Die Automobile Corporation

Das Problem

Ihre Automobile Corporation hat ein Problem. Der globale Wettbewerb verstärkt sich, Qualitätsansprüche steigen und es ist immer schwieriger, gesetzliche Vorgaben kosteneffizient zu realisieren. Eine strenge Kostenkontrolle ist für Sie als Automobilhersteller unerlässlich, um Ihre Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten und Ihre Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen.

In letzter Zeit ist die Ausschussquote beim Richten Ihrer Stahlwellen höher als erwartet. Dies wirkt sich negativ auf die Kosteneffizienz und somit auf die Wirtschaftlichkeit Ihrer Produktion aus. Diese Entwicklung zwingt Sie dazu, schnell und effektiv zu handeln.

Sie richten eine Task Force „Rissfreie Produktion“ ein und kontaktieren die QASS GmbH. QASS ist ein innovativer Hersteller von körperschallbasierten und mikromagnetischen Mess-Systemen. Als Weltmarktführer in der Risserkennung beim Richten von Stahlwellen verfügt QASS über die Expertise und die Technologie, um Ihr Problem langfristig zu lösen.

Die 5 Schritte zur Rissvermeidung

Der Sachverhalt

Stahlwellen müssen nach dem Härten gerichtet werden, um Rundlauffehler auszuschließen. Die Ausschussquote beim Richten ist, verglichen mit anderen Fertigungsschritten, sehr hoch. Dadurch entstehen Automobilherstellern und ihren Zulieferern erhebliche Kosten, die mit dem Einsatz des wegweisenden High-End-Messgerätes Optimizer4D von QASS vermeidbar sind.

Die Vermeidung der Rissbildung in Stahlwellen wird dadurch erschwert, dass Risse beim Richten fertigungs- und materialbedingt entstehen können. Zudem können sich im Moment des Richtens entstandene Risse wieder an der Oberfläche verschließen, sobald der durch den Druckstempel ausgeübten Drucks nachlässt. Diese Rissbildungen im Inneren des Bauteils können mit Verfahren wie des Farbeindringverfahrens oder dem Fluxen nicht detektiert werden. Zerstörende Prüfungsmethoden machen die Stahlwelle unbrauchbar. Mit dem QASS Mess-System Optimizer4D prüfen Sie Ihre Bauteile in-process, in Echtzeit und zerstörungsfrei.

Der Kostenaspekt

Investitionen in die Vorbeugung von Rissbildungen beim Richten sind sinnvoll und wirtschaftlich zielführend:

Der Optimizer4D schafft die Voraussetzungen für einen rissfreien Richtprozess. Damit entfallen überflüssige Kosten für Pseudo-Ausschuss. In einem weiteren Schritt der Prozessoptimierung und permanenten Optimierung der Richtstrategie können weitere Kosten eingespart werden und Maschinenlaufzeiten und Taktzeiten perfekt aufeinander abgestimmt werden.

Die QASS Strategie

Durch den Optimizer4D von QASS profitieren Sie von den Vorteilen der nächsten Messtechnik-Generation zur Überwachung Ihrer Richtprozesse. Zerstörungsfrei, in-process und bereit für Optimierungen. Mustererkennung und Lernfähigkeit geben uns nun die Möglichkeit Rissbildung und Ausschuss beim Richten effektiv zu vermeiden.

Schritt 1: Upgrade

Implementierung der QASS Mustererkennungs-Systeme. Die bahnbrechende, intelligente Software aus dem Hause QASS bietet Ihnen eine deutlich verbesserte Trennschärfe in der Risserkennung. Sie ist Grundvoraussetzung, um einen 0 % Ausschuss anzuvisieren.

Ergebnis: Eine deutlich niedrigere Ausschussquote durch die signifikante Reduktion von Pseudo-Rissen.

Schritt 2: Training

Ihr Optimizer4D lernt die typischen Signale, welche beim Richten Ihrer Bauteile auftreten. So können auch sehr spezielle Richtemissionen nach ihrer Klassifikation klar von Rissen unterschieden werden.

Ergebnis: Sie haben eine noch niedrigere Rissquote erreicht, da das Mess-System Pseudo-Ausschuss präzise erkennt. Die Reduktion von Pseudo-Ausschuss ist abgeschlossen.

Schritt 3: Expertise

Profitieren Sie durch die langjährige Erfahrung in der Überwachung und Optimierung von Richtprozessen durch QASS und unsere enge Kooperation mit Richtmaschinenherstellern. Wir unterstützen Sie zielführend in der Anpassung Ihrer Richtstrategie, um die Entstehung von echten Rissen in Ihren Bauteilen zu vermeiden.

