kein Fan davon, immer auf den nächsten Standard<br />

zu hoffen und darauf, dass der die Probleme der<br />

letzten 20 Jahren löst. OPC UA wird so manches Problem<br />

sicher lösen. Aber im Grunde ist ein solcher<br />

Standard immer nur der kleinste gemeinsame Nenner,<br />

auf den sich Hersteller einigen. Wenn die Hersteller<br />

von 3D-Druckern wollen, können sie mit entsprechenden<br />

Filtern alle möglichen Datenformate erzeugen<br />

und weitergeben. Und ich denke, sie werden<br />

sich hier bewegen. Es wäre ja auch schon viel gewonnen,<br />

wenn die Hersteller zugeben würden, dass<br />

ihre additiven Verfahren – genauso wie andere Verfahren<br />

auch – nicht immer perfekte Bauteile hervorbringen.<br />

Dafür gibt es einfach zu viele Variablen entlang<br />

des Produktionsprozessen.<br />

Normen und Standards – was fehlt da noch?<br />

Seifarth: Die meisten Kunden haben Werksnormen,<br />

die wir erfüllen müssen. Im Wesentlichen richten wir<br />

uns nach der ISO 9001, um unsere Prozesse zu standardisieren<br />

und dokumentieren. Das aber ist mit großem<br />

Aufwand verbunden. Übergreifende Normen<br />

und Standards gibt es auch, doch beziehen sie sich<br />

größtenteils auf Metall und Kunststoff. Doch additive<br />

Verfahren mit Metall und Kunststoff unterscheiden<br />

sich deutlich voneinander. Nehmen Sie Pulver.<br />

Metallpulver zu klassifizieren ist relativ einfach. Bei<br />

Kunststoff ist man daran gescheitert. Es gibt heute<br />

keinen Sensor, mit dem der Feuchtigkeitsgehalt von<br />

PA 12 inline gemessen werden kann. Den bräuchte<br />

man, denn das Material zieht Feuchtigkeit.<br />

Sperling: Im Metallbereich wurden in den vergangenen<br />

zwei Jahren erste Normen verabschiedet, mit denen<br />

die Anwender arbeiten können. Die decken noch<br />

nicht alle Details ab, aber geben zumindest Leitplanken.<br />

Die Autobahn, für die die Leitplanken gesetzt<br />

wurden, ist zugegebenermaßen heute noch sehr<br />

breit. Da gibt es sehr viele Fahrspuren. Insofern können<br />

den Anwendern nach wie vor Fehler unterlaufen.<br />

Das heißt, man muss sich auf alle Fälle intensiv mit<br />

seinen Prozessen befassen.<br />

Müssen die Anwender ihre Erwartungen an Qualität<br />

additiver Bauteile zurückschrauben?<br />

Schulenburg: Das erfolgt bereits. In der Anfangszeit<br />

wollten Anwender mit CT in einem 600 mm mal 600<br />

mm großem Bauteil aus Titan oder Inconel Lunker in<br />

der Größe eines Mikrometers finden – ohne das Bauteil<br />

zu zerstören. Die Grundlagen der Physik lassen<br />

das aber nicht zu. Heute berücksichtigen die Anwender<br />

zum Teil Design for Inspectability, indem sie zum<br />

Beispiel größere Toleranzen ins Design einbeziehen.<br />

Bild: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Lennart Schulenburg: „Auch bei traditionellen Herstellungsverfahren<br />

gibt es Feedback-Loops noch nicht auf breiter Ebene.“<br />

Bild: <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

Philip Sperling: „Ich gehe davon aus, dass die additiven Fertigungssysteme<br />

in ein oder zwei Jahren deutlich offener sind.“<br />

Bild:<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 29


IM FOKUS » QS in der additiven Fertigung<br />

Online-Forum<br />

Wissen und Technik für die<br />

Qualitätskontrolle im 3D-Druck<br />

Bereits zum vierten Mal bringt <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> gemeinsam mit dem Fraunhofer<br />

IPA Wissenschaftler, Technikanbieter und weitere Branchenfachleute<br />

zusammen, um über die Qualitätssicherung in der additiven Fertigung zu diskutieren.<br />

Auch dieses Jahr wird das Forum am 26. Oktober rein virtuell stattfinden.<br />

Für die Qualitätssicherung<br />

stellt die additive<br />

Fertigung noch eine<br />

große Herausforderung<br />

dar – etwa hinsichtlich<br />

Geometrien und Materialien.<br />

Fachforum<br />

Das vierte Fachforum „Qualitätssicherung<br />

in der additiven<br />

Fertigung“ findet als Online-<br />

Veranstaltung am 26. Oktober<br />

statt – gemeinsam organisiert<br />

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

Fraunhofer IPA. Informationen<br />

zu Programm und Anmeldung<br />

finden Sie in Kürze unter<br />

www.qe-online.de<br />

D<br />

ie additive Fertigung ist eine Zukunftstechnologie.<br />

Bauteile lassen<br />

sich damit individualisieren, Losgröße 1<br />

wird durch die vollständig digitale Prozesskette<br />

Realität. Zudem erlaubt der<br />

3D-Druckvöllig neue komplexe Geometrien,<br />

die mit anderen Verfahren nicht<br />

möglich sind. Er ermöglicht auch die Integration<br />

von Funktionen direkt in die Bauteile.<br />

Die Flexibilität der additiven Fertigung<br />

zeigte sich auch zu Beginn der Pandemie.<br />

Innerhalb kürzester Zeit konnten<br />

zum Beispiel dringend benötigte Komponenten<br />

für Beatmungsgeräte additiv hergestellt<br />

werden.<br />

Doch für die Qualitätssicherung stellt<br />

die additive Fertigung noch eine große<br />

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

Herausforderung dar – etwa hinsichtlich<br />

Geometrien und Materialen. Zudem gibt<br />

es noch keine fest etablierten Normen.<br />

Deshalb lassen sich belegbare Qualität,<br />

Nachverfolgbarkeit und Reproduzierbarkeit<br />

nicht garantieren.<br />

KI und Normen stehen<br />

auf der Agenda<br />

Grund genug, die Fachleute zu diesem<br />

Thema zu Wort kommen zu lassen. Auf<br />

dem vierten Fachforum von <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong><br />

und Fraunhofer IPA zur Qualitätssicherung<br />

in der additiven Fertigung werden<br />

alle relevanten Aspekte besprochen.<br />

So wird sich zum Beispiel ein Vortrag mit<br />

der Normendiskussion beschäftigen. Thematisiert<br />

wird außerdem, wie Künstliche<br />

Intelligenz die Qualitätssicherung unterstützen<br />

kann. Daneben werden die Experten<br />

verschiedener Anbieter ihre Technologien<br />

vorstellen, mit denen die Qualität<br />

additiv hergestellter Teile zuverlässig geprüft<br />

werden kann.<br />

Weitere Themen:<br />

• Inline-Messtechnik – wie ist der aktuelle<br />

Stand der Technik?<br />

• Computertomographie – der Goldstandard<br />

für die additive Fertigung?<br />

• Dimensionelle Toleranzen – was sind<br />

die Standards?<br />

• Berichte aus der Praxis<br />

30 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


SPECIAL<br />

» Fertigungsmesstechnik<br />

Die Richtung ist klar: Die Messtechnik rückt zunehmend<br />

in die Fertigung – inline oder atline. So lassen sich<br />

Fehler sofort aufdecken und Korrekturen direkt im<br />

Prozess umsetzen.<br />

Messdienstleister<br />

Agilität dank Techniknachrüstung<br />

» Seite 32<br />

Technikanforderungen<br />

Die richtige Messmittelwahl<br />

» Seite 34<br />

Automatisierung<br />

Schnellere Rauheitsprüfung bei<br />

Hersteller von Landesystemen<br />

» Seite 36<br />

Elektromobilität<br />

Messtechnik muss sich bewähren<br />

» Seite 38<br />

Laserstrahlen<br />

Überwachung kritischer<br />

Parameter im laufenden Prozess<br />

» Seite 40<br />

Messen direkt in der Werkzeugmaschine – das ist beispielsweise mit dem Holographie-<br />

Sensor Holotop NX (blau) des Frauhofer IPM möglich.<br />

Bild: Fraunhofer IPM<br />

Ebenheitsprüfung<br />

Inline-System sorgt für Präzision<br />

» Seite 42<br />

Oberflächentopographie<br />

Digitale Holographie liefert<br />

hochgenaue Messergebnisse<br />

» Seite 44<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 31


Das Revo Multisensor 5-Achsen-Messsystem besteht<br />

aus einem unbegrenzt positionierbaren Kopf, taktilen<br />

Messsensoren, Steuerung und der Modus Software.<br />

Bild: Renishaw<br />

Schottischer Messdienstleister stellt sich zukunftssicher auf<br />

Agiler durch Nachrüstung<br />

Werkstückkomplexitäten nahmen zu, Lieferzeiten verkürzten sich und Produktionsvolumen<br />

stiegen. Um agiler zu werden, hat der schottische Messdienstleister<br />

Apex seine bestehenden Koordinatenmessgeräte mit der Revo 5-Achsen-Technologie<br />

nachgerüstet und ein Equator-Prüfgerät gekauft – beides von Renishaw.<br />

Risshu Bergmann<br />

Marketing-Koordinator<br />

Renishaw<br />

www.renishaw.de<br />

Bauteilprüfung und -verifizierung, Softwareprogrammierung,<br />

Validierung und Schulung, Systemwartung,<br />

Installation, Nachrüstungen und Upgrades<br />

– das ist das Spektrum der akkreditierten,<br />

qualitätsgesicherten Dienstleistungen von Apex Metrology.<br />

Zum Einsatz kam dabei in der Vergangenheit<br />

eine Messtechnik-Anlage einschließlich 3-Achsen-<br />

Koordinatenmesssystem, das mit berührend schaltenden<br />

und scannenden Taster an PH10 motorischen<br />

Dreh-/Schwenkköpfen von Renishaw arbeitet.<br />

„Aufgrund der Fortschritte in Produktdesign-Software,<br />

Werkstofftechnik und 3D-Metalldruck konnten<br />

wir eine allgemeine Auftragssteigerung der verschiedenen<br />

Typen und Volumen erkennen.<br />

Diese technologische Entwicklung zusammen<br />

mit der Brexit-Entscheidung<br />

und der weltweiten Covid-19-Pandemie<br />

hat uns vor neue Herausforderungen<br />

gestellt“, berichtet Brian Young, Geschäftsführer<br />

von Apex. „Wir wussten,<br />

dass wir uns anpassen und den von uns<br />

angebotenen Service erweitern mussten. Die Planungshorizont<br />

der Kunden verkleinerte sich ebenfalls.<br />

Ehemals gut planbare und zyklische Nachfragen<br />

waren plötzlich nicht mehr gewährleistet. Daher<br />

wollten wir noch agiler werden.“<br />

Renishaw schlug vor, auf die hochmoderne 5-Achsen-Koordinatenmesstechnik-Technologie<br />

umzustellen,<br />

und zwar in Verbindung mit einem hochgenauen<br />

Prüfgerät für die Produktionsumgebung. Diesem Vorschlag<br />

stimmte Apex zu – und entschied sich somit<br />

für eine strategische Investition in Messtechnik der<br />

nächsten Generation. So wurde ein bestehendes<br />

3-Achsen-Koordinatenmessgerät von Dea (heute Hexagon)<br />

unter Verwendung eines Revo Multisensor<br />

5-Achsen-Messsystems, bestehend aus einem unbegrenzt<br />

positionierbaren Kopf, taktilen Messsensoren,<br />

Steuerung und Renishaws Modus Software, umgerüstet.<br />

„Das Upgrade war sowohl technisch als auch<br />

betriebswirtschaftlich vollkommen sinnvoll“, bestätigt<br />

Young. „Die Kosten und Lieferzeiten für die Installation<br />

eines ganz neuen 5-Achsen-Koordinaten-<br />

32 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Fertigungsmesstechnik « SPECIAL<br />

