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Wie können hersteller von automobilteilen ihre produktivität erhöhen und mehr prüfungen schneller und mit mehr informationen durchführen?

Herausforderungen: Vom Blechstanzen bis zur Endmontage, wie kann die beste Passform erreicht werden?

In der Automobilindustrie werden Teile, die zu einer kompletten Karosserie zusammengefügt werden, durch Blechstanzen hergestellt. Diese Teile, die allesamt separat gefertigt und in mehreren Phasen ausgestanzt werden, werden zur finalen Baugruppe zusammengeschweißt. Wie können Hersteller sicherstellen, dass die getrennt produzierten Autoteile bei der Montage zur finalen Karosserie zusammenpassen?
 

 Automobil-Fertigungslinie – Blechfertigung   Gesammeltes Blech am Ende der Fertigungslinie

 

Von einfachen bis komplexen Stanzvorgängen, wie kann die Qualität der Teile sichergestellt werden?

Je nach Komplexität des Automobilteils kann der Stanzprozess in einem einphasigen Vorgang (d.h. jeder Hub der Stanzpresse erzeugt die gewünschte Form auf dem Blechteil) oder durch eine Reihe von in Hochgeschwindigkeit ablaufenden Phasen ausgeführt werden.

Wie können Hersteller angesichts der Tatsache, dass es beim Stanzen zu verschiedenen, schwer vorherzusehenden Ereignissen, wie etwa Rückfederungen, kommen kann, sicherstellen, dass durch Stanzen geformte und bei hohen Produktionsraten hergestellte Teile am Ende des Fertigungsprozesses korrekt montiert werden können?

Wie kann die Produktivität zwischen der Prüfung des ersten und des letzten produzierten Teils verbessert werden?

Im Allgemeinen erfolgt die Qualitätssicherung durch Prüfungen, welche für die ersten in einer Schicht produzierten Teile (Erstprüfungen) und die letzten produzierten Teile der gleichen Schicht (Endprüfungen) durchgeführt werden. Für jede dieser Prüfungen besteht eine enorme Zahl von zu überprüfenden Teilen.

Für eine maximale Produktivität müsste die Automobilindustrie alle diese Teile messen. Das Problem ist, dass die Durchführung sämtlicher solcher Prüfungen an einem kontaktfreien Koordinatenmessgerät (CMM), einem herkömmlichen Messinstrument, das langwierig programmiert werden muss und langsam arbeitet, nicht effizient ist.

Die Frage ist daher, wie die Produktivität erhöht und die Qualitätssicherung verbessert werden können, damit mehr Teile gemessen und der Durchsatz (d. h. die Anzahl von Teilen, welche zur Endmontag geschickt werden können) somit erhöht werden können.

Wie kann Flexibilität sowohl bei kurzen als auch bei langen Prüfprogrammen erreicht werden?

Die im Stanzverfahren produzierten Automobilteile können auf verschiedene Arten geprüft werden. Die Prüfungen können mit einer Prüfvorrichtung durchgeführt werden, in der Teile positioniert werden, um deren Form zu überprüfen und diese auf eventuelle Löcher und deren Durchmesser zu untersuchen. Die Vorlage liefert jedoch keinerlei Informationen hinsichtlich der Gesamtform des Teil oder der Position der Löcher.

Um diese fehlenden Informationen zu erhalten, muss der CMM-Anwender entweder ein langes Prüfprogramm – bei dem alle Elemente gemessen werden – oder ein kurzes Prüfprogramm – bei dem nur die kritischen Elemente mit engen Toleranzen oder Elemente, die kürzlich Abweichungen aufwiesen, gemessen werden – durchführen.

Wie bewältigt das Messtechnik-Team alle diese Prüfprogramme (lang und kurz) angesichts der Tatsache, dass wenn ein Qualitätsproblem entdeckt wird, eine Reihe von Alarmsignalen aktiviert und die Nachforschungen nach der Ursache des Problems zu obersten Priorität werden?

