Intelligente Technik unterstützt unser Leben in vielen Bereichen – auch in der Industrie kommt diese seit vielen Jahren zum Einsatz. Wir haben uns diese Technik genauer angesehen und erklären lassen, wie damit die Qualität dauerhaft gesichert wird.
Was haben die Gerhard Schubert GmbH, ein Verpackungsmaschinenbauer aus Crailsheim, der sich hauptsächlich auf das Verpacken von Kosmetik, Lebensmitteln und Pharmaerzeugnissen spezialisiert hat, und die Audi AG in Neckarsulm, die sich der Produktion von Mittelklasse- und Luxusfahrