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Parametrisierung in SolidWorks

In meinen vorherigen Blog Einträgen habe ich schon von Kostenoptimierung bei der Konstruktion gesprochen. Eine Möglichkeit Kosten und Zeit in der Konstruktion zu sparen ist es Modelle und Baugruppe zu Parametrisieren. So lassen sich Konstruktionen, welche ähnlich ausschauen nur andere Dimensionen und Eigenschaften aufweisen, schnell und einfach verändern und mit wenigen Eingaben die Konstruktion fertig stellen.

Ich habe oft bei meinen Kunden gesehen, dass deren Produkte immer ähnlich ausschauen und sich z.B. nur in Abmessungen unterscheiden, sie aber die Konstruktion immer wieder bei Null starten. Dies muss nicht sein.

Parametrisierte Bauteile und Baugruppen lassen sich in SolidWorks sehr einfach erstellen. Hierfür gibt es die folgende Möglichkeiten:

Parameter über Excel steuern
Parameter über Verknüpfungen zwischen den Bauteilen und Baugruppen steuern und in der obersten Baugruppe diese verändern
Parameter über DriveWorksXPress verändern.

Die ersten beiden Varianten funktionieren sehr einfach mit Standardmitteln und werden in der Regel auch bei SolidWorks Schulungen und Seminaren vorgestellt. Mit Excel hat das den großen Vorteil, dass praktisch jeder Parameter in Excel eingeben kann und damit die Baugruppe verändern kann. In meiner Praxis hat sich aber gezeigt, dass gerade bei größeren Baugruppen Excel nicht sehr performant ist und SolidWorks auch sich die Parameter nicht immer automatisiert zieht. Bei kleinen Baugruppen oder einfachen Teilen ist dies aber auch meine erste Wahl.

Parameter über verknüpfte Teile zu erstellen sollte man möglichst vermeiden. So schafft man sich Abhängigkeiten zwischen Bauteilen und Baugruppen, welche eine Weiterverwendung nur sehr schwer umsetzen lassen. Auch die Performance leidet darunter. Und wenn dann noch mit einem PDM System gearbeitet wird, dann endet es meistens im totalen Chaos.

Die dritte Variante über DriveWorksXPress ist relativ unbekannt. Seit einigen Jahren ist in jeder SolidWorks Version das DriveWorksXPress Tool enthalten. Über dieses

Dieses Tool erlaubt es Parameter an die einzelnen Modelle zu übergeben und so das Modell zu verändern.
Hierbei legt das Tool Automatisch eine neue Datei mit neuem Dateinamen an. Somit ist sichergestellt, dass die „Master“ Konstruktion nicht verändert bzw. zerstört wird.

DriveWorksXPress kann allerdings keine Daten und Eigenschaften aus der Konstruktion auslesen. Daher müssen alle Hilfsmaße usw. direkt in DriveWorksXPress durch Formeln berechnet werden. Dadurch werden die Formeln komplex.

DriveWorksXPress hat aber noch den weiteren Vorteil, dass keine externen Referenzen im Modell selbst erstellt werden müssen (z.B. Auf eine Excel Tabelle, zu anderen 3D Modellen, etc.). Dadurch kann jedes Bauteil der Konstruktion theoretisch in einer anderen Konstruktion einfach wiederverwendet werden, da keine Referenzen auf anderen Konstruktionen existieren.

Außerdem arbeitet die so generierten Konstruktionen besser mit PDM Systemen wie Profile zusammen.

In DriveWorksXPress lassen sich folgende Parameter beeinflussen:

Bemaßungen der Modelle und Baugruppen jeglicher Art
Features unterdrücken und unterdrücken aufheben
Benutzerdefinierte DateiEigenschaften ausfüllen
Zeichnungen mit kopieren und aktualisieren (Es ist nicht möglich Parameter an Zeichnungen zu übergeben!)
Konfigurationen von Bauteilen und Baugruppen steuern / beeinflussen

In DriveWorksXPress selbst kann man Eingabefelder erstellen und in Formeln auf diese Eingabefelder zugreifen.

