Kraft-Weg-Messsystem maXYmos BL von Kistler

Jeder Montageschritt wird überwacht

Bei der Montage einer Pressverbindung wird jeder Schritt mittels Kraft-Weg-Messsystem überwacht. So werden unabhängig vom Bedienpersonal alle Vorgänge in gleichbleibender Qualität ausgeführt.

Ergonomisch ausgestatteter Handarbeitsplatz mit integrierter Kraft-Weg-Überwachun © Kistler

Beim Automobilzulieferer Weidplas wird am Standort in Treuen unter anderem auf einer Linie eine komplette Luftklappenverstellung montiert und anschließend geprüft. Ein Teil dieser Luftklappenverstellung ist ein Getriebemotor, der mittels einer Kinematik mehrere Klappen verstellt. Das Unternehmen benötigte für die Montage der Kinematik, abseits der Hauptmontagelinie, einen ergonomischen Handarbeitsplatz und beauftragte die sächsische FMT Flexible Montagetechnik GmbH, Limbach-Oberfrohna, Ende 2013, diesen zu entwickeln.

Mit dem Montagesystem soll eine mechanische Baugruppe in variablen Typen und Stückzahlen gefertigt und geprüft werden können. FMT entwickelte auf der Grundlage des manuellen Produktionssystems von Bosch Rexroth eine Montagelinie, bestehend aus mehreren einzeln stehenden, verketteten sowie höhenverstellbaren Arbeitsplätzen mit manueller Bauteilzuführung in direkter Griffweite des Bedienpersonals. Darüber hinaus sollte an einem Arbeitsplatz ein Montageprozess mittels Kraft-Weg-Überwachung eine integrierte Qualitätssicherung bieten (Bild 1).

Auf der Suche nach einem Partner, der diese anspruchsvollen Anforderungen umsetzen konnte, gab es für FMT nur eine Wahl: Seit 2008 hatte das Unternehmen bei Projekten, die Prozessüberwachung erforderten, mit Messtechnikexperten von Kistler Instrumente, Ostfildern, zusammengearbeitet. Das Unternehmen lieferte für dieses Projekt das Kraft-Weg-Messsystem maXYmos BL, mit dem sich die Qualität jedes Fertigungsschritts und Produkts anhand eines Kurvenverlaufs überwachen, bewerten und dokumentieren lässt.

Prozessabweichungen werden sofort erfasst

Bei der Produktion der Kinematik müssen auf dem Arbeitsplatz insgesamt acht Einzelkomponenten nacheinander an einem Poka-Yoke-Nest eingelegt und montiert werden. Während der Montage der Koppelstange wird zudem ein Splint eingepresst.

Gerade bei Pressverbindungen kann die Fügebindung nachträglich nur durch eine zerstörende Prüfung kontrolliert werden. Um dies zu vermeiden, wird jeder Montageschritt zur Sicherung der Qualitätsanforderungen und zur Dokumentation mittels Kraft-Weg-Messsystem überwacht.

Eine Wertetabelle zeigt die Prozesswerte und die dazugehörigen Sollgrenzen der jeweiligen Bewertungselemente an. Liegt ein Prozesswert innerhalb der Sollgrenzen, wird er grün, andernfalls rot markiert, sodass Prozessabweichungen sofort erfasst und mögliche Fehlerteile frühzeitig aussortiert werden können.

Schlechtteile werden aus der Produktion ausgeschleust

Dank der effizienten Zusammenarbeit zwischen FMT und Kistler konnte Weidplas die neue Arbeitsstation nach fünf Monaten fristgerecht in Betrieb nehmen. "Der Arbeitsplatz ist ein voller Erfolg – und zwar sowohl hinsichtlich der Anforderungen gemäß Lean Production als auch was das Feedback des Bedienpersonals angeht", erläutert Michel Enger, Leiter von FMT. "Dank der exzellenten Beratung von Kistler während der Planung und Umsetzung des Projekts konnten wir den Anforderungen an die Qualitätssicherung Weidplas beim Einpressen des Koppelstangensplints in jeder Hinsicht gerecht werden."

Die Kraft-Weg-Überwachung ist nach Firmenangaben die Grundlage für eine Null-Fehler-Produktion. Das Messsystem stellt unabhängig vom Bedienpersonal sicher, dass alle Vorgänge in gleichbleibender Qualität ausgeführt werden. Anhand der Kraft-Weg-Kurve werden Schlechtteile zum frühestmöglichen Zeitpunkt erkannt und aus der Produktion ausgeschleust.

Gleichzeitig bieten die ergonomisch ausgestatteten Arbeitsplätze nicht nur ein optimales Umfeld für die Werktätigen, sondern erhöhen auch deren Leistungsfähigkeit. Die Arbeitsumgebung kann schnell an unterschiedliche Personengrößen und individuelle Greifräume angepasst werden. Zudem bietet ein solcher Arbeitsplatz optimale Zugänglichkeit zu den Arbeitsmitteln und Bedienelementen. W

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