Digitaler Messprojektor
zeigt die Qualität der Drehteile

Als vor vier Jahren ein weiterer Großauftrag anstand, war bei der Loga Präzisionsteile GmbH & Co. KG schnell klar, dass die Technik des Qualitätsmanagements aufgerüstet werden muss. Die beiden Geschäftsführer Michael und Peter Loga suchten ein Gerät, das ihren Anforderungen exakt entspricht und gleichzeitig eine deutliche Verbesserung der bestehenden Qualitätsprüfung ermöglicht. Mit dem digitalen Messprojektor IM-6225 von Keyence eröffneten sich neue Dimensionen der Qualitätsprüfung. Die Ergebnisse liegen wesentlich schneller vor, und sie bieten dem Werker eine höhere Sicherheit. Aufgrund der hohen Zufriedenheit wurde jetzt in einen weiteren Keyence-Messprojektor investiert.

Die Loga Präzisionsteile in Denkingen, Kreis Tuttlingen, steht für Qualität. Die Drehteile, die aus der Produktion kommen, sind bereits von höchster Güte. Eine kontinuierliche Prüfung überwacht nicht nur die Fertigung, sondern garantiert auch einen lückenlosen Qualitätsnachweis.

Rund 10 Millionen Drehteile, zum Beispiel für Kraftstoffleitungen, hydraulische Anwendungen oder Hülsen für die Dieseleinspritztechnik verlassen jährlich das schwäbische Werk. Die bisherige Messtechnik war zum Engpass geworden und behinderte die Weiterentwicklung des Unternehmens. So bestand Handlungsbedarf, um eine höhere Wertschöpfung zu erreichen und gleichzeitig den Ausstoß zu erhöhen.

Kunden verlangen nicht nur einwandfreie Produkte, sondern auch einen vollständigen Qualitätsnachweis bei noch kürzerer Lieferzeit. Früher hieß es: Zeit ist Geld! Heute steht die Zeit als Garant einer stabilen Kundenbeziehung. Je schneller Top-Qualität geliefert wird, desto beständiger ist die Kundenbeziehung. Deshalb ist die Gestaltung der Prüfprozesse für eine zukunftsfähige Produktion von großer Bedeutung. Um bei einer hohen Kapazitätsauslastung den Auftrag zügig auszuführen und die Produktion nicht ins Stocken zu bringen, müssen die Messprozesse schnell und effizient sein.

Die Fertigungszeit bei Loga Präzisionsteile beträgt durchschnittlich 60 Sekunden, bei komplexeren Drehteilen maximal fünf Minuten. Der Mitarbeiter kontrolliert die produzierten Teile stichprobenartig mittels statistischer Prozesslenkung (SPC) und anhand eines praxiserprobten Zeitplans. Bei einem Schlauchnippel, ein Dauerläufer der Firma Loga, sind es beispielsweise 55 Maße, die exakt stimmen müssen. Um diese Merkmale zu kontrollieren, benötigte der Mitarbeiter früher mehr als 15 Minuten – also wesentlich länger als zur Produktion. Diese Zeit kann jetzt anderweitig produktiv genutzt werden. Mit dem „Keyence“, wie der digitale Messprojektor unter den Mitarbeitern genannt wird, ist eine neue Zeitrechnung angebrochen: In 19 Sekunden ist der Prüfvorgang erledigt – „alles I.O.“

Früher hatten nur Auserwählte Zutritt in einen fein säuberlich getrennten Messtechnikbereich. Diese Zeiten sind vorbei. Die Messtechnik öffnet ihre Türen zur Produktion und – wie im Fall Loga – zum eigenverantwortlichen Messen des Werkers. Der Käufer von Messtechnik stellt die Vereinfachung der Vorgänge immer häufiger in den Vordergrund, das weiß auch André J. Baum, mitverantwortlich für die Koordinatenmesstechnik bei der Keyence Deutschland GmbH. Dieser Trend wird auch durch den Mangel an Fachkräften gefördert, vor allem jedoch geht es um Schnelligkeit und Prozessoptimierung.