messgeräts sind zu hoch und wir wussten, dass unser<br />

bestehendes Gerät noch viel leisten konnte.“<br />

Das Revo-System besitzt zwei Drehachsen im Kopf<br />

sowie die drei Linearachsen am Maschinenrahmen.<br />

Der Revo-Kopf hat seine eigene Error-Map, wie das<br />

Koordinatenmessgerät, damit das System immer genau<br />

weiß, wo sich die Messtasterspitze beziehungswe<br />

der Sensor gerade befindet. Der Messtaster muss<br />

also nur in einer Position kalibriert werden und kann<br />

dann in jedem beliebigen Winkel für einen maximalen<br />

Zugang zu Merkmalen verwendet werden. Dadurch<br />

werden Kalibrierzeit eingespart, die Rüstzeit<br />

verkürzt und die Programmierung vereinfacht.<br />

Zur Prüfung von Mittel- bis Großserienteilen hat<br />

Apex zusätzlich in Renishaws schnelles Equator Vergleichsmesssystem<br />

investiert. Equator verfügt über<br />

eine sehr wiederholgenaue Messtechnologie, die<br />

nach dem traditionellen Vergleich der Werkstücke<br />

mit einem Referenzteil arbeitet. Re-Mastering ist so<br />

einfach wie die erneute Messung eines Fertigungsteils,<br />

bei dem alle Änderungen in den thermischen<br />

Umgebungsbedingungen automatisch kompensiert<br />

werden. Young: „Genauso wie mit Revo war es auch<br />

hier naheliegend, den Equator einzuführen. Denn eine<br />

Art Reinraum einzurichten, wie er von alternativen<br />

Messanlagen für Großserien benötigt wird, war<br />

nicht machbar. Es musste in unseren Betrieb und zu<br />

den unterschiedlich großen Durchsätzen passen.<br />

Equator bietet genau diese Flexibilität.“<br />

Messkapazität, Durchsatz<br />

und Produktivität wurden erhöht<br />

Durch die Investition in Revo und Equator ist Apex<br />

nun in der Lage, einen größeren Kundenstamm zu<br />

bedienen und die Messanforderungen von komplexeren<br />

Teilen zu erfüllen. Die Messkapazität, der Durchsatz<br />

und die Produktivität wurden als unmittelbare<br />

Folge erhöht. Zur gleichen Zeit konnte Apex außerdem<br />

sein Leistungsangebot für die Kunden aufgrund<br />

des vergrößerten Kompetenzbereichs auf 5-Achsenund<br />

3-Achsen-Koordinatenmesstechnik erhöhen.<br />

Young: „Die Revo 5-Achsen-Technologie und das<br />

Equator Prüfgerät haben uns zusätzliche, schlüsselfertige<br />

Fähigkeiten gegeben, die wir brauchen, um<br />

aufgrund der veränderten Kundenanforderungen reaktionsfähiger<br />

zu sein. Letztlich sind Veränderungen<br />

unvermeidbar und wir müssen darauf vorbereitet<br />

sein. Es geht jedoch nicht nur um hohe Stückzahlen,<br />

die Kunden bringen uns vermehrt anspruchsvollere<br />

Werkstücke zum Messen, mit hoher Komplexität. Wir<br />

helfen ihnen ihre Engpässe in der Fertigung zu reduzieren<br />

und bieten Schulungen an, die auf echten Erfahrungen<br />

basieren und nicht nur standardisierte<br />

Fertigprodukte sind.“<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> » 04 | 2021 33


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

Anforderungen an die Fertigungsmesstechnik<br />

Effizient und zukunftsfähig<br />

Systeme für die Fertigungsmesstechnik haben eine Reihe von Bedingungen<br />

zu erfüllen, sollen sie doch dazu beitragen, optimal und ohne Ausschuss zu<br />

produzieren. In einer Smart-Manufacturing-Strategie legt die Wahl der<br />

Messmittel zudem einen Grundstein zur selbststeuernden Produktion.<br />

Bild: Bruker Alicona<br />

Die Automatisierung ist eine wichtige Anforderung für die Zukunft. Ein Beispiel dafür ist der Bruker Alicona Cobot, der aus einem kollaborativen<br />

6-Achs-Roboter und einem hochauflösenden optischen 3D-Messsensor besteht – hier im Einsatz bei MTU Aero Engines.<br />

Astrid Krenn<br />

Marketing Director<br />

Bruker Alicona<br />

www.alicona.com<br />

Je nach Einsatz und angewandter Technologie hat<br />

Fertigungsmesstechnik unterschiedliche Facetten<br />

und Charakteristika. Ihre Hauptausprägung ist der<br />

Einsatz von optischen und/oder taktilen Messsystemen<br />

direkt in einer Linie, in einem angebundenen<br />

Messraum oder ausgelagert<br />

an einen externen Messdienstleister. Ihre<br />

Aufgabe ist immer dieselbe: Fertigungsmesstechnik<br />

prüft die dimensionelle<br />

Genauigkeit von Bauteilen und sichert<br />

damit deren Qualität. Zusätzlich<br />

können Rüstzeiten für den Werker reduziert<br />

werden, was in weiterer Konsequenz zur Prozesssicherheit<br />

beiträgt.<br />

Das richtige Messsystem sollte eine Reihe von Bedingungen<br />

erfüllen. Diese lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />

Messmittelfähigkeit: Das eingesetzte Messmittel<br />

muss in der Lage sein, die entsprechende Messaufgabe<br />

zu erfüllen. Um beurteilen zu können, wie geeignet<br />

ein Messsystem für eine Anwendung ist, ist es<br />

wichtig, seine Messmittelfähigkeit beziehungsweise<br />

Genauigkeit zu prüfen. Die Messmittelfähigkeit ist<br />

üblicherweise durch einen Cg-, Cgk-Wert vorgege-<br />

34 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


en, den das entsprechende Messsystem einhalten<br />

sollte. Eine hohe Wiederholgenauigkeit der Messungen,<br />

die Rückführbarkeit auf nationale und internationale<br />

Kalibriernormale, die Einhaltung von globalen<br />

Normen sowie geringe Messunsicherheiten sind weitere<br />

entscheidende Faktoren, die die Qualität einer<br />

Messung bestimmen.<br />

Langzeitstabilität: Die Langzeitstabilität eines<br />

Messmittels ist entscheidend für eine kontinuierlich<br />

hohe Prozesssicherheit. Wird ein Bauteil über einen<br />

längeren Zeitraum zu unterschiedlichen Zeitpunkten<br />

gemessen, müssen Messergebnisse trotz eventuell<br />

geänderter Umgebungsbedingungen wie Temperatur,<br />

Vibrationen oder Licht konstant bleiben.<br />

Single-Button-Lösungen sichern<br />

konstante Messungen<br />

Bedienbarkeit: Da in einer Fertigung unterschiedliche<br />

Maschinen eingesetzt werden, muss der Werker<br />

und/oder Messtechniker einer Produktion oft mehrere,<br />

völlig unterschiedliche Maschinen bedienen. Daher<br />

ist die einfache, intuitive Bedienbarkeit des<br />

Messsystems für den laufenden Betrieb unabdingbar.<br />

Single-Button-Lösungen sowie automatisierte Messabläufe<br />

sichern konstante Messungen ohne Benutzereinfluss.<br />

Kosteneffizienz: Die Investition in ein Messsystem<br />

muss sich auszahlen. Ein schneller ROI, die Instandhaltung<br />

ohne hohe Wartungskosten und der laufende<br />

Betrieb ohne Verbrauchsmaterial sind Teil der Gesamtkalkulation.<br />

Die Verfügbarkeit von regelmäßigen<br />

Software-Updates und Serviceleistungen sollen einen<br />

flexiblen Einsatz ermöglichen und die schnelle<br />

Anpassung an neue oder geänderte Produktionsanforderungen<br />

sichern.<br />

Geschwindigkeit: Mess- und Rüstzeiten stehen in<br />

unmittelbarem Zusammenhang. Kurze Rüstzeiten<br />

verlangen nach hoher Messgeschwindigkeit in Kombination<br />

mit wiederholgenauen, rückführbaren<br />

Messergebnissen. Je schneller ein Messergebnis zur<br />

Verfügung steht, desto schneller und gezielter kann<br />

der Werker reagieren und Maschinen umrüsten. Die<br />

Messgeschwindigkeit ist demnach mitverantwortlich<br />

für wenig Stehzeiten sowie schnelle Rückmeldungsund<br />

Prozessregelmöglichkeiten, um eine wirtschaftliche,<br />

effiziente Produktion ohne Ausschuss zu unterstützen.<br />

Flexibilität: Eine flexible Fertigung fordert flexible<br />

Messsysteme. Produktionsleiter sind zunehmend mit<br />

der Anforderung konfrontiert, auch kleine Losgrößen<br />

von unterschiedlichen Bauteilen zu fertigen. Für die<br />

Fertigungsmesstechnik heißt das, verschiedene Bauteilformen,<br />

-typen und -größen, die zudem oft aus<br />

unterschiedlichen Materialien beziehungsweise Verbundstoffen<br />

hergestellt werden, schnell und zuverlässig<br />

zu messen. Messtechnik muss in Sachen Flexibilität<br />

mit der Fertigung mithalten und sich in gleichem<br />

Maße an variierende Bauteile, Geometrien und<br />

Materialien anpassen können. Im Idealfall deckt ein<br />

Messsystem alle Messaufgaben unabhängig von Größe<br />

und Oberflächenbeschaffenheit der zu prüfenden<br />

Bauteile ab. Wichtige Voraussetzung dafür ist unter<br />

anderem die einfache und schnelle Zugänglichkeit<br />

der zu messenden Bauteildetails.<br />

Ganzheitlichen Konzepten<br />

gehört die Zukunft<br />

Zukunftsfähigkeit: Moderne Produktionsstrategien<br />

setzen vermehrt auf ganzheitliche Fertigungskonzepte.<br />

Die Vernetzung von Produktionssystemen, Maschinen<br />

und Messtechnik soll im Sinne von Industrie<br />

4.0 die adaptive Produktionsplanung beziehungsweise<br />

selbststeuernde Produktion ermöglichen. Das Produktionskonzept<br />

Smart Manufacturing setzt voraus,<br />

dass Messtechnik direkt in der Fertigung integriert<br />

ist und in die Produktion eingreifen kann. Messsensoren<br />

erkennen fehlerhafte Bauteile, diese Information<br />

wird automatisch in den Produktionskreislauf eingespeist<br />

und die Produktion adaptiert und korrigiert<br />

sich völlig automatisch. Um die selbststeuernde Produktion<br />

langfristig umsetzen zu können, müssen<br />

Messsysteme unterschiedliche Voraussetzungen erfüllen.<br />

Dazu zählen unter anderem die vollständige<br />

Automatisierung von Messungen, die Bereitstellung<br />

von produktionstauglichen, hochgenauen Messsensoren<br />

und eine einfach integrierbare Schnittstellentechnologie<br />

zur Vernetzung mit bestehenden Produktionssystemen.<br />

Der Einsatz von Künstlicher<br />

Intelligenz (KI)<br />

spielt eine zunehmend<br />

größere Rolle in der<br />

Fertigungsmesstechnik.<br />

Hier das optische 3D<br />

Messsystem Infinitefocus<br />

SL, das beispielsweise<br />

bei Vitesco<br />

Technologies Laserbearbeitungsprozesse<br />

mithilfe von KI überwacht.<br />

Bild: Bruker Alicona<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 35


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

TC63-RG wird zur automatisierten Überwachung der Oberflächen von Fahrwerkskomponenten eingesetzt.<br />

