08.02.2010

AICON 3D Systems GmbH

Schnelle Kontur-Prüfung von Kunststoffleitungen bei TI Automotive

Quality Engineer Daniel Bock

TI Automotive ist, wie der Name schon verrät, eine fest etablierte Größe im Automobilsektor. Als Lieferant von Flüssigkeitstanks und Versorgungssystemen für Bremsen, Kraftstoffe und Klimaanlagen pflegt das Unternehmen einen engen Kontakt zu allen wichtigen Automobilherstellern der Welt. So verlassen heute knapp 30 Millionen Fahrzeuge jährlich die Werke mit eingebauter Technik von TI Automotive.

Am Standort Fuldabrück ist man auf den Prototypenbau von Kraftstoffleitungen spezialisiert. Da diese aus Kunststoff bestehen, werden sie nicht mithilfe einer herkömmlichen Biegemaschine gebogen, sondern thermisch umgeformt. Um die Qualitätssicherung des gesamten Umformprozesses bis hin zum fertigen Prototypen kümmert sich in Fuldabrück der Wirtschaftsingenieur Daniel Bock.

Er ist unter anderem dafür verantwortlich, dass die Geometrie des produzierten Prototyps einer Kraftstoffleitung entsprechend der Vorgaben absolut maßhaltig ist. Um die Kontur zu kontrollieren, wird der Prototyp in zwei Stadien gemessen: einmal direkt nach der thermischen Unformung, das zweite Mal nach der Montage von Anbauteilen.

Früher wurden diese Messungen mithilfe von Lehren und so genannten Standaufbauten vorgenommen. Daniel Bock berichtet: „Bei den traditionellen Methoden hing das Messergebnis stark vom Werker ab. Zudem entsprachen die daraus abgeleiteten Messreports nicht mehr den aktuellen Anforderungen an Nachprüfbarkeit. Die naheliegendste Idee war, die Leitungen in Zukunft mit einem Messarm zu überprüfen, also durch Antasten von vordefinierten Messstellen. Allerdings konnten wir bei Dienstleistern beobachten, dass diese Messungen enorm aufwendig sind und somit viel kostbare Zeit in Anspruch nehmen. Ich habe mich ehrlich gesagt vor diesem Aufwand gescheut. Das ist keine Lösung für den Alltag in unserer Prototypen-Fertigung.“

Somit machte sich Daniel Bock auf die Suche nach einer anderen messtechnischen Alternative. „Durch frühere Projekte war ich bereits oberflächlich mit der optischen Messtechnik vertraut“, erzählt Daniel Bock. „Deshalb hielt ich es für gut möglich, diese auch für die Vermessung unserer Leitungen zu nutzen. Ich habe verschiedene Qualitätssicherungs-Messen besucht, um mich zu informieren. Dabei bin ich auf das optische Messsystem TubeInspect der Firma AICON 3D Systems gestoßen. Ursprünglich war AICONs Messzelle nicht auf die Messung von Kunststoffleitungen ausgelegt. Aber nach einem regen Informationsaustausch und einer klaren Definition unserer Anforderungen war

AICON sofort in der Lage, die Software des Messsystems dementsprechend zu erweitern. Seit Juni 2008 ist TubeInspect nun bei uns im Einsatz. Und wir können uns voll und ganz auf das Gerät verlassen.“

Bei TubeInspect handelt es sich um eine optische Lehre zur geometrischen Vermessung von umgeformten Rohren, Leitungen und Drähten. Zur Erfassung der Leitungsgeometrie wird der Prüfling einfach in der optischen Messzelle abgelegt. TubeInspect benötigt nur wenige Sekunden, um über hochauflösende Digitalkameras die Geometrie zu ermitteln. Eine leicht verständliche Ergebnisgrafik ermöglicht dem Nutzer eine eindeutige Beurteilung des Messergebnisses an Ort und Stelle.

Kunststoffrohre stellen eine Herausforderung für Messmaschinen dar, denn das Material ist flexibel, und so gehen Geraden und Bögen der Leitung geradezu fließend ineinander über. Um hier genaue Messwerte für einen Soll- / Ist-Vergleich und eine Aussage über die Verbaubarkeit entsprechend einer Lehrenprüfung zu erhalten, muss das Messgerät die Elastizität der Kunststoffleitung berücksichtigen. In der Software von TubeInspect kann der Anwender nun einen materialspezifischen Elastizitätswert einstellen, der die flexiblen Eigenschaften der Leitung widerspiegelt. So werden hochgenaue Messergebnisse erzielt.

Bei TI schätzt man vor allem den enormen Zeitgewinn durch den Einsatz von TubeInspect. Zum einen lässt sich jeder Prototyp einer neuen Kunststoffleitung sofort mit dem Gerät messen. Die Anfertigung von leistungsspezifischen mechanischen Lehren und die damit verbundene Wartezeit bis zur Herstellung der Lehre gehören der Vergangenheit an. Zum anderen ist TI Automotive nun mit TubeInspect in der Lage, sehr früh Fehler in der Leitungsgeometrie zu erkennen. „Mit TubeInspect können wir unsere Lieferanten frühzeitig bei der Herstellung der Biegeformen unterstützen, denn schon das Nullrohr lässt sich problemlos messen. So können unsere Lieferanten die Biegeformen sofort passgenau anfertigen“, sagt Daniel Bock.

Zudem erfüllt TubeInspect die Anforderungen hinsichtlich der Nachprüfbarkeit der Messergebnisse. Der automatisch generierte Mess-Report lässt keinen Raum für Interpretation durch den Anwender. Daniel Bock meint aus Erfahrung: „Die Kunden wollen einen Nachweis haben, wie konturgenau eine Leitung ist. TubeInspect gibt eine Koordinatentabelle aus, die jedermann gegenprüfen kann – also auch unsere Kunden. Das stellt jeden Kunden weit mehr zufrieden als die althergebrachten Reports. Da einige unserer Kunden, zum Beispiel Volkswagen, auch eine TubeInspect Messzelle besitzen, ergeben sich sogar Synergie-Effekte.“

Abschließend fasst Daniel Bock zusammen: „TubeInspect bringt uns, gerade in der Angebotsphase, einen echten Wettbewerbsvorteil. Wir möchten unser optisches Messgerät nicht mehr missen.“