Martin Beez Qualitätswesen Entwicklungsteile Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG

Transkript

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2 7. Vermessungsingenieurtag Hochschule für Technik Stuttgart, Optische Messverfahren in der Qualitätssicherung Gesamtfahrzeug in der Entwicklung der Porsche AG Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG

3 Inhalt Umfeld Entwicklungszentrum Weissach Meilensteine der optischen Messtechnik im Qualitätswesen Entwicklungsteile Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau Karosseriemessungen mit optischer CNC-Messtechnik Analysekonzept Gesamtfahrzeug Inhalt

4 Entwicklungszentrum Weissach ca Mitarbeiter Fahrzeugentwicklung Allg. Produktentwicklung Fremdentwicklung Motorsport Umfeld

5 Entwicklungszentrum Weissach Bereich QS-Karosserie Umfeld

6 Meilensteine optische Messtechnik im 1998 Streifenprojektionsystem GOM ATOS 1998 Fotogrammetriesystem GOM TriTop 2000 Faro-Messarm mit Descam-Laserscanner 2004 Zeiss Eagle-Eye in Karosseriemessprozess 2005 Leica Lasertracker im Prototypenbau Meilensteine

7 Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau Prinzip Leica Lasertracker LTD800 Laser-Tracker Ermittlung der x-y-z-koordinaten des Reflektors der T-Probe durch interferometrische Punktbestimmung T-Cam Die Orientierung der T-Probe im Raum (i, j, k) erfolgt mit zehn Infrarot-LEDs photogrammetrisch mit der T-Cam. Berechnung der sechs Freiheitsgrade des Tasters Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau

8 Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau Kontrolle im Vorrichtungsbau Überwachung der Vorrichtungsqualität Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau

9 Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau Kontrolle/Überwachung der Position der Hauptbaugruppen Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau

10 Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau + Mobilität + Großes Messvolumen + Hohe Genauigkeit Wichtiger Beitrag für die frühzeitige Absicherung der Karosseriequalität im Prototypenbau Lasertrackermessungen im Karosserieaufbau

11 CNC-Messtechnik in der Qualitätssicherung Karosserie bis 2004 ausschließlich taktile CNC-Messtechnik Karosseriemessungen mit optischer CNC-Messtechnik

12 Prozess Qualitätssicherung-Karosserierohbau Prüfplanung Maschinenfernes Programmieren CNC-Messablauf Daten-Auswertung Soll-/Ist-Vergleich Funktionsmaße Statistik Prozesskontrolle Q-Optimierung Karosseriemessungen mit optischer CNC-Messtechnik

13 Optische Messtechnik in der Qualitätssicherung Karosserie hole rectangular hole point slotted hole cylinder 116 mm 33 mm 104 mm 32 mm 71 mm 44 mm 71 mm sphere edge flush&gap double point sheeted cloud holes Zeiss EagleEye Navigator Karosseriemessungen mit optischer CNC-Messtechnik

14 Optische Messtechnik in der Qualitätssicherung Karosserie Geometrische Elemente Kreis-, Lang-, Vierkantloch, Bolzen etc. Raumpunkte Kantenpunkte Projektbeispiel: Messhilfsadapter Taktil Optisch Gesamt Anzahl Messpunkte In % 30% 70% 100,00% Karosseriemessungen mit optischer CNC-Messtechnik

15 Optische Messtechnik in der Qualitätssicherung Karosserie Methodische Vorteile gegenüber taktiler Messtechnik Reduzierung Zeitaufwand für Offlineprogrammierung Verkürzung Messzeit > 30%: -Bsp. Bohrung taktil: 3 Messpunkte für Ebenendefinition, 3 Messpunkte für Kreis optisch: 1 Scanvorgang (auch mehrere Elemente möglich) - Reduzierung von Hilfspunkten/Referenzen - Vergleich Standort A: (100% taktil) EZW: (70% optisch) 11h/Karosserie 7h/Karosserie Karosseriemessungen mit optischer CNC-Messtechnik

16 Optische Messtechnik in der Qualitätssicherung Gesamtfahrzeug Analysekonzept Gesamtfahrzeug

17 Analysekonzept Gesamtfahrzeug Exterieur Karosserierohbau Festlegung Wirkung Spalt / Bündigkeit Funktionsmaße Prozessmaße Anschlussmaße/ Messpunkte Fahrzeug Z-Karosserie Hauptbaugruppe Bauteil + Kastenrohbau + Unter-ZSBs Radien, Fugen- und Übergänge sowie Lage und Dimension der Bauteile Analysekonzept Gesamtfahrzeug

18 Analysekonzept Exterieur Erstellung eines durchgängigen Messstellenplans, basierend auf dem Fugen- und Radienplan Messpunkte und Anschlussmaße werden durchgängig abgestimmt (Einzelteil bis Gesamtfahrzeug) Bauteil A: Tür Bauteil B: Seitenteil B A A B Analysekonzept Gesamtfahrzeug

19 Optische Messtechnik in der Qualitätssicherung Gesamtfahrzeug Prüfplanung bauteilübergreifend Maschinenfernes Programmieren CNC-Messablauf Daten-Auswertung Analysekonzept Gesamtfahrzeug

20 Spalt-Bündigkeits-Messung Soll Ist Analysekonzept Gesamtfahrzeug

21 Spalt-Bündigkeits-Messung Analysekonzept Gesamtfahrzeug

22 Spalt-Bündigkeits-Messung Falschfarbdarstellung CAD zu Punktewolke Analysekonzept Gesamtfahrzeug

23 Spalt-Bündigkeits-Messung Schnittdarstellung CAD zu Punktewolke IST-Daten CAD-Daten Analysekonzept Gesamtfahrzeug

24 Zentrales Messdatenmanagement Funktionsmaße Rohbau- Messungen Messdaten Lieferant Prozessmaße CAQ- Datenbank Spalt-Bündigkeit- Messungen Analysemaße Einzelteil- Messungen Baugruppen- Messungen Analysekonzept Gesamtfahrzeug

25 Analysekonzept Gesamtfahrzeug Festlegung Wirkung Spalt / Bündigkeit Funktionsmaße Prozessmaße Anschlussmaße/ Messpunkte Ermittlung Beitragsleister bei Fehlersituationen Konstruktion Qualität Einzelteile Qualität Vorrichtung Qualität Montageprozess Toleranzmanagement Kopplung der Analyse mit Auditergebnissen Analysekonzept Gesamtfahrzeug

26 Fazit Fortschritte durch die Integration der optischen Messverfahren Messvolumen / Flexibilität (Tracker) Entwicklung Serienanlauf Reifegrad Performance (CNC) Wirtschaftlichkeit Messmethodik Durchgängigkeit der Analysen VPT BST Vorserie Serie Ausgangssituation Erzielte Verbesserung E+P durchgängig Effizienter Methodenverbund in der Gesamtfahrzeuganalyse Steigerung Reifegrad Produkt und Prozess Fazit

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!