Bildverarbeitung

3D-Messtechnik verbessert Qualitätssicherung von Waschmaschinen

14.11.2022 - Die Kombination von 3D-Messtechnik mit den Kenntnissen aus der CAD-Konstruktion erleichtert die Inspektion von Haushaltsgeräten.

Mit der Umstellung vom 2D- auf den 3D-Ansatz ist es BSH Hausgeräte gelungen, das messtechnische Know-how mit den Kenntnissen aus der CAD-Konstruktion zu kombinieren, um leichter Modelle seiner Produkte zu erstellen und automatisierte Prozesse stärker zu nutzen.

SH war auf der Suche nach einem Weg, jedes Detail in praktisch jedem Maßstab aufzuzeichnen, von kompletten Baugruppen zu winzigen Oberflächen, in einem automatisierten Prozess, der geringe Vorkenntnisse des Anwenders erfordert. Durch die Einführung von PMI-Daten (Product Manufacturing Information, Dt. Produktfertigungsinformationen) wäre das Unternehmen dann in der Lage, die Einhaltung der entsprechenden Toleranzen schneller zu gewährleisten.

Die Herausforderung: 3D-Messtechnik weltweit implementieren

Die Schaffung eines nahtlosen Arbeits­ablaufs über die verschiedenen Hardware- und Software-Lösungen hinweg war auch entscheidend für die betriebliche Einheitlichkeit, der Qualität der Ergebnisse und der Datenübertragbarkeit wegen der internationalen Tätigkeiten der BSH. Sobald das Unternehmen das CAD-Modell eines Bauteils mit allen relevanten PMI-Daten versehen hat, kann es die Messvorlagen an seine Standorte und Zulieferer weiterleiten. BSH-Qualitätsingenieur Henri Wild erklärt, wie dadurch ein wichtiger globaler Datenpool zur Verfügung gestellt wird: „So stellen wir sicher, dass weltweit die gleiche Bewertungsgrundlage für die Qualifizierung produzierter Einzelteile oder Unterbaugruppen verwendet wird.“ Dieser Arbeitsablauf umfasst die über die 3D-Modellierung erfassten Soll-Werte, die beim 3D-Scan aufgenommenen Ist-Werte und das Scannen der montierten Geräte zur Qualitätssicherung.

Die Lösung: Flexible Inspektion und digitaler Zusammenbau

Der vereinfachte, von GOM Inspect Pro unterstützte 3D-Prozess bietet der BSH übersichtliche Modelle, die genau aufzeigen, wo Messungen stattgefunden haben und die so wenige Maße wie möglich aufweisen. Da diese Lösung eine zentrale Datenhaltung von Zeichnungen bis hin zu 3D-Modellen ermöglicht, kann sie dazu beitragen, spätere Probleme zu vermeiden.

Was die Inspektion mit Atos-Scanbox-Systemen betrifft, so hat deren Fähigkeit, mit einer großen Vielfalt von Bauteilen, Größen, Formen, Farben, Materialien und Anwendungen umzugehen. Aufgrund des breiten Spektrums an Vorrichtungslösungen kann der Drehtisch eine ganze Maschinenbaugruppe oder kleinere Bauteile aufnehmen, was zusätzliche Flexibilität bietet. Anwender genießen auch die nahtlose Interaktion mit der GOM Inspect Pro Software, die alle nötigen Messpositionen programmiert und alle relevanten ­Inspektionselemente beinhaltet. Die Funktion Smart Scanning im virtuellen Messraum (VMR) – die zentrale Steuerungs- und Messplanung-Software für alle Elemente der Atos-Messzellen – ermöglicht das Teachen sowie das Ausführen und Optimieren von Messungen mit nur einem Klick. Dies vereinfacht die Verarbeitung komplexer Formen, zum Beispiel die von BSH produzierten Schalengriffe von Waschmaschinen.

