Was macht das VMM zur bevorzugten Wahl für Fertigung mit hoher Teilevielfalt und geringen Losgrößen?

Die Fertigung ist heute sehr anders als noch vor 20 Jahren. Es ist mittlerweile selten, monatelang denselben Teil auf einer Produktionslinie herzustellen. Stattdessen herrscht nun ein ständiger Auftragsfluss, und die Produktion ist deutlich vielfältiger. Ein Tag kann die Herstellung einer Charge präziser Halterungen umfassen, am nächsten Tag eine Serie kunststoffbasierter Gehäuse und am übernächsten Tag eine Reihe kundenspezifischer Komponenten für einen Prototypen. Diese ständige Vielfalt wird als High-Mix-Low-Volume-Produktion bezeichnet und stellt eine einzigartige Herausforderung für die Qualitätsprüfung dar.

Ältere, traditionelle Messwerkzeuge basieren auf dem Konzept der Wiederholgenauigkeit. Sie sind sehr effektiv bei sich wiederholenden Aufgaben, bei denen immer wieder dasselbe Objekt gemessen wird. Vielfalt jedoch steht im Gegensatz zur Wiederholgenauigkeit. Wenn jeder Auftrag unterschiedlich ist, benötigen Sie Messwerkzeuge, die für eine schnelle Anpassung konzipiert sind und Sie nicht dafür bestrafen, zwischen verschiedenen Teilen zu wechseln. Genau hier überzeugt die VMM – also die Videomessmaschine.

Das Messproblem in Umgebungen mit hoher Variantenvielfalt

Beginnend mit Umgebungen mit hoher Variantenvielfalt und geringen Stückzahlen sehen wir die Realität auf der Shopfloor-Ebene. Die Mitarbeiter müssen ständig ihre Aufgaben wechseln, um sich verschiedenen Komponenten zu widmen. Jede Komponente weist unterschiedliche Formen, kritische Merkmale und Prüfanforderungen auf. Mit manuellen Werkzeugen wie Messschiebern und Mikrometern stellt jedes neue Teil eine neue Lernerfahrung dar. Die Mitarbeiter müssen lernen, wo gemessen werden muss, wie das Teil gehalten wird und wie die Daten dokumentiert werden. Stellen Sie sich vor, dies innerhalb einer Woche für zehn, zwanzig verschiedene Aufträge durchführen zu müssen. Das ist eine große, ineffiziente Zeitschleuder.

KMGs (Koordinatenmessmaschinen) sind äußerst präzise, weisen jedoch auch Nachteile auf, die berücksichtigt werden müssen. Fast jedes neue Bauteil erfordert eine spezielle Halterung, die eigens für dieses Bauteil konstruiert werden muss. Zudem ist Zeit für die Programmierung des Bauteils erforderlich. Bei kleinen Losgrößen übersteigt die Einrichtungszeit in der Regel die Zeit, die für die Prüfung des Bauteils benötigt wird. Und angesichts der zahlreichen unterschiedlichen Aufgaben, die Sie im Laufe eines Monats ausführen, stellt diese Methode keine besonders nachhaltige Lösung dar.

In dieser Branche legen Hersteller Wert auf Messwerkzeuge, die keine aufwändige Einrichtung erfordern. Sie möchten problemlos von einer Aufgabe zur nächsten wechseln können, ohne stundenlang Vorrichtungen, Halterungen und Programme einrichten zu müssen. Videomessmaschinen revolutionieren diesen Prozess.

Weniger warten, mehr messen

Messvideosysteme (VMMs) bieten im Vergleich zu KMGs (Koordinatenmessgeräten) den größeren Vorteil, dass sie keine physischen Vorrichtungen benötigen. Herkömmliche taktile Tastkopf-KMGs müssen genau wissen, wo sich das Werkstück im Raum befindet. Dies bedeutet in der Regel, das Werkstück fest einzuspannen oder es in eine maßgeschneiderte Halterung einzulegen. Bei kleinen Serien kann die Zeit, die für die Konstruktion und Fertigung dieser Halterung benötigt wird, länger sein als der eigentliche Prüfvorgang.

