Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
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Smarte Produktion mit passender Sensorik

Die Integration von Sensorik ermöglicht eine Echtzeitüberwachung der Produktionsprozesse. Sensoren liefern präzise Daten aus der Produktion und vom Produkt, die automatisiert erfasst und analysiert werden. Dies führt zu einer höheren Effizienz und einem optimierten Materialeinsatz, da Probleme frühzeitig erkannt werden können. Außerdem sind Produktionsprozesse flexibler und anpassungsfähiger, was bedeutet, dass sie sich schneller an wechselnde Anforderungen anpassen lassen.

Ihre Vorteile auf einen Blick:

Die Integration smarter Sensorik in die Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle bietet Ihrer Produktion folgende Vorteile:

  • Echtzeitüberwachung: Smarte Sensoren ermöglichen die kontinuierliche Überwachung von Produktionsparametern in Echtzeit, was sofortige Anpassungen und Optimierungen erlaubt.
  • Fehlererkennung: Durch fortlaufende Datenanalysen können Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor sie zu größeren Problemen führen.
  • Effizienzsteigerung: Automatisierte Messungen reduzieren den manuellen Aufwand und beschleunigen die Produktionsprozesse, was zu einer höheren Effizienz führt.
  • Verbesserte Produktqualität: Kontinuierliche Qualitätskontrollen sorgen dafür, dass Produkte den festgelegten Standards entsprechen, wodurch die Ausschussrate verringert wird.
  • Datenanalyse: Die gesammelten Daten können analysiert werden, um Trends zu erkennen und fundierte Entscheidungen zur Prozessoptimierung zu treffen.
  • Ressourcenschonung: Durch präzisere Kontrollen können Ressourcen effizienter eingesetzt und Abfälle minimiert werden.
  • Flexibilität: Smarte Sensorik ermöglicht eine schnellere Anpassung an Veränderungen in der Produktion oder Kundenanforderungen.

Welche Messtechnik benötigt Ihre Produktion?

Das am Fraunhofer IPT entwickelte Strategietool zur systematischen Auswahl und zum optimalen Einsatz produktionsbegleitender Messtechnik ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für eine wirtschaftlichere, effizientere und zukunftssichere Produktion. Das Tool besteht aus drei speziell entwickelten Modulen, die präzise auf die Anforderungen produzierender Unternehmen zugeschnitten sind. Der gezielte Einsatz dieser Module ermöglicht es produzierenden Unternehmen, ihre Produktqualität zu steigern, Ausschusskosten zu senken und sowohl Normen als auch branchenspezifische Vorschriften zu erfüllen. Gleichzeitig wird die Effizienz maximiert, die Betriebskosten gesenkt und die technologische Wettbewerbsfähigkeit gesichert. Darüber hinaus ermöglicht das Tool eine nahtlose Integration in bestehende Prozesse, unterstützt Innovationsstrategien und bietet eine herstellerunabhängige, maßgeschneiderte Unterstützung.

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Identifizierung des Anwendungsfalls und Ist-Zustand Analyse

© Fraunhofer IPT

Der Ausgangspunkt für die Entwicklung einer maßgeschneiderten Sensoriklösung ist eine detaillierte Bestandsaufnahme, da jede Produktion mit spezifischen Herausforderungen und Anforderungen an die Messtechnik konfrontiert ist. Aus diesem Grund analysieren wir zunächst, welche Prüfmerkmale in Ihrem Prozess besonders kritisch sind. Hierbei berücksichtigen wir Faktoren wie Umgebungseinflüsse, Taktzeiten und verfügbare Einbauflächen für Sensoren.

In der Automobilproduktion beispielsweise ist eine zuverlässige Spaltmaßmessung von essenzieller Bedeutung, während in der Lebensmittelindustrie die Kontrolle von Temperatur und Feuchtigkeit über die Produktqualität entscheidet.Durch eine genaue Erfassung dieser Rahmenbedingungen schaffen wir die Basis für eine präzise und effektive Sensoriklösung.

    • Identifikation der Prüfmerkmale und Umgebungsbedingungen
    • Untersuchung von Taktzeit, Bauraum und Materialanforderungen

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    Entwicklung Ihres individuellen Sensorikkonzepts

    Sofern die Anforderungen definiert sind, wird mit der Entwicklung einer optimalen Messstrategie begonnen. Im Rahmen dessen wird ermittelt, ob eine Inline- oder Offline-Messung besser geeignet ist. Eine Inline-Messung kann beispielsweise in der Metallverarbeitung dabei helfen, Produktionsfehler unmittelbar zu erkennen und Ausschuss zu vermeiden.

