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12-2021

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Test- und Prüfsysteme zur Kalibrierung, Validierung und Qualitätssicherung Test- und Prüfsysteme von AMC bilden als Kombination aus Hard- und Software einen wichtigen Bestandteil von Fertigungsanlagen Ein Beispiel: Die Überwachung der Anlage soll mittels Edge-Technologie von überall aus möglich sein. Diesen Anforderungen kann man nur mit modernen Betriebssystemen begegnen, doch ist die bisher verwendete Software dazu in der Lage? Besteht Kompatibilität zwischen der modernisierten Hardware und den eingesetzten Treibern? AMC beantwortet diese und noch viele weitere Fragen und erarbeitet zusammen mit seinen Kunden die optimale Lösung und unterstützt bei der Umsetzung. Bedienerführung Dabei sind sie in die übergeordneten ERP- und Steuerungs systeme eingebunden um bei hohen Taktzeiten die Fertigungsdokumentationen bereit zu stellen und somit eine hohe Qualität zu gewähr leisten. Da diese Anlagen auf lange Laufzeiten ausgelegt sind, kommt es zu zusätzlichen Anforderungen. Anhaltender Fertigungsdruck Über die lange Laufzeit von Testund Prüfsystemen können sich die Vorgaben und Aufgaben für die Prüfungen ändern. Neue Anforderungen seitens des Kunden können beispielsweise weitere Prüfungen, höhere Präzision von Messwerten, kürzere Prüfzeiten und geringerer Personalaufwand durch einen erhöhten Automatisierungsgrad sein. Eine Optimierung des Prüfprozesses erhöht die Ausbringung und kann dadurch die laufenden Kosten senken. Es gilt Ausfälle der Anlage zu verhindern, da diese beträchtliche Probleme verursachen können und ungeplante Aktionen der Bearbeiter erfordern. Geplante Wartungszeiträume und vorrausschauende Modernisierung hingegen sichern die Ausbringungszeit. Auf diese Situationen müssen Test- und Prüfsysteme reagieren können. Notwendige Modernisierung Modernisierungen können notwendig werden, wenn die Anlagen nicht mehr angepasst werden können oder die verwendeten Bauteile des Produktes seitens der Hersteller abgekündigt wurden. Im Zuge eines Umbaus der Anlage oder eines Austauschs solcher Bauteile entstehen neue Anforderungen seitens des Kunden. Diese geplanten Stillstandszeiten können auch dazu genutzt werden, neue Schnittstellen und neue MSR-Technik zu integrieren und dadurch die Lebenszeit von Anlagen maßgeblich zu verlängern. Doch nicht nur die eingesetzte Hardware kann altern oder den neuen Anforderungen nicht mehr gerecht werden, auch die Software in Form von Betriebssystemen und der anlagenspezifischen Testsysteme unterliegen ihrem stetigen Life-Cycle. Auch hier ist eine Anpassung an die neuen Gegebenheiten wichtig. Test- und Prüfsysteme beispielsweise, welche als autark lauffähig errichtet wurden, sollen nun im Zeitalter des Industrial Internet of Things (IIoT) an die ERP-Systeme angeschlossen werden. Hierbei ist es sinnvoll die Unterstützung eines erfahrenen Partners wie AMC in Anspruch zu nehmen. Wird eine Modernisierung von Prüfsystemen und Test-Sequenzern angegangen, sind auch die Bedien-Oberflächen zu betrachten. Für eine moderne Darstellung auf den vielfältig verfügbaren Endgeräten sind zeitgemäße Designs unter Beibehaltung von Funktionalität und Anwenderführung unabdingbar. Die Bedienung sollte ergonomisch sein und dabei schnell erfolgen können. Durch die optimale Gestaltung der Oberfläche sollen Fehlbedienungen vermieden werden. Dabei helfen auch Zugriffsrechte, die dem Anwender nur die für ihn relevanten Funktionen anzeigen. Diese spezialisierte Rechte-Matrix mit vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten ist nun Stand der Technik und wird von AMC seit mehreren Jahren erfolgreich eingesetzt. 32 PC & Industrie 12/2021