Bild: Blum/Safran<br />

Rauheitsmessung<br />

Sichere Landung dank Messtechnik<br />

Mit einer automatisierten Rauheitsmessung hat Safran Landing Systems mehr<br />

Sicherheit und Qualität in den Produktionsprozess gebracht. Mit dem System<br />

von Blum-Novotest lässt sich die Oberflächenrauheit schneller prüfen.<br />

Menschliche Fehler im Messprozess werden eliminiert.<br />

Theo Drechsel<br />

im Auftrag von<br />

Blum-Novotest<br />

www.blum-novotest.com<br />

Als Hersteller von Landesystemen für Flugzeuge<br />

zählt Safran Landing Systems unter anderen<br />

die Marktführer Airbus und Boeing zu seinen Kunden.<br />

Das Unternehmen nutzt bereits seit langem Fertigungsmesstechnik<br />

von Blum-Novotest, um zu gewährleisten,<br />

dass jede Baugruppe, die das Werk verlässt,<br />

die strengen Kundenanforderungen erfüllt. Zunächst<br />

setzte Safran auf den CNC-Bearbeitungszentren<br />

vor allem Lasermesssysteme zur Werkzeugvermessung<br />

in Länge und Radius, Verschleißüberwachung<br />

und zur Werkzeugbruchkontrolle ein.<br />

„Seit einigen Jahren vertrauen wir bei der Vermessung<br />

von Werkstücken in den Bearbeitungszentren<br />

auch auf den CNC-Messtaster TC63“, berichtet NC-<br />

Coordinator Shawn Page. „Und seit kurzem haben<br />

wir außerdem das Blum-Rauheitsmesssystem<br />

TC63-RG im Einsatz, das<br />

zur automatisierten Überwachung<br />

der Oberflächen – die für die bei Safran<br />

hergestellten hochtechnischen<br />

Systeme einen besonders kritischen<br />

Parameter darstellen – verwendet<br />

wird.“ Mit Blick auf den Produktionsablauf<br />

der Fahrwerkskomponenten<br />

ergänzt er: „Es ist ein bearbeitungsintensiver Prozess<br />

– zumal unsere Kunden sehr anspruchsvoll sind, was<br />

die Präzision angeht. Vor allem die Oberflächenbeschaffenheit<br />

ist von entscheidender Bedeutung.“<br />

Prüfung dauerte<br />

vorher 45 Minuten<br />

Die Hauptkomponente jedes Fahrwerksystems ist zunächst<br />

einmal ein massives Schmiedestück, das bis<br />

zu acht Tonnen wiegen kann. Jedes dieser Teile wird<br />

in CNC-Bearbeitungszentren zuerst mit Schruppfräsern<br />

grob vorbearbeitet und anschließend mit einem<br />

Schlichtvorgang auf Fertigmaß gebracht. Im letzten<br />

Schritt wird dann die Oberflächenqualität kontrolliert.<br />

Da die Prüfung der Oberfläche an dem noch in das<br />

Bearbeitungszentrum eingespannten Fertigteil erfolgen<br />

musste, hatte diese Messung – neben dem Zeitaufwand<br />

für den Bediener – auch Auswirkungen auf<br />

die Taktzeit der Maschine. An jedem Werkstück<br />

mussten zehn Bereiche geprüft werden, der Vorgang<br />

dauerte etwa 45 Minuten. Weil die Genauigkeit der<br />

Messung von der korrekten Positionierung des Handmessgeräts<br />

durch den Bediener abhängig gewesen<br />

36 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


ist, war die Möglichkeit menschlicher Fehler ebenfalls<br />

in Betracht zu ziehen. Aufgrund des hohen Zeitaufwands<br />

musste Page, der die Aufsicht über den<br />

Fertigungsprozess bei Safran hat, auch selbst eine<br />

gewisse Zahl von Oberflächen prüfen.<br />

Zur Bewältigung des größeren Arbeitsumfangs, der<br />

Reduzierung der manuellen Prozesse sowie der Aufrechterhaltung<br />

und Verbesserung der hohen Standards<br />

bei Qualitätskontrollen musste Safran automatisieren.<br />

Die Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit<br />

war eine Aufgabe, bei der Page Potenzial sah, Zeit<br />

einzusparen, die Genauigkeit zu verbessern und die<br />

Zahl der geprüften Werkstücke zu erhöhen – und das<br />

alles mit weniger Bedienpersonal. Außerdem wollte<br />

der NC-Koordinator die Menge der während der Produktion<br />

erfassten Daten vergrößern und in der Lage<br />

sein, diese wieder in den Produktionsprozess einfließen<br />

zu lassen.<br />

Digitale und analoge<br />

Funktionen in einem Gerät<br />

Page setzte sich mit Blum-Novotest in Verbindung<br />

und nach mehreren Produktpräsentationen wurde<br />

die Entscheidung getroffen, dass die Hauptkomponente<br />

des Fahrwerksystems zukünftig mit dem<br />

TC63-RG kontrolliert werden soll, der auf der von<br />

Blum vorangetriebenen Digilog-Technologie basiert.<br />

Bei Systemen mit dieser Technologie sind sowohl digitale<br />

als auch analoge Funktionen in einem Gerät<br />

vereint.<br />

Während Erstere sich gut<br />

zur Erfassung von Abmessung<br />

und Lage eignen, bietet<br />

das analoge Messen<br />

auch die Möglichkeit zur<br />

Erfassung der Rauheitswerte.<br />

Fährt man schaltend einen<br />

Punkt an, wird – wie<br />

bei allen normalen Messtastern<br />

– ein digitales Signal an die Maschinensteuerung<br />

gesendet. Zusammen mit der Position der Achsen<br />

erhält man so die exakte Position des Messpunkts.<br />

Bei allen Messtastern von Blum wird das Schaltsignal<br />

grundsätzlich optoelektronisch durch Abschattung<br />

einer Miniaturlichtschranke generiert.<br />

Beim analogen Messen hingegen wird der prozentuale<br />

Anstieg dieser Abschattung ausgewertet, der<br />

entsteht, wenn der Messeinsatz ausgelenkt wird. Das<br />

sich daraus ergebende analoge Signal bildet dann<br />

den Messwert – so lässt sich der TC63-RG mit einem<br />

speziell geformten Tasteinsatz schnell über Oberflächen<br />

oder entlang von Konturen führen, wodurch in<br />

kürzester Zeit tausende Messwerte zur Verfügung<br />

»Die Oberflächenbeschaffenheit<br />

ist von entscheidender<br />

Bedeutung.«<br />

Shawn Page, Safran Landing Systems<br />

stehen. Dabei ist eine Messbewegung in zwei Achsen<br />

möglich.<br />

Dank des TC63-RG von Blum-Novotest erfolgt die<br />

Erfassung der Oberflächenqualität schnell und zuverlässig:<br />

Das Rauheitsmessgerät wird wie ein ganz normaler<br />

CNC-Messtaster in die Maschinenspindel eingewechselt<br />

und misst dann an den vordefinierten<br />

Stellen die Oberflächenrauheit. Innerhalb von wenigen<br />

Sekunden kann so die Werksstückoberfläche Mikrometer-genau<br />

geprüft und entsprechend der Rauheitskenngrößen<br />

Ra, Rq, Rt, Rz und Rmax ausgewertet<br />

werden.<br />

Safran plant, die Messtechnik von Blum künftig<br />

noch stärker in den Zerspanungsprozess zu integrieren,<br />

um Werkzeugverschleiß<br />

und Abweichungen<br />

zu erkennen, bevor sie zu<br />

einem ernsthaften Problem<br />

werden. Im nächsten<br />

Schritt ist die Ausweitung<br />

auf andere Maschinen und<br />

Prozesse bei Safran angedacht.<br />

Weniger menschliche Fehler<br />

im Messprozess<br />

„Wir sind sehr zufrieden, mit dem TC63-RG endlich<br />

eine Lösung zur Verfügung zu haben, die den Zeitaufwand<br />

für die Überprüfung der Oberflächenrauheit<br />

massiv reduziert, die Taktzeit deutlich erhöht und<br />

menschliche Fehler im Messprozess eliminiert“, fasst<br />

Page zusammen. „Wir haben dadurch nicht nur die<br />

Produktivität unseres Zerspanungsprozesses deutlich<br />

erhöht, sondern können auch die gesparte Zeit für eine<br />

noch intensivere Werkstückprüfung nutzen und<br />

viel mehr Oberflächen prüfen als zuvor. Somit bringen<br />

wir noch mehr Sicherheit und Qualität in unseren<br />

Produktionsprozess.“<br />

Als Hersteller von Landesystemen<br />

für Flugzeuge<br />

zählt Safran<br />

Landing Systems unter<br />

anderen Airbus und<br />

Boeing zu seinen Kunden.<br />

Bild: Blum/Safran<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 37


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

Messtechnik für die Elektromobilität<br />

Qualitativ auf der Überholspur<br />

Ob Batterie, Brennstoffzellen-Separatoren, Elektromotor, Getriebe oder<br />

Leistungselektronik – die Messtechnik muss sich in der elektromobilen<br />

Fertigungszukunft besonders bewähren. Entsprechende Lösungen für die<br />

Automobilindustrie hält Mitutoyo bereit.<br />

Derzeit wird der Batterie beim Thema<br />

Elektromobilität die größte Aufmerksamkeit<br />

gewidmet. Zu messen<br />

ist hier zum Beispiel die Dicke der<br />

Separatoren zwischen der positiven<br />

und negativen Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien.<br />

Möglich ist<br />

dies mit Bildverarbeitungs-Messgeräten<br />

wie dem Quick Vision Apex.<br />

Bild: Mitutoyo<br />

Bild: Mitutoyo<br />

Lorenz Peiffer<br />

Senior Director<br />

Mitutoyo Deutschland<br />

www.mitutoyo.de<br />

Der Batterie gebührt gegenwärtig<br />

beim Thema Elektromobilität die<br />

größte Aufmerksamkeit. Ihre Fähigkeiten<br />

bestimmen maßgeblich Leistung und<br />

Reichweite, aber auch Wirtschaftlichkeit<br />

und Sicherheit des Fahrzeugs. Die in Elektrofahrzeugen<br />

verbauten Batterien bestehen<br />

aus einzelnen Batteriezellen, die zunächst<br />

