Zunahme der Automatisierung bei Anwendungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Rüstung und industrielle Gasturbinen

Anwendungen: Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung (QC und QA)
Branchen: Luft- und Raumfahrt

Automatisierung – definiert als die Entwicklung eines Prozesses, der mittels Technologie zur Überwachung und Steuerung der Produktion und Bereitstellung von Produkten automatisch ausgeführt werden kann – ist heute ein unausweichlicher Trend für fertigende Unternehmen. Sie hat im letzten Jahrzehnt deutliche Fortschritte gemacht und ist heute in zahlreichen unterschiedlichen Branchen präsent. Geeignete Lösungen zur schnellen und präzisen Prüfung komplexer Komponenten, wie etwa Gussteilen, während des Fertigungsprozesses zu finden, hat sich zu einer zentralen Herausforderung für Unternehmen mit Anwendungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Rüstung und industrielle Gasturbinen entwickelt.

Herausforderungen: Wie können Hersteller Mängel an Gussteilen erkennen, um unnötige Korrekturvorgänge und Unzufriedenheit beim Kunden zu vermeiden?

Um ihre Fertigungsprozesse zu optimieren und Teile von höherer Qualität zu produzieren, müssen die Unternehmen Qualitätsprobleme schneller erkennen und ihre Korrekturmaßnahmen auf verbesserte statistische Analysen stützen. Indem Trends erkannt werden, lassen sich Möglichkeiten zur Verbesserung der anschließenden oder vorangehenden Prozesse erkennen. Auf diese Weise werden ausschließlich konforme Gussteile an die Kunden geliefert.

Wie können große und hoch detaillierte Teile, wie etwa Gussformen, mi t immer komplexer werdenden Teilgeometrien, Oberflächenbeschaffenheiten und Formen schnell und präzise gemessen werden?

Die Minimierung von Vorbereitung, Messdauer und Programmierzeit ist entscheidend für fertigende Unternehmen, die auf fortschrittlichere Fertigungsverfahren umstellen möchten. Messgeräte müssen sich zu hochmodernen Technologien weiterentwickeln und Messtechniklösungen Genauigkeit, Geschwindigkeit, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit vereinen, um mit diesen neuen Standards hinsichtlich der Komplexität mitzuhalten.

Wie können fertigende Unternehmen angesichts eines immer kompetitiveren Marktes der Konkurrenz einen Schritt voraus bleiben und die Erwartungen ihrer Kunden übertreffen?

Sowohl die Produktivität als auch die Produktqualität zu steigern, ist der sicherste Weg für Unternehmen, neue Aufträge zu gewinnen und robuste Kundenbeziehungen zu pflegen. Qualitäts- und Produktivitätsprobleme können mittels automatisierter Qualitätssicherungslösungen gelöst werden, welche für die Prüfung an der Fertigungslinie entwickelt wurden. Unternehmen, die hoch produktive, für Bedingungen im Produktionsbereich ausgelegte industrielle Messzellen integrieren, erhalten skalierbare, wiederholbare Produktions-Arbeitsabläufe, welche ihre Führungsposition am Markt festigen.

CUBE-R

Lösung: Schlüsselfertige Komplettlösung für die automatisierte Qualitätssicherung

Automatisierte Qualitätssicherungslösungen können durch ihre Geschwindigkeit, Genauigkeit, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit Produktivitäts- und Qualitätsprobleme innerhalb von Fertigungsprozessen beheben.

Geschwindigkeit steht für einen automatisierten 3D-Scanner, welcher die Leistungsfähigkeit eines robotergeführten, messtechniktauglichen optischen 3D-Scanners für die Prüfung an der Fertigungslinie einsetzt. Zusätzlich zur erhöhten Messgeschwindigkeit können geschweißte Formteile und Gussteile ohne Vorbereitung der Oberfläche gemessen werden, was zur Einsparung wertvoller Messzeit beiträgt.

Messtechnikgeeignete Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Auflösung stehen für eine Scanning-Technologie, die – dank dynamischer Referenzierung – unempfindlich gegenüber Umgebungs-Instabilitäten ist und hochwertige Ergebnisse für Oberflächen, Beschnitt und geometrische Merkmale liefern kann, ungeachtet ihrer Komplexität. Dies bedeutet zudem eine erhöhte Zuverlässigkeit dieser Messungen, wodurch das Verhältnis zwischen Lieferanten und Kunden gestärkt wird.

Vielseitigkeit steht für eine schlüsselfertige Komplettlösung, die für die Bedingungen im Produktionsbereich ausgelegt ist und je nach den spezifischen Bedürfnissen des Kunden in verschiedenen Konfigurationen erhältlich ist. Zudem bezeichnet sie ein Messgerät, das hocheffiziente 3D-Scans von Objekten mit unterschiedlicher Reflektivität erstellen und verschiedene Teilgrößen und Oberflächengeometrien messen kann.