Digitale Holographie in der Produktion Qualitätssicherung Dr. Alexander Bertz, Gruppenleiter am Fraunhofer IPM. „Als Erweiterung der klassischen Interferometrie bietet die digitale Holographie eine weitere sehr nützliche Eigenschaft: Die rekonstruierte Wellenfront lässt sich numerisch propagieren. Das bedeutet: Man kann auch nach erfolgter Aufnahme die Schärfenebene in den digitalen Daten beliebig verschieben. Das hat viele Vorteile für die industrielle Anwendung – vor allem in der Linie.“ Vielfältig einsetzbar Forscher des Fraunhofer IPM in Freiburg geben in der Zeitschrift „Light: Advanced Manufacturing“ einen aktuellen Überblick über das industrielle Anwendungsspektrum der digitalen Holographie mit mehreren Wellenlängen. Digital-holographische Messsysteme unterscheiden sich von anderen optischen Sensoren durch ihre hohe Messgenauigkeit bei gleichzeitig kurzer Messzeit. Die digitale Holographie hat sich im letzten Jahrzehnt zu einer der schnellsten und gleichzeitig genauesten Methoden für die Erfassung der Oberflächentopographie von Bauteilen in der Produktions linie entwickelt. Wie es dazu kam, beschreiben Messtechnikexperten von Fraunhofer IPM nun in einem Übersichtsbeitrag in der Zeitschrift „Light: Advanced Manufacturing“. Dort stellen sie verschiedenste industrielle Anwendungen digital-holographischer Sensoren vor – von der ersten Installation in der Fertigung von Dichtflächen für den Auto motive-Bereich im Jahr 2015 bis zum aktuellen Einsatz in der hochpräzisen Prozessorfertigung im Jahr 2021. Das Alleinstellungsmerkmal digital-holographischer Sensoren ist die submikrometergenaue Inline-Messung auf makroskopischen Messfeldern. Inzwischen sind derartige Messsysteme so kompakt und so robust, dass sie auch in 5-Achs-Werkzeugmaschinen zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden können. Höheninformation exakt ermitteln Bei holographischen Messungen wird die Höheninformation eines Objekts aus der Phase des am Prüfobjekt reflektierten bzw. gestreuten Laserlichts gewonnen. Durch den geschickten Einsatz mehrerer Laser mit unterschiedlichen Wellenlängen können auch makroskopische Objekte mit Submikrometergenauigkeit vermessen werden. „Digital-holographische Messungen funktionieren sowohl auf spiegelnden als auch auf matten Oberflächen. Diese Unabhängigkeit von der Probenrauigkeit und die Möglichkeit, auch steile Flanken zu messen, machen das Verfahren in der industriellen Fertigung universell einsetzbar“, sagt Generell kann die digitale Mehrwellenlängenholographie alle Anwendungen erschließen, in denen mehrere quadratzentimetergroße Messfelder mit Submikrometergenauigkeit topographisch erfasst und geprüft werden müssen. Die vergleichsweise sehr kurzen Messzeiten von deutlich unter einer Sekunde erlauben eine quantitative 100-Prozent- Prüfung in der Linie, wo bislang nur Stichprobenprüfungen möglich sind. Originalveröffentlichung: M. Fratz, T. Seyler, A. Bertz, D. Carl, Digital Holography in Production: An Overview. Light: Advanced Manufacturing 2, Article number: 15 (2021). https://doi.org/10.37188/ lam.2021.015 • Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM www.ipm.fraunhofer.de Das Benutzermanagement wird also in modernen Prüfsystemen immer wichtiger. Einricht- und Anlernmodi sind ebenso gefragt wie der Übergang zum Automatik-Modus und automatische Selbstüberwachung durch die eingesetzte Prüf-Software. Nachverfolgbarkeit / Qualitätssicherung Erfolgte Prüfungen und Bauteiltests können durch spezialisierte Software protokolliert und ausgewertet werden. Die Ergebnisse werden in verschiedenen Datenbanken gespeichert und stehen zur Auswertung bereit. Die Erweiterung der Qualitätssicherung auf neu definierte Parameter unter Beachtung der Ausbringrate kann dabei ebenso erfolgen wie die Erhöhung der Wiederholgenauigkeit bei Wiederholungsprüfungen um die Prüfmittelfähigkeit des Test- und Prüf systems zu erhalten. Zur Wiederholgenauigkeit gehört neben der laufenden Dokumentation der Prozess parameter auch eine regelmäßige Bauteilkontrolle und die Dokumentation der Vorgabewerte der Fertigung. Dabei lassen sich Parameteränderungen und Bauteilkontrolle mit den von AMC eingesetzten Prüfsystemen stets kombinieren. Ob Dokumentation in einem druckfähigen Protokoll, als Rückmeldung an übergeordnete Anlagensteuerungen und Leitrechner oder als optische Rückmeldung an das Bedienpersonal, AMC unterstützt bei der Erfüllung jeder Prüfaufgabe! Gestaltungsfreiheit bei der Systemlösung und Anlagenkommunikation Dank der Vielfältigkeit der eingesetzten Sequencer-Lösung für die Ausführung eigener Prüfschritte und der umfangreichen Erfahrung bei AMC besteht eine breite Auswahl an Kommunikationsschnittstellen: • Windows-basierte Sequenzer- Lösungen mit abgesetzter Prüf- Hardware • Anlagenkommunikation mit SIEMENS-Steuerungen • Abgesetzte, selbstständige PAC- Lösungen mit direkter Prozesskopplung • Präzisionsmessung von Prozessdaten über Bussysteme • AMC - Analytik & Messtechnik GmbH Chemnitz info@amc-systeme.de www.amc-systeme.de PC & Industrie 12/2021 33

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