zu Modulen verbunden und dann<br />

zu Batteriepacks zusammengefasst werden.<br />

Schon eine einzige schlecht positionierte<br />

oder verunreinigte Zelle reicht dabei<br />

aus, um die Leistungsfähigkeit oder<br />

Sicherheit der gesamten Einheit zu beeinträchtigen.<br />

Das Augenmerk der Qualitätssicherer<br />

gilt daher der passgenauen Konstruktion<br />

der Zellen, Module und Batteriewannen –<br />

und vor allem den Toleranzen bei der Endmontage.<br />

So spielt zum Beispiel die Dicke<br />

der Separatoren zwischen der positiven<br />

und negativen Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien<br />

mit Blick auf die Explosions-<br />

und Brandgefahr eine entscheidende<br />

Rolle. Da man sich hier im Mikrometerbereich<br />

einer dimensionellen Messung bewegt,<br />

ist eine sehr hohe Sensibilität der<br />

eingesetzten Technik gefragt, wie sie beispielsweise<br />

der hochgenaue Längenmess-<br />

taster VL-50 von Mitutoyo zeigt. Mit einer<br />

konstanten und niedrigen Messkraft<br />

von 0,01 N (1 gf) und einem Ziffernschrittwert<br />

von 0,01 μm bringt er alle<br />

Qualitäten für das Messen der Separatoren<br />

von Lithium-Ionen-Batterien mit.<br />

Auch abträglich für die Sicherheit,<br />

Wirtschaftlichkeit und Langlebigkeit der<br />

Batterien sind Verunreinigungen in der<br />

Laminierung. Anders als der feine Tastsinn<br />

ist hier der strenge QS-Blick eines Messmikroskops<br />

gefragt, wie es sich ebenfalls<br />

im Portfolio von Mitutoyo findet.<br />

Ultraschall-Mikrotaster<br />

für Separatoren<br />

Bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen wird<br />

elektrische Energie aus den Energieträgern<br />

Wasserstoff, niedermolekulare Alkohole<br />

(Methanol, Ethanol) oder Ammoniak<br />

durch eine Brennstoffzelle erzeugt. Diese<br />

Energie wird dann direkt mit dem Elektroantrieb<br />

in Bewegung umgewandelt oder<br />

zeitweise in einer Antriebsbatterie zwischengespeichert.<br />

Brennstoffzellen-Separatoren<br />

besitzen – anders als die in Lithium-Ionen-Batterien<br />

– Strömungskanäle<br />

für die Gasdiffusion. Entsprechend empfiehlt<br />

sich hier eine andere Form der messenden<br />

Antastung, etwa über einen Ultraschall-Mikrotaster.<br />

Der hochgenaue Ultrasonic<br />

Micro and Accurate Probe<br />

(UMAP) Taster von Mitutoyo erlaubt die<br />

38 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Bild: Mitutoyo<br />

Taktile Sensoren auf<br />

Koordinatenmessgeräten<br />

kommen auch in<br />

der Elektromobilität<br />

zum Einsatz, um Oberflächengüten<br />

mechanischer<br />

Komponenten<br />

oder Karosserieflächen<br />

zu messen.<br />

taktile Messung im nahezu mikroskopischen<br />

Bereich. Dies mit einem minimalen<br />

Tastspitzendurchmesser von 15 μm und<br />

einer äußerst geringen Messkraft von nur<br />

1 μN.<br />

Beim Elektromotor verzeihen die Herstellung<br />

und Montage von Stator und<br />

Hairpins sowie der Blechpakete von Stator<br />

und Rotor nicht die kleinste Ungenauigkeit.<br />

Die Vielzahl der Messaufgaben in<br />

diesem Sektor kann Mitutoyo als Komplettanbieter<br />

mit Lösungen für alle relevanten<br />

Bereichen abdecken. So ermöglichen<br />

beispielsweise mit einem Tastsystem<br />

ausgestattete Bildverarbeitungs-Messgeräte<br />

sowohl die Prüfung von Pressteilen<br />

als auch – im berührungslosen optischen<br />

Messmodus – von sensiblen, dünnen und<br />

feinen Komponenten. Formmessgeräte für<br />

Rundheit und Zylindrizität wiederum prüfen<br />

Rotor-Außendurchmesser und Stator-<br />

Innendurchmesser, während Laser-Scan-<br />

Micrometer Hochgeschwindigkeitsmessungen<br />

mit hohem Ziffernschrittwert an<br />

Rotorspulen absolvieren.<br />

Durchgängige Erfassung<br />

von Messdaten<br />

Das Getriebe des Elektroautos ist in aller<br />

Regel zusammen mit dem Motor in einem<br />

gemeinsamen Gehäuse untergebracht.<br />

Diese Auslegung verringert zwar die Zahl<br />

der Komponenten und das Gewicht, nicht<br />

aber die Ansprüche an die Qualität. Im<br />

Forderungskatalog stehen optimale Leistungsentfaltung,<br />

geringer Verschleiß und<br />

möglichst geringe Geräuschentwicklung.<br />

Um dies sicherzustellen, müssen eine<br />

Vielzahl von Mess- und Prüfschritten absolviert<br />

werden. Auch hier erweist sich eine<br />

durchgängige Systemlösung von einem<br />

Anbieter als Vorteil; nicht zuletzt<br />

auch vor dem Hintergrund einer möglichst<br />

durchgehend ineinandergreifenden<br />

Messdatenerfassung und -speicherung.<br />

So erlaubt beispielsweise die Datenmanagement-Software<br />

Measurlink von Mitutoyo<br />

die Sammlung und Verwaltung von<br />

Daten aus elektronischen Messgeräten,<br />

RS232-Geräten, PC-gestützter Messtechnik,<br />

SPS und weiteren Quellen. Das ermöglicht<br />

nicht nur eine schnellere und<br />

genauere Datensammlung, sondern vereinfacht<br />

auch das Erstellen von Berichten,<br />

das Data-Mining und die Audit-Vorbereitung.<br />

Bildverarbeitung für die<br />

Leistungselektronik<br />

Die Leistungselektronik schließlich ist das<br />

verbindende Element in einem Elektroauto.<br />

Sie ist gleichzeitig Gehirn, Nervensystem<br />

und Blutbahn, Impulsgeber und Befehlsempfänger.<br />

Halbleiter, Leiterplatten,<br />

Elektronikmodule und Prozessoren bilden<br />

hier eine hochkomplexe und feinst abgestimmte<br />

Systemwelt. Entsprechend wird<br />

die Messtechnik hier geprägt von Bildverarbeitungssystemen<br />

und optischen Prüfgeräten<br />

wie Messmikroskopen – zum<br />

Beispiel für die Qualitätsbewertung von<br />

Chips und Bonddrähten oder die prüfende<br />

Betrachtung von gelöteten Chip-Kontakten.<br />

Webhinweis<br />

Ein Video von Mitutoyo<br />

zeigt die Vorteile des neuen<br />

Bildverarbeitungs-Mess -<br />

geräts Quick Vision Pro:<br />

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

JmSYf


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

Inline-Messungen von Laserstrahlen<br />

Kritischen Laserparametern<br />

auf der Spur<br />

In vielen Produktionsprozessen spielt Lasertechnik eine Schlüsselrolle. Stabile<br />

Produktionsprozesse und eine hohe Fertigungsqualität lassen sich dabei<br />

gewährleisten, wenn man Messtechnik integriert, die kritische Laserparameter<br />

im laufenden Prozess überwacht.<br />

Das industrielle Messgerät<br />

Ophir Helios Plus von MKS<br />

Instruments misst Laserleistungen<br />

bis 12 kW auch<br />

bei Wellenlängen im Blau-<br />

Grün-Spektrum, die beim<br />

Kupferschweißen in der<br />

Batteriefertigung häufig<br />

genutzt werden.<br />

Bild: Ophir<br />

Sven Schipper<br />

Regional Sales Manager<br />

Ophir Spiricon<br />

www.ophiropt.com<br />

Moderne Lasersysteme sind vielseitig<br />

nutzbar, sehr effizient und lassen<br />

sich präzise justieren. Allerdings sind sie<br />

keine verschleißfreien Werkzeuge. Ein<br />

komplexes Lasersystem besteht aus zahlreichen<br />

Komponenten, die altern oder<br />

verschmutzen können. Gerade für die<br />

sensible Fertigung von Batterien stellt<br />

dies ein Risiko dar. Schließlich werden bei<br />

der Fertigung von Energiespeichersystemen<br />

zum Teil mehr als 15.000 elektrische<br />

Kontakte lasergeschweißt, um die einzelnen<br />

Zellen zu einem Batteriepack zu ver-<br />

Bild: MKS Instruments<br />

binden. Jede davon muss den sehr hohen<br />

Qualitätsanforderungen genügen. Automobilhersteller<br />

sind deshalb gut beraten,<br />

die Prüfung des Laserstrahls auf der Bearbeitungsebene<br />

direkt beim Aufbau neuer<br />

Fertigungslinien in den Prozess zu integrieren.<br />

Grundvoraussetzung für eine dauerhaft<br />

hohe Schweißqualität sind gleichbleibende<br />

Laserparameter. Zu den wichtigsten<br />

Eckdaten eines Laserstrahls zählen die Laserleistung,<br />

die Leistungsdichte, Fokusdurchmesser<br />

und -position, Fokusshift,<br />

Strahlprofil und Divergenz. Welche dieser<br />

Parameter tatsächlich im Prozess überwacht<br />

werden, hängt wesentlich von der<br />

Sensibilität des gefertigten Produkts ab.<br />

Generell wichtig bei der Integration jeglicher<br />

Sensoren zur Messung des Laserstrahls<br />

in Fertigungsprozessen sind<br />

• ein robustes Gehäuse, das den rauen<br />

Produktionsumgebungen gewachsen ist<br />

• industrielle Kommunikationsschnittstellen,<br />

die für eine schnelle und automatisierte<br />

Übertragung der Messdaten<br />

in das Fertigungsnetzwerk sorgen<br />

• eine sehr hohe Verfügbarkeit, um die<br />

24/7 Produktion nicht zu gefährden<br />

sowie<br />

• eine kurze Messdauer.<br />

40 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Als erstes Indiz für die Einhaltung der<br />