Es ist zusätzlich noch eine Vollversion (DriveWorks) verfügbar. Diese erlaubt noch mehr Manipulationen und Einstellungen am Modell bzw. der Baugruppe. Aber für die meisten Anwendungen sollte das Xpress ausreichend sein.

Zuletzt möchte ich aber auch nochmal klar stellen, dass es nicht immer Sinn macht eine Parametrisierte Baugruppe oder Modell zu erstellen. Dies kommt stark auf das Produkt an.

Manchmal macht es Sinn auch nur ein Teil des Produktes zu Parametrisieren.

z.B. wenn die Grundmaschine immer gleich ausschaut nur unterschiedlich groß ist, aber der Kunde noch Kundenwünsche wie zusätzliche Druckluftanschlüsse oder andere Anbauteile sich wünschen kann.

So kann man die Grundmaschine parametrisieren und muss anschließend nur noch die Kundenwünsche einfügen.

Aber dies muss auch von Fall zu Fall entschieden werden. Gerne berate ich Sie hierbei auch.

Ein großer Vorteil solch einer Parametrisierten Baugruppe ist zusätzlich, dass man nicht nur Zeit und Kosten spart sondern auch Fehler durch ein Standardisiertes Modell vermeidet. Es müssen Optimierungen immer nur an dem Mastermodell vorgenommen werden und fliesen dann automatisch in jede weitere neue Konstruktion mit ein, ohne das der Konstrukteur daran denken muss.

Kostenoptimierung in der Konstruktion Teil 2

Im ersten Beitrag habe ich Vorgestellt wie man durch moderne PLM Systeme und deren Automatisierung sowie Verknüpfung mit dem Warenwirtschaftssystem viel Zeit und Geld und Fehlerquellen einsparen kann.

In diesem Beitrag möchte ich auf weitere Faktoren eingehen, durch welche man auch im Sondermaschinenbau viel Zeit und Geld in der Konstruktion sparen kann und vor allem auch Fehler vermeidet.

In vielen gewachsenen Strukturen in Unternehmen gibt es nach wie vor kaum Standards in der Konstruktion und wenn es sie gibt, dann sind diese nicht schriftlich fixiert. Gerade in der heutigen Zeit ist solch eine Arbeitsweise nicht mehr zeitgemäß und viel zu teuer.

In der Konstruktion müssen genauso wie in anderen Abteilungen strikte schriftliche Vorgaben sowie Standards herrschen. Nur so ist gewährleistet, dass jede Konstruktion gleich aufgebaut ist, jeder sich schnell zurecht findet und Bauteile oder Baugruppen mehrfach genutzt werden können

Hierbei sind meines Erachtens mindestens zwei wichtige Dokumente nötig:

Design Rules
Katalog von Werksbauteilen

Allein mit solchen zwei Dokumenten lassen sich meiner Meinung bis zu 30% Kosten in der Konstruktion einsparen (Kosten welche durch nachfolgende Gewerke eingespart werden sind hier noch gar nicht mit einbezogen)

Auf beides möchte ich hier näher eingehen:

Design Rules

In den Design Rules stehen alle Vorgaben drin, welche der Konstrukteur benötigt um seine Aufgabe so zu erledigen, dass diese von jedem anderen Konstrukteur auf anhieb verstanden und nachvollzogen werden kann.

Es wird beschrieben, wie und wo Daten rund um die Konstruktion abgelegt werden, Wie das Nummernsystem für die Zeichnungsnummern aufgebaut ist, nach welchen Regeln Bauteile und Baugruppen im PLM bzw. ERP System benannt werden, welche Werkstoffe, Oberflächenangaben und Fertigungsverfahren sowie Blattformate vorzugsweise zu verwenden sind. Welche Toleranzen zu bevorzugen sind und so weiter.

Auch sollte in den Design Rules vergangene Fehler und Probleme und deren Lösungen aufgelistet werden.

Natürlich soll auch auf werksspezifische Eigenheiten eingegangen werden, welche man in sonst keiner Norm wiederfindet. Hierbei darf auch gerne auf andere Dokumente verwiesen werden.

Außerdem wird in den Design Rules festgelegt wie Bauteile und Baugruppen aufzubauen sind, und wie Zeichnungen und der Schriftkopf auszusehen hat. Auch wenn dies meist durch den CAD Administrator automatisiert wurde, sollte dies in den Design Rules nochmals festgehalten werden.