VMMs funktionieren anders: Sie nutzen einen optischen Messansatz (OM). Sie platzieren das Werkstück einfach auf dem Messstage. Sobald die Kamera ein Bild des Werkstücks aufnimmt, erkennt die Software dessen Position unmittelbar. Es ist weder erforderlich, das Werkstück einzuklemmen, noch eine maßgeschneiderte Halterung herzustellen. Das ist alles: Sie legen das Werkstück ab – und messen. Diese Flexibilität, Teile ohne aufwändige Vorbereitung messen zu können, spart viel Zeit. Tatsächlich verringert sie den Engpass bei der Prüfung und bringt diese mit dem Produktionsfluss in Einklang.

Schnelle Programmierung für wechselnde Komponenten

Eine zusätzliche Herausforderung bei der Hoch-Mix-Produktion ist die Programmierung. Bei herkömmlichen Koordinatenmessmaschinen (KMM) stellt die Erstellung eines Messprogramms für ein neues Teil fast schon eine Kunst dar. Sie müssen das Koordinatensystem festlegen, die Taststellen vorgeben und die Messabläufe definieren. Für ein Teil, das zehnmal gefertigt wird, erscheint die Programmierung als unverhältnismäßiger Aufwand.

Videomessmaschinen eliminieren diesen Aufwand. Ihre Software ist benutzerfreundlich gestaltet. Anwender können Messabläufe mit nur wenigen Mausklicks über die jeweiligen Merkmale erstellen. Die Software bietet zudem eine automatische Messfunktion für grundlegende geometrische Formen, sodass ein neues Teil mit komplexer Geometrie schnell ohne manuellen Programmieraufwand inspiziert werden kann. Der Softwareanwender konzentriert sich auf die Messung und nicht auf die Programmierung der Software.

Umgang mit einer Vielzahl von Teilegrößen

Bei der Fertigung mit hoher Variantenvielfalt ist es schwierig, das nächste zu produzierende Teil vorherzusagen. Es kann sich um ein kleines Teil handeln – beispielsweise einen Stecker, der zwischen den Fingern gehalten werden kann – oder um ein großes Teil, beispielsweise ein Gehäuse, das mehrere Zoll lang ist. Ein gutes Messgerät muss beide Extremfälle bewältigen können und dabei weiterhin präzise bleiben.

Video-Messmaschinen wurden unter Berücksichtigung dieser Flexibilität konzipiert. Sie verfügen über Messplattformen, die sämtliche Größen abdecken. Ihr zoombarer optischer System ermöglicht sowohl eine klare Darstellung feiner Details als auch größerer Merkmale. Einige Modelle besitzen sogar ein Dual-Vergrößerungssystem mit breitem Sichtfeld und hoher Auflösung in einer einzigen Konfiguration. Das bedeutet, dass man nicht separate Maschinen für kleine und große Teile benötigt – eine einzige Video-Messmaschine (VMM) erfüllt beide Anforderungen. Für einen Betrieb mit großer Variantenvielfalt stellt dies einen praktischen Vorteil dar.

Zuverlässige Präzision ohne Notwendigkeit einer ständigen Neukalibrierung

Ungeachtet des verwendeten Messgeräts und der Messmethode steht die Genauigkeit im Vordergrund. In Umgebungen mit hoher Variantenvielfalt können die zu messenden Teile aus unterschiedlichen und wechselnden Materialien bestehen, beispielsweise aus Metall, Kunststoff und Gummi. Jedes dieser Materialien weist eine spezifische Wechselwirkung mit Messgeräten auf. Tastsonden können gummiartige Materialien verformen, während manuelle Messungen von der Erfahrung und Ermüdung des Bedieners beeinflusst werden.

