3D-Scanning in OEM- [Automobilbranche] und Ersatzteilsegmenten

Anwendungen: Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung (QC und QA)
Branchen: Automobil-/Transportindustrie, Fertigung

Quality control made with 3D scanning on a serie of car parts on the shop floor

Erfüllen der Anforderungen an die Qualitätssicherung der OEMs

Unabhängig vom Konjunkturabschwung oder -aufschwung stehen die Zulieferer von Teilen und Unterbaugruppen in der Automobilbranche unter dem enormen Druck der OEMs, die Produktqualität und -leistung zu verbessern – bei gleichzeitiger Verkürzung der Durchlaufzeiten und Senkung der Kosten. Dies kann die Gewinnspanne erheblich schmälern.

Die Implementierung von Just-in-Time- und automatisierten Fertigungsabläufen hat den Zulieferern definitiv geholfen, die notwendige Effizienz zu erreichen und Abläufe zu optimieren. Viele Tier-1-, Tier-2- und sogar Tier-3-Zulieferer suchen jedoch nach anderen Lösungen, um die Qualitäts- und Kostenanforderungen der OEMs sowie ihre eigenen Arbeits- und Produktivitätsprobleme zu lösen.

Beseitigen von Prüfungsengpässen und Ineffizienzen

Jeder Zulieferer in der Automobilbranche weiß, dass ein zuverlässiges Qualitätsmanagementsystem, das sowohl die Qualitätskontrolle im vorgelagerten Bereich als auch die Qualitätssicherung im nachgelagerten Bereich des Produktionsprozesses umfasst, entscheidend ist. Qualitätsprobleme bei jeder Art von Komponente oder Unterbaugruppe können zu Leistungsproblemen, teuren Rückrufaktionen, Gefahren für die Fahrer und möglichen Rechtsstreitigkeiten führen.

In der Vergangenheit verließen sich die Zulieferer in der Automobilbranche auf konventionelle CMMs im Labor, um Teileprüfungen durchzuführen. CMMs boten zwar ein sehr hohes Maß an Genauigkeit und Verlässlichkeit der Daten, erforderten aber Messtechniker zum Bedienen der Geräte und Durchführen der Prüfungen.

Durch den Nachteil, dass mit CMMs nur Experten Prüfungsaufgaben erledigen konnten, entstanden zwangsläufig Produktionsengpässe. Zum einen gibt es nur eine bestimmte Anzahl von Qualitätssicherungen, die jeder Arbeiter an einem Tag erledigen kann – unabhängig von seiner Qualifikation und Effizienz. Der angespannte Arbeitsmarkt von heute und eine Generation von Arbeitern, die kurz vor der Rente steht, machen es OEM-Zulieferern noch schwerer, erfahrene Messtechniker zu rekrutieren und langfristig zu halten.

Zum anderen konnten CMMs aufgrund von Vibrationen, Feuchtigkeit, Staub usw. nur in Labors und nicht in Produktionsumgebungen eingesetzt werden. Darüber hinaus war aus Kostengründen die Anzahl der CMMs in einem bestimmten Fertigungswerk begrenzt. Letztendlich wurden der Produktionsdurchsatz und die Qualität stark beeinträchtigt.

Arbeiten mit immer komplexer werdenden Teilen und Unterbaugruppen

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, entwerfen OEMs in der Automobilbranche immer anspruchsvollere Fahrzeuge. Von organischen Formfaktoren bis hin zur Elektrifizierung von Autos, die eine völlig neue Denkweise in der Fertigung erfordert, setzen die OEMs immer neue Design-Maßstäbe – mit Teilen und Unterbaugruppen, die komplexer sind als je zuvor.