Gerade wenn ein Auftrag extern vergeben wird, kann so der externe Partner die Design Rules ausgehändigt bekommen und die Konstruktion sieht am Ende genauso aus, wie wenn es ein interner Konstrukteur erledigt hätte.
So klar und verständlich soll auch entsprechend das Dokument beschrieben sein.

Katalog von Werksbauteilen

Ein weiteres wichtiges Dokument, welches auch Abteilungsübergreifend genutzt werden kann ist ein Katalog für Werksbauteile. In diesem Katalog sollten alle Normteile und Kaufteile, aber auch Widerkehrende Fertigungsteile, welche Standardmäßig und Vorzugsweise verwendet werden sollten, aufgelistet sein.

Und zwar mit entsprechender Norm, Abmessungen, Werkstoffangaben und Werksinterner ERP und PLM Nummer sowie dem Lieferanten und eventuell ein Bild oder eine Skizze.

Dieser Katalog sollte natürlich sinnvoll strukturiert und sortiert sein.

Solch ein Katalog hat den großen Vorteil, dass selbst im Sondermaschinenbau gewisse Standards geschafft werden können und der Einkauf durch die immer widerkehrende gleichen Teile bessere Konditionen bei seinen Lieferanten bekommen kann.

Zum Beispiel kann so vermieden werden, dass jeder Konstrukteur für ein Hydrauliksystem beliebig viele unterschiedliche Rohrdurchmesser verwendet und so für jeden Auftrag nur ein paar Meter des jeweiligen Rohrs bestellt werden können. Hinzu kommen dann noch die Fittings, welche genau auf die Rohre passen müssen, und in solch einem Fall immer nur Auftragsbezogen bestellt werden können.

Besser ist es sich auf 3-4 Rohrgrößen zu einigen, welche 90% aller Anwendungsfälle abdecken. Vielleicht sind diese dann stellenweise etwas überdimensioniert, dafür spart sich das Unternehmen viel Geld, da der Einkauf ein Jahresvorrat beim Lieferanten zu sehr guten Konditionen kaufen kann.

Genauso verhält es sich mit Schrauben und anderen Normteilen. Aber auch mit Fertigungsteilen und Baugruppen, welche häufig an den Maschinen wiederverwendet werden könnten. Zum Beispiel dem Typenschild oder Flansche oder Halter für Sensoren.

Ein weiterer Vorteil eines solchen Katalogs ist, dass der Konstrukteur nicht immer wieder in zahlreichen Produktkatalogen der Lieferanten blättern oder mühselig im PLM System nach zu Letzt verwendeten Teilen schauen muss, was auch viel Zeit in Anspruch nimmt, sondern nur im Werkskatalog das passende raussuchen muss.

Auch hier ist gerade mit externen Konstrukteuren oder auch neuen Mitarbeitern viel Geld zu sparen, wenn diese ebenfalls die Werksüblichen Teile verwenden.

Sowohl der Katalog als auch die Design Rules sollten von einer einzigen verantwortlichen Person gepflegt werden. Erstellt werden sollte diese aber in Zusammenarbeit mit erfahrenen Mitarbeitern aus dem Betrieb, sodass wirklich jedes Know-How hier einfließt. Natürlich sollten die Dokumente auch regelmäßig (mindestens einmal jährlich) unter die Lupe genommen werden.

Des Weiteren müssen die Dokumente sowohl Digital als auch in Papierform zentral abgelegt werden wo jeder Lesezugriff darauf hat. Am besten liegt eine ausgedruckte Version auf jedem Arbeitsplatz der Konstruktion.

Selbstverständlich sollten die Dokumente eine Dokumentnummer und eine Versionsnummer sowie ein Index, worin steht was geändert wurde, enthalten. Auch sollte bei Änderungen die Belegschaft per Mail entsprechend informiert werden.

Gerne helfe ich Ihnen beim Erstellen der entsprechenden Dokumente oder Berate Sie was Sie noch tun können um Kosten in der Konstruktion zu sparen.