Prozessparameter dient die Laserleistung.<br />

Kompakte thermische Messgeräte arbeiten<br />

heute mit der „Pulsed Power Methode“,<br />

mit der sich bis zu 12 kW Laserleistung<br />

schnell und einfach messen lassen.<br />

Sensoren mit dieser Technologie messen<br />

die Energie des Laserstrahls während einer<br />

sehr kurzen Bestrahldauer und errechnen<br />

daraus die Laserleistung. Sobald<br />

die gemessene Laserleistung variiert, wird<br />

das Lasersystem geprüft. Großer Vorteil<br />

gerade in der Fertigung: Industrielle Leistungsmessgeräte<br />

wie Ophir Helios Plus<br />

von MKS Instruments erlauben die automatisierte<br />

Messung des Laserstrahls ohne<br />

zusätzliche Wasser- und Luftkühlung.<br />

Leistungsdichte ist<br />

entscheidend<br />

Zeigt die Leistungsmessung im Prozess<br />

Abweichungen zum vorgegebenen Prozessfenster,<br />

sind allerdings in der Regel<br />

weitere Messungen erforderlich, um den<br />

Fehler zu lokalisieren und zu beheben.<br />

Wichtig ist in diesem Zusammenhang<br />

die Leistungsdichte. Sie setzt die Laserleistung<br />

in Beziehung zur Strahlgröße und gibt<br />

an, in welchem Maß der Laserstrahl auf das<br />

zu verarbeitende Material wirkt. Berechnet<br />

wird sie, in dem die Leistung durch die Fläche<br />

des Strahls geteilt wird; als Einheit ergibt<br />

sich daraus Watt pro Quadratzentimeter.<br />

Schon der geringfügige Fokus-Shift ändert<br />

zum Beispiel die Fläche des Strahls<br />

signifikant und die auf dem Material wirkende<br />

Leistungsdichte nimmt deutlich ab.<br />

Verschiebt sich die Leistungsdichte, beeinflusst<br />

dies direkt die Qualität der Schweißnaht,<br />

die gerade bei sensiblen Schweißprozessen<br />

Änderungen der Leistungsdichte nur<br />

in sehr engen Toleranzen zulässt.<br />

Eine große Herausforderung bei der<br />

Analyse des Laserstrahls sind Laserleistungen<br />

im Kilowatt-Bereich, wie sie in<br />

Schweißprozessen eingesetzt werden. Ein<br />

von Ophir entwickeltes berührungsloses<br />

Messverfahren ermöglicht die Strahlprofilmessung<br />

auch bei hohen Laserleistungen.<br />

Es basiert darauf, die Streuung elektromagnetischer<br />

Wellen an Teilchen zu<br />

erfassen, deren Durchmesser im Vergleich<br />

zur Wellenlänge klein ist, wie zum Beispiel<br />

Sauerstoff- oder Stickstoff-Moleküle<br />

in der Luft. Das elektrische Feld der Laserstrahlung<br />

induziert eine Oszillation des<br />

Dipolmoleküls bei der Laser-Frequenz und<br />

führt zu einer elastischen Streuung der<br />

gleichen Frequenz. Das gestreute Laserlicht<br />

wird von der Seite mit einem telezentrischen<br />

Linsenaufbau auf eine CCDoder<br />

CMOS-Kamera abgebildet.<br />

Aus diesen Messungen lassen sich mittels<br />

einer integrierten Software mit hoher<br />

Genauigkeit Strahl- und Strahlqualitätsparameter<br />

nach ISO-13694 und<br />

ISO-11146-Standards berechnen. Die Beamwatch<br />

Produktlinie basiert auf dieser<br />

Technologie und ermöglicht es, das<br />

Strahlprofil in Echtzeit zu überwachen.<br />

Fokusveränderungen lassen sich so direkt<br />

sichtbar machen.<br />

Um die Vorteile der berührungslosen<br />

Messtechnik auch in Fertigungsprozessen<br />

vollumfänglich zu nutzen, kombinieren<br />

industrielle Strahlcharakterisierungssysteme<br />

der Ophir Beamwatch Integrated<br />

Serie Leistungs- und Strahlprofilmessungen<br />

mit Kommunikationsschnittstellen<br />

und robustem Design.<br />

Hinweise für die<br />

vorausschauende Wartung<br />

Die Vorteile der berührungslosen Messtechnik<br />

zeigen sich schnell: Die kurze<br />

Messdauer ermöglicht es, den Laserstrahl<br />

während jedes Lade-/Entladevorgangs zu<br />

prüfen. Das Strahlcharakterisierungssystem<br />

erfasst in Videorate mehrere Profile<br />

entlang der Strahlkaustik und berechnet<br />

aus den gewonnen Daten alle wichtigen<br />

Strahlparameter – darunter den Fokus-<br />

Shift – in Echtzeit. Alle Parameter werden<br />

angezeigt und gespeichert, Trenddiagramme<br />

basierend auf den Daten liefern<br />

wertvolle Hinweise für die vorausschauende<br />

Wartung. Zusätzlich lassen sich Toleranzen<br />

und Grenzwerte festlegen, um<br />

bei Bedarf korrigierend in den Prozess<br />

einzugreifen. Verschmutzt beispielsweise<br />

ein Schutzglas über die Zeit, nimmt der<br />

Fokusshift zu. Damit sinkt die Leistungsdichte<br />

auf der Arbeitsebene, es kommt zu<br />

fehlerhaften Schweißungen. Die Trendfunktion<br />

zeichnet die Veränderungen der<br />

Fokuslage auf und löst rechtzeitig einen<br />

Alarm aus, sobald der Fokus den festgelegten<br />

Grenzwert überschreitet.<br />

Ein Unternehmen von <strong>Quality</strong> Vision International<br />

Der größte optische Multisensorkonzern der Welt<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 41<br />

65719 Hofheim-Wallau<br />

T: 06122/9968-0 • www.ogpgmbh.de


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

Inline-Ebenheitsprüfung<br />

Fördersystem sorgt<br />

für Genauigkeit<br />

Wenn die Ebenheit von Bauteilen auf wenige μm genau gemessen werden muss,<br />

waren Inline-Messsysteme aufgrund mangelnder Präzision bisher keine technisch<br />

machbare Option. Automation W+R hat nun eine alternative Lösung entwickelt.<br />

Entscheidender Punkt: der Transport der Teile.<br />

Das Fördersystem<br />

transportiert die Bauteile<br />

unter einem Prüfkopf<br />

hindurch und ermöglicht<br />

eine berührungslose<br />

Ebenheitsprüfung<br />

mit einer Genauigkeit<br />

von wenigen<br />

μm und Toleranzen bis<br />

0,1 mm.<br />

Bild: Automation W+R<br />

Peter Stiefenhöfer<br />

im Auftrag von<br />

Automation W+R<br />

www.automationwr.de<br />

Flache Bauteile wie beispielsweise Stanz- oder<br />

Feinschneidteile müssen in Abhängigkeit von ihrer<br />

Aufgabe zum Teil extrem hohe Anforderungen<br />

bezüglich ihrer Oberflächengüte und Ebenheit erfüllen.<br />

Wo hohe Belastungen auftreten oder möglichst<br />

niedrige Reibungswerte erzielt werden müssen, stellt<br />

die Ebenheit ein wichtiges Qualitätsmerkmal dar, das<br />

in der Vergangenheit aufgrund mangelnder Genauigkeit<br />

nicht inline geprüft werden konnte.<br />

Die wenig wirtschaftliche, zeitaufwendige<br />

Notlösung bestand bislang<br />

aus einer taktilen Prüfung, die beispielsweise<br />

mit mechanischen Falllehren<br />

durchgeführt wurde.<br />

Automation W+R hat jetzt eine Alternative<br />

für diese Aufgabenstellung<br />

vorgestellt. „Advic 2D kann flache Bauteile<br />

berührungslos mit einer Genauigkeit<br />

von wenigen μm inline prüfen und Toleranzen<br />

bis 0,1 mm überwachen“, erläutert Paul Gruber, Vertriebsleiter<br />

bei Automation W+R. „Die Besonderheit<br />

von Advic 2D liegt dabei darin, dass die Prüfteile im<br />

Durchlauf sehr exakt auf ihre Ebenheit untersucht<br />

werden können, was auf einem Förderband nach unserem<br />

Kenntnisstand in dieser Genauigkeit derzeit<br />

weltweit einmalig ist.“<br />

Die Entwickler mussten<br />

neue Wege gehen<br />

Um die gewünschte Präzision zu realisieren, mussten<br />

die Entwickler von Automation W+R neue Wege gehen.<br />

Entscheidend war dabei der Transport der Teile<br />

sowie ihre Präsentation vor dem Messsystem, so Moritz<br />

Leicht, der die Advic-2D-Anlagen als Projektleiter<br />

bei Automation W+R begleitet: „Bei herkömmlichen<br />

Ebenheitsprüfungen müssen die Bauteile absolut ru-<br />

42 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


»Von der Bildaufnahme bis<br />

zum Ergebnis kommen über<br />

70 Bildverarbeitungsalgorithmen<br />

zum Einsatz.«<br />

Paul Gruber, Automation W+R<br />

hig liegen, um vergleichbare Ergebnisse erzielen zu<br />

können.“ Ein wesentlicher Teil des Know-hows der<br />

Advic-Module steckt daher in einem eigens entwickelten<br />

Fördersystem, das Automation W+R nach<br />

langen Tests mit der gewünschten Genauigkeit realisieren<br />

konnte.<br />

Auf diesem speziellen Fördersystem werden die<br />

Bauteile unter einem Prüfkopf hindurchbewegt und<br />

auf ihre Ebenheit untersucht. Das eingesetzte Lasertriangulationssystem<br />

ist eine Eigenentwicklung von<br />

Automation W+R und besteht aus einem Laser der<br />

Schutzklasse 3B sowie aus zwei hochgenauen Kameras.<br />

Sie sind jeweils in einem bestimmten Winkel vor<br />

und hinter dem Laser angeordnet und ermöglichen<br />

nach dem Triangulationsverfahren die Aufnahme<br />

exakter Höhenbilder mit über 100.000 Messpunkten,<br />

die als Basis zur Vermessung der Bauteile dienen.<br />

Industrie-PC berechnet<br />

Ergebnisse in Echtzeit<br />

Die Berechnung der Ergebnisse aus den Kamerabildern<br />

erfolgt in Echtzeit auf einem Industrie-PC, der<br />

im zugehörigen Schaltschrank montiert ist und bei<br />

Überschreiten der vorgegebenen Toleranzen eine<br />

Ausschleuseeinheit ansteuert, um fehlerhafte Teile<br />

aus dem weiteren Prozess zu nehmen. Dieses Aussortieren<br />

kann je nach Kundenanforderung in der Anlage<br />

oder zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen – im<br />

beschriebenen System ist dieser Vorgang direkt nach<br />

der Teileprüfung integriert.<br />

Die zur Bildanalyse eingesetzte Software stellt<br />

nach Grubers Aussage eine weitere wichtige Kernkompetenz<br />

von Automation W+R dar: „Von der Bildaufnahme<br />

bis zum Ergebnis kommen über 70 Bildverarbeitungsalgorithmen<br />

zum Einsatz, die alle hausintern<br />

entwickelt wurden.“<br />

Die Benutzeroberfläche der Advic-2D-Anlagen ist<br />

mit einem großen Touchscreen ausgestattet und ermöglicht<br />

eine intuitive Einrichtung sowie einen<br />

schnellen Wechsel zwischen vorab hinterlegten Prüfprogrammen<br />

für verschiedene Bauteile. Bei Bedarf<br />

können sich Bediener mit entsprechenden Rechten<br />

die 3D-Darstellung der Messergebnisse einzelner<br />

Bauteile mit verschiedenen Optionen abrufen und so<br />

jederzeit die Qualität der Produktion überprüfen.<br />

Abhängig von der Größe und Geometrie der untersuchten<br />

Bauteile sind Taktzeiten von etwa einer halben<br />

Sekunde mit den vom Markt geforderten Genauigkeiten<br />

realisierbar. Derzeit können mit Advic 2D<br />

Bauteile zwischen 0,8 und 6,0 mm Dicke und einem<br />

Außendurchmesser von 90 bis 240 mm geprüft werden,<br />

doch laut Leicht ist das System bereits in der<br />

Weiterentwicklung, um zukünftig auch deutlich größere<br />

Prüfteile zu messen.<br />

Modulares Konzept für die<br />

100-%-Kontrolle<br />

Advic 2D ist nur eine Komponente der Linespect-Reihe<br />

von Automation W+R, die verschiedene modular<br />

aufgebaute, standardisierte Inline-Prüfzellen für die<br />

100-%-Bauteilkontrolle umfasst und je nach Größe<br />

und Geometrie der Prüfobjekte Stückzahlen von bis<br />

zu zehn Bauteilen pro Sekunde ermöglicht. Ein weiteres<br />

Element des Linespect-Angebots ist Advic 3D:<br />

Diese Module sind für die Prüfung dreidimensionaler<br />

Bauteile wie zum Beispiel Guss- oder Schmiedeteile<br />

ausgelegt.<br />

„Je nach Kundenanforderung können wir die Linespect-Module<br />

sehr flexibel kombinieren und auslegen“,<br />

sagt Gruber. „So besteht beispielsweise die<br />

Möglichkeit, zwei Advic-3D-Module mit einem zwischengeschalteten<br />

Wendesystem zu koppeln und auf<br />

diese Weise eine voll automatisierte beidseitige Inline-Prüfung<br />

flacher Objekte zu realisieren.“<br />

Die Benutzeroberfläche<br />

erlaubt einen schnellen<br />

Wechsel zwischen vorab<br />

hinterlegten Prüfprogrammen.<br />

Bild: Automation W+R<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 43


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

Digitale Holographie in der Produktion<br />

Hohe Messraten,<br />

hochgenaue Messergebnisse<br />

Die digitale Mehrwellenlängenholographie hat sich zu einer der schnellsten und<br />

gleichzeitig genauesten Methoden zur Erfassung der Oberflächentopographie<br />

von Bauteilen in der Produktionslinie entwickelt. Sie ist vielseitig anpassbar<br />