Diese Komplexität stellt die Teams der Qualitätssicherung und Qualitätskontrolle vor zusätzliche Herausforderungen. So waren beispielsweise traditionelle Werkzeuge nur begrenzt in der Lage, kritische Messungen für Teile mit gekrümmten Formen oder glänzenden, schwarzen, transparenten oder reflektierenden Oberflächen durchzuführen. Die Problematik verschärft sich noch, wenn Prüfungen an einem ganzen System mit komplizierten Teilen und Unterbaugruppen durchgeführt werden müssen. Hinzu kommt: Mit der fortschreitenden Konsolidierung in der Automobilbranche müssen die Zulieferer Fähigkeiten entwickeln, um mehr Arten von Teilen für verschiedene OEMs mit unterschiedlichen Spezifikationen zu entwerfen und zu produzieren, was die Qualitätssicherungs- und Qualitätskontrollverfahren noch komplizierter macht.

Die Qualitätsüberwachung auf Fehler und Rückverfolgbarkeit kann daher für Zulieferer der Automobilbranche ohne die entsprechenden 3D-Messtechnologien und Arbeitsabläufe zu einem echten Problem werden.

Kostensenkungsdruck durch OEMs

Für OEM-Zulieferer kann es ein ziemlicher Balanceakt sein. Auf der einen Seite verlangen die OEMs von ihren Partnern Innovationen, um die Produktdifferenzierung sicherzustellen. Auf der anderen Seite erwarten die OEMs von den Zulieferern, dass sie die jährlichen Kosten senken – manchmal sogar um 3 bis 5 %. Infolgedessen riskieren die Zulieferer, dass ihre finanzielle Leistungskraft sinkt.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben und gleichzeitig den Margen- und Leistungsdruck zu verringern, müssen die Zulieferer über „einfache“ leistungsbezogene Anreize und Gewinnbeteiligungspläne hinausgehen, um die Mitarbeiter zu mehr Produktivität zu motivieren. Sie müssen sich auch innovativen Lösungen zuwenden, um die Effizienz durch Technologie zu steigern, und die Arbeitsabläufe an den Fertigungslinien überdenken, um die operative Leistung zu erhöhen.

Mit 3D-Messtechnologien der OEM- und Marktdynamik standhalten

Als integraler Bestandteil eines umfassenden Qualitätsmanagementsystems spielen messtechnische 3D-Scanner und optische CMMs, wie HandySCAN 3D und MetraSCAN 3D von Creaform, eine wichtige Rolle für OEM-Zulieferer, sowohl aus qualitativer als auch aus betrieblicher Sicht.

Viele OEM-Zulieferer, ob Tier 1, Tier 2 oder Tier 3, entscheiden sich für tragbare 3D-Scannerlösungen als Ergänzung zu ihren herkömmlichen CMMs oder anderen Prüfgeräten.

Die Gründe dafür? Diese Technologien bieten ein optimales Maß an Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit für Anwendungen in der Automobilbranche. Außerdem liefern sie schnelle 3D-Messergebnisse und sind für Anwender aller Qualifikationsstufen oft unglaublich einfach zu bedienen.

Andere OEM-Zulieferer erleben enorme Produktivitätssteigerungen mit automatisierten Qualitätssicherungslösungen, wie z. B. der R-Serie^TM von Creaform. Die R-Serie ist eine komplette, industrielle 3D-Messzelle, die auch in Fabriken für At-line Inspektionenintegriert werden kann.

Schauen wir uns die Vorteile von 3D-Scan-Technologien für OEM-Zulieferer genauer an.

3D scanning a Cadillac car for quality control purpose

Vorteile von 3D-Scantechnologien für OEM-Zulieferer

Zulieferer müssen sich auf robuste und bewährte 3D-Scantechnologien verlassen können, um die Anforderungen der anspruchsvollen OEM-Kunden von heute zu erfüllen. Im Folgenden erfahren Sie, wie tragbare Lösungen für die Dimensionsmessung, wie der HandySCAN 3D-Scanner und der optische CMM-Scanner MetraSCAN, die Anforderungen der Zulieferer von Teilen und Unterbaugruppen in der Automobilbranche erfüllen.