Kostenoptimierung in der Konstruktion Teil 1

Als langjähriger Konstrukteur, welche in vielen unterschiedlichen Firmen im Maschinenbau als Konstrukteur gearbeitet hat, konnte ich immer wieder feststellen welche Firmen Geld verdient und welche es in der Konstruktion verschwendet haben.

Die Konstruktion ist neben dem Vertrieb einer der wichtigsten Abteilungen in einer Firma. Hier wird entschieden ob der Kunde am Ende zufrieden ist, ob das Produkt Gewinn abwirft und ob die Firma langfristig Geld verdient.
Jeder Fehler welcher in der Konstruktion gemacht wird ist bei Auslieferung exponentiell teurer als wenn er in der Konstruktion beseitigt wurde. Jeder Fehler der in der Konstruktion gemacht wird kann im schlimmsten Fall Menschleben oder zumindest die Gesundheit gefährden.

Als Konstrukteur muss man neben der Funktion der späteren Maschine, Gesetze, Haptik, Kosten, Lieferzeiten, Wartungsfreundlichkeiten und vieles mehr im Blick haben.

Gerade deswegen sollte das Ziel sein unnötige Arbeiten, welche man leicht automatisieren kann zu automatisieren. So hat der Konstrukteur Zeit sich um die wichtigen Dinge zu kümmern und schneller und günstiger die Konstruktion abzuschließen.

In vielen Firmen sind die Konstrukteure mehr und mehr mit Verwaltung der Daten und Bürokatismen durch gewachsene nicht mehr zeitgemäße Strukturen beschäftigt, anstatt sich mehr auf die wichtigen Dinge konzentrieren zu können.

Hierbei gehen teils mehr als 50% der Konstruktionszeiten in die Verwaltung und Anlage von Artikel und in die Besprechung mit Lieferanten, Vertrieb und anderen Abteilungen rein.

Bei einer Konstruktionszeit von 1000 – 2000 Stunden pro Maschine und Personalkosten von 60€ die Stunde sind das 30 000€ welche durch Automatisierung und Standardisierung eingespart werden können. Und das bei einem einzigen Auftrag!

Was bedeutet das konkret?

Klassischerweise bekommt der Konstrukteur vom Vertrieb mitgeteilt, was in etwa verkauft wurde. Nach ersten Konzepten, Rückfragen und Recherchen geht es dann erst in die eigentliche Konstruktion.

Der Konstrukteur legt in seinem CAD System Baugruppen und Bauteile an welche in das PLM System überführt und dort verwaltet werden, fügt Standardteile, Normteile und Kaufteile ein und versucht so möglichst günstig unter den gesetzlichen Rahmenbedingungen eine für den Kunden optimale Maschine zu schaffen.

Wenn der Kunde sein Okay gibt, werden Zeichnungen von allen Teilen erstellt, Artikel im ERP System angelegt und diese Artikel zwischen ERP und PLM System verknüpft. Schließlich muss der Konstrukteur noch Stücklisten im ERP System anlegen. Anschließend muss er PDF Zeichnungen aus dem CAD System erstellen und hinter die Artikel im ERP System legen.

Bei Änderungen, welche eigentlich alltäglich in der Konstruktion sind, muss jedes Mal in beiden Systemen neue Versionen erzeugt werden (Workflow geändert werden) und neue PDF Zeichnungen angelegt werden, sodass der Einkauf immer mit den aktuellsten Daten arbeiten kann und auch sieht, dass es neue Versionen gibt.

In dem folgenden Schaubild habe ich mal versucht dies etwas zu veranschaulichen:

Abhilfe schafft hier eine Automatisierung, welche schon seit Jahren für alle gängigen Systemen existiert aber leider gerade in den klassischen Maschinenbauunternehmen nicht eingeführt wurden. Man scheut hier die hohen Investitionskosten und interne Wiederstände gegen Veränderungen und Ängste zu wenig Arbeit zu haben erschweren die Umsetzung zusätzlich. Dabei werden gerad ein solchen Betrieben meist Top moderne Automaten in der Fertigung eingesetzt und akzeptiert.

Da sowohl das ERP System als auch das PLM System auf Datenbanken beruht, ist es ohne weiteres Möglich beide Systeme so zu verknüpfen, dass beide Hand in Hand laufen und der Konstrukteur sich auf das wesentliche konzentrieren kann.

