Produktionsmesstechnik – Bauteil- und Prozessüberwachung direkt am Werkstück

Basis einer jeden wettbewerbsfähigen Produktion sind modernste Fertigungsprozesse. Nur wer seine Leistungsfähigkeit laufend optimiert, gleichzeitig flexibel agiert und dabei die hohen Anforderungen an die Qualitätssicherung einhalten kann, wird auch zukünftig erfolgreich am Markt bestehen. Insbesondere die stetige Flexibilisierung des Produktionsablaufs und gestiegene Forderungen an die Qualitätssicherung stellen Unternehmen dabei vor neue Herausforderungen. Messsysteme, die diese Anforderungen unterstützen, sind daher für die Produktion der Zukunft unerlässlich.

Das Fraunhofer IPT arbeitet deshalb daran, Produktionsprozesse durch den Einsatz von Messtechnik effizienter zu gestalten, die Produktivität zu steigern und eine hohe Qualität zu garantieren. Messtechnik bildet damit eine Schlüsseltechnologie, um komplexe Produktionsprozesse erst möglich zu machen. Dabei bietet insbesondere die Produktionsintegration von messtechnischen Systemen einen technologischen Vorsprung. 

Ziel einer produktionsintegrierten Qualitätssicherung ist stets die Aufnahme und Auswertung relevanter Qualitätsparameter, möglichst in räumlicher und zeitlicher Nähe zum eigentlichen Produktionsprozess. Auf diese Weise im Takt der Produktion erfasste Istwerte können durch eine schnelle Aufbereitung dem Prozess erneut als Sollwert zur Verfügung gestellt werden und zur Regelung dienen. Dadurch lassen sich komplexe Fertigungsverfahren besser beherrschen und individuell an das Produkt anpassen.  

Produktions- und prozessintegrierte Messsysteme, intelligente Mess- und Regelstrategien und eine entsprechende informationstechnische Einbindung in das Produktionsumfeld beschleunigen die Reaktionszeiten auf Prozessänderungen und Soll-Abweichungen und ermöglichen damit eine vernetzte, adaptive Produktion.

Moderne Messtechnik für individuelle Herausforderungen

Am Fraunhofer IPT beschäftigen wir uns mit allen Fragen der produktionsbegleitenden Messtechnik sowie allen qualitätssichernden Maßnahmen in produzierenden Unternehmen. Dabei erarbeiten wir Lösungen sowohl für die Automobilindustrie, den Maschinen- und Anlagenbau oder die Luftfahrtindustrie als auch für die Medizin- und Biotechnologie. Dazu steht uns eine umfangreiche Ausstattung moderner Messsysteme zur Verfügung, mit denen wir nicht nur die Qualität gemeinsamer Projektergebnisse prüfen und sichern, sondern die wir auch zusammen mit unseren Partnern und Messtechnikanbietern optimieren und weiterentwickeln.

 

Optische Kohärenztomographie

Unsere OCT-Messsysteme überwachen Fertigungsprozesse, ohne dass das Werkstück ausgebaut werden muss oder der eigentliche Bearbeitungsprozess beeinflusst wird.

 

Sondermesssysteme

Bauteile mit den passenden Messmitteln zu prüfen ist eine wichtige Voraussetzung für eine sichere Produktqualität. Komplexe Geometrien und der Wunsch nach Messungen im Prozess erfordern individuelle Messsysteme.

Automatisierte Bildverarbeitung

Die Bildverarbeitung ist ein essentieller Teil der optischen Messtechnik, denn bei jedem auf Kameratechnik basierenden Messsystem müssen Bilder nicht nur aufgenommen, sondern auch ausgewertet werden. Das Fraunhofer IPT erforscht und entwickelt deshalb neue Auswertungsmethoden der Bildverarbeitung für messtechnische Aufgaben. Dazu gehören klassische Ansätze wie die Objekterkennung ebenso wie das dimensionale Messen und die Fehlerklassifikation, aber auch aktuelle Ansätze, die auf Deep-Learning-Methoden basieren.

 

High-Speed-Mikroskopie

Für Qualitätskontrolle und in Prüfverfahren lassen sich blitzschnelle Aufnahme großer Flächen mit mikroskopischer Auflösung aufnehmen.

Faseroptische Sensorik

Faseroptische Abstandssensoren können dazu genutzt werden, Messungen auf engsten Raum durchzuführen. Die Sensoren bieten eine große Flexibilität und sind dank ihrer Baugröße leicht zu integrieren.

 

Wellenfront-basierte Optikprüfung

Das Fraunhofer IPT nutzt zur Optikjustage einen Wellenfrontsensor. Dieser ist in der Lage, die Wellenfront des sich ausbreitenden Lichts abzubilden, anstatt ein Intensitätsbild aufzunehmen.

Messen und Prüfen

Präzises Messen ist unverzichtbar zur Qualitätsprüfung ein- und ausgehender Produkte – sowohl bei Serienbauteilen als auch bei prototypischen Prüflingen aus der Entwicklung. Und auch zielgerichtete Analysen und Verbesserungsmaßnahmen des Produktionsprozesses erfordern immer wieder präzise Messergebnisse. Sie haben individuelle Mess- und Prüfaufgaben? Wir stellen uns jeder Herausforderung. Sprechen Sie uns gerne an!

Einsatzfelder der Messtechnikverfahren in der industriellen Fertigung

Optimierung der Produktion

Indem Realdaten während der Fertigungsprozesse detailliert aufgezeichnet werden, lassen sich Muster aufdecken, die eine gezielte Adaption der Prozesse und der Prozessketten erlauben.

Zertifizierungspflichten nachzuweisen

Prozessketten wirtschaftlicher zu gestalten und zu zertifizieren sind Ziele, die in der Serienfertigung von Produkten mittels Echtzeit-Fertigungsdaten erreicht werden sollen.

Defekterkennung

Zur Erfassung produktionsbedingter Fehler bildet produktionsintegrierte Messtechnik das Kontrollglied einer Produktionslinie und ermöglicht es, die Qualität der gefertigten Produkte im Rahmen einer 100-Prozent-Prüfung zu evaluieren.