Fünf Tipps zur Entlastung von Koordinatenmessgeräten

Koordinatenmessgeräte sind hochpräzise und sehr leistungsfähige Prüfsysteme. Allerdings sind Sie auch nicht selten ein Nadelöhr im Qualitätsprüfungsprozess. Und nicht immer ist das CMM das zwingend erforderliche Prüfwerkzeug. Es lohnt sich daher, auch über alternative Prüftaktiken nachzudenken. In Fertigungsunternehmen bilden Qualitätssicherung und Teileprüfungen eine Grundvoraussetzung für die Abnahme durch den Kunden. Für die Durchführung dieser Kontrollen setzen Produktionsleiter zumeist Koordinatenmessgeräte (CMMs) ein, die zu den am häufigsten verwendeten Messgeräten für die Prüfung und Qualitätssicherung von gefertigten Teilen gehören.

Allerdings wird der vermeintlich kleine Abstecher vom Fertigungsbereich in das Messlabor schnell zu einem langen und mühsamen Umweg, da das CMM aufgrund der großen Anzahl von Vorgängen häufig überlastet ist. Abgesehen davon, dass es wegen des Programmieraufwandes und der Betriebszeiten kein besonders schnelles Messwerkzeug ist, müssen die oft sehr großen Teile für die Prüfung auch noch durch das CMM bewegt werden.
Diese unvermeidlichen Wege zum CMM und all die daraus resultierenden Verzögerungen erfreuen sich bei den Qualitätsverantwortlichen nachvollziehbarerweise keiner großen Beliebtheit, denn sie behindern diese bei der Ausführung ihrer Arbeit. Für einen Produktionsleiter stellt sich womöglich die Frage, wie sich solche CMM-Engpässe vermeiden lassen. Hier bieten sich fünf Taktiken an, die es ermöglichen, ein CMM zu entlasten und den Fertigungsprozess somit zu beschleunigen.
Zunächst ist es jedoch wichtig, sich die besonderen Merkmale von CMMs zu vergegenwärtigen:
• Vorteil: CMMs sind automatisierte, sehr präzise Messinstrumente.
• Einschränkung: CMMs sind stationäre Laborgeräte, was bedeutet, dass das zu messende Teil in das Labor verbracht werden muss. Außerdem gilt für CMMs ein bestimmter, nicht erweiterbarer Messraum.
Lösungen zur Entlastung eines CMMs müssen diese Besonderheiten berücksichtigen.

1. CMMs nur einsetzen, wenn es unbedingt notwendig ist
Welche Messungen müssen in Anbetracht der oben genannten Merkmale immer mit einem CMM durchgeführt werden und welche könnten gegebenenfalls auf alternative Lösungen umgelagert werden, die zwar weniger präzise, für bestimmte Anwendungen jedoch ausreichend sind?
Es empfiehlt sich, das CMM besonders dann einzusetzen, wenn hochpräzise Messungen gefordert sind, z.

B.:
• für abschließende Prüfungen
• für Berichte zur Einhaltung bestimmter Vorgaben
• für strittige Fälle

2. Alternative Lösungen suchen
Wurde die Anzahl der Prüfungen, die mit dem CMM durchgeführt werden, schon deutlich verringert, ist es sinnvoll, eine Palette an alternativen Messlösungen für die anderen Stufen des Fertigungsprozesses zusammenzustellen:
(a) Erstteilprüfung (FAI): Existiert hierfür eine alternative Lösung, lassen sich zahlreiche Messungen an einer deutlich höheren Anzahl von Teilen durchführen, ohne dabei auf die Kapazität des CMM beschränkt zu sein. Diese ergibt sich aus der Messzeit zuzüglich der Zeit, die für das Verbringen der Teile in das Labor aufgebracht werden muss.
(b) Massenproduktion mit systematischer Kontrolle: Mit einer alternativen Lösung lassen sich gute und schlechte Teile schnell und kostengünstig auseinanderdividieren. Nicht eindeutige Fälle können dann immer noch durch das CMM geprüft werden, um alle Zweifel auszuräumen. Allein mit dieser Taktik lässt sich das CMM um fast 80 % der zu messenden Teile entlasten.
(c) Massenproduktion mit stichprobenartiger Kontrolle: Eine alternative Lösung ermöglicht eine bessere Überwachung etwaiger Abweichungen, wodurch erforderliche Anpassungen frühzeitig ermittelt werden können, und sorgt so für eine lückenlose Erkennung zufälliger Fehler. Im Anschluss daran können CMMs eingesetzt werden, um komplexere Fälle zu beurteilen und entsprechende Korrekturmaßnahmen festzulegen.