Hierbei werden direkt beim Einspielen der Konstruktionsdaten in das PLM System die Artikel im ERP System automatisch angelegt, alle relevanten Daten ausgefüllt und übertragen. Des Weiteren werden automatisch vom Server über Nacht PDF, STEP und DXF Dateien von der Konstruktion und den Zeichnungen erstellt und als ERP System übertragen, es werden automatisch Stücklisten generiert, und bei neuen Versionen ebenfalls der Index automatisch übergeben.

Somit kann sich der Konstrukteur voll und ganz auf ein System und auf das Konstruieren konzentrieren.

Dies hat aber auch zur Konsequenz, dass genaue Abläufe und Strukturen eingehalten werden müssen und jedes Bauteil inklusive Farbe und Flüssigkeiten zumindest als Dummy Bauteile in der Baugruppe auftauchen müssen. Dies hat aber den schönen Vorteil, dass nichts vergessen wird einzugeben, dass sauberer und fehlerfreier gearbeitet wird und vor allem, dass Fehler beim eintönigen händischen Stücklistenschreiben vermieden werden.

Im nächsten Beitrag werde ich noch auf weitere Maßnahmen eingehen, durch welche Kosten in der Konstruktion gespart werden können und gleichzeitig die Qualität gesteigert wird.

Qualitätsprüfung Fortsetzung

Im letzten Beitrag habe ich die Qualitätsregelkarte vorgestellt, welche sehr schön die Prüfdaten visuell für die Qualitätssicherung darstellt und einen Trend ermitteln lässt.

Im Folgenden möchte ich weitere grafische Auswertungen vorstellen. Bei einigen bleibe ich aber nur beim Benennen, um den Rahmen nicht zu sprengen.

Eine weitere Grafik wäre das Histogramm. In diesem Säulendiagramm werden die gesammelten Daten in Klassen zusammengefasst. Die Größe einer Säule entspricht dabei der Anzahl der Daten in einer Klasse. Hierdurch wird eine Häufigkeitsverteilung dargestellt. Dieses Diagramm ist nicht so einfach zu berechnen und nur bei größeren Datenansammlungen Aussagekräftig genug. Die gängigen Computerprogramme der Prüf- und Messtechnik beherrschen diesen Typ aber ohne weiteres.

Anbei ein paar Formeln zum Histogramm:
Erst wird die Spannweite R bestimmt:

Anschließend wird die Anzahl k der Klassen festgelegt (das Ergebnis wird aufgerundet):

Zu guter Letzt wird die Breite der Klassen H berechnet:

Nun können in einer Tabelle die gemessenen Werte den Klassen zugeordnet werden und deren Anzahl bestimmt werden.

Beispiel:

Das Paretodiagramm ist ein Säulendiagramm welches die Problemursachen visualisiert und nach ihrer Bedeutung sortiert. Durch diese Darstellung werden die Probleme gefunden die den größten Einfluss auf die Qualität des Produktes haben. Daher dient dieses Diagramm eher zum verdeutlichen einer ganzen Prozesskette als einzelnen Bemaßungen, hilft aber ungemein Prioritäten festzulegen und die größten Fehler zuerst zu beseitigen und somit Kosten und Zeit zu sparen und die Kundenzufriedenheit schnell wieder her zu stellen.

Eine weitere grafische Anzeige wäre ein Tacho. Dieser veranschaulicht ob der aktuelle Messwert sich im Soll (grün) oder im Ausschuss (rot) befindet. Die Eingriffsgrenzen können hier in Gelb dargestellt werden und ein Vorwarnsignal geben. Diese Anzeige ist optimal direkt für den Messarbeitsplatz, dass der Mitarbeiter auf einen Blick sieht ob er das Teil aussortieren bzw. die Maschine nachkorrigieren muss.

Es existieren natürlich noch zahlreiche weiteren Darstellungsarten, Diagrammtypen und statistische Auswertungen in der Qualitätsprüfung. Die von mir genannten sollen aber einen groben Überblick geben.

In den gängigen Programmen können diese entsprechend ausgewählt und angezeigt werden.

