In-Situ-3D-Koordinatenmessgeräte-Lösungen für große Bauteile der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie

Erfahren Sie, wie tragbare 3D-Koordinatenmessgeräte die In-Situ-Prüfung großer Bauteile der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie ermöglichen, Verzögerungen reduzieren und die Qualitätskontrolle verbessern.

Typische Einsatzbedingungen und zentrale Herausforderungen

Ein häufiges Szenario ist die Erstteilprüfung für eine neue Luft- und Raumfahrt- Schottwand oder einen Prototyp-Fahrwerk für die Automobilindustrie. Das Bauteil, oft mehrere Meter groß, wird in einer Produktionszelle gefertigt. Die gängige Verfahrensweise erfordert die Terminbuchung für ein fest installiertes CMM, das sich oft in einem separaten, klimatisierten Messtechniklabor befindet. Hier beginnen die logistischen Herausforderungen.

INSVISION nimmt an der TCT-Messe Shanghai 2025 teil

Dimensionen der ROI-Bewertung

Fokusbereich	Entscheidungspunkt	Einsatzhinweis
Typische Einsatzbedingungen und zentrale Herausforderungen	Ein häufiges Szenario ist die Erstteilprüfung für eine neue Schottwand der Luft- und Raumfahrt oder einen Prototyp-Fahrwerk für die Automobilindustrie.	Das Bauteil, oft mehrere Meter groß, wird in einer Produktionszelle gefertigt.
Lösungsentwicklungskonzept	Die Lösung kehrt das traditionelle Paradigma um: statt das Bauteil zum Messgerät zu bringen, wird das Messsystem zum Bauteil gebracht.	Diese In-Situ-Prüfstrategie erfordert eine 3D-Koordinatenmessgeräte-Plattform, die sowohl messtechnisch hochgenau und für den Einsatz auf der Werkstattfläche ausgelegt ist.
INSVISION Eignung der Produkte für In-Situ-Anforderungen	Für diese anspruchsvollen In-Situ-Anwendungen ist das INSVISION X-Track optisch verfolgendes 3D-Koordinatenmessgerät eigens für die spezifischen Anfor…	Sein Nutzen ergibt sich aus mehreren zentralen Designprinzipien:
Beobachtbare betriebliche Verbesserungen	Die Einführung einer In-Situ-3D-Koordinatenmessgeräte-Strategie führt zu nachweisbaren betrieblichen Verbesserungen.	Der größte Vorteil ist die drastische Reduzierung der Prüfvorlaufzeit.

Der Transport solcher großer, oft empfindlicher Bauteile birgt das Risiko von Veränderungen der Ausrichtung oder Beschädigungen. Der Prozess erfordert spezielle Hebevorrichtungen, belegt wertvolle Produktionsfläche und verursacht Stunden nicht wertschöpfende Bearbeitungszeit. Im Labor angekommen muss das Bauteil aufwendig neu eingespannt und auf das Koordinatensystem des Messgeräts ausgerichtet werden – ein Prozess, der selbst Fehler verursachen kann und hochqualifizierte Techniker erfordert.

Die zentralen Herausforderungen sind offensichtlich:

Produktionsverzögerungen: Das Bauteil steht für nachgelagerte Prozesse während des Transports, Einspannens und Messens nicht zur Verfügung, was eine mehrtägige Unterbrechung im Produktionsablauf verursacht.
Risiko von Messfehlern: Der Transport des Bauteils kann seinen Herstellungszustand beeinträchtigen, sodass die Messung möglicherweise nicht seinen tatsächlichen Zustand bei der Montage widerspiegelt.
Ressourcenineffizienz: Qualifizierte Messtechnik-Mitarbeiter und teure CMM-Anlagen werden in langwierigen Einrichtungsverfahren gebunden, statt wertschöpfende Analysen durchzuführen.
Reaktive Qualitätskontrolle: Bei einem so langen Feedback-Zyklus können Dimensionsabweichungen im Fertigungsprozess tagelang unentdeckt bleiben, was potenziell zu teurer Chargen Nacharbeit führen kann.

Lösungsentwicklungskonzept

Die Lösung kehrt das traditionelle Paradigma um: statt das Bauteil zum Messgerät zu bringen, wird das Messsystem zum Bauteil gebracht. Diese In-Situ-Prüfstrategie erfordert eine 3D-Koordinatenmessgeräte-Plattform, die sowohl messtechnisch hochgenau als auch für den Einsatz auf der Werkstattfläche ausgelegt ist.

INSVISION X-Track 3D-Scanning-Demo

Das System muss auch ohne die kontrollierte Umgebung eines Labors hohe Genauigkeit liefern und dichte Punktwolkendaten komplexer Geometrien direkt dort erfassen, wo das Bauteil gefertigt oder montiert wird. Ziel ist es, den Qualitäts-Feedback-Zyklus von Tagen auf Stunden zu verkürzen und echte In-Prozess-Kontrolle zu ermöglichen.

Implementierungsprozess

Vorbereitung und Systemeinsatz: Das tragbare Messsystem wird zum Bauteil auf seiner Fertigungsvorrichtung oder Montagelehre transportiert. Die Einrichtung umfasst die Positionierung des optischen Trackers auf einem stabilen Stativ innerhalb seines Arbeitsbereichs und die Anbringung reflektierender Targets oder einer handgeführten Sonde am Bauteil zur Festlegung eines gemeinsamen Koordinatensystems. Dieser Prozess dauert in der Regel Minuten, nicht Stunden.

