Interview mit Dr. Carsten Reich
"Berührungslos und vollflächig"
Optische Messverfahren sind schneller und die Ergebnisse einfacher zu interpretieren als taktile Verfahren, wie Dr. Carsten Reich, Produktmanager beim Messsystem-Hersteller GOM, Chefredakteur Hajo Stotz erklärt. Zudem räumt er mit dem Vorurteil der höheren Kosten auf.
SCOPE: Herr Reich, die wichtigsten 3D-Messprinzipien sind Lasertriangulation, Stereo-Kameras, Time-of-Flight-Kameras und die Streifenprojektion, die den GOM-Systemen zu Grunde liegt. Welche Vorteile bietet dieses Verfahren im industriellen Produktionsumfeld?
Carsten Reich: Die oben genannten Messprinzipien haben unterschiedliche Vor- und Nachteile in Bezug auf Geschwindigkeit, Detailauflösung und Messgenauigkeit. Time auf Flight Kameras sind zwar schnell, aber weder ausreichend genau, noch hoch aufgelöst. Bei der Lasertriangulation verhält es sich genau entgegengesetzt. Streifenprojektionssysteme verbinden die Vorteile der einzelnen Messprinzipien. Sie sind mit bis zu 10 Millionen Messpunkten pro Sekunde sowohl schnell als auch sehr präzise und hochauflösend. Außerdem bieten Sie die nötige Robustheit für das industrielle Umfeld.
SCOPE: Und sehen Sie bei der Streifenprojektion noch Entwicklungspotential, etwa mit Blick auf Oberflächen, höhere Genauigkeit und Messgeschwindigkeit?
Reich: Die technischen Voraussetzungen für Streifenprojektionssysteme haben sich in den letzten 20 Jahren stark weiterentwickelt. Digitale Kameras nehmen in der Auflösung immer weiter zu, während störende Einflüsse wie Messrauschen verringert werden. Auch die Beleuchtungsquellen werden immer besser. Lichtstärkere Projektoren führen beispielsweise zu einem stärkeren Streifenkontrast und damit auch zu einer höheren Messgenauigkeit, insbesondere bei anspruchsvollen Oberflächeneigenschaften. Die Entwicklungen, die es jetzt schon gibt, werden damit auch in Zukunft dazu führen, dass Streifenprojektionssysteme weiter an Messgeschwindigkeit und Genauigkeit zunehmen.
SCOPE: In welchen Bereichen der industriellen Messtechnik bieten optische Verfahren gegenüber taktilen Methoden Vorteile?
Reich: Taktile Messtechnik stößt auf Grenzen, wenn es um Messgeschwindigkeiten, produktionsnahes Messen oder um das Messen von komplexen Oberflächenstrukturen geht. Zudem sind die punktuellen Messergebnisse lückenhaft und in Tabellenform nur schwer verständlich.
Optische Messtechnik hingegen ist schnell, berührungslos und vor allem vollflächig. Die Messdaten lassen sich sofort mit dem CAD abgleichen. Problematische Stellen sind so auf einen Blick ersichtlich.
SCOPE: Sind die optischen Messsysteme vom Preis her wettbewerbsfähig zu den taktilen Systemen?
Reich: Die Investitionskosten für taktile und optische Messsysteme sind relativ vergleichbar. Ein Vorteil der optischen Systeme sind jedoch die niedrigen laufenden Kosten. Das begründet sich u.a. durch die kurze Stillstandszeit aufgrund von Rezertifizierung und Rekalibrierung. Im Vergleich zu taktilen Systemen punkten optische Sensoren auch bei den Wartungskosten.
SCOPE: Gibt es Anwendungsbereiche, bei denen taktile Verfahren auch zukünftig Vorteile bieten?
Reich: Optisch schwer zugängliche Stellen und sehr enge Toleranzbereiche sind manchmal noch Gründe, um die optische Messtechnik mit taktilen Verfahren zu ergänzen. Für nicht sichtbare Bereiche hat GOM deswegen einen berührenden Messtaster entwickelt, der optisch getrackt wird.
SCOPE: Und welche Anwendungsbereiche in der Fertigung können dagegen überhaupt erst durch optische Messtechnik erschlossen werden?
Reich: Der ganze Bereich der adaptiven Fertigungsverfahren ist ohne optische Messtechnik kaum vorstellbar. Zu diesem Anwendungsbereich gehört auch die adaptive Oberflächenbearbeitung von Turbinenschaufeln. Allgemein hängt der Bedarf nach berührungslosen Messsystemen mit dem steigenden Anspruch an immer komplexer werdende Designs und Oberflächengeometrien zusammen.
SCOPE: Wird das automatisierte Messen durch optische Verfahren in Zukunft an Bedeutung gewinnen?
Reich: Ja, der Bedarf nach automatisierten Lösungen steigt stetig an. Die Vision einer smarten Produktion ist schließlich die, dass Abweichungen und Fehler im Produktionsprozess automatisch erkannt und korrigiert werden können.
Aber erst wenn ein Bauteil vollflächig beziehungsweise dreidimensional vorliegt, kann sichergestellt werden, dass Produktionsfehler – egal an welcher Stelle des Teils - erkannt werden. Die automatisierte und vollflächige Bauteilbemusterung wird damit zu einem wichtigen Bestandteil der smarten Produktion im Sinne von Industrie 4.0.
SCOPE: Sind die Kunden offen für optische Messsysteme oder besteht hier oftmals noch Informationsbedarf?
Reich: Der Bekanntheitsgrad optischer Messtechnik hat stark zugenommen. Mittlerweile werden optische Messverfahren bei der Einrichtung und Planung neuer Messräume von vornherein miteinbezogen. Das war vor 10 Jahren noch anders. Heute ersetzen Firmen wie der Automobilzulieferer Gedia ihre taktilen Messanlagen komplett durch berührungslose Messtechnik - das zeigt uns, dass aktuell ein Paradigmenwechsel stattfindet.
SCOPE: GOM hat dieses Jahr in ein 80.000m2 großes neues Fabrikgelände und -hallen in Braunschweig investiert. Werden die Maschinen auch an dem Standort entwickelt und produziert?
Reich: Durch den hohen Bedarf nach optischen Messsystemen hat die GOM GmbH ein erfreuliches Wachstum erlebt. Der neue Firmensitz wurde von Beginn an daher so geplant, dass die Hardware- und Software-Entwicklung, Produktion und die Verwaltung zusammengeführt werden konnten.
Auch unsere größte automatisierte Messmaschine, die ATOS ScanBox Serie 8, die komplette Karosserien räumlich fassen kann, wird am neuen Standort gefertigt.
SCOPE: GOM wurde 1990 gegründet und ist die letzten Jahre stark expandiert – wie viele Mitarbeiter beschäftigt GOM heute? Und welche Ziele wollen Sie in 2017 erreichen?
Reich: Am Hauptsitz in Braunschweig sind aktuell rund 450 Mitarbeiter beschäftigt. Das Grundstück bietet jedoch die Möglichkeit, die Produktionskapazitäten zu erweitern um flexibel auf die Nachfrage reagieren zu können. Global umfasst das GOM Netzwerk 1000 Messtechnik-Spezialisten, wobei in diesem Jahr vor allem unsere Niederlassungen in den USA und in China verstärkt ausgebaut werden. Darüber hinaus erweitern wir unser Trainingsangebot. Mit den Schulungen zu speziellen Anwendungen wie z.B. „automatisierte Messung von Blechteilen“ wollen wir messtechnisches Know-how verbreiten und unsere Kunden weltweit besser unterstützen.