Der digitale Messprojektor ist die Weiterentwicklung des klassischen Profilprojektors. Die einst optischen Verfahren sind zu digitalen Methoden weiterentwickelt geworden. Daraus rührt der Geschwindigkeitsvorteil. „Messung und Auswertung gehen sehr schnell vonstatten“, erklärt Baum. Die unbestechliche Optik wird mit digitaler Auswertung kombiniert. Zwischen der großen Optik mit 100 Millimetern Durchmesser können Bauteile mithilfe der verfahrbaren x-Achse mit einer Breite bis zu 200 Millimetern geprüft werden. Fokus und Beleuchtung stellen sich automatisch ein. Die speziell entwickelte Doppeltelezentrik sorgt für eine hohe Tiefenschärfe. Dadurch können Teile bis zu 80 Millimetern Höhe beziehungsweise Durchmesser geprüft werden – eine ideale Voraussetzung für Dreh-, Stanz- und Biegeteile oder technischen Spritzguss. Auch Federn oder komplexe Formen stellen kein Hindernis dar.

In der traditionellen Messtechnik muss der Nutzer Erfahrung in der Anwendung haben. Das Gerät muss eingestellt und an das Werkstück angepasst werden, erst dann erfolgt der eigentliche Messvorgang. Bei dem digitalen Messprojektor von Keyence übernimmt die Optik den Großteil der Arbeit. Das Drehteil wird fotografiert, von der Software geprüft, und dann erhält man innerhalb von 3 Sekunden das Ergebnis – selbst bei 100 Prüfstücken. Die Einrichtung des Messvorgangs ist einfach gehalten. „Das System ist ein Prozessoptimierer“, ergänzt Baum, „da muss der Messvorgang schneller, effizienter und gründlicher vonstattengehen.“ 99 Messmerkmale eines Bauteils können geprüft werden. „Vor allem geschieht der Messvorgang unabhängig vom Benutzer“, betont er. Denn ansonsten kommt es bei einem Handmessmittel durchaus trotz exakter Handhabung zu Schwankungen im Hundertstelbereich.

Die unterschiedlichen Messgenauigkeiten sind auch Loga bewusst. „Kein Mitarbeiter will schlechte Teile produzieren“, betont der Firmenchef, „also misst er auch entsprechend, und wenn man etwas nicht kann, dann versucht man doch, die Fehler möglichst zu verstecken. In der Folge könnten auch schlechtere Teile durchrutschen.“

Die Messung richtet sich entweder nach einer Konstruktionszeichnung im CAD- beziehungsweise dxf-Format oder nach einem Referenzbauteil. Zur Erkennung von Kanten überprüft die Standardeinstellung 100 Punkte und errechnet dann die Abweichung. Linien, Kreise oder Konturen werden mit der Methode der kleinsten Quadrate erkannt. Gratbildung und Verschmutzung können automatisch erkannt oder ausgeschlossen werden. Das alles passiert einfach und schnell innerhalb von Sekunden per Knopfdruck.

Die Softwareoberfläche ist intuitiv bedienbar. Zum Einrichten der Messung sind wenige Klicks ausreichend. Hat sich dies auch in der Praxis bewährt? „Durchschnittlich dauert es zwischen 20 Minuten und einer Stunde, bis der Messprojektor programmiert ist“, bestätigt Loga. Selten werden Fertigungszeichnungen verwendet, meistens dient das erste produzierte Bauteil als „Master“. Für Nachbehandlungen wie Schleifen oder Galvanik wird die entsprechende Schichtdicke berücksichtigt.

