Qualitätsautomatisierung: Die Rolle, die Robotik und Sensoren in der Qualitätskontrolle und Produktion spielen

Hexagons Manufacturing Intelligence-Abteilung PRESTO Automation Quality Inspection Cell. | Bildquelle: Hexagon

Für die meisten Unternehmen und Branchen ist die Qualitätskontrolle einer der wichtigsten Teile des Herstellungsprozesses. Wenn ein einziger kleiner Produktionsfehler zu massiven Unternehmensverlusten führen kann, ist die Investition in bessere Qualitätskontrollsysteme kein Luxus, sondern eine Notwendigkeit.

Aber machen Sie nicht den Fehler zu glauben, dass ein nicht automatisiertes Qualitätskontrollsystem Ihre wirtschaftlichste Wahl ist. Während ein nicht automatisierter Ansatz zur Qualitätskontrolle zunächst weniger kostspielig erscheinen mag, ist die Realität so, dass nicht automatisierte Systeme nur einigermaßen zuverlässig sind und für die Verwaltung eine beträchtliche menschliche Arbeitskraft erfordern, was zu höheren Kosten führt.

Automatisierte Qualitätskontrollsysteme verbessern die Effizienz und Effektivität des Herstellungsprozesses, verringern gleichzeitig das Risiko menschlicher Fehler und steigern die Gesamtqualität des Endprodukts – und Robotik und Sensoren spielen eine entscheidende Rolle. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Rolle, die Robotik und Sensoren spielen, und auf die Vorteile, die sie für die Automatisierung und Qualitätskontrolle mit sich bringen.

Robotik ist nur eine Art von Software und Technologie, die bei der Qualitätsautomatisierung zum Einsatz kommt, aber wenn sie richtig eingesetzt wird, kann sie eine entscheidende Rolle bei der Automatisierung und Qualitätskontrolle spielen.

Einer der Hauptvorteile der Qualitätsautomatisierung besteht darin, dass sie die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Inspektions- und Testprozesse verbessert. Mit Robotik und anderen automatisierten Geräten und Software können Hersteller Produktprobleme und -mängel während der Produktion schneller und genauer lokalisieren. Da Probleme während der Produktion erkannt werden, können Hersteller schneller Korrekturmaßnahmen ergreifen, wodurch Ausschuss und Nacharbeit reduziert werden, was zu Zeit- und Geldeinsparungen führt.

Roboterinspektionen und -tests können ebenfalls einen Wettbewerbsvorteil schaffen. Die Fertigung wird zunehmend datengesteuert. Und Hersteller, die in der Lage sind, große Datensätze zu erfassen, die als Grundlage für Qualitätssicherung, Prozesskontrolle und Produkt-/Prozessoptimierung dienen, positionieren sich, um diese Erkenntnisse zu nutzen.

Neben der Verbesserung der Genauigkeit und Geschwindigkeit des Produktionsprozesses kann sich die Qualitätsautomatisierung auch positiv auf die Gesamteffizienz des Fertigungsprozesses auswirken. Roboter können viele routinemäßige, sich wiederholende, aber notwendige Produktionsaufgaben erledigen – wie Montage, Verpackung und Palettierung – und ermöglichen es menschlichen Mitarbeitern, sich auf komplexere, höherwertige Aufgaben zu konzentrieren. Dies kann dazu beitragen, die Produktivität und Effizienz zu steigern, was zu niedrigeren Kosten und höherer Rentabilität führt.

Ein weiterer Vorteil der Qualitätsautomatisierung und der damit verbundenen Elemente – einschließlich Roboterarmen, Roboterzellen usw. – besteht darin, dass sie dazu beitragen kann, das Risiko menschlicher Fehler zu verringern. Bei manueller Ausführung wiederholen sich viele Aufgaben und Prozesse im Zusammenhang mit der Qualitätskontrolle und -sicherung und bieten die Möglichkeit, Fehler einzuführen. Durch die Automatisierung dieser Aufgaben können Hersteller das Risiko menschlicher Fehler reduzieren und so die Gesamtqualität des Endprodukts steigern.

Die Qualitätsautomatisierung erhöht außerdem die Rückverfolgbarkeit und Verantwortlichkeit aller Aspekte des Herstellungsprozesses. Automatisierte Systeme sind in der Lage, Produktdaten zu speichern und zu verfolgen – darunter, welche Mitarbeiter beteiligt waren, wann und wo sie hergestellt wurden und welche spezifischen Werkzeuge und Geräte verwendet wurden. Hersteller können diese Daten dann nutzen, um die Gesamtqualität ihrer Prozesse zu verbessern und Probleme, die möglicherweise während der Produktion aufgetreten sind, zu identifizieren und zu beheben.