Mobiles Messgerät zur Inspektion der Spaltmaße einer Waschmaschine

Schließlich verwendet BSH Atos Q, einen mobilen Sensor, um vollständig montierte Geräte zu analysieren. Als eines der kleinsten von der BSH benutzten Geräte lässt es sich schnell von Maschine zu Maschine transportieren und ist vor Ort immer schnell einsatzbereit. Hat der Anwender einige Messungen an der vollständigen Baugruppe und dem relevanten Einzelteil durchgeführt, stellt die GOM Inspect Pro Software die Daten in einer zusammengesetzten Ansicht dar, um eine übersichtliche Inspektion anhand der relevanten Toleranzen in den CAD-Dateien zu ermöglichen.

Eine typische Anwendung ist die Inspek­tion des Spalts zwischen dem Schalengriff und dem Waschmaschinengehäuse, der einer genormten Größe unterliegt. Da die Software mehrere Einzelmessungen kombiniert, um den Spalt in der Montagesituation abzubilden, sind kleine Abweichungen leicht zu erkennen. Beim schnellen Erfassen von Daten, für die nur wenige einfache Messungen nötig sind, führt der digitale Zusammenbau in der Software zu einer erheblichen Zeitersparnis gegenüber anderen Methoden und verbessert gleichzeitig die Qualitätskontrolle.

Das Erscheinungsbild der montierten Geräte ist ebenfalls entscheidend. Wenn die Spalt- und Bündigkeitsmaße der Baugruppe stimmen, ist gewährleistet, dass jedes Bauteil in der Baugruppe ausgetauscht werden kann und die Ästhetik der Waschmaschine nicht beeinträchtigt wird.

Einheitliche Messungen und automatisierte Prozesse

Die Abwendung von 2D-Zeichnungen bedeutet, dass „wir in eine andere Dimension eintreten“, sagt Wild. Die 3D-Modelle, die CAD- und PMI-Daten beinhalten, lassen sich mit einem Visualisierungswerkzeug öffnen, sodass alle Anwender genau wissen, wo sie messen müssen. Und da alle BSH-Produk­tionsstandorte und sogar ausgewählte Zulieferer nun die gleiche Inspektions- und Beurteilungsvorlage verwenden können, ist ein hohes Maß an Einheitlichkeit gewährleistet.

Lösungen von GOM Metrology haben BSH auch zu einer stärkeren Automatisierung verholfen, zum großen Teil durch die Reportingfunktion in GOM Inspect Pro. Nach einer Messung mit der Atos Scanbox erhält der Anwender beispielsweise sofort einen automatisch erstellten Report mit den wichtigsten Daten wie Zeichnungs-, Werkzeug- und Nestnummer sowie Inspektionsposition. Dieser Report beinhaltet auch farbige 3D-Abweichungsdarstellungen wie GD&T-Analysen von montierten Bauteilen, die wesentlich dazu beitragen, neben den Grundwerten auch die tatsächliche Form zu visualisieren. Mit der benutzerfreundlichen Software von GOM Metrology, die keine Vorkenntnisse erfordert, können diese Vorteile von nahezu jedem Anwender benutzt werden.

Abschließend zieht Wild eine positive Bilanz: „Die 3D-Modelle verdeutlichen, wo Messungen stattgefunden haben und weisen so wenige Maße wie möglich auf. Gleichzeitig sind wir jetzt in der Lage, unkompliziert eine hoch detaillierte und präzise Inspektion komplexer Bauteile auszuführen. Dies hat sich als die wertvollste Verbesserung erwiesen.“

 

Autor
Florian Riener, Marketing Communications Manager bei Carl Zeiss GOM Metrology

Unternehmen im Detail

BSH Hausgeräte

BSH Hausgeräte gehört zur Bosch-Gruppe und ist mit einem Gesamt­umsatz von rund 15,6 Milliarden Euro und 62.000 Mitarbeitern im Jahr 2021 ein weltweit führendes Unternehmen der Hausgeräteindustrie. Zum Markenportfolio des Unternehmens gehören elf Hausgerätemarken wie Bosch, Siemens, Gaggenau und Neff sowie die Ökosystemmarke Home Connect und Servicemarken wie Kitchen Stories. Die BSH produziert in 40 Fabriken und ist in rund 50 Ländern vertreten.

Kontakt

Carl Zeiss GOM Metrology GmbH

Schmitzstraße 2
38122 Braunschweig

0531/39029-0
0531/39029-15

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