Dr. Bernd Wolter
Bestimmung mechanischer Kenngrößen in Grobblech Ultraschall-System zur online-Bestimmung der Schrauben-vorspannkraft und zur Schraubersteuerung |
Die industrielle Fertigung, insbesondere in der Großserie, steht zunehmend unter einem wachsenden Kostendruck bei gleichzeitig steigenden Qualitätsanforderungen und einer fortschreitenden Automatisierung, wobei zusätzlich auf Kundenwunsch die Vielfalt der Produkte und Prozessvarianten immer größer wird. Daher wächst der Bedarf an automatisierten, kontinuierlich arbeitenden zfP-Verfahren, die zur Überwachung und Regelung von Fertigungsprozessen eingesetzt werden können. Ziel der Kernkompetenz »Prozessüberwachung und -beherrschung« ist der Einsatz der zfP zur Prozessüberwachung und -regelung. Dabei wird das gesamte Potential der zur Verfügung stehenden zerstörungsfreien Prüfverfahren und -vorrichtungen genutzt. Hierbei werden Lösungen für sämtliche Geschäftsfelder des IZFP angeboten, wobei die Schwerpunkte der Anwendungen in den Bereichen Metallerzeugung und -verabeitung, Automobil, Anlagenbau und Zukunftsmärkte liegen. Die prozessintegrierte Prüfung der Qualitätsmerkmale und Prozessparameter dient der Überwachung des bestimmungsgemäßen Betriebs, der Früherkennung irregulärer Zustände und Abläufe und der damit verbundenen Begrenzung der Auswirkung von Störungen. Daneben kann die zerstörungsfreie Prozessüberwachung ein wichtiges Hilfsmittel zur Optimierung der Prozessführung sein. In Verbindung mit Prozesssimulationen und -modellen erleichtert die kontinuierliche Aufnahme und damit Dokumentation von Qualitätsmerkmalen die Erstellung aussagekräftiger und belastbarer Qualtitätsmodelle. Der mit prozessintegrierter zfP mögliche Soll-Ist-Vergleich in Echtzeit kann auch dazu genutzt werden, um Prozesse durch Änderungen von Stellgrößen gezielt zu beeinflussen (Prozessregelung). Fehlerhafte Produkte haben einen Teil der Wertschöpfungskette durchlaufen und damit Kosten verursacht. Prüfverfahren mit denen fehlerhafte Produkte / irreguläre Prozesse vermieden werden können, sind daher von besonderem Interesse. Ziel ist hier nicht die 100-Prozent-Prüfung, sondern 100-Prozent-Produktion von i.O.-Produkten. Diese »In-situ Prozesssteuerung« stellt die ultimative Integration der ZfP dar. Der Prüfkopf ist dann z. B. direkt in die Fertigungsmaschine integriert und regelt online rückgekoppelt den Fertigungsprozess. Der Einsatz von solchen prozessintegrierten Verfahren ist mit einer nachweisbaren Steigerung der Produktivität und Reduktion der Qualitätskosten verbunden. Ergänzen oder ersetzen sie gar die konventionelle stichprobenhafte, zerstörende Prüfung, so ergeben sich weniger Störungen des Produktionsflusses und höhere Produktionsgeschwindigkeiten bei gleichzeitiger Vermeidung von Ausschuss. Aber auch die Abhängigkeit von hochqualifiziertem Prüfpersonal wird verringert. Neben der Automatisierung werden daher zunehmend auch intelligente Prüfverfahren gefordert, die es erlauben, benutzerabhängige Bedienfehler / subjektive Dateninterpretation zu minimieren und weitgehend ungeschultes Bedienpersonal einzusetzen. Selbst bei gut beherrschten Prozessen kann sich aus dem Ersatz der stichrobenbasierten statistischen Prozesskontrolle (SPC) durch eine prozessintegrierte 100%-Prüfung ein Kostenvorteil ergeben, wenn dadurch die Weiterverarbeitung fehlerhafter Teile vollständig vermieden wird. Die Prozessüberwachung und -beherrschung anhand zerstörungsfreier Prüfgrößen stellt daher ein Schlüsselelement im Zuge der Optimierung von Qualität, Produktivität und Kosten in der modernen industriellen Fertigung dar.
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