Das Warten auf ein zu messendes Teil kann zum Stillstand einer Produktionslinie führen – abhängig von der Arbeitsbelastung der Qualitätsabteilung und dem Zeitplan des Bedieners. Verzögerungen können sich schnell summieren. Aber automatisierte Tools wie Sensoren können helfen, diese Verzögerungen zu vermeiden und zu mildern.

Sensoren können eine entscheidende Rolle bei der Fähigkeit eines Herstellers spielen, Daten über seine Produkte zu sammeln. Führende Hersteller integrieren Sensoren und Messgeräte in ihre Prozesse, sodass sie jedes einzelne Teil schnell und zu 100 % messen können, ohne auf manuelle Teilmessaktivitäten warten zu müssen.

Da sie beispielsweise 3D-Formen und -Oberflächen effektiv erfassen können, sind Laserscanner Sensoren, die eine entscheidende Rolle bei der Qualitätssicherung spielen. In der Industrie werden Laserscanner regelmäßig zur Geometrie- und Oberflächenqualitätskontrolle eingesetzt, sie können aber auch für Passungs- und Endverarbeitungs-, Reverse-Engineering- und Montageanwendungen eingesetzt werden. Laserscanner liefern schnell Maßinformationen, ohne Arbeitsabläufe zu stören oder unnötige Produktionsunterbrechungen zu verursachen. Das Endergebnis ist, dass Hersteller die Daten erhalten, die sie benötigen, ohne Kompromisse bei Qualität oder Genauigkeit eingehen zu müssen.

Hexagons Manufacturing Intelligence-Abteilung PRESTO Automation AS1 Lasersensor

Im Produktionsprozess können Sensoren wie Temperaturfühler und Drucksensoren schnell und präzise Daten erfassen, die es dem Bediener ermöglichen, bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen. Temperatursonden ermöglichen eine vollautomatische Messung der Temperatur eines Teils in jeder Phase des Bearbeitungsprozesses, wodurch Hersteller ihre Produktionsprozesse besser kontrollieren und Fehler und Nacharbeitszeiten verringern können. Und Luftdrucksensoren können Schwankungen im Luftdruck messen, die sich negativ auf die Leistung einer Maschine auswirken können, und den Bediener auf mögliche Abweichungen aufmerksam machen, die seine Aufmerksamkeit erfordern.

Sensoren können auch den physischen Zustand der Maschine messen und ermöglichen es Herstellern, die Lebensdauer der Geräte zu verlängern, indem sie Gesundheitstrends in Echtzeit erkennen. Sensoren, die den Maschinenzustand überwachen und messen und sowohl im Büro als auch im Außendienst eingesetzt werden können, steigern die Effizienz und minimieren gleichzeitig Ausfallzeiten und Reparaturkosten außerhalb der Garantie. Bediener können einen besseren Einblick in ungeklärte Maschinensystemfehler gewinnen. Alarme und Warnungen in Echtzeit versorgen Bediener und Wartungspersonal mit den Informationen, die sie benötigen, um zu verhindern, dass kleinere Probleme zu katastrophalen Ausfällen werden. Und Echtzeit-Maschineninformationen ermöglichen es Herstellern, Prozesskontrollen schneller zu optimieren, was wiederum dazu beiträgt, weniger Ausschuss und höhere Erträge zu erzielen.

Sensoren wirken sich nicht nur auf Produktionsprozesse aus; Sie können die Produktqualität positiv beeinflussen. Durch die Erweiterung der vorhandenen Sensoren einer Produktionslinie durch spezielle Sensoren zur Optimierung und Optimierung der Produktionsqualität können Hersteller sicherstellen, dass das Produkt den Produktionsanforderungen entspricht. Damit werden sie auch den Kundenbedürfnissen gerecht.

Roboter und Sensoren wirken sich in vielerlei Hinsicht positiv auf die Automatisierung und Qualitätskontrolle aus.

Wenn es um Ihre Produktionslinie geht, ist Zeit Geld; In manchen Produktionsanlagen kostet ein nur einminütiger Stillstand dem Unternehmen einen Produktivitätsverlust von mehr als 10.000 US-Dollar. Abhängig von der Arbeitsbelastung Ihrer Qualitätsabteilung müssen Sie möglicherweise warten, bis ein Teil gemessen wird – und eine Verzögerung von fünf oder sechs Stunden kann verheerende Auswirkungen auf Ihren Produktionsprozess haben.

