Ziel der Entwicklung
An komplexen Fertigungsstraßen und Montagebänder sowie bei Ein- und Ausgangskontrollen werden aktuell Prüfungen einzelner geometrischer Merkmale und Parameter bei allen Bauteilen oder umfassendere Prüfungen und Messungen im Stichprobenbetrieb bzw. bei Auftreten konkreter Prozessstörungen oder Qualitätsmängel durchgeführt. Eingesetzt werden hier verschiedene optische, mechanisch-taktile und andere Sensoren. Prozessintegrierte, automatische Mess- und Erfassungsstationen für große Baugruppen im Meterbereich und darüber hinaus, die von allen Baugruppen bzw. Produkten durchlaufen werden, sind nicht vorhanden beziehungsweise nicht für die Erfassung der Komplettgeometrie bzw. eine hochaufgelöste Geometrieerfassung und -prüfung ausgelegt.
Idee und Ziel des Vorhabens HOSTEMESS bestanden in der Entwicklung und Erprobung hochgenauer, für die Komplettintegration in Fertigungslinien geeigneter stereometrischer Messsysteme auf der Basis einer großen Anzahl parallel oder gruppenparallel arbeitender Einzel-Sensorbaugruppen. Mit solchen kaskadierten Systemen sollen kurze Messzeiten bei hoher lokaler Messauflösung auch für große und strukturierte Messbereiche realisiert, durch das modulare Lösungsprinzip eine Adaptierbarkeit an verschiedenste Aufgaben- und Einsatzgebiete und damit ein neuer Grad an Flexibilität hinsichtlich Messraum- bzw. Bauteilgröße und die direkte, automatisierte und kontinuierliche Qualitäts- und Prozessanalyse in den Fertigungslinien ermöglicht werden.
Vorteile und Lösungen
Die Realisierung der Projektzielstellungen bietet Kunden des Zielsegments unmittelbare Wettbewerbsvorteile im Vergleich zum Einsatz klassischer CMM-Technik oder sequentieller Einzelvermessung mit geführten optischen Sensoren:
Messen und 100-Prozent-Prüfung direkt in der Fertigungsumgebung (Montagelinie, Nest) / freie Skalierbarkeit des Messraums (große, komplexe Baugruppen und Bauteile) / wesentlich kürzere Messzeiten bei der Freiform-Flächenerfassung und -prüfung / bei weitgehend automatischer Auswertung und Parameterableitung wird die Integration in betriebsweite QM- und PM-Systeme ohne menschliche Zwischenstationen ermöglicht.
Neben den unmittelbaren Vorteilen gegenüber vorhandenen technischen Alternativen wird in der aktuellen Phase der immer stärkeren „Informatisierung der Fertigungs- und Montageprozesse“ (Industrie 4.0) die Integrierbarkeit in die Fertigungsprozesse (stückbezogene Qualitäts- und Prozesskontrolle) als wichtigstes Argument für den Kunden gesehen, um künftig wirtschaftliche Effekte auf der Grundlage einer deutlich erweiterten Online-Analyse seiner Prozesse und neuer Prozesssteuerungsmöglichkeiten zu erzielen.
Realisiert wird dieser Kundennutzen über die Verbesserung von Qualität, Möglichkeiten zur Produktindividualisierung, die Verringerung von Reklamationen und höhere Effektivität. Fertigungskostenreduzierung, Zeit- und Personaleinsparungen. Durch die Integration in den Prozess und 100-Prozent-Prüfungen werden operative Einflussmöglichkeiten nicht nur im Bereich des entsprechenden lokalen Bearbeitungsschritts, sondern auch über die an anderen Stellen erfassten bzw. global ermittelten Prozessdaten erschlossen, die gegenwärtig nicht gegeben sind.
Zielgruppe und Zielmarkt
In einem sich deutlich positiv entwickelnden Zielmarkt und einer wachsenden Anzahl der Anwendersegmente von 3D-Technologien wird von einer wachsender Nachfrage für die entwickelten Lösungen ausgegangen. Teile- und Komponetenhersteller können die von den Abnehmern gestellten Anforderungen zunehmend weniger mittels Stichprobenprüfung gerecht werden, auch im Zuge der durchgehenden Digitalisierung (Bauteil-Akte, Industrie 4.0) gewinnt die prozessintegrierte Messung und Prüfung enorm an Bedeutung. Gleiches gilt auch für die Wareneingangsprüfung bei den Abnehmern. Die 100%ige, ggf. wiederholte Erfassung der Bauteilqualität direkt während bzw. unmittelbar nach wichtigen Fertigungsschritten bietet in einem vernetzten System darüber hinaus neue Möglichkeiten für die Prozesssteuerung (Früherkennung und Nachregelung von Prozess- und Maschinenparametern) sowie für die betriebsinterne Logistik und Planung.
Mit Abschluss des Vorhabens wurden noch nicht alle Zielstellungen erreicht, die Entwicklung wird jedoch weiter vorangetrieben. Die Bearbeiter und Entwickler gehen von ersten Verkäufen und Praxiseinsätzen im Jahr 2017 aus.