und liefert bei hohen Messraten hochgenaue Messergebnisse.<br />

Im Jahr 2015 wurde<br />

der erste industrietaugliche<br />

Holographie-<br />

Sensor in die Fertigungslinie<br />

einer Präzisionsdreherei<br />

integriert.<br />

Die Prüfung von Präzisionsoberflächen stellt die<br />

Qualitätssicherung immer wieder vor große<br />

Herausforderungen – insbesondere bei der hochgenauen<br />

Geometrievermessung und zuverlässigen Detektion<br />

kleinster Defekte. Sichtprüfung und Machine-Vision-Systeme<br />

erfüllen selten alle Anforderungen<br />

bezüglich Zuverlässigkeit und Dokumentation,<br />

die an moderne Produktionsanlagen gestellt werden.<br />

Mit der digitalen Mehrwellenlängenholographie ist<br />

seit einigen Jahren ein optisches Verfahren im Einsatz,<br />

das zuverlässig eine vollständige dreidimensionale<br />

Erfassung von Bauteiloberflächen im Sub-Sekunden-Takt<br />

ermöglicht.<br />

Die Vermessung erfolgt dabei kontaktlos, hochpräzise<br />

und extrem schnell. Die Skalierbarkeit des Verfahrens<br />

ist ein weiterer Vorzug: Während beispielsweise<br />

für mikromechanische Bauteile feinste Strukturen<br />

aufgelöst werden müssen, können durch Anpassungen<br />

am optischen Aufbau auch Messfelder<br />

von 30 mm × 30 mm und deutlich darüber realisiert<br />

werden. Spiegelnde und raue Oberflächen können<br />

gleichermaßen vermessen werden. Auch Materialverbünde<br />

wie metallische Strukturen auf Kunststoffsubstraten<br />

sind gut messbar, ebenso Verbundwerkstoffe<br />

wie kohlefaserverstärkte Kunststoffe. Einzig<br />

Volumenstreuer, wie etwa verschiedene Keramiken<br />

Bild: Fraunhofer IPM<br />

44 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


oder transluzente Kunststoffe, lassen sich mit digitaler<br />

Mehrwellenlängenholographie nicht vermessen.<br />

Bei der digitalen Holographie wird der zu vermessende<br />

Prüfling flächig mit Laserlicht bestrahlt. Der<br />

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

Dieses rückgestreute Licht wird in der Regel mit einem<br />

Objektiv eingesammelt und auf eine Kamera gelenkt.<br />

Dort wird es mit unbeeinflusstem Laserlicht –<br />

dem Referenzstrahl – überlagert: Die beiden Laserstrahlen<br />

interferieren und die vom Kamerachip erfassten<br />

Referenzbilder tragen die Information über<br />

die Form des Objekts in sich. Diese kann durch numerische<br />

Berechnungen aus den aufgenommenen Interferenzbildern<br />

gewonnen werden. Wiederholt man die<br />

Messung mit mehreren leicht unterschiedlichen Laserwellenlängen,<br />

können Messgenauigkeit und<br />

Messbereich gesteigert werden. Durch die Wahl der<br />

Laserwellenlängen und die Anpassung des optischen<br />

Aufbaus lässt sich das Verfahren an viele verschiedene<br />

Einsatzbereiche individuell anpassen.<br />

Über 100 Millionen 3D-Punkte pro<br />

Sekunde wurden realisiert<br />

Die Messrate des Verfahrens skaliert zum einen mit<br />

der Anzahl der benötigten Messpunkte und zum anderen<br />

mit dem Verhältnis aus Messauflösung zu<br />

Messbereich in z-Richtung. Benötigt man viele<br />

Messpunkte, kommt im Sensor eine Kamera mit höherer<br />

Pixelzahl zum Einsatz. Da für eine Messung<br />

mindestens sechs Bilder benötigt werden, ist die erreichbare<br />

Messrate in der Regel durch ein Sechstel<br />

der Bildrate limitiert. Mit modernen Industriekameras<br />

werden in bereits realisierten Sensoren Messraten<br />

von über 100 Millionen 3D-Punkten pro Sekunde<br />

realisiert. In Sonderfällen, zum Beispiel an spiegelnden<br />

Oberflächen, kann die Auswertung auch mit nur<br />

einem Kamerabild erfolgen, sodass die hier erzielbaren<br />

Messraten mehrere 100 Millionen 3D-Punkte pro<br />

Sekunde betragen können. Für größere axiale Messbereiche<br />

bei gleichbleibender Messauflösung wird<br />

die Zahl der verwendeten Laser erhöht, sodass auch<br />

die Anzahl der aufzunehmenden Bilder steigt. Die<br />

Messrate reduziert sich beispielsweise von 120 Millionen<br />

ausgewerteter 3D-Punkte pro Sekunde im Falle<br />

zweier Laser auf etwa 100 Mio. bei Verwendung<br />

dreier Laser.<br />

Eine Besonderheit der digitalen Mehrwellenlängenholographie<br />

ist die Möglichkeit des „nachträglichen<br />

Scharfstellens“: Nach Auswerten der Messdaten<br />

liegt im Rechner ein vollständiges Modell der<br />

Lichtwellen vor, die vom Objekt auf den Sensor gelangt<br />

sind. Wurde das Objekt oder ein Teil davon unscharf<br />

abgebildet, so kann man die Daten mithilfe<br />

numerischer Methoden so weiterverarbeiten, dass<br />

nachträglich ein scharfes Bild des<br />

Objekts berechnet wird. Dazu sind<br />

keine mechanische Bewegung und<br />

keine zusätzliche Datenaufnahme erforderlich.<br />

Metallische Dichtflächen, die beispielsweise<br />

in Einspritzdüsen bei Dieselmotoren<br />

Drücke von 2500 bar und<br />

mehr standhalten sollen, müssen mit Dr. Alexander Bertz<br />

sehr hoher Präzision hergestellt werden.<br />

Eine fortlaufende 100-Prozent- Geometrische<br />

Gruppenleiter<br />

Inspektion der Oberflächengenauigkeit<br />

ist dabei unabdingbar. Hierzu Fraunhofer IPM<br />

Inline-Messsysteme<br />

werden seit dem Jahr 2015 digitalholographische<br />

Holotop-Sensoren in<br />

www.ipm.fraunhofer.de<br />

der Linie eingesetzt. Typische Messfelder<br />

sind dabei etwa 20 mm<br />

× 20 mm groß. Die Bauteiltoleranzen bewegen sich<br />

in der Größenordnung von etwa 10 μm, sodass Messgenauigkeiten<br />

von etwa 1 μm benötigt und realisiert<br />

werden. Bei der Großserienfertigung solcher Bauteile<br />

spielt die digitale Holographie ihre Vorzüge aus: Die<br />

<br />

<br />

<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 />

Bild: Fraunhofer IPM<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 45<br />

FRENCO GmbH I Verzahnungstechnik I Messtechnik I 90518 Altdorf I www.frenco.de


SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />

Beispielmessung einer Münze mit einem Messfeld von rund 19 mm × 19 mm und einer Messzeit von 60 ms. Links ist das Amplitudenbild zu sehen – vergleichbar<br />

mit einer klassischen Fotografie. Das Phasenbild in der Mitte stellt in jedem Pixel die Höheninformation als Grauwert dar. Rechts sind die Messergebnisse<br />

in 3D dargestellt. Die 9 Mio. 3D-Punkte in diesem Beispiel weisen eine Einzelpunktgenauigkeit von deutlich unter 1 μm auf.<br />