    Darüber hinaus werden wirtschaftliche und technische Aspekte verschiedener Sensorlösungen analysiert und eine Marktübersicht zu den besten verfügbaren Technologien erstellt. Ein strukturiertes Auswahlverfahren stellt sicher, dass die Sensoriklösung nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich optimal zu Ihrem Unternehmen passt.

    • Bestimmung des Prüfkonzepts (Inline-/Offline-Messung)
    • Technische und wirtschaftliche Evaluierung
    • Marktanalyse und Bewertung kommerzieller Lösungen

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    Inbetriebnahme und Übergabe

    Die beste Messstrategie kann nur dann ihr volles Potenzial ausschöpfen, wenn sie reibungslos in die bestehende Produktion integriert wird. Aus diesem Grund bieten wir auch eine umfassende Begleitung bei der Umsetzung an.

    Dies umfasst die Auswahl einer geeigneten kommerziellen Sensoriklösung oder die Entwicklung einer maßgeschneiderten Sonderanfertigung, die spezifisch auf Ihren Anwendungsfall abgestimmt ist. Bei Bedarf kann zudem eine Software zur Analyse der relevanten Parameter entwickelt werden.

    Die Sensorlösung wird anschließend vor Ort mit der entsprechenden Soft- und Hardware implementiert und in Betrieb genommen. In einem abschließenden Validierungsprozess wird überprüft, ob die erhobenen Messwerte zuverlässig und reproduzierbar sind.

    Damit Ihre Mitarbeitenden die neuen Systeme sicher bedienen können, bieten wir Ihnen praxisnahe Schulungen an, die den nachhaltigen Einsatz der Sensorik garantieren.

    • Auswahl und Entwicklung der passenden Sensoriklösung
    • Implementierung und Inbetriebnahme
    • Validierung und Optimierung der Messergebnisse
    • Schulung der Mitarbeitenden für eine nachhaltige Nutzung

     

     

     

     

     

    Jedes dieser Module kann als eigenständige Maßnahme durchgeführt oder als Teil eines umfassenden Optimierungsprozesses betrachtet werden. Dadurch bieten wir maximale Flexibilität, um Ihre spezifischen Herausforderungen bestmöglich zu lösen.

    Kontaktieren Sie uns jetzt und erfahren Sie mehr über Ihre individuelle Lösung für Ihre Sensorikfragestellung.

    Anwendungen in der Industrie

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    Minimierung von Produktionsfehlern durch Inline-Qualitätskontrolle

    Im Rahmen eines Industrieprojektes zur Minimierung von Produktionsfehlern durch Inline-Qualitätskontrolle wurde eine Gesamtlösung für die Produktion von Verbund-Spritzgussteilen entwickelt.

    Vorgehensweise 

    Zu Beginn des Projektes wurde eine detaillierte Anforderungsanalyse durchgeführt, um die spezifischen Anforderungen an die Sensorik, die äußeren Einflüsse und die Methoden der Datenerfassung zu definieren. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden geeignete Messtechniken ausgewählt und ein interferometrisches System entwickelt, das eine präzise Vermessung der Einzelteile der Spritzgusskomponenten ermöglicht.

    Ein zentraler Bestandteil des Projektes war die Implementierung einer automatisierten Datenanalyse, die eine frühzeitige Fehlererkennung während des Produktionsprozesses gewährleistet. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von Produktionsfehlern deutlich reduziert.

    Die Programmierung und Implementierung des Messsystems umfasste die Digitalisierung relevanter Prozessparameter sowie die Entwicklung einer benutzerfreundlichen Bedienoberfläche (GUI). Darüber hinaus haben wir das System nahtlos in die Produktionslinie integriert und einen Schalter implementiert, der das automatische Ausschleusen fehlerhafter Bauteile ermöglicht.

    Ergebnis

    Die Ergebnisse dieses Projektes führten zur Einführung einer maßgeschneiderten Messtechnik zur Erkennung von Defekten und Produktionsfehlern bei der Herstellung von Spritzguss-Kombinationsbauteilen. Durch die Inline-Integration wurde eine automatische Qualitätskontrolle etabliert, die ein effizientes Aussortieren fehlerhafter Teile ermöglicht. Dies trägt wesentlich zur Verbesserung der Produktqualität und zur Effizienzsteigerung des gesamten Produktionsprozesses bei.

    Mehr zu unserer Technologie

     

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    OCT

    Optische Kohärenztomographie (OCT) für hochauflösende tomographische Qualitätskontrolle

     

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    HSM

    Hochgeschwindigkeitsmikroskopie (HSM) für schnelle topographische Qualitätssicherung

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    Sondermesstechnik

    Komplexe Bauteilgeometrien und der Wunsch nach Messungen im laufenden Fertigungsprozess erfordern individuelle Messsysteme oder Prüfvorrichtungen, die häufig nicht am Markt erhältlich sind.

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