Benutzerfreundlichkeit steht für eine digitale Zwillingsumgebung, welche Benutzern aller Erfahrungsstufen die einfache und schnelle Programmierung von Roboterpfaden und die Optimierung der Sichtlinie des Robotiksystems ermöglicht. Außerdem bezeichnet sie eine Benutzeroberfläche, die einfach zu verwenden ist, sowie eine einfache Integration für die Anwender, die üblicherweise keine Experten im Bereich Messtechnik oder Robotik sind.

Hochproduktive industrielle Messzellen, wie etwa der CUBE-R, der robotergeführte Scanner MetraSCAN 3D-R und die Softwareplattform VXscan-R sind gute Beispiele für diese schnellen, präzisen, vielseitigen und benutzerfreundlichen Qualitätssicherungslösungen.

Vorteile: Dank seiner Geschwindigkeit, Genauigkeit, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit kann eine führender Zulieferer der Gussindustrie 3D-Scanning in seinen Fertigungsprozess für Sandgussteile integrieren.

Mit einer automatisierten 3D-Scanlösung, die in den Fertigungsprozess integriert ist, können Techniker Gussteile (ungeachtet der Komplexität ihrer Form) schnell und präzise messen, die Messabweichungen überwachen und Kunden die Tendenzen erläutern.

Prüfungen an der Fertigungslinie bei der Massenproduktion

Hochproduktive industrielle Messzellen bieten die Möglichkeit, automatisierte Massenprüfungen durchzuführen. Das Scannen von Gussteilen ist heute Teil des Fertigungsprozesses. Gussteile können während der Produktion tatsächlich in mehreren Schritten und in unterschiedlichen Ausrichtungen geprüft werden, bevor sie die Versandabteilung erreichen.

Präventive Prüfung

Durch die Messung der Gussteile mit einem automatisierten 3D-Scansystem erhalten Unternehmen eine große Menge an Abmessungsdaten, wodurch die Techniker Abweichungen beobachten und Tendenzen erkennen können. Wenn mehrere Teilabmessungen außerhalb der Toleranz liegen, verfügen sie über die Daten und Berichte, um die Tendenzen zu erklären und Korrekturmaßnahmen zu begründen.

Qualitätsprüfung im Produktionsbereich

Die Erfassung sämtlicher Oberflächendaten von geometrisch komplexen Teilen und Gussteilen unterschiedlicher Größe stellt mittlerweile kein Problem mehr dar. Dank des optischen Trackers, welcher die dynamische Referenzierung ermöglicht, eignet sich der robotergeführte Scanner perfekt zur Messung von Teilen unter Produktionsbedingungen, unabhängig von Umgebungs-Instabilitäten, Vibrationen und Temperaturschwankungen, und behält die Teilausrichtung und Messgenauigkeit über den gesamten Prüfvorgang hinweg bei.

CUBE-R

Kunde: Consolidated Precision Products

Consolidated Precision Products (CPP) stellt hochpräzise, geometrisch komplexe Systeme, Teile und Unterbaugruppen für die Luft- und Raumfahrtbranche her. Das Unternehmen produziert zudem mehrere Komponenten für die Rüstungsindustrie sowie den Markt für industrielle Gasturbinen, sowohl für die Ölexploration als auch Stromerzeugung. 1991 gegründet, besteht CPP heute aus 19 Einrichtungen weltweit und bedient Kunden in über 25 Ländern auf der ganzen Welt.

Durch die Investition in neue Technologie und die Förderung unternehmensweiter optimierter Betriebsabläufe will sich CPP einen Marktanteil an den anspruchsvollsten Anwendungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Rüstung sowie industrielle Gasturbinen erkämpfen. Aus diesem Grund hat die Scanning-Abteilung sich dazu entschieden, in Creaforms hochmoderne, automatisierte Technologie zu investieren: die Roboterzelle CUBE-R.

Mit dem CUBR-R kann CPP Gussteile unterschiedlicher Größen präzise scannen und alle Oberflächendaten simultan erfassen, selbst bei komplexesten, verwinkelten Oberflächen. Der CUBE-R ermöglichte CPP zudem die Durchführung von Prüfungen an der Fertigungslinie bei der Massenproduktion sowie Offline-Programmierung.

„Die Art des Scanprozesses für unsere Gussteile erfordert genaue Messungen und Geschwindigkeit. Der Scanvorgang wäre daher ohne die Creaform-Scanner extrem schwierig.“

-Dash Tahiraj, Senior Manufacturing Engineer

Die Scanning-Abteilung wählte Creaforms automatisierten 3D-Scanner als geeignetste Lösung au. Sie erfüllt ihre technologischen Kriterien und trägt zum Fortschritt des Unternehmens bei.

„Die Einführung war äußerst einfach und das Feedback unseres Benutzer-Teams absolut positiv“, fügt Dash Tahiraj hinzu. „Creaforms Anwendungstechniker helfen unserem Unternehmen bei der Programmierung mehrerer Teile am CUBE-R. Ihr Fachwissen ist 1A, ihre Dienste bei der Fehlerbehebung immer pünktlich und sie antworten umgehend auf unsere Fragen. Ihre Fähigkeit, die Scanning- und Automatisierungsprozesse zu vereinfachen und zu erklären, war eine große Hilfe für uns.“