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Erschienen in QZ, Qualität & Zuverlässigkeit 1/2008

Fertigungsnahes und -integriertes Messen:

Es gibt keine Einheitslösung

Zeitersparnis und Wirtschaftlichkeit sind auch in der Qualitätssicherung wesentliche Aspekte. Zum Beispiel bei der fertigungsnahen und -integrierten Messung. Sie ist mit spezifischen Aufgaben-profilen sowohl für den Anwender als auch für die eingesetzte Messtechnik verbunden. Und mit besonderen Herausforderungen bei der Wahl des passenden Systems. Worauf ist dabei zu achten?

Auf der Sollliste der Fertigungsbetriebe stehen vor allem lückenlose Prüfung, Schnelligkeit und unmittelbare Rückmeldung der Daten in den Produktionsablauf. Diese Aufgaben sind nur von hochentwickelten Messsystemen umfassend zu erfüllen. Diese wiederum stellen allerdings auch selbst  besondere Anforderungen an ihren Nutzer und Arbeitsplatz.

So muss man ihnen bereits im Vorfeld des Einsatzes bedeutend mehr Zeit widmen als von der Fertigung unabhängigen Messlösungen. Denn schon in der Planungsphase entscheidet sich, ob ein fertigungsnahes oder -integriertes Messkonzept später tatsächlich die erhofften wirtschaftlichen Vorteile und Leistungen bringt.

Know-how so wichtig wie die Technik

Das Messgerät an sich ist dabei nur ein Aspekt von vielen. Unabdingba-re Grundlage aller späteren Qualitätssicherungserfolge ist es, dass der Anbieter der Gerätetechnik neben der rein technologischen Kompetenz auch in puncto Beratung, Projektierung und Engineering Besonderes zu bieten hat.

In komplexen Fertigungsabläufen gleicht kaum eine Messaufgabe der anderen, weshalb dort eine exakte Auslegung und Einpassung der Systeme oberstes Gebot ist. Von der Bewertung der Umgebungsbedingungen bis hin zur Festlegung der einzelnen Komponenten gilt es, zahlreiche Punkte zu berücksichtigen. Zum Beispiel, mit welcher Schwingungsdämpfung den von den Fertigungsmaschinen ausgehenden Schwingungen zu begegnen ist; ob eine Abkapselung der Messgeräte gegen Staub, Feuchtigkeit oder thermische Einflüsse nötig ist; ob die Beleuchtungssituation eine Messung mit optischen Messsystemen beeinträchtigt; oder in welche Systeme die aufgenommenen Messwerte eingepflegt werden sollen. Und natürlich – als grundlegende Frage – ob sich die Werkstücke überhaupt vollautomatisch in einem Messablauf prüfen lassen, oder ob eine Umspannung notwendig wird.

Das alles steht vor der Auswahl des eigentlichen Messgeräts zur Lösung des spezifischen Anwenderproblems. Deshalb zeigt sich gerade bei Beratung, Planung und Engineering, ob der Messmittelanbieter überhaupt den besonderen Aufgaben dieses Kunden gewachsen ist. Seine Leistungen in diesen Bereichen lassen außerdem einen Rückschluss auf die nicht minder wichtige Servicefähigkeit und -bereitschaft zu.

Eine für den Fertigungsbetrieb also unverzichtbare Frage sollte die nach der Erfahrung des Messgeräteanbieters mit fertigungsintegrierten Systemen sein. Nicht nur, was deren Technik und Verkauf angeht, sondern auch, was deren Projektierung, technische Umsetzung und Wartung betrifft.

Ganz wichtig: Erfahrung in allen Bereichen

Kompetenz auf diesen Gebieten können bei weitem nicht alle Messmittelanbieter für sich deklarieren. Grundsätzlich bieten diejenigen Messgeräteanbieter mehr Investitionssicherheit und Objektivität, die nicht nur bestimmte Messgerätetypen – also etwa ausschließlich Koordinaten-messmaschinen – im Programm haben, sondern als Komplettanbieter wie beispielsweise Mitutoyo mehrere relevante Bereiche der Längen-messtechnik abdecken.

Aber wieso lassen sich im Fall des fertigungsnahen und -integrierten Messens denn überhaupt Programmquantität mit -qualität gleichsetzen?

In der Regel ist es so, dass bestimmte Aufgaben durch einen ganz bestimmten Messgerätetypus am besten gelöst werden können. Zum Bei-spiel durch Koordinatenmessgeräte. Sie sind für vielfältige Messaufgaben und für ein großes Teilespektrum einsetzbar. Zudem schaffen integrierte Softwarelösungen Möglichkeiten zur statistischen Auswertung von Messdaten, Konturmessungen gegen CAD-Daten sowie Digitalisierun-gen von Freiformflächen. Damit eröffnen sich Einsatzmöglichkeiten für die Messung kleiner Präzisionsteile oder für die Kalibrierung von Einstellmeistern und Messvorrichtungen bis hin zur Messung zum Beispiel ganzer Fahrzeugkarosserien. 

Bei aller Leistungsstärke stoßen taktile Koordinaten-Messgeräte in bestimmten Situationen jedoch mitunter an Grenzen. So lassen sich einige sensible oder komplex strukturierte Werkstücke nur schwer erfassen oder reagieren empfindlich, wenn es darum geht, sie berührend zu messen. Dieser Einsatzbereich ist dann die Domäne der berührungslosen Bildverarbeitungssysteme.

Weitere spezielle Bereiche decken schließlich die Form-, Kontur- und Rauheitsmessgeräte ab.

Es sind vor allem die genannten Messmittel, die im Rahmen einer nach Operationen unterteilten Inline-Qualitätsprüfung ihre jeweils speziellen Fähigkeiten entfalten. So ist es einleuchtend, dass zum Beispiel für die Prüfung beim Schleifen ein anderes Messgerät optimal geeignet ist als beim Bohren oder Beschichten etc.

Es gibt keine Einheitslösung

Bereits diese kurze Aufzählung nur einiger für das Inlinemessen geeig-neter Lösungen macht deutlich, dass es keine allgemein gültige Empfeh-lung für den Einsatz derartiger Systeme geben kann. Unter allen Umständen entscheidend ist und bleibt das höchst individuelle Anforde-rungsprofil des Anwenders.

Dieser sollte also unbedingt darauf achten, dass die zur Wahl stehenden Messmittelanbieter sämtliche Produktgruppen der Fertigungsmesstechnik im eigenen Angebotsprogramm haben. Denn nur dadurch ist gewährleistet, dass sämtliche Vorteile und Einschränkungen der Alternati-ven ehrlich und umfassend gewichtet werden. Nur wer im eigenen Hause über die gesamte messtechnische Sachkompetenz verfügt, wird wirklich objektiv im Sinne des Kunden und dessen individueller Anforderung planen und anbieten.

Da die meisten Anbieter von Messsystemen in Deutschland mit einem relativ stark gewichteten Schwerpunkt entweder bei den taktilen oder optischen Messsystemen aufwarten, hat der Anwender hier recht eindeutige Orientierungspunkte für seine Kaufentscheidung.

Auch auf die Peripherie achten

Nicht weniger wichtig ist die nahtlose Integration der Messgeräteperipherie, also etwa von Zuführ- und Aufspannsystemen, Thermokabinen oder Klimatisierungen. Lohnend ist auch hier die konkrete Frage des Anwenders nach der Fähigkeit des Messsystemanbieters, eigene kostenoptimierte Lösungen beisteuern zu können.