Im Folgenden Bild möchte ich zeigen wie das in der Praxis mit der Software Measurelink aussehen könnte:

Qualitätsprüfung

Die Qualitätsprüfung in der industriellen Produktion erfasst die kritischen Merkmale eines Bauteils oder einer Baugruppe und vergleicht diese mit den Sollvorgaben der Konstruktion.

Hierbei werden normalerweise nur die Merkmale geprüft die einen Einfluss auf die einwandfreie Funktion des später fertigen Gesamtsystems haben. Aber auch Merkmale welche für die ästhetischen Eigenschaften eines fertigen Produkts relevant sind (z.B. Kratzer in einer Oberfläche, etc.).

Zur Qualitätsprüfung benutzt man spezielle kalibrierte und in regelmäßigen Abständen kontrollierten Prüf- und Messmittel. Diese Prüf- und Messmittel erfassen einen Ist Zustand und geben das Ergebnis entsprechend aus. Dies können Maße, Winkel, Temperaturen, Vibrationen, oder einfach nur Gut / Schlecht sein.

Welche Merkmale genau geprüft werden müssen, wird in aller Regel durch die bestehende Konstruktion vorgegeben bzw. durch eine Toleranzanalyse ermittelt. Außerdem können aber auch Erfahrungen und Kenntnisse aus dem Produktionsprozess in die Entscheidung mit einfließen ob das Merkmal geprüft werden muss oder nicht. Gerade bei letzterem kann eine künstliche Intelligenz (KI) helfen, Rückschlüsse aus der Vielzahl von Daten zu gewinnen und zu entscheiden ob dieses Merkmal wirklich geprüft werden muss, oder der Prozess so stabil ist, dass es sich immer im jeweiligen Toleranzfeld befindet.

Die Merkmale werden mit geeigneten Messmitteln geprüft. Oft ist es ausreichend einfach zu prüfen ob das Merkmal gut oder schlecht ist. Dies gibt zwar keine Aussage darüber wieso, oder in welche Richtung das Merkmal falsch ist, aber es stellt eine sehr günstige Methode dar. Mittels kraftgesteuerten Roboter lässt sich hiermit ebenfalls eine automatisierte Lösung realisieren, welche gleichzeitig Daten erfasst und eine Statistische Auswertung ohne den Fehlerfaktor Mensch ermöglicht.

Klassischerweise werden die geprüften Merkmale in einem Prüfprotokoll aufgenommen und dann Zentral verwaltet und eine Statistik geführt. Moderne Systeme erlauben es die Prüfdaten direkt vom Prüf- oder Messgerät in eine Datenbank zu schreiben. Entsprechende Software erstellt aus diesen Daten schließlich ein Prüfprotokoll für die Fertigung aber auch eine statistische Auswertung. Diese Auswertung kann über die komplette Fertigung erstellt werden oder über einzelne Bauteile oder Baugruppen.

Über statistische Diagramme bekommt man sehr schnell einen Überblick und sieht auf den ersten Blick in welche Richtung die Qualität läuft.

Unter Einsatz von künstlicher Intelligenz kann die Prüf- bzw. Messmaschine entscheiden welche Merkmale häufiger geprüft werden müssen und welche vielleicht gar nicht mehr oder nur sehr selten.

Hierzu greift die KI auf die Datenbank zu und erfasst die Prüfdaten zu einem Merkmal. Über statistische Algorithmen und maschinelles lernen entscheidet die KI schließlich ob das Merkmal geprüft wird und gibt diese Information an die Maschine oder an den Arbeitsplatz weiter. Die Maschine oder der Werker, welcher vom System durch den Prüfprozess geleitet wird, überspringt schließlich dieses Merkmal, welches nicht mehr geprüft werden muss.

Im Folgenden möchte ich anhand eines kleinen fiktiven Beispiels aufzeigen wie das Ganze in der Praxis umgesetzt werden kann.

Die Baugruppe besteht aus zwei Bauteilen, welche ineinander passen müssen, um die Funktion zu gewährleisten.

Jedes Bauteil hat 4 Merkmale welche geprüft werden. Merkmal 4 war nicht von Anfang an vorgesehen und kam später hinzu, da man gemerkt hatte dass die 10mm Rohmaterialplatte mehr Toleranz hatte als vom Hersteller versprochen. Daher wurde beschlossen auch dieses Maß zu prüfen.