3. Messgeräte verwenden, für die weniger Schulungen erforderlich sind
Da es sich bei einem CMM um ein komplexes Messinstrument handelt, kann es nur von umfassend geschulten und erfahrenen Anwendern bedient werden. Wenn stattdessen auf manchen Stufen bedienungsfreundlichere Werkzeuge eingesetzt werden, muss die Prüfung nicht unbedingt von einem speziell ausgebildeten CMM-Anwender durchgeführt werden.
Ein Messgerät, für das kein einschlägig erfahrener Techniker erforderlich ist und das sich einfacher bedienen lässt, kann von einer größeren Anzahl von Technikern verwendet werden, wodurch wiederum mehr Messungen vorgenommen werden können. Je mehr Messungen auf alternative Lösungen umgelagert werden können, desto häufiger wird das CMM für abschließende Prüfungen, abschließende Berichterstellung zur Einhaltung bestimmter Vorgaben und strittige Fälle zur Verfügung stehen.

4. Prüfungen direkt im Fertigungsbereich
Wie bereits erwähnt, sollten einige Messungen immer mit einem CMM durchgeführt werden. Werden solche Messungen benötigt, muss das CMM zur Verfügung stehen. Indem Messungen, die direkt im Fertigungsbereich erfolgen können, vorgezogen werden, wird die Verfügbarkeit des CMM erhöht. 
Wenn ein zu messendes Teil sehr groß ist und nur schwerlich bewegt werden kann, stellt sich die Frage, ob wertvolle Ressourcen dafür investiert werden soll, es in das Labor zu transportieren. In diesem Fall empfiehlt es sich, stattdessen ein tragbares Messwerkzeug zu verwenden, mit dem die Messung direkt im Fertigungsbereich durchgeführt werden kann.

5. Mehr Messungen bei Zwischenschritten
Bei jedem Schritt des Fertigungsprozesses können unterschiedliche Schwierigkeiten auftreten, z. B. Schrumpfungen und Verformungen oder Probleme mit der Stärke der Teile und der Qualität der Werkzeuge. Deshalb kommt das CMM sehr häufig zum Einsatz, wodurch es zu Beginn der Produktion zu zahlreichen Änderungen kommt, die zu einem erheblichen Engpass und einer damit einhergehenden Blockade des Fertigungsprozesses führen.
Indem bereits bei einzelnen Zwischenschritten Prüfungen durchgeführt werden, lässt sich zum einen ein solcher Engpass am CMM vermeiden und zum anderen der Druck verringern, der auf den Anwendern der Qualitätssicherung lastet. Diese können dann umfassendere und besser dokumentierte Prüfberichte erstellen und so die Überprüfung und Genehmigung durch den Kunden vereinfachen und beschleunigen. 
Dank tragbarer Messgeräte lassen sich auf jeder einzelnen Stufe des Fertigungsprozesses mehr Messungen durchführen. Tragbare Messgeräte stellen also eine ausgezeichnete Alternativlösung zur Entlastung des CMM und zur Verbesserung der Qualitätssicherung dar. Zu den am häufigsten verwendeten Messgeräten dieser Art gehören Messarme, Laser-Tracker, optische CMMs, 3D-Scanner und die Bildmessung. Mithilfe solcher tragbaren Technologien lassen sich zuverlässige und effiziente Messungen direkt im Fertigungsbereich und bei jedem Schritt des Fertigungsprozesses vornehmen.

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