Technologie

3D-Messtechnik zur Qualitätssicherung - Autobauer vertrauen auf neue Fertigungstechnik

  • Redaktion - 30. Juni 2020
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@ kiquebg (CC0-Lizenz)/ pixabay.com

3D Messtechnik gewinnt in der Automobilindustrie zunehmend an Boden. Unter den namhaften deutschen Konzernen findet sich beispielsweise kein Hersteller mehr, der auf ein entsprechendes System verzichten würde. Dabei vertrauen die Autobauer der Bundesrepublik erst relativ kurz auf 3D Messtechnik.

Es war BMW, das vor einigen Jahren stolz verkündete, "als weltweit erster Hersteller" eine entsprechende optische Messzelle zu nutzen. Volkswagen widersprach dem aber zugleich und nahm diese Ehre für sich in Anspruch. Die anderen Konzerne zogen nach. Hierfür gibt es gute Gründe.

3D Messungen sind für Autobauer schneller, einfacher, umfangreicher und vielseitiger

Messtechnologien werden grundsätzlich nach optischen und taktilen Systemen unterschieden. Letztere arbeiten über Berührungen, um auf diese Weise Oberflächenerkennungen durchzuführen. Lange galten sie aufgrund der Genauigkeit der Messungen als das Maß der Dinge. Optische Systeme arbeiten im Prinzip über eine Bilderkennung. Sie können zwischen dem zu vermessenden Objekt und dem Hintergrund unterscheiden. Sie waren zwar schon immer wesentlich schneller als taktile Systeme, aber vor allem 2D Messungen auf optischer Basis waren unzureichend genau.

Inzwischen haben moderne CNC- und 3D-Messmaschinen jedoch dafür gesorgt, dass sich die Lage geändert hat. CNC steht dabei für "Computerized Numerical Control" (Numerische Computer Kontrolle). Es handelt sich um die Werkzeugmaschinen, die durch ihre elektronische Steuerung für die präzise Arbeit in der Montage zuständig sind und die Daten der Messungen umsetzen. Schwächen von einst haben sich so zu Stärken gewandelt:

- 3D Messungen gelingen ähnlich präzise wie taktile. Komplette Geometrien lassen sich dabei vollautomatisiert vermessen.
- Der Geschwindigkeitsvorteil ist größer geworden. Optische 3D Messungen sind 10 bis 1000 Mal schneller als taktile Untersuchungen.
- Bauteile werden durch die optischen Messungen nicht beschädigt.
- Optische Messungen können auch in dynamischen Bereichen bis zu 1000 Hz noch arbeiten.
- Die Ergebnisse werden als bunte Fehlerbilder ausgegeben. Auch unerfahrene Nutzer können diese sofort einschätzen.

Diese Stärken haben dazu geführt, dass optische 3D Messtechnik unter den Autobauern zum Standard für die Qualitätssicherung geworden ist. Schließlich sind belastbare, umfangreiche und möglichst detaillierte Messergebnisse unverzichtbare Helfer, um Fehlkonstruktionen zu vermeiden, die sich negativ auf die Lebensdauer der Fahrzeuge auswirken würde.

Warum haben sich 3D Messungen erst in den letzten Jahren durchgesetzt?

Es stellt sich die Frage, weshalb sich optische 3D Messungen erst in den vergangenen Jahren in der Automobilindustrie durchsetzen konnte. Experten führen dies auf die optischen Effekte bei den Untersuchungen zurück. Früher haben sich beispielsweise Reflexionen oder bestimmte Oberflächen-Beschaffenheiten negativ auf die Präzision der Messungen ausgewirkt. Durch die rasante Entwicklung von Computer- und Messtechnologien in den vergangenen Jahren konnten diese Defizite jedoch beseitigt werden. Volkswagen hatte deshalb beispielsweise schon im Herbst 2016 rund 50 Prozent aller Messungen in der Fertigung auf optische Systeme umgestellt.

Quellen:
https://www.produktion.de/trends-innovationen/autobauer-optische-messtechnik-bevorzugt-103.html

https://optotechnik.zeiss.com/anwendungen/automobilindustrie

https://www.vision.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/seminare/optische-3d-messtechnik.html

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