Ergebnis: Eine erneute Reduktion der Rissquote durch die Optimierung Ihrer Richtstrategie. Das Entstehen echter Risse wird reduziert.

Schritt 4: Automation

Upgrades der Richtmaschinensoftware und nahtlose Integration der QASS Intelligenz wenden alles Gelernte vollautomatisch im Richtprozess an. Adaptive Reaktionen auf Prozessschwankungen sowie vorausschauende Risswarnungen werden möglich. Aus der Produktion online verfügbare Informationen können zur Optimierung mit den QASS Daten korreliert werden.

Ergebnis: Die Rissquote liegt durch das automatisierte Verhindern von Rissen bei nahezu 0 %. Ein weitgehend rissfreies Richten wird ermöglicht.

Schritt 5: Care

QASS-Care sorgt dafür, den erreichten Produktions- und Qualitätsstand zu halten. Remote-Assistance, ständige Innovationen unserer Messtechnik bis hin zur KI sichern auch bei komplexer werdenden Bauteilen und Materialien ein nahezu rissfreies Richten. Ständige Optimierung ist unsere Mission.

Ergebnis: Mission erfüllt – es ist praktisch eine 0 % Rissquote beim Richten erreicht. Die rissfreie Produktion ist Realität.

Nutzen aus Herstellersicht

Minimierung Pseudo-Ausschuss

Unterdrückung von Prozessgeräuschen durch adaptive Frequenzfilter und Echtzeit-Mustererkennung.

Rissvermeidung

Senkung des Ausschusses durch Optimierung der Richtstrategie.

Erhöhte Bauteilsicherheit

Frequenzselektive Risserkennung und Anwendung von Suchmustern finden bisher nicht zu detektierende Rissbildungen.

Prozessoptimierung

Erkennen diverser weiterer Bauteilfehler und Optimierung der Maschinen Einstellungen sowie Qualitätserhöhung.

Bisher sind gerissene Wellen beim Richten unvermeidlich. QASS ändert das.

Die QASS Rissvermeidungs-Technologie

Elektronische Signalfilterung über Frequenzmasken

Frequenzmasken ermöglichen den Einsatz von Optimizer4D auch in Industrieprozessen, in denen Bedingungen vorliegen, welche die Messung stark beeinträchtigen. Diese Beeinträchtigungen sind vorwiegend im Bereich der elektrischen Felder und Störströme zu suchen, können aber auch andere parasitäre akustische Signale wie konstante Nebengeräusche (z. B. Lüfter, Stellmotoren oder andere Maschinenvibrationen) darstellen. Die Frequenzmaske sorgt also für eine signifikante Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses. In der Anwendung wird der Signalanteil bestimmt, der für die Messung nicht benutzt werden kann. Für gewöhnlich ist dies das Rauschen, dass sich aus der Summation der Störsignale zusammensetzt. Über wenige Klicks wird eine Maske erstellt, die am aktuell stehenden zeitlichen Nullpunkt (Zeitachse, kleinster Wert) die dort herrschende Frequenz-Amplituden-Verteilung nachbildet. Dieser definierte Bereich wird dann automatisch vom restlichen Signal abgezogen. Dies geschieht auch bei neu aufgezeichneten Signaldaten. Den Frequenzmasken können verschiedene Bezeichnungen zugeordnet werden. Damit lässt sich eine beliebige Anzahl von Frequenzmasken speichern und auf den erzeugten Datenströmen anwenden.

Operatorennetzwerk

Das QASS Operatorennetzwerk ist eine grafische Programmierumgebung zur Analyse von Messdaten. Jeder Aspekt der Analyse wird visuell durch s. g. Operatoren dargestellt. Die visuelle Darstellung ermöglicht die Verbindung von Hardware und die Darstellung komplexer Datenanalyse. Die Programmierung der Operatoren erfolgt mit Hilfe der Programmbibliothek qt, basierend auf der Hochsprache C++. Damit ist die Einbindung eigener kundenspezifischer Analyseoperatoren möglich. Das Messgerät stellt dann die Datenströme aus dem Sensorsignal zur Verfügung, die Analyse programmiert der Kunde selbst und fügt seinen Operator mit ein. Dieses Vorgehen ermöglicht eine weitgehende Flexibilität in der Signalanalyse, Integration von weiteren Sensoren, kaskadierende Abfolge komplexer Zusammenhänge und Einbindung der Messtechnik in das IOT.