Die Messung durch Vergrößerung berührt das Bauteil nicht, sondern erfolgt stattdessen mittels Licht und hochauflösender Kameras. Das bedeutet konsistente Ergebnisse – egal ob gehärteter Stahl oder weicher Kunststoff. Keine Taststiftverformung, keine Bauteilverformung und keine Variation durch den Bediener. Sobald die Maschine kalibriert ist, behält sie diese Genauigkeit bei, da die durch weiche oder harte Teile verursachte Variation nahezu eliminiert wird. Diese Konsistenz ist entscheidend, wenn Sie für anspruchsvolle Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau oder Medizintechnik produzieren. Sie stärkt das Vertrauen in Ihre Qualitätsdaten.

Fertigungshalle: Messung durch Vergrößerung – praktische Beispiele.

Der Wert ist nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch – direkt in den Händen der Anwender. Ein Kunde berichtete, dass das Gerät seine Qualitätskontrollmaschine verändert habe. Er erklärte, dass die Inspektionszeit dadurch um 40 Prozent gesenkt werden konnte, bei gleichbleibend hoher Präzision. Ein weiterer Kunde betonte, dass die Maschine sowohl kleine Komponenten als auch große Werkstücke zuverlässig und ohne Einbußen bei der Genauigkeit vermesse. Diese hohe Mischungsflexibilität entspricht genau dem, was sie suchen.

Werkstattinhaber werden Ihnen sagen, dass Zeit die wichtigste Ressource in ihrem Geschäft ist. Jede Lösung, die die Rüstzeit minimiert, die Programmierung vereinfacht und konsistente sowie zuverlässige Ergebnisse liefert, ist von unschätzbarem Wert. Dies ist der Hauptgrund dafür, dass sich Werkstattinhaber zunehmend der Videomess-Technologie zuwenden.

Für Vielseitigkeit konzipiert.

Flexibilität ist grundlegend für Video-Messtechnologien, und genau das macht sie so nützlich. Durch ihr Design müssen Sie nicht Millionen Iterationen desselben Probekörpers durchführen. Sie müssen keine unnötige Zeit mit der Programmierung verbringen, und Sie müssen für jede Aufgabe keine speziell angefertigten Halterungen konstruieren. Sie können die Probe einfach platzieren, die Messung vornehmen und anschließend zur nächsten Probe übergehen. Diese scheinbare Einfachheit ist das Ergebnis fortschrittlicher optischer Ingenieurleistung und intelligenter Software, die den Großteil der mühseligen Aufgaben übernimmt.

Flexibilität ist für Unternehmen, die in einer Hoch-Mix-Niedrig-Volumen-Produktion fertigen, keine nette Zusatzfunktion – sie ist eine grundlegende Anforderung. Sie ermöglicht es diesen Unternehmen, ein breiteres Spektrum an Aufträgen anzunehmen, auf sich wandelnde Kundenanforderungen zu reagieren und eine konsistente Qualität sicherzustellen.

Fazit

Der Trend hin zu einer Fertigung mit hoher Variantenvielfalt bei geringen Stückzahlen bleibt bestehen. Tatsächlich ist er bereits zum Standard in der Fertigung geworden. Erfolgreich in diesem Umfeld sind Betriebe, die in anpassungsfähige Lösungen investieren. Ein Video-Messgerät ist hierfür ein hervorragendes Beispiel: Es entfällt der zeitaufwändige Einsatz von Spezialvorrichtungen; es ist einfach zu programmieren; es eignet sich für Bauteile aller Größen; und schließlich ist es zuverlässig – es liefert stets dieselbe Messgenauigkeit, unabhängig vom Werkstoff und selbst bei Bauteilen unterschiedlicher Geometrie.

Für moderne Fertigungsprozesse geht die Funktionalität des Video-Messgeräts (VMM) weit über die eines reinen Messwerkzeugs hinaus. Es handelt sich um ein flexibles System, das Ihren Qualitätsstandard schützt und einen nahtlosen Wechsel zwischen verschiedenen Aufträgen ermöglicht. Aus diesen Gründen wird es besonders für Aufträge mit hoher Variantenvielfalt bei geringen Stückzahlen ausdrücklich empfohlen.