Datenerfassung: Ein Bediener nutzt einen handgeführten, drahtlosen Scanner oder eine Sonde, die dynamisch vom optischen System verfolgt wird. Er bewegt sich frei um das Bauteil herum und erfasst Millionen von Messpunkten, um einen vollständigen digitalen Zwilling zu erstellen. Die Robustheit des Systems ermöglicht dies unter normalen Fabrikbedingungen mit typischen Vibrations- und Temperaturschwankungen.

Sofortige Verarbeitung und Analyse: Während der Datenerfassung beginnen proprietäre Softwarealgorithmen sofort mit der Verarbeitung. Die Punktwolke wird automatisch mit dem nominalen CAD-Modell ausgerichtet. Wichtige Merkmale, Oberflächen und geometrische Abmessungen werden extrahiert und mit den Konstruktionstoleranzen (GD&T) verglichen.

Ergebnisbereitstellung und Entscheidungsfindung: Kurz nach Abschluss des Scans wird ein umfassender Bericht erstellt. Dieser umfasst farbcodierte Abweichungskarten, Bestanden/Nicht bestanden-Zusammenfassungen für kritische Abmessungen und handlungsrelevante Daten. Der Bericht wird digital an Qualitäts- und Produktionstechniker übermittelt, sodass sofort entschieden werden kann, ob der Prozess fortgesetzt, Werkzeuge angepasst oder eine Ursachenanalyse durchgeführt werden soll.

Eignung der INSVISION-Produkte für In-Situ-Anforderungen

Für diese anspruchsvollen In-Situ-Anwendungen ist das optisch verfolgende 3D-Koordinatenmessgerät INSVISION X-Track eigens für die spezifischen Herausforderungen entwickelt. Sein Nutzen ergibt sich aus mehreren zentralen Designprinzipien:

Portabilität und Flexibilität: Die zentrale Tracking-Einheit ist für einfache Bewegung und Einrichtung um große Bauteile ausgelegt, sodass keine Bauteilverlagerung entfällt.
Werkstattfestigkeit: Es hält die angegebene Messgenauigkeit in Umgebungen mit wechselnder Beleuchtung, Temperaturschwankungen und Umgebungsschwingungen bei – Bedingungen, bei denen herkömmliche Lasertracker oder fest installierte CMMs ihre Genauigkeit verlieren würden.
Integrierte Software-Intelligenz: Die Software-Suite des INSVISION-Systems automatisiert die zeitaufwendigsten Schritte der Datenverarbeitung. Funktionen wie automatische Ausrichtung und GD&T-Verifizierung direkt aus der Punktwolke reduzieren die Abhängigkeit von dem Bediener und minimieren subjektive Analysen, sodass Rohdaten schneller in handlungsrelevante Erkenntnisse umgewandelt werden.

Beobachtbare betriebliche Verbesserungen

Die Einführung einer In-Situ-3D-Koordinatenmessgeräte-Strategie führt zu nachweisbaren betrieblichen Verbesserungen. Der größte Vorteil ist die drastische Reduzierung der Prüfvorlaufzeit. Erstteilprüfungen und In-Prozess-Kontrollen, die zuvor die Produktion tage lang unterbrachen, können heute innerhalb einer Schicht abgeschlossen werden. Diese Beschleunigung erhöht direkt den Durchsatz der Werkstatt.

Darüber hinaus liefert die Messung des Bauteils in seinem Herstellungszustand höherwertige Daten, was zu genaueren Ursachenanalysen bei Abweichungen führt. Der digitale Arbeitsablauf – von der Erfassung bis zum Bericht – beseitigt Fehler bei manueller Dateneingabe, verbessert die Rückverfolgbarkeit und Compliance-Bereitschaft. Techniker werden von logistischen und Einrichtungsaufgaben zu höherwertigen Analyse- und Prozessverbesserungsaufgaben umgesetzt.

Branchenübergreifende Einsetzbarkeit und Wiederverwendbarkeit der Lösung

Das In-Situ-Messparadigma lässt sich hervorragend auf Branchen übertragen, in denen großformatige, hochwertige Bauteile gefertigt werden. Neben Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie gehören dazu folgende Branchen:

Schwermaschinenbau und Energiewirtschaft: Messung großer Schweißkonstruktionen für Turbinen, Bergbaugeräte und Druckbehälter.
Schienenverkehr und Schifffahrt: Prüfung von Lokomotivrahmen, Schiffsrumpfsegmenten und Innenraummodulen.
Baumaschinen: Verifikation von Auslegerbaugruppen, Fahrwerken und großen Schweißkonstruktionen.
Werkzeugbau: Maschinenintegrierte Verifikation von großen Formen, Matrizen und Montagevorrichtungen.

Der gemeinsame Nenner ist der Bedarf an Dimensionskontrolle von Bauteilen, deren Transport schwierig, teuer oder risikoreich ist und bei denen Produktionsverzögerungen hohe finanzielle Auswirkungen haben.

Fazit

Die Einschränkung durch fest installierte 3D-Koordinatenmessgeräte ist ein Anachronismus in der modernen, agilen Fertigung. Für Hersteller von großen Bauteilen stellt die strategische Implementierung von tragbaren, robusten 3D-Koordinatenmessgeräte-Technologie den direkten Weg zur Beseitigung eines der hartnäckigsten Engpässe in der Werkstatt dar.

Indem messtechnisch hochgenaue Prüfung in situ ermöglicht wird, können Hersteller die Qualitätskontrolle von einem verzögerten, reaktiven Kostenfaktor zu einem integrierten, proaktiven Treiber für Durchsatz, Ausbeute und kontinuierliche Verbesserung umwandeln.