Die Geheimnisse eines Bauteils enthüllt

Viele Produkte aus unserem Alltag sind mithilfe von automatisierten Abfüll- und Verpackungsanlagen in ihrer Verpackung gelandet. Genau das macht Festo möglich. Der Anbieter von Automatisierungstechnik setzte in den 1950er-Jahren als erstes Unternehmen in Europa Druckluft als Antriebsmedium in der Automatisierung ein. Heute umfasst das Sortiment über 33.000 Produkte und Systemlösungen. Dazu gehören Servoregler, Ventile oder Steuerungstechnik. So vielfältig wie die Produkte sind auch die Industrien, die von Festo-Technik profitieren: von der Lebensmittelindustrie über die Automobilbranche bis zu Medizintechnik und Pharmaindustrie.

Das große Produktsortiment stellt Festo vor besondere Herausforderungen im Qualitätsmanagement. Die Produktionsmaschinen haben häufig eine Teilevariation von 3.000-4.000 Stück. Bei einer so hohen Varianz spielen Qualitätsstandards eine große Rolle. Die werden von der Zentrale in Esslingen global ausgerollt. "Hier vom Headquarter aus werden die Technologiestandards vorgegeben, um reproduzierbare Ergebnisse, eine Vergleichbarkeit unter den Werken zu haben und Entwicklungsarbeiten zu sparen", erklärt Horst Lang, Leitung Corporate Quality Operations Support.

Das Headquarter sieht sich als Innovationstreiber und gibt Messvorgaben und -abläufe, Messsysteme und die einzusetzende Software zentral vor. Dies ermöglicht den Austausch und die Vergleichbarkeit unter den verschiedenen Werken und die schnelle Reaktion bei Problemen mit der Produktqualität.

Wie genau werden diese Standards definiert? Prototypen werden immer zentral vom Headquarter getestet und freigegeben, bevor die Produkte global produziert werden. Das Headquarter gibt neben den Messtechnologien auch den genauen Ablauf der Qualitätskontrolle bis zum Prüfplan vor. Hier kommt das beeindruckende Analytiklabor, unter der Leitung von Katharina Steinlein, ins Spiel. Das Labor kann zahlreiche Analysemethoden der Werkstoffprüfung und Messtechnik durchführen, von der Metallografie bis zur Polymeranalytik. "Werkstoffanalytik geht auf Werkstoffkennwerte und Werkstoffdaten ein. Die Messtechnik liefert uns die geometrischen Oberflächen oder geometrische Maße und dies beides in Kombination sagt uns ja eigentlich erst etwas über das Bauteil aus", erklärt Katharina Steinlein.

Ihr Team beantwortet die unterschiedlichsten Fragestellungen: Neben der Erstbemusterung werden sie auch bei der Produktentwicklung, z. B. bei Werkzeugkorrekturen, oder der Qualitätsprüfung von Lieferantenbauteilen zu Rate gezogen. Das übergeordnete Ziel von Frau Steinlein und ihrem Team wird besonders deutlich, wenn es Rückläufer gibt: Das Labor analysiert, was mit dem jeweiligen Bauteil passiert ist. Fast detektivisch macht sich das Team auf die Suche nach der Ursache, um Probleme nachhaltig zu lösen und zukünftige Ausfälle zu vermeiden.

Eine besondere Herausforderung im Qualitätsmanagement sind die zahlreichen Materialien der Produkte, die unterschiedliche Messtechnologien verlangen. Bei den typischen Festo-Teilen handelt es sich oft um Kunststoff- und Aluminiumspritzguss und Mehrkomponenten-Bauteile, bei denen die herkömmliche Oberflächenanalyse mit einer Koordinatenmessmaschine nicht ausreicht. In diesen Fällen greift Festo auf CT-Technologie zurück. "Hier wird die zerstörungsfreie Prüfung in den Vordergrund gestellt. Wir prüfen zum Beispiel die Druckgussqualität, Zusammenbausituationen und auch klassisch – wie im Messraum – die geometrischen Maße", erklärt Katharina Steinlein.

Zur Analyse der CT-Daten nutzt Festo ZEISS INSPECT. Die Inspektionssoftware bietet ihnen zahlreiche Auswertungsmöglichkeiten in nur einer Lösung. "Neben der CT-Technologie spielt auch die Auswertung eine große Rolle und hier ist es wichtig, effektiv und auf einem hohen Niveau arbeiten zu können", sagt Horst Lang. "Wir müssen nicht mehr über verschiedene Softwarelösungen wechseln. Stattdessen bleiben wir in einer Familie und können Aussagen und Auswertungen machen." Dieser Vorteil zeigt sich konkret in dem deutlich geringeren Schulungsaufwand und der Zeitersparnis bei der Auswertung. Bisher wurden geometrische Auswertungen wie Soll-Ist-Vergleich oder Form und Lage in der einen Software und die innere Defektanalyse in einer anderen Software durchgeführt. ZEISS INSPECT deckt stattdessen den kompletten Arbeitsablauf ab, von der Datenaufnahme über die visuelle Inspektion bis zur messtechnischen Auswertung. Für die globale Produktion wird nur noch ein Prüfplan für eine Software erstellt und verteilt.