Mustererkennung

Die Mustererkennung nutzt das Operatorennetzwerk und ist dessen Kernfunktion. Es werden dazu verschiedene vorhandene Operatoren einfach per Ziehen und Anbinden miteinander verknüpft. Am Anfang steht das Sensorsignal (Stream Buffer), dass als transformiertes Signal direkt aus der HFIM stammt. Das Sensorsignal wird verknüpft mit einem Vergleichsoperator, der in diesem eingehenden Live-Sensorsignal nach Mustern sucht. Die Muster werden durch eine Musterdatenbank (Pattern Provider) zur Verfügung gestellt. Bei den Mustern handelt es sich um Sensorsignale denen ein referenzierter Zustand zugeordnet wurde. Das Muster wird direkt aus der dreidimensionalen Spektraldatendiagramm entnommen und gespeichert, automatisch bei bekannten Prozessgrenzen oder händisch bei der Ersteinrichtung. Das Muster wird im Vergleichsoperator (Significance Comparer) hinsichtlich seiner Form, Amplitudenskalierung und Zeitskalierung im Sensorsignal gesucht und mit dem Referenzzustand verglichen. Aus dem Vergleich mit der Referenz wird ein Ähnlichkeitsfaktor (Similarity) bestimmt. Natürlich können verschiedene Muster parallel gesucht werden. Nach dem Vergleichsoperator wird entschieden, was mit dem Ergebnis geschehen soll. Vielfältige weitergehende Datenanalysen, komplexer und kaskadierender Weitergabe an weitere Netzwerke, Signalmeldung an die Maschine oder Kommunikationsmodule stehen jetzt schon zur Verfügung.

Die Digitalisierung von Produktionsprozessen stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik der Zukunft. Messgeräte müssen nicht mehr allein mit der Maschine, sondern mit zentralen Systemen kommunizieren. Prozessanomalitäten werden dann an Mitarbeiter vor Ort auf das Smartphone oder Tablet gemeldet. Der Zentralserver ist mit dem Messgerät der Disponent, der Arbeiter führt aus. Das Messgerät bestimmt auch eigenständig, ob und wann eine Prozessanomalität eingetreten ist, auch wenn der detektierte Zustand keinem Muster oder Referenz gleicht. Auch dazu stehen bereits Operatoren zur Verfügung.

HFIM

Reißt ein Bauteil, emittiert es ein charakteristisches Signal. Mit dem Körperschall-Analyseverfahren HFIM (Hoch-Frequenz-Impuls-Messung) gelingt trennschärfste Risserkennung.

Mehr zur HFIM

Das Mess-System

Der Optimizer4D ist ein Messcomputer zur automatischen Erkennung von Rissen, die bei Belastungsvorgängen in Werkstücken auftreten können. Das System erkennt nicht nur Risse in dem Moment, in dem sie entstehen, es minimiert vermeintlichen (Pseudo-)Ausschuss und vermeidet Risse.

Mehr zum Mess-System

Die Risserkennung

Für Rissvermeidung ist Risserkennung Voraussetzung. QASS ist Weltmarktführer in der Risserkennung beim Richten von Getriebewellen.

Mehr zur Risserkennung

QASS als Technologiepartner

QASS verfügt über fast zwanzig Jahre Erfahrung in der Prozessoptimierung, Sensorik, Bauteilüberwachung und Qualitätssicherung. Unsere Messtechnik mit intelligenter Mustererkennungssoftware ermöglicht eine nahezu 100%ige Rissvermeidung in Richtprozessen.

Die Basis für unsere Expertise bilden unsere eigenen Entwicklungsarbeiten, aus denen immer wieder neue Lösungen entstehen. Forschungsprojekte in Kooperation mit renommierten Universitätsinstituten und namhaften Unternehmen ergänzen diese. Unser Know-how bringen wir in die Umsetzung von Projekten für unsere Kunden ein. Automobilkonzerne und Zulieferer weltweit vertrauen auf unsere Expertise in der Rissvermeidung, Prozessoptimierung und Qualitätssicherung. Die ständige Weiterentwicklung unserer Produkte stellt sicher, dass die Überwachung Ihres Richtprozesses auf dem modernsten Stand der Technik ist. Mithilfe von Optimizer4D können Sie daher beim Richten entstandene Risse nicht nur präzise erkennen, sondern deren Entstehung präventiv vermeiden. Durch unsere Technologie und Dienstleistung mindern Sie nachhaltig das Ausfallrisiko der verwendeten Stahlwellen. Darüber hinaus wird ein optimal ablaufender Richtprozess gewährleistet.

Wir bei QASS leben und lieben was wir tun. Grundlage unserer Philosophie ist das Streben nach immer besseren Ergebnissen und die Suche nach effizienteren Wegen. Überzeugen Sie sich selbst von unserer Lösungskompetenz und unserer Leidenschaft für Technologie und Innovation.