Mit dem automatisierten Qualitätsmanagement können Sie den Wert Ihrer Technologieinvestitionen maximieren und den Prozess auch dann am Laufen halten, wenn menschliche Bediener unterbrochen werden. Darüber hinaus können Hersteller Daten über Teile im Produktionsprozess sammeln und so schnell Maßnahmen ergreifen, um potenzielle Probleme zu lösen und so Zeit und Geld zu sparen.

Die Qualitätsautomatisierung hilft nicht nur der Produktionslinie, sondern kann auch den Durchsatz im Qualitätslabor unterstützen. Die Kombination von Laserscannern und Robotern in einem Qualitätslabor kann die Prüfzeit verkürzen, menschliches Versagen reduzieren und das Qualitätssicherungspersonal für höherwertige Aufgaben entlasten. Auch die Automatisierung von KMG-Prüfungen wird oft übersehen. Benutzer von Batch-Processing-Produkten können erneut erheblich von der Automatisierung profitieren, indem sie das Personal für die Qualitätssicherung entlasten und die KMG-Auslastung maximieren. Die Automatisierung erfordert keine Besprechungen oder Pausen in letzter Minute, um sicherzustellen, dass Ihre Investition ihren maximalen Durchsatz erreicht.

Die digitale Datenprotokollierung reduziert menschliche Fehler und erhöht die Geschwindigkeit der Datenverfügbarkeit, wodurch hochpräzise Daten gewährleistet werden. Im Gegensatz zu menschlichen Bedienern, die in der Art und Weise, wie sie Daten sammeln und aufzeichnen, unterschiedlich sein können, führen Roboter jedes Mal dieselbe Aufgabe auf die gleiche Weise aus, sodass Hersteller etwaige Anomalien verfolgen, überwachen und korrigieren können. Darüber hinaus ermöglicht die langfristige Datenspeicherung den Herstellern, auf frühere Daten zurückzublicken, um schnell Probleme zu erkennen und nachzuweisen, dass ihre Teile innerhalb der Toleranzen lagen. Dies schützt Unternehmen vor potenziellen Klagen oder anderen rechtlichen Schritten und schließt potenzielle Rechtsstreitigkeiten häufig ab, bevor sie beginnen können.

Auch Robotik und Sensoren tragen zur Verbesserung der Sicherheit bei. In der Vergangenheit führte ein Bediener möglicherweise eine Inspektion durch und vermerkte entweder im Kopf oder auf einem Blatt Papier, dass das Teil innerhalb der Toleranz lag. Doch angesichts der zunehmenden regulatorischen Kontrolle benötigen Hersteller eine weitere Ebene der Verantwortung, um zu zeigen, dass sie die Sicherheit ernst nehmen. Mit automatisiertem Qualitätsmanagement können Unternehmen einen Datensatz pflegen, der das Datum und die Uhrzeit der Messung des Teils sowie die Messergebnisse erfasst.

Für viele Hersteller ist es von entscheidender Bedeutung, ein Problem zu erkennen, bevor es sich in der gesamten Produktionslinie wiederholt – was zu Verschwendung, Ausschuss und Nacharbeit führt. Im Gegensatz zu ihren menschlichen Gegenstücken können Roboter jedes Mal dieselbe Aufgabe auf die gleiche Art und Weise ausführen. Dies verringert das Risiko menschlicher Fehler und verringert Abfall, Ausschuss und Nacharbeit.

Hersteller, die die Effizienz und Effektivität ihres Produktionsprozesses verbessern möchten, sollten sich intensiv mit der Qualitätsautomatisierung befassen, einschließlich der Verwendung von Robotik und Sensoren. Durch die Automatisierung von Qualitätskontroll- und -sicherungsaufgaben und -prozessen können Hersteller die Geschwindigkeit und Genauigkeit von Inspektionen und Tests steigern, die Fertigungseffizienz steigern, das Potenzial für menschliches Versagen minimieren und die Verantwortlichkeit und Rückverfolgbarkeit verbessern. Die enormen Vorteile der Qualitätsautomatisierung machen sie zu einer wertvollen Investition für Unternehmen, die ihr Geschäftsergebnis positiv beeinflussen möchten.

Jeff Foster, Business Development Manager, Hexagon.

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