„Wir bewerten eine Investition danach, ob sie genutzt wird“, schildert Loga die eigene Kosten-Nutzen-Rechnung. Bei dem digitalen Messprojektor von Keyence ist das Ergebnis eindeutig: „Die Mitarbeiter standen Schlange“, freut sich der Chef über die Bestätigung seiner Investition: „Wir haben auch das Konturmessgerät einer anderen Firma, aber das können nur wenige bedienen.“ Bei den vorherigen Lösungen musste der Werker manuell die Messlinien legen. Jetzt wird das entsprechende Programm aufgerufen und die Messung vorgenommen. Sollte für ein neues Bauteil kein Messprogramm vorliegen, dann drängeln die Kollegen den Qualitätsmanager schon bald, ein passendes zu erstellen. Die Freude an der Nutzung ist so groß, dass auch der schwäbische Tüftlersinn zum Vorschein kommt. Üblicherweise lässt sich die Bohrtiefe nicht messen, aber mit einer Eigenentwicklung von Loga gelang der Trick, obwohl diese Funktion von Hause aus nicht vorgesehen ist.

Wichtiger als der Preis sei der Nutzen, betont Loga: „Bei dem digitalen Messprojektor gibt es wenig Schulungsbedarf, das Gerät wurde aufgestellt und es hat funktioniert.“ Und was nicht nur das schwäbische Herz, sondern jeden kaufmännischen Verstand erfreut: „Die Updates und Upgrades sind im Preis inbegriffen“, betont Keyence-Vertreter Baum. Damit erhält der Käufer Kalkulationssicherheit. „Bei Bedarf unterstützen wir auch gerne bei der Aufstellung einer Amortisationsrechnung für die Beantragung des Messmittels oder führen Messsystemanalysen durch. Nicht selten werden Amortisationszeiten von weniger als zwei Jahren erreicht.“ Die Werkerselbstkontrolle funktioniert. Die Messintervalle haben sich erhöht, und die Mitarbeiter fühlen sich trotzdem entlastet. „Unter dem Strich haben wir mehr Stabilität in der Produktion und die Ausbringung erhöht, denn der Bediener hat mehr Zeit für die Maschine, die Messsicherheit ist höher, und es wird häufiger gemessen, weil es so einfach ist“, erzählt Loga. Damit hat sich auch die Qualität der ausgelieferten Teile verbessert. 28 Langdrehautomaten verrichten ihre Arbeit bei Loga. Das Unternehmen ist treuer Kunde von Citizen, auf deren Qualität sich die Inhaber verlassen. Jede Maschine kann dasselbe, und sie lässt sich wie die anderen bedienen. So geht keinerlei Zeit unproduktiv verloren, weil sich ein Mitarbeiter auf eine andere Maschinensteuerung umstellen muss. An allen Anlagen kann mit Hochdruck gearbeitet werden: Das Kühlmittel schießt – wenn nötig – mit 170 bar auf die Bearbeitungsstelle. Etwa 80 % der Werkstücke benötigen den hohen Kühlmitteldruck, weil sie aus schwer zerspanbaren Werkstoffen gedreht werden oder mit Tieflochbohrungen versehen sind.

„Wir haben die spezielle Art der Produktion in unser Motto übernommen“, lächelt Loga, „das Motto lautet: Drehen mit Hochdruck, und es hat eine doppelte Bedeutung – es geht um die Hochdruckanlagen für das Kühlmittel genauso wie um das Engagement für den Kunden.“ Zusammen mit seinem Bruder Michael hat er die Loga Präzisionsteile aufgebaut. Aus einem Handelsunternehmen, das vor zwei Jahrzehnten gegründet wurde, hat sich nach einigen Jahren ein fertigendes Unternehmen entwickelt – „zwangsläufig, weil die Qualitätsunterschiede der eingekauften Ware zu groß waren“, erinnert sich Loga. Wenn an die produzierten Komponenten hohe Ansprüche in Bezug auf Maßhaltigkeit gestellt werden, dann hilft das bildgestützte Messen mit dem Profilprojektor. Der Arbeitsaufwand sinkt, denn die Bedienung des Profilprojektors ist auf einfache Handhabung ausgerichtet. Das Messgerät erfasst Objekte unabhängig von ihrer Position oder Ausrichtung und verhindert Abweichungen bei den Messungen. Somit ist das Geschick des Bedieners nicht maßgeblich für das Ergebnis der Messung. Keyence bietet ein Plus bei der Produktion und hilft dabei, die Prozesse deutlich stabiler zu machen.