Während dieser Nachforschungen wird keine Zeit für die Erst- und Endprüfungen aufgewendet, sodass diese sich anhäufen. Ist es möglich, die Produktivität zu erhöhen und an Flexibilität zu gewinnen, um diese Notfallsituationen zu kompensieren, sodass der normale, von den Kunden geforderte Prüfplan nicht vernachlässigt wird?

Lösungen: Tragbare 3D-Scanning-Technologie

Automatisierung ist die Lösung zur Verbesserung der Produktivität sowie zur Anpassung der Qualitätssicherung an die Produktionsgeschwindigkeit der Automobilindustrie. Hierzu stellt eine Roboterzelle für die automatisierte Qualitätssicherung, wie etwa der CUBE-R, die bevorzugte Lösung dar.

Der Übergang von Erst- und Endprüfungen auf einer CMM zur Anschaffung einer Roboterzelle für die automatisierte Qualitätssicherung kann jedoch noch reibungsloser erfolgen. Ein erster Schritt kann die Entscheidung für eine Lösung sein, die Prüfungen direkt im Fertigungsbereich durchführt. Durch die Wahl einer 3D-Scanning-Technologie anstelle einer Abtastprüfung können mehr Informationen schneller erhoben werden. Tragbare 3D-Scanner wie der HandySCAN 3D oder der MetraSCAN 3D sind gute Beispiele für diese benutzerfreundlichen Lösungen.

Vorteile: Tragbarkeit, Geschwindigkeit, Effizienz und Genauigkeit helfen der Automobilindustrie, ihre Produktivität zu verbessern

Die Auswahl einer 3D-Scanning-Technologie ermöglicht schnellere Prüfungen mit mehr Informationen zur gesamten Oberfläche des Autoteils. Die eingesparte Zeit kann für Folgendes verwendet werden:

  • Mehr Spielraum, wenn die Prüfungen durch dringende Angelegenheiten unterbrochen werden: Da 3D-Scanner schnelle Messinstrumente sind, tragen Sie zur Verringerung der Prüfzeiten bei, wodurch wertvolle Zeit an der CMM freigesetzt wird, die für Nachforschungen genutzt werden kann, wenn Qualitätsprobleme erkannt werden.
  • Es können mehr Teile während der Erst- und Endprüfung geprüft werden: Da 3D-Scanner präzise und tragbare Messinstrumente sind, können sie die gesamte Oberfläche genau messen, ohne dass die Teile hierfür bewegt werden müssen, da das tragbare Messsystem zu ihnen kommt. Aufgrund dieser Zeiteinsparung können Anwender längere Prüfprogramme durchführen.
  • Es können mehr lange Programme ausgeführt werden: Da 3D-Scanner präzise und tragbare Messinstrumente sind, können sie die gesamte Oberfläche genau messen, ohne dass die Teile hierfür bewegt werden müssen, da das tragbare Messsystem zu ihnen kommt. Aufgrund dieser Zeiteinsparung können Anwender längere Prüfprogramme durchführen.
  • Mehr Qualitätssicherung und präventive Wartung: Da 3D-Scanner die Produktivität der Automobilindustrie erhöhen, können Teilehersteller mehr Abmessungen und mehr Teile überprüfen, wodurch Manpower für die Analyse der erhaltenen Daten freigesetzt wird. So können vermehrt Qualitätssicherungsaufgaben und Präventivmaßnahmen durchgeführt werden, um Qualitätsprobleme zu vermeiden.

 

Kurz gesagt kann die tragbare 3D-Scanning-Technologie dank ihrer Mobilität, Geschwindigkeit, Effizienz und Genauigkeit die Produktivität erhöhen.

Schlussendlich wird es möglich sein, über ein System an der Fertigungslinie zu verfügen, das 100 % aller Teile misst. Bis dahin ist es gut, dass man sich auf eine Technologie verlassen kann, welche es ermöglicht, Probleme im Voraus zu erkennen und insbesondere Notfälle zu vermeiden.

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