Bilder: Fraunhofer IPM<br />

Messdaten für eine Messung, die aus 9 Millionen<br />

3D-Punkten besteht, werden innerhalb von 60 ms<br />

aufgenommen. Dadurch wird eine 100-Prozent-Prüfung<br />

im Sekundentakt möglich – inklusive Handling.<br />

Ähnliche Oberflächengenauigkeiten müssen auch<br />

mikroelektronische Bauteile einhalten. Diese haben<br />

nicht selten über 100.000 elektrische Kontakte, die<br />

über Ball-Grid-Arrays mit ihrer Peripherie verbunden<br />

werden. Ball-Grid-Arrays sind nur wenige Mikrometer<br />

hohe Strukturen, die mit Sub-Mikrometer-Genauigkeit<br />

hergestellt und vermessen werden müssen,<br />

um sicherzustellen, dass alle Leitungen während des<br />

Fügeprozess verbunden werden. Für diese Anwendungen<br />

werden digital-holographische Sensoren verwendet,<br />

die 65 Millionen 3D-Punkte in einer Messung<br />

erfassen können. Die Aufnahme erfolgt dabei in<br />

weniger als 200 ms. Ein Messfeld ist etwa 18 mm<br />

× 14 mm groß, sodass eine laterale Abtastung in einem<br />

Zwei-Mikrometer-Raster erfolgt. Für die Höhenbestimmung<br />

der Mikrobumps werden Wiederholgenauigkeiten<br />

von weniger als 0,2 μm realisiert.<br />

Qualitätskontrolle<br />

in der Werkzeugmaschine<br />

Eine besonders kompakte Bauweise holographischer<br />

Sensoren ermöglicht auch eine echte 100-Prozent-<br />

Qualitätskontrolle in der Werkzeugmaschine: Solche<br />

Systeme – wie das Holotop NX – erfassen bis zu<br />

12,5 mm × 12,5 mm der bearbeiteten Bauteiloberfläche<br />

mit einer einzelnen Messung in unter 500 ms.<br />

Auch Abweichungen von wenigen Mikrometern können<br />

so ohne erneutes Einrichten des Werkstücks direkt<br />

in der Werkzeugmaschine nachbearbeitet und<br />

falsche Werkzeugzustellungen von wenigen Mikrometern<br />

detektiert werden. Die Auswertung erfolgt<br />

dabei durch eine integrierte Datenvorverarbeitung,<br />

was die Robustheit gegenüber Schwingungen deutlich<br />

erhöht. Mit einem Durchmesser von nur 125 mm<br />

und eine Höhe von 180 mm lässt sich ein solches<br />

System in vielen Werkzeugmaschinen einsetzen.<br />

Für die scannende Vermessung großskaliger Objekte<br />

und komplexer Bauteile – wie beispielsweise Zahnräder<br />

– wurden in der jüngeren Vergangenheit holographische<br />

Systeme entwickelt, die es ermöglichen,<br />

auch kontinuierlich bewegte Objekte zu vermessen.<br />

Diese können Höhendaten bei Geschwindigkeiten im<br />

Bereich mehrerer Zentimeter pro Sekunde mikrometergenau<br />

erfassen und rekonstruieren. Typische<br />

Messfeldgrößen variieren hier zwischen mikroskopischen<br />

Messfeldern von rund 3,5 mm× 0,4 mm mit<br />

0,5 μm lateraler Abtastung bis hin zu Makroabbildungen<br />

von 20 mm × 2 mm mit 4 μm lateraler Abtastung.<br />

Dabei ist jeweils die kürzere Seite durch die<br />

kontinuierliche Objektbewegung beliebig erweiterbar.<br />

Bild: Fraunhofer IPM<br />

Seit Ende 2015 vermisst der Holographie-Sensor<br />

Holotop rund 10 Millionen Teile jährlich in der Fertigungslinie<br />

einer Präzisionsdreherei. Die Messung des<br />

für die Anlage verwendeten Kalibrierteils verdeutlicht<br />

die Systemleistung: Neben der Geometrie des Bauteils,<br />

welches aus zwei unterschiedlichen Kegelflächen<br />

geformt ist, wird auch die Mikrostruktur der Oberfläche<br />

– hier als Falschfarbdarstellung – sichtbar. Klar zu<br />

erkennen sind beispielsweise die Bearbeitungsspuren<br />

oder auch Kerben an den Flanken.<br />

46 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


NEWS & PRODUKTE «<br />

Neue Richtlinie<br />

So werden Prüfmittel richtig kalibriert<br />

Eine Basis zur Bewertung neuer und gebrauchter<br />

Messmittel für geometrische<br />

Größen schafft die überarbeitete Richtlinie<br />

VDI/VDE/DGQ/DKD 2618 Blatt 1.1<br />

„Prüfmittelüberwachung – Anweisungen<br />

zur Überwachung von Messmitteln für<br />

geometrische Größen – Grundlagen“.<br />

Blatt 1.1 ist für die weitere Nutzung aller<br />

anderen Richtlinien der Reihe zwingend<br />

erforderlich, da sie die allgemein geltenden<br />

Forderungen bei der Überwachung<br />

von Messmitteln für geometrische Größen<br />

beinhaltet. Außerdem erklärt sie die<br />

Struktur der Richtlinienreihe, beschreibt<br />

wie die Ergebnisse zu dokumentieren sind<br />

und zeigt wie Kennwerte zur Bewertung<br />

der Ergebnisse ermittelt werden können.<br />

Herausgeber der Richtlinie ist die VDI/<br />

VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik<br />

(GMA).<br />

Die Richtlinie erleichtert die Zusammenarbeit<br />

von Messmittelherstellern, Anwendern<br />

und Anbietern von Kalibrierdienstleistungen<br />

und sollte als Arbeitsanweisung<br />

für die Durchführung der Prüfmittelüberwachung<br />

herangezogen werden.<br />

Die gesamte Richtlinienreihe VDI/VDE/<br />

DGQ/DKD 2618 enthält strukturierte Anweisungen<br />

zur Kalibrierung von handelsüblichen<br />

Messmitteln, die überwiegend in<br />

fertigungsnahen Bereichen eigesetzt werden.<br />

Bild: Andrey Popov/stock.adobe.com<br />

Koordinatenmesstechnik<br />

Multisensorik wird noch flexibler<br />

Bild: Werth<br />

Das Koordinatenmessgerät Scopecheck FB von Werth steht jetzt wahlweise<br />

mit einer, zwei oder drei unabhängigen Sensorachsen zur Verfügung.<br />

Die Multisensorik ist komplett integriert und kann daher ohne<br />

zeitaufwändige Sensorwechsel eingesetzt werden. Jeder Sensor ist an<br />

einer eigenen Z-Pinole montiert, die Parkpositionen befinden sich außerhalb<br />

des Messbereichs. Beispielsweise lassen sich der Multisensor<br />

aus Zoom und Laser Probe oder ein konventioneller Taster am Dreh-<br />

Schwenk-Gelenk an der dritten Pinole ergänzen. Mit Messbereichen<br />

von 530 mm x 500 mm x 350 mm bis 2130 mm x 1000 mm x 600 mm<br />

eignen sich die Geräte auch für die Messung größerer Werkstücke. Der<br />

Scopecheck FB lässt sich zudem mit einer flexiblen Dreh-Schwenk-<br />

Einheit ausstatten. Die neue Achse mit spezieller Lagerungstechnik ist<br />

auch für große und schwere Werkstücke geeignet.<br />

Korrosions- und Schadensanalyse<br />

Ifkorr jetzt unter dem Dach von Leadec<br />

Mit der Übernahme des Instituts für Korrosions-<br />

und Schadensanalyse (Ifkorr) in<br />

Magdeburg verstärkt Leadec sein Angebot<br />

für Werkstoffprüfung und Qualitätsmanagement.<br />

Im Fokus stehen dabei die Analysen<br />

von Schweißnähten und elektrochemische<br />

Korrosionsprüfungen.<br />

„Die Transformation zur E-Mobilität<br />

bringt neue Anforderungen sowohl an<br />

Prozesse als auch an Werkstoffe mit sich.<br />

Mit der Übernahme des Instituts für Korrosions-<br />

und Schadensanalyse vertiefen<br />

wir dieses Know-how und gewinnen neue<br />

Kompetenzen hinzu. Unsere Industriekunden<br />

setzen auf unser Expertenwissen und<br />

unsere Fachkompetenz hinsichtlich der<br />

Qualitätsprüfung“, sagt Dr. Achim Agostini,<br />

Executive President der Division Global<br />

Automation & <strong>Engineering</strong> bei Leadec.<br />

Moderne Prüfgeräte, lückenlose Analysen<br />

im eigenen Labor oder beim Kunden vor<br />

Ort und schnelle Reaktionszeiten zeichnen<br />

das Institut für Korrosions- und<br />

Schadensanalyse aus Magdeburg aus. Es<br />

verstärkt die Leadec-Division Global Automation<br />

& <strong>Engineering</strong> vor allem im Bereich<br />

Qualitätsmanagement. Ein weiterer<br />

Fokus des Ifkorr liegt auf der Analyse von<br />

Schweißnähten. Dafür steht zum Beispiel<br />

die inhouse entwickelte Software Weldone<br />

zur Verfügung.<br />

Bild: Leadec<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 47


» NEWS & PRODUKTE<br />

Neue Industriekameras<br />

Erkennt sogar Kratzer auf Oberflächen<br />

Bild: IDS<br />

Die neuen Ueye FA Industriekameras von<br />

IDS sind besonders widerstandsfähig und<br />

eignen sich damit sehr gut für anspruchsvolle<br />

Umgebungsbedingungen. Die Gehäuse<br />

der Ueye FA Modelle, Objektivtuben<br />

und die verschraubbaren Steckverbinder<br />

(8-poliger M12-Ethernet-Stecker<br />

mit X-Kodierung und 8-poliger Binder-<br />

Stecker) erfüllen die Anforderungen der<br />

Schutzart IP65/67.<br />

Die GigE-Kameras können entweder mit<br />

12–24 V oder alternativ als isolierter<br />

Power-over-Ethernet-Aufbau betrieben<br />

werden. Power over Ethernet (POE) ermöglicht<br />

den praktischen Einkabelbetrieb<br />

bis zu einer Maximallänge von 100 m. Die<br />

neuen Kameras werden typischerweise<br />

für Machine-Vision-Aufgaben in Industrieanlagen<br />

und der Qualitätssicherung<br />

eingesetzt. Softwareseitig werden sie beispielsweise<br />

von dem IDS Peak SDK unterstützt.<br />

Die Kamera-Familie besteht aus drei neuen<br />

Sensoren: Sowohl der 12 MP Rolling<br />

Shutter Sensor IMX226 (4000 x 3000 px)<br />

als auch der 20,44 MP Rolling Shutter<br />

Sensor IMX183 (5536 x 3692 px) stammen<br />

aus der Starvis-Reihe von Sony. Sie<br />

punkten dank Back-Side-Illumination-<br />

Technologie mit sehr hoher Lichtempfindlichkeit<br />

und geringem Rauschen.<br />

Der 5 MP Polarisationssensor IMX250MZR<br />

spielt seine Stärken vor allem bei schwachem<br />

Kontrast oder reflektierendem Licht<br />

aus. Er hilft dabei, Kratzer auf Oberflächen<br />

oder die Spannungsverteilung innerhalb<br />

transparenter Objekte zu erkennen.<br />

So werden Details sichtbar, die anderen<br />

Sensoren verborgen bleiben.<br />

3D-Software<br />

Leichter bedienbar, höhere Auflösungen<br />

Bild: Creaform<br />

Mit der neuen Version VX-Elements 9.0 optimiert Creaform seine 3D-Softwareplattform,<br />

welche die gesamte Produktpalette von 3D-Scan- und Messtechnologien<br />

unterstützt. Zu den wichtigsten Vorteilen der neuen Version<br />

zählt der VX-Elements Viewer: Diese kostenlose Version der Plattform wird<br />

zum Teilen von Daten verwendet und erlaubt es Kunden oder Kollegen außerhalb<br />

des Teams, Scandaten sowie Inspektionsprogramme von VX-Inspect sofort<br />

darzustellen, was die Kommunikation in gemeinsamen Projekten einfacher<br />

und schneller macht. Die neue Funktion Smart Resolution steht für die neuste<br />

Generation von Creaforms 3D-Scannern zur Verfügung und erlaubt die Erstellung<br />

von Scans mit verschiedenen Auflösungen, um Details, Kanten und starke<br />

Krümmungen besser nachbilden zu können. Höhere Auflösungen lassen sich<br />

dabei automatisch durch die Software-Intelligenz erstellen, über den Scanner<br />

auslösen oder aus einer Auswahl auf dem Netz oder von der Vorlage erzeugen.<br />

Mess-Software<br />

Deutlich schneller zu den Messergebnissen<br />

Freiformflächen und Punktemengen berechnet<br />

die neue Version der Mess-Software<br />

Calypso von Zeiss 20 mal schneller<br />

als die Vorgängerversion. Zudem können<br />

Anwender der Multisensor-Messgeräte<br />

O-Inspect damit den Messvorgang jetzt<br />

erheblich beschleunigen, denn in der neuesten<br />

Software-Version lassen sich unnötige<br />

Maschinenbewegungen aussparen<br />

und Messelementsortierungen einbinden.<br />

Außerdem bündelt die neue Version möglichst<br />

viele Messelemente in einer Kameraposition,<br />

die mittels einer vorzugeben-<br />

den Zoomstufe automatisch ermittelt<br />

werden. Bei einem Messvergleich erzielt<br />

Calypso 2021 an der O-Inspect damit eine<br />

Messzeitoptimierung von bis zu 270 %.<br />

Die neue Option Calypso Dynamic Planning<br />

ermöglicht zudem eine einfache Anpassung<br />

des Prüfumfangs auf Basis von<br />

Dynamisierungsregeln aus MES/CAQ-Lösungen.<br />

Durch die Anwendung der Dynamisierungsregeln<br />

sind deutliche Zeiteinsparungen<br />

während des Messablaufs<br />

möglich. Ein weiterer Vorteil: Da die Anwender<br />

die Prüfpläne selbst nicht verändern,<br />

müssen diese auch nicht erneut<br />

aufwändig zertifiziert werden.<br />

Neben der Beschleunigung des reinen<br />

Messprozesses optimiert die neue Software-Version<br />

von Zeiss auch die Programmierung.<br />

Bild: Zeiss<br />

48 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


Messtechnik<br />

Mahr mit neuer Geschäftsführung<br />

Wechsel an der Spitze von Mahr: Chief<br />

Executive Officer (CEO) Stephan Gais ist<br />

in den Beirat gewechselt; sein Nachfolger<br />

ist Manuel Hüsken. Hüsken verantwortete<br />

als Geschäftsführer beim Göttinger Messtechnikspezialisten<br />

bislang die Bereiche<br />

Vertrieb, Marketing, Anwendungstechnik,<br />

Service und Kundenlösungen. Er wird die<br />

Unternehmensgruppe in Zukunft gemeinsam<br />

mit Udo Erath (COO) und Dr. Lutz<br />

Aschke (CFO/CIO) gleichberechtigt führen<br />

und als Sprecher der Geschäftsführung<br />

fungieren.<br />

Die drei Manager haben nun die verantwortungsvolle<br />

Aufgabe, die neu entwickelte<br />

Strategie zur Umsetzung zu bringen.<br />

„Als Technologieunternehmen in Familienhand<br />

steht Mahr für Vertrauen und<br />

Nachhaltigkeit. Diesem Anspruch möchten<br />

wir auch in Zukunft mit intelligenten<br />

und nutzerfreundlichen Lösungen gerecht<br />

werden und damit die Basis für kräftiges<br />

Wachstum legen“, so Hüsken.<br />

Nach knapp 30 Jahren bei Mahr verabschiedete<br />

sich Gais Ende Juni aus der Geschäftsführung.<br />

Er beendete damit seine<br />

Bild: Mahr<br />

operative Tätigkeit für das Göttinger Familienunternehmen,<br />

bleibt der Mahr-<br />

Gruppe aber als Mitglied im Beirat erhalten.<br />

„Eine Menge ist in den drei Jahrzehnten<br />

passiert“, resümiert Gais. Gemeinsam<br />

habe man viel erreicht: „Mahr hat einen<br />

ausgezeichneten Namen bei Kunden in<br />

der ganzen Welt und unser Portfolio ist<br />

zukunftsfähig aufgestellt.“<br />

Führungswechsel<br />

Erste Frau an der Spitze der PTB<br />

Bild: Evelyn Hülsheger, WWU Münster<br />

In der Führungsebene der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) steht ein wichtiger Personalwechsel<br />

an. Ab 1. Mai 2021 wird die Physikerin Prof. Dr. Cornelia Denz von der Westfälischen<br />

