Engineering & Dienstleistung

Prototypen Effizient prüfen

16.02.2010

Messen: Hochwertige Produkte verlangen nach engsten Toleranzen und haben höchste Anforderungen an Funktion und Finish. Die Abteilung „Prozesstechnik Prototypenbau“ im Motorradwerk der BMW Group in Berlin setzt im Prüfprozess der Fahrwerk-Prototypen auf PowerInspect von Delcam und den Messarm Zett Mess AMPG.

P90053669Beim BMW-Werk Berlin werden vier Motorradbaureihen mit insgesamt 14 verschiedenen Modellen gebaut. Rund 96.000 Motorräder rollen pro Jahr vom Band. Neue Entwicklungen im Bereich Fahrwerk werden vom Prototypenbau realisiert. Während jedoch in der abschließenden Serienfertigung der Maschinen die Qualitätskon­trolle von ausgewiesenen Prüfspezialisten in einem speziellen Messraum durchgeführt wird, nehmen im Fahrwerk-Prototypenbau die Fertigungsmitarbeiter die Prüfung während der Herstellung der Bauteile selbst vor.

Der 6-Achsen-Messgelenkarm ­AMPG von Zett Mess in den Ausführungen 36 und 24 wird in Kombination mit dem Prüfsystem PowerInspect bei der Prüfung der Fahrwerk-Prototypenteile wie beispielsweise Rahmen, Tanks, Kickständer und Verkleidungshalter eingesetzt.

Bis zu fünf Prüfdurchgänge nötig
Die von der BMW-Entwicklungsabteilung in Auftrag gegebenen Prototypen werden geschweißt. Schweißverzüge von 3 mm sind dabei die Regel und müssen in einem sich stetig wiederholenden Prozess aus Schweißen – Prüfen – Korrigieren – Prüfen eliminiert werden. Die Toleranzen im Fahrwerk-Prototypenbau liegen im Zehntelmillimeter-Bereich. Hinzu kommt, dass die BMW-Entwicklungsingenieure während der Bauphase Modifizierungen vornehmen, die von der Fertigung realisiert und anschließend geprüft werden müssen.

Bis zu fünf Prüfdurchgänge sind für ein Prototypenbauteil erforderlich. Jeder Arbeitsschritt wird in PowerInspect gespeichert. Die Messprotokolle der Prüfsoftware dokumentieren dabei jede Modifikation. So ist klar erkennbar, in welche Richtung ein Punkt verschoben werden muss, um eine bestimmte Änderung zu realisieren. Die Prüfberichte in PowerInspect können vom Benutzer nach eigenen Maßgaben definiert und in Echtzeit als Tabelle, Diagramm oder Grafik ausgegeben werden. Auf Wunsch lassen sich in den Protokollen transparente oder schattierte Modelle einsetzen und so die Aussagekraft der Prüfergebnisse erhöhen.

Ausgangspunkt jedes neuen BMW-Fahrwerk-Prototyps ist die Zeichnung des BauteilsBMW_2 in Form einer CAD-Datei. Auf Basis dieser CAD-Daten schweißt die Fertigung den ersten Entwurf und führt inklusive sämtlicher Prüfdurchgänge den gesamten Produktionsprozess bis zum fertigen Prototypen durch. Liegt ein Entwurf als CAD-Daten vor, ist es sinnvoll, dass die eingesetzte Prüfsoftware einen Vergleich des Teils mit den zugrunde liegenden CAD-Daten ermöglicht, da so der Prüfprozess erheblich beschleunigt und deutlich effizienter wird. Mit PowerInspect wird ein solcher CAD-Daten-Abgleich Wirklichkeit, so dass die Software auch im Prototypenbau der BMW Group signifikante Zeitersparnisse realisierte. Erforderte dort der Prüfprozess für bestimmte Teile vormals zwei Stunden, so sind dafür nunmehr nur noch fünf Minuten notwendig – bei bis zu fünf Prüfdurchgängen pro Bauteil ein durchaus beachtlicher Zeitgewinn.

Verbesserung der Messgenauigkeit’
Ein Vergleich mit den CAD-Daten hat darüber hinaus eine Verbesserung der Messgenauigkeit zur Folge. Die Mitarbeiter im Prototypenbau der BMW Group konnten früher lediglich an die Masterkoordinaten heranmessen. Mit PowerInspect lässt sich nun jeder Messpunkt mit den CAD-Daten abgleichen. Die Prüfsoftware ermittelt präzise und sekundenschnell die vorliegende Abweichung des Ist-Werts vom Soll-Wert.

PowerInspect ist nicht nur auf eine umfangreiche Funktionalität hin entwickelt, sondern auch auf eine möglichst einfache Bedienung. Viele Prüfsoftware-Module sind kompliziert in der Anwendung. Deshalb wurde bei der Entwicklung von PowerInspect der Fokus drauf gelegt, dass die Software trotz umfassender Funktionalität einfach anzuwenden ist. Schließlich sollen nicht nur Messtechniker die Software benutzen, sondern auch Fertigungsexperten, die in der Messtechnik keine spezielle Ausbildung genossen haben. Wie etwa im Fahrwerk-Prototypenbau der BMW Group in Berlin.

Die einfache Bedienbarkeit und eine möglichst niedrige Lernkurve beim Umgang mit der Software sind daher dringliches Erfordernis, um auch dem gelegentlichen Anwender die effiziente und fehlerfreie Arbeit mit dem Messequipment zu ermöglichen. Nach lediglich zwei Schulungstagen konnten die BMW-Mitarbeiter PowerInspect in Kombination mit dem Zett Mess AMPG bei aktuellen Prototypen-Projekten einsetzen.

Unterstützend wirken dabei die von Delcam während des Trainings mitgeschnittenen Videos des Programmie-rungsablaufs, so dass die einzelnen Programmierungsschritte wann immer notwendig nochmals nachvollzogen werden können. Damit sind die geschulten BMW-Fertigungsspezialisten in der Lage, alle erforderlichen Messprogramme zu schreiben. Wer nur die Arbeit mit dem Messarm verrichtet, kommt sogar ganz ohne Training aus.

BMW_3Gemeinsamer Einsatz bringt Vorteile
Auch in puncto Flexibilität und Komfort bringt der gemeinsame Einsatz von Zett Mess AMPG und PowerInspect Vorteile. Wurde früher das zu prüfende Bauteil, beispielsweise ein Rahmen, in ein Netz gelegt, um von dort die Messung in X, Y und Z vorzunehmen, so wird mittlerweile das Teil nach Belieben des Bedieners positioniert. Die Daten ändern sich nicht. Zudem ermöglichen es Arm und Software, zwei Teile gleichzeitig auf einem Tisch zu prüfen. Ist eine feste Ausrichtung vorhanden, schaltet der Anwender einfach zwischen den beiden Prüfprogrammen um.

Ebenso hilfreich ist es, in einer Ausrichtung von verschiedenen Messpunkten ausgehen zu können. Um von einer anderen Position neu anmessen zu können, musste vor dem Einsatz von Po­wer­Inspect neu ausgerichtet werden. Dies konnte einen Tag in Anspruch nehmen. Jetzt wird in PowerInspect einfach die Basis auf einen anderen Punkt verlegt, und sofort ist das Ergebnis sichtbar. Nochmaliges Messen ist nicht nötig.


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