Es wurden insgesamt jeweils 20 Bauteile gefertigt und überprüft. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Prüfungen ersichtlich. Die Ausschussmaße wurden rot markiert.

Um für die Qualitätssicherung diese Tabelle übersichtlicher zu gestalten wurde diese Werte in eine sogenannte Qualitätsregelkarte übertragen.

Ich möchte hier nur die Qualitätsregelkarten der Nennmaße 50mm beider Teile zeigen.

In der Qualitätsregelkarte werden die Untere Toleranzgrenze (UTG), die Obere Toleranzgrenze (OTG) sowie die Untere Eingriffsgrenze (UEG) und Obere Eingriffsgrenze (OEG) als horizontale Linien eingetragen. Die Werte schließlich als Grafen dargestellt. Die Eingriffsgrenzen ergeben sich aus dem Prozess und dienen als eine Art Warnsystem. Sobald die diese Grenze erreicht wird, wird der Fertigungsprozess in die entsprechende Richtung korrigiert. Ziel ist es für die Fertigung die Bauteile zwischen den Eingriffsgrenzen zu halten. Dies ist hier wie man sieht nicht gelungen.

Beim nächsten Blogeintrag werde ich noch weitre grafische Auswertungen vorstellen.

Prüfen und Messen in der Industrie 4.0

Heutige industrielle Strukturen benötigen völlig neue Prüfprozesse. Durch die Digitalisierung der Prüfprozesse erreicht man eine höhere Produktivität, mehr Nachverfolgbarkeit eine höhere Qualität und eine bessere Auswertung des Produktionsprozesses. Durch letzteren lassen sich anhand der gesammelten Daten die Produktionsprozesse optimieren. Dank Industrie 4.0 kann dies sogar so weit gehen, dass sich die Produktion selbstständig auf ein gewünschtes Qualitätsniveau einregelt.

Künstliche Intelligenzen ermöglichen es, über die gewonnenen Daten den Prüfprozess zu optimieren und hierdurch Zeit und Kosten zu sparen. Z.B. stellt die KI fest, dass ein Prüfmerkmal gleichbleibend gut ist und veranlasst, dass dieses Merkmal nur bei jedem 100sten Teil anstatt jedem Teil geprüft wird. Dies spart Zeit und Kosten.

Dank drahtloser Kommunikationstechnologien lassen sich alle Arten von Prüf- und Messmittel in das System integrieren und mit verwenden.

Alle namhaften Hersteller von Prüf- und Messmittel bieten mittlerweile entsprechende Geräte an. Manche setzen auf robuste eigenentwickelte Funktechnologien, andere auf Standardsysteme mittels Bluetooth oder W-LAN.

Die Geräte funken die gemessenen oder geprüften Werte an die übergeordneten Systeme, welche die Werte entsprechend auswerten und ablegen.

Selbstverständlich gibt es auch Kabelgebundene Lösungen.

Auch holen die berührungslosen Prüf- und Messsysteme dank neuer Sensortechnologien auf. Die negativen Erfahrungen früherer berührungsloser Technologien sind nicht mehr begründet. Heutige Sensoren und Algorithmen sind so gut geworden, dass sie die meisten Umwelteinflüssen herausfiltern können. So können mit modernen Sensoren nahezu alle Oberflächen unter rauen Industrieumgebungen sicher und hochpräzise abgetastet werden.

Berührungsloses Messen und Prüfen hat den großen Vorteil, dass keinerlei Kraft auf das Werkstück ausgeübt wird, direkt bei laufendem Förderband in Echtzeit die Merkmale vermessen werden können, und es keinerlei Verschleißerscheinungen am Prüfmittel mehr gibt.

Gerne berate ich Sie bei der Modernisierung Ihrer Prüfaufgaben. Zusammen mit meiner Partnerfirma WUMO Control Works GmbH kann ich Ihnen einzelne Prüfeinrichtungen bis hin zu kompletten Prüfkonzepten für Ihre digitale Firma liefern. Zusammen gestalten wir Ihre Produktion wirtschaftlicher bei gleichzeitig höherer Qualität.