Wilhelms-Universität Münster die PTB leiten. Der derzeitige Präsident Prof. Dr. Dr. h. c. Joachim<br />

Ullrich scheidet dann altersbedingt aus. In der 135-jährigen Geschichte wird Denz die erste Frau<br />

an der Spitze des nationalen Metrologieinstituts sein. Für sie ist die PTB keine Unbekannte – und<br />

umgekehrt. Seit vielen Jahren engagiert sie sich im Kuratorium der PTB und ist daher mit den Aufgaben<br />

und Zielen der Bundesanstalt bestens vertraut. „Ich freue mich sehr über diese Berufung“,<br />

sagt Denz. „Ich werde mich dafür einsetzen, dass die PTB mit ihrer weitreichenden Messkunst einen<br />

wegweisenden Beitrag zu den systemischen Herausforderungen der anstehenden technischen<br />

und gesellschaftlichen Transformationen leisten wird.“ Ihr wissenschaftlicher Werdegang führte<br />

Denz von der Technischen Universität Darmstadt zur Universität Münster. Dort hat sie seit 2003<br />

den Lehrstuhl für Experimentalphysik mit Schwerpunkt Angewandte Physik inne. Seit 2004 ist sie<br />

außerdem Direktorin des Instituts für Angewandte Physik.<br />

Elektromobilität<br />

Neues Batterietestzentrum bei der BAM<br />

Die Bundesanstalt für Materialforschung<br />

und -prüfung (BAM) hat in Berlin ein Batterietestzentrum<br />

eröffnet. In dessen Fokus<br />

stehen Untersuchungen zur Sicherheit<br />

– vor allem der so genannte Thermal<br />

Runaway, eine Kettenreaktion, die zu extrem<br />

hohen Temperaturen und Bränden<br />

führen kann – sowie nachhaltige Batteriematerialien.<br />

Die Untersuchungen der<br />

BAM dazu fließen auf nationaler und internationaler<br />

Ebene in Regelwerke und<br />

die Normung ein. „Im neuen Batterietestzentrum<br />

werden wir vor allem zum State<br />

of Safety, dem Sicherheitszustand von<br />

Batterien und Zellen, forschen“, sagt die<br />

Leiterin Dr. Anita Schmidt. „Wir setzen<br />

einzelne Zellen, ganze Batterien oder batteriebetriebene<br />

Geräte gezielt mechanischen,<br />

thermischen oder elektrischen Belastungen<br />

aus. Aus den multisensorisch<br />

und mit bildgebenden Verfahren erfassten<br />

Daten leiten wir Schlussfolgerungen für<br />

die Sicherheitsbewertung und den State<br />

of Safety ab.“<br />

Die Testeinrichtungen erlauben es etwa,<br />

Akkus mit hohen Laderaten zyklisch zu laden<br />

und damit ihre beschleunigte Alterung<br />

zu simulieren. Ergänzt werden die<br />

Einrichtungen durch einen Batterie-<br />

Großprüfstand auf dem Testgelände Technische<br />

Sicherheit der BAM in Brandenburg.<br />

Bild: BAM<br />

<strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021 49


» QUALITY WORLD<br />

Künstliche Geruchserfassung<br />

Mit dem richtigen Riecher<br />

Forschende verschiedener Institute haben gemeinsam eine elektronische Nase<br />

mit einem künstlichen Geruchssinn entwickelt: Mit hoher Präzision kann sie<br />

unterschiedliche Minzarten erkennen – damit eignet sie sich unter anderem für<br />

Anwendungen in der pharmazeutischen Qualitätskontrolle.<br />

Bild: Amadeus Bramsiepe, KIT<br />

Bislang kennt die Forschung schätzungsweise<br />

100.000 unterschiedliche<br />

biologische Verbindungen, über die<br />

benachbarte Pflanzen miteinander interagieren<br />

oder andere Organismen wie Insekten<br />

steuern“, sagt Professor Peter Nick<br />

vom Botanischen Institut des Karlsruher<br />

Instituts für Technologie (KIT). „Diese Verbindungen<br />

sind bei Pflanzen der gleichen<br />

Gattung sehr ähnlich.“<br />

Ein klassisches Beispiel in der Pflanzenwelt<br />

sei die Minze, bei der die verschiedenen<br />

Sorten mit sehr artspezifischen Duftstoffen<br />

ausgestattet seien. Insbesondere<br />

die industrielle Überwachung von Minzöl<br />

unterliege zum Vermeiden von Fälschungen<br />

einer strengen gesetzlichen Regelung,<br />

sei zeitaufwendig und erfordere viel<br />

Geschick, so der Wissenschaftler. Diese<br />

Aufgabe soll künftig eine elektronische<br />

Die Kombination von Sensoren und Materialien ermöglicht den künstlichen Geruchssinn.<br />

Nase unterstützen, die Forschende vom<br />

Botanischen Institut, vom Institut für<br />

Funktionale Grenzflächen (IFG), vom Institut<br />

für Mikrostrukturtechnik (IMT) und<br />

vom Lichttechnischen Institut (LTI) des<br />

KIT gemeinsam entwickelt haben.<br />

Mensch dient als Vorbild<br />

Bei der Entwicklung orientierte sich das<br />

Forschungsteam so weit wie möglich am<br />

biologischen Vorbild: Die Geruchszellen,<br />

die beim Menschen Informationen über<br />

elektrische Impulse ans Gehirn geben, ersetzten<br />

sie durch insgesamt zwölf spezielle<br />

Sensoren. Diese bestehen aus zwei<br />

Elektroden mit einem Quarzkristall. „Die<br />

Duftstoffe der Minze lagern sich auf der<br />

Oberfläche der Sensoren ab. Dadurch ändert<br />

sich deren Resonanzfrequenz, und<br />

wir erhalten eine Reaktion auf den jeweiligen<br />

Duft“, erläutert Professor Christof<br />

Wöll vom IFG.<br />

Die elektronische Nase haben die Wissenschaftlerinnen<br />

und Wissenschaftler<br />

mit sechs verschiedenen Minzarten getestet<br />

– darunter klassische Pfefferminze,<br />

Pferdeminze und Katzenminze. „Mit unterschiedlichen<br />

Methoden des Maschinellen<br />

Lernens trainieren wir die Sensoren<br />

so, dass sie aus den gesammelten Daten<br />

den Fingerabdruck des jeweiligen Dufts<br />

erstellen und so die Düfte voneinander<br />

unterscheiden können“, erläutert Wöll.<br />

Die Ergebnisse des interdisziplinären<br />

Forschungsteams haben gezeigt, dass die<br />

elektronische Nase die Minzdüfte mit hoher<br />

Spezifität einer Art zuordnen kann.<br />

Zusätzlich sei die Technologie eine benutzerfreundliche,<br />

zuverlässige und kostengünstige<br />

Alternative zu herkömmlichen<br />

Methoden wie Massenspektrometrie, so<br />

Wöll.<br />

50 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021


IMPRESSUM<br />

FIRMENINDEX (Redaktion/Anzeige)<br />

ISSN 1436-2457<br />

Herausgeberin:<br />

Katja Kohlhammer<br />

Verlag<br />

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH<br />

Ernst-Mey-Straße 8,<br />

70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />

Geschäftsführer: Peter Dilger<br />

Verlagsleiter: Peter Dilger<br />

Redaktion:<br />

Chefredakteur:<br />

B.A. Alexander Gölz (ag), Phone +49 711 7594–438<br />

Redakteure:<br />

Sabine Koll, Uwe Schoppen, 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 />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Joachim Linckh, Phone +49 711 7594-565<br />

E-Mail: joachim.linckh@konradin.de<br />

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 39 vom 1.10.2020<br />

Auftragsmanagement:<br />

Annemarie Olender, Phone +49 711 7594-319<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. Nach<br />

Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist von jeweils<br />

vier Wochen zum Quartalsende. Bei Nichterscheinen<br />

aus technischen Gründen oder höherer Gewalt entsteht kein<br />

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: jsp@trademedia.info;<br />

USA: D.A. Fox Advertising Sales, Inc. Detlef Fox, 5 Penn Plaza,<br />

19th Floor, New York, NY 10001, Phone +1 212 8963881,<br />

Fax +1 212 6293988, detleffox@com cast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt<br />

eingesandte Berichte keine Gewähr.<br />

Eingesandte Manuskripte unterliegen der evtl. redak tionellen<br />

Kürzung oder Erweiterung. Korrekturabzüge können leider<br />

nicht zur Verfügung gestellt werden.<br />

Alle in <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> erscheinenden Beiträge sind<br />

urheberrechtlich 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 />

© 2021 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen<br />

Automation W+R 42<br />

Blum-Novotest 36<br />

Böhme & Weihs 9<br />

Bruker Alicona 34<br />

Bundesanstalt für Materialforschung<br />

und -prüfung (BAM) 49<br />

Cirp 27<br />

Consense 9, 16<br />

Creaform 48<br />

dk Fixiersysteme 39<br />

Dr. Heinrich Schneider Messtechnik 8<br />

Fraunhofer IPA 27, 30<br />

Fraunhofer IPM 31,45<br />

Frenco 45<br />

Hochschule Esslingen 12<br />

IDS 48<br />

KIT 50<br />

Landesmesse Stuttgart 13<br />

Leadec 47<br />

LMI Technologies 20<br />

Micro-Epsilon 3<br />

Mitutoyo 7, 38<br />

OGP Meßtechnik 41<br />

Ophir Spiricon 40<br />

Physikalisch-Technische<br />

Bundesanstalt (PTB) 49<br />

Wo Qualität drauf steht,<br />

ist auch Qualität drin.<br />

Renishaw 8, 32<br />

Reusch Rechtsanwälte 25<br />

Rhein SQM 22<br />

Shimadzu Deutschland 33<br />

Siemens 10<br />

sonoro audio 52<br />

SVS – VISTEK 17<br />

VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und<br />

Automatisierungstechnik (GMA) 47<br />

Visiconsult 27<br />

Volume Graphics 27<br />

Wenzel 7, 20, 27<br />

Werth 2, 20, 47<br />

wirth + partner 24<br />

Zeiss 6, 20, 48<br />

Vier Ausgaben im Jahr sorgen für maximalen Lesenutzen<br />

und Leselust. QUALITY ENGINEERING widmet sich seit<br />

2013 ausschließlich und umfangreich der Story hinter der<br />

Firma, dem Produkt oder der Lösung, aber auch den Strategien<br />

und Problemen rund um die Qualität.<br />

www.qe-online.de<br />

Kooperationspartner:<br />

AFQ Akademie für<br />

Qualitätsmanagement<br />

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