Geschwindigkeit: HandyScan 3D und MetraSCAN 3D ermöglichen es Prüfungsteams, in nur wenigen Minuten einsatzbereit zu sein – dank der extrem kurzen Einrichtungszeit, des intuitiven Designs, das die Einarbeitung der Prüfer verkürzt, und der Laser-Fadenkreuze zur Abdeckung großer Scanbereiche. Außerdem bieten sie blitzschnelle Messraten von 1.300.000 Messungen/s bzw. 1.800.000 Messungen/s und liefern in kürzester Zeit fertige Dateien.
Benutzerfreundlichkeit: Die tragbaren 3D-Scanlösungen von Creaform mit Selbstpositionierungs- und dynamischen Referenzierungsfunktionen sind für Techniker sehr einfach zu bedienen, unabhängig von ihrem Erfahrungs- und Wissensstand. Eine messtechnische Ausbildung ist tatsächlich nicht erforderlich! In nur einer Stunde kann jede Person mit grundlegenden CAD-Kenntnissen sofort mit der Arbeit beginnen.
Genauigkeit: Eine Genauigkeit von HandySCAN 3D und MetraSCAN 3D (0,025 mm) – unter Werkstattbedingungen – bedeutet, dass Prüfungsteams ohne die Notwendigkeit starrer Mess-Setups die Gewissheit haben, dass sie ihre Bewertungen auf die richtigen Daten stützen. Beide Lösungen sind völlig unempfindlichgegenüber Umgebungsinstabilitäten.
Flexibilität: OEM-Teile und -Unterbaugruppen sind, wie bereits erwähnt, extrem komplex. Die 3D-Messtechnologien von Creaform können Daten von Komponenten jeglicher Größe, Geometrie, Material, Oberfläche und Farbe erfassen. Selbst die kleinsten und detailreichsten Teile können zuverlässig gescannt werden.
Zeit- und Kostenersparnis: Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der HandySCAN 3D und MetraSCAN 3D eine enorme Zeit- und Kostenersparnis für OEM-Zulieferer bedeuten. Sie sind kostengünstiger als ihr Vorgänger, das traditionelle KMG. Die Schulungskosten werden auf ein Minimum reduziert, da beide Geräte Plug-and-Play-fähig sind. Und schließlich tragen sie erheblich dazu bei, die Produktionszykluszeiten zu beschleunigen, ohne Kompromisse bei der Gewährleistung einer effektiven Qualitätssicherung und Qualitätskontrolle einzugehen.

Flex-N-Gate ist ein renommierter OEM-Zulieferer, der derzeit die 3D-Scan-Technologien von Creaform einsetzt. Flex-N-Gate liefert große, gestanzte und geschweißte Metallkomponenten, Baugruppen und Kunststoffteile für Automobilhersteller.

Das Unternehmen setzt derzeit in 22 Werken optische CMM-Scanner vom Typ MetraSCAN 3D ein und hat kürzlich auch den HandySCAN 3D integriert. Die beiden Lösungen werden für Anwendungen in den Bereichen Qualitätssicherung, Qualitätskontrolle und Reverse Engineering eingesetzt. Aaron Boyer, Global Director – CAD/CAE bei Flex-N-Gate, erklärt, dass mit diesen Scannern „was früher Tage gedauert hat, jetzt nur noch Stunden oder sogar Minuten dauert“.

Er erwähnt auch, dass die meisten seiner OEM-Kunden jetzt verlangen, dass das Unternehmen die 3D-Scan-Technologie einsetzt, um Qualitätsprobleme zu lösen. „Im Zuge unseres Wachstums sehen wir die 3D-Messtechnik als den zukünftigen Standard an. Das ist die Art von Technologie, die wir in allen unseren 68 Einrichtungen sehen wollen.“

MetraSCAN 3D scanning a Cadillac car front grid

Cadillac front grid on VXinspect software