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Kramski / Zeiss

Weniger Zeitdruck vor dem Serienstart dank Multisensormessgeräten

| Autor/ Redakteur: Judith Schwarz / Frauke Finus

Um wirtschaftlich effizient qualitativ hochwertige Hybridteile aus Metall und Kunststoff herzustellen, verwendet der deutsche Hersteller von Stanz- und Hybridteilen Kramski mehrere Multisensormessgeräte von Zeiss.

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Im Messraum muss es schnell und präzise zugehen. Teamleiter Mathias Schlegel (links) und sein Kollege werden dabei durch mehrere Zeiss-Messgeräte unterstützt.
Im Messraum muss es schnell und präzise zugehen. Teamleiter Mathias Schlegel (links) und sein Kollege werden dabei durch mehrere Zeiss-Messgeräte unterstützt.
(Bild: Zeiss)

In der Automobilindustrie kommen heute immer häufiger Hybridteile zum Einsatz. Allein Kramski fertigt mehrere Millionen Komponenten von Abstandssensoren für Fahrzeuge pro Jahr, die zunächst gestanzt und dann mit Kunststoff umspritzt werden. Zur Erstmuster- und Stichprobenprüfung verwendet das Unternehmen mehrere Multisensormessgeräte Zeiss O-Inspect 442. Denn diese bieten den großen Vorteil, auf ein und derselben Messmaschine taktile und optische Messungen präzise und vor allem zeitsparend durchzuführen.

Aufwändige Erstmusterprüfung

Schnell zu sein, ist insbesondere bei den Erstmusterprüfungen wichtig: Ab dem Zeitpunkt, ab dem die ersten Teile mit einem neuen Werkzeug gestanzt bzw. umspritzt wurden, tickt für die Messtechniker bei Kramski die Uhr. Mathias Schlegel, Teamleiter Messtechnik: „Dann heißt es, schnell verlässliche Ergebnisse zu liefern.“ Denn je rascher diese vorliegen desto früher erfahren die Werkzeugbauer, ob bzw. was sie korrigieren müssen, damit die produzierten Teile den Anforderungen entsprechen. Und desto schneller wird eine unter Umständen mehrere Millionen Euro teure Produktionsanlage in Betrieb genommen.

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Erschwert wird eine schnelle Erstmusterprüfung beim Automobilzulieferer durch die Anzahl der zu messenden Teile: Bei vielen Produkten, wie beispielsweise den Abstandssensoren, produziert das Unternehmen die Kunststoffkomponenten mit einer Vierfach-Form. Somit entstehen immer vier Teile gleichzeitig. Und sollen pro Form jeweils fünf Werkstücke einer Erstmusterprüfung unterzogen werden, müssen bei einer Vierfach-Form bereits 20 Exemplare gemessen werden. Insgesamt vervielfältigt sich diese Zahl angesichts von bis zu drei Korrekturschleifen pro Werkzeug dann nochmal. Bevor ein Produkt schließlich in Serie geht, folgt darüber hinaus eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung: Um sicherzustellen, dass die Maschine in Serie präzise fertigt, werden die ersten 100 bis 200 produzierten Teile gemessen. Dabei sind bis zu 500 Merkmale pro Werkstück zu prüfen.

Offline-Programmierung spart Zeit

Ein derartiges Messvolumen unter Zeitdruck zu bewältigen, gelingt Schlegel und seinen Kol-legen mit Hilfe der Multisensormessgeräte Zeiss O-Inspect 442. „Einen großen Zeitgewinn verschaffen wir uns heute dadurch, dass wir unsere Messprogramme offline programmieren. Diese Chance hatten wir mit unseren vorherigen Messgeräten nicht“, erklärt der Teamleiter. Von Vorteil ist die Offline Programmierung für die Messtechniker zum einen, weil diese nicht am Messgerät selbst, sondern an einem getrennten Messplatz am Computer erfolgt. Währenddessen kann die Maschine für andere Aufgaben genutzt werden. Zum anderen erfolgt die Programmierung mit der Messsoftware Zeiss Calypso direkt am CAD-Modell. Die Mitarbeiter können somit bereits beginnen, die Messprogramme zu erstellen, während die Werkzeuge noch gebaut werden. Das verschafft ihnen laut Schlegel einen unschätzbaren Zeitvorsprung, denn die Programmierung dauert zuweilen bis zu zwei Wochen.

Sind die ersten Muster schließlich produziert, benötigen die Messtechniker nur noch eine gewisse Einfahrphase, weil die realen Teile vom Idealzustand des CAD-Modells abweichen, auf deren Basis sie das Messprogramm erstellt haben. Innerhalb von etwa einem Tag liegen dann die Ergebnisse vor. Sie geben Aufschluss darüber, inwieweit das Werkzeug den Anforderungen entspricht. Die Offline-Programmierung am CAD-Modell war einer der Hauptgründe, weshalb Kramski sich 2010 für ein Multisensormessgerät Zeiss O-Inspect 442 entschied und bis 2014 vier weitere Exemplare der Messmaschine anschaffte.

In Sachen Software überzeugte das Messprogramm Zeiss Calypso Schlegel und seine Kollegen, auch über die Möglichkeit der Offline-Programmierung hinaus. Der Grund: Auf Basis eines Bemusterungsprogramms mit beispielsweise 200 oder 300 Merkmalen können die Messtechniker später relativ einfach ein Serienmessprogramm mit 100 oder 150 Merkmalen für die Stichprobenmessungen erstellen. Sie wählen lediglich im bestehenden Programm die benötigen Messmerkmale aus. Die Maschine berechnet dann selbstständig die Verfahrwege für die gewählten Merkmale. Schlegel: „Das konnte keine der anderen Maschinen, die wir uns angesehen haben.“ Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal, das Schlegel überzeugte: Die Messdaten lassen sich mit dem Qualitätsdaten-Managementsystem Zeiss Pi Web bündeln. Anhand einer Grafik, die das Programm ausgibt, erkennt der Anwender auf einen Blick, welche Werte bei einem Werkstücktyp in welche Richtung von den Vorgaben abweichen – und zwar über mehrere Messungen hinweg betrachtet: „Das macht es uns wesentlich einfacher, Trends zu erkennen.“

Zeiss auf der Stanztec 2016: Halle: MS-EG, Stand B-10

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