Erfassung und Optimierung der Werkstückgenauigkeit mittels Koordinatenmesstechnik in der modernen Produktion unter der Berücksichtigung von Geometrische Produktspezifikation und -Verifikation - GPS

Abstract

In dieser Arbeit wird ein für die Automobilindustrie verwendetes industrielles Werkstück unter der Berücksichtigung der Geometrischen Produktspezifikationen und Verifikation (GPS) mittels Koordinatenmesstechnik erfasst, durch eine entwickelte Excel Tabelle ausgewertet und mit den von den Messergebnissen gewonnenen Erfahrungen optimiert. Da die Herstellung eines absolut formgenauen Werkstückes in der Praxis nicht möglich ist, d.h. die hergestellten Werkstücke weichen von der in der Zeichnung dargestellten Werkstücken ab, müssen die geometrische Toleranzen (Form-, Richtung-, Orts- und Lagetoleranzen) vorgegeben werden. Um die Werkstücke auf anderen Teilen anzupassen und bzw. ihre Funktion zu erfüllen, dürfen die Abweichungen die Toleranzwerte nicht überschreiten. Unter GPS wird u.U. die detaillierte Beschreibung eines Werkstückes verstanden. So können diese Werkstücke als Einzelteile oder Baugruppen von Maschinen unabhängig voneinander hergestellt und überprüft werden. Weiteres wird allgemein auf die Stellung der Koordinatenmesstechnik im Umfeld des Austauschbaus, der Fertigungsmesstechnik und industriellen Automatisierung eingegangen. Um die hohe Qualität zu garantieren, muss eine sehr präzise Kontrolle der Werkstücke erfolgen. Für die Erzielung der korrekten Ergebnisse bei der Messung übernimmt die Koordinatenmesstechnik diese Aufgabe in einem klimatisierten hohen - präzisen Messraum. Die analysierten und ausgewerteten Messergebnisse haben gezeigt, wo die Probleme liegen. Mit diesen Kenntnissen können die Formen und die Produktionsstrategien und damit die Produktionsprozesse optimiert werden. Die Optimierung der Werkstückgenauigkeit wird durch das Korrigieren der Formen erfolgt. Da das Werkstück für die Automobilindustrie verwendet wird, erfolgt die Qualitätssicherung durch die internationale Norm EN ISO/TS 16949, welche die Anforderungen der Qualitätsmanagementsysteme für die Serien- und Ersatzteile in der Automobilindustrie beinhaltet. Das Ziel dieser Technischen Spezifikation ist die Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems, das ständige Verbesserung vorsieht, unter Betonung von Fehlervermeidung in dem Produktionsprozess und in der Lieferkette und damit die Erhöhung der Kundenzufriedenheit. Abschließend sollen die gewonnenen Erkenntnisse von durchgeführten Untersuchungen als Grundlage für die serielle Produktion des Werkstückes dienen.

In this paper, an industrial workpiece, which is used for the automobile industry, is under the consideration of geometrical product specifications and verification (GPS) assessed and is measured with the coordinate measuring machine in order to evaluate the results using the excel table that is developed, as well as optimized with the experience gained from the measurement results. Since the production of an absolutely accurate workpiece in practice is not possible (i.e. the workpieces produced deviate from the workpieces shown in the drawing), the geometrical tolerances of the workpiece (form, direction, location and position tolerances) must be specified in the technical drawing. In order to adjust the workpieces with the other parts and also to fulfill its function, the measurement values must not exceed the determined tolerance zone. The description of the workpieces is to be understood as the Geometrical Product Specification. Thus, the workpiece can either be as an individual part or as modules manufactured and examined independently. Further, the position of the coordinate measuring technique in the field of the interchangeable component manufacture, precision engineering and industrial automation is referred. In order to guarantee the high quality, the workpiece must be examined very precisely. The coordinate measuring machine performs this task in an acclimatized high-precision measurement room. The analysed and evaluated measurement results show where the problem lays. With this information, the forms and production strategies can be optimized. The work piece preciseness is optimized through the correction of the forms. Since the work- pieces are used for the automobile industry, the quality control is carried out in compliance with the international standard ISO / TS 16949 specifies the requirements of quality management systems for the volume and spare components in the automotive industry. The aim of this Technical Specification is to develop a quality management system that provides continuous improvement, emphasizing defect prevention and reduction of variation and waste from the supply chain and thus, the increase of the client satisfaction. As a result, the cognition obtained from the measurement of the samples is utilized as the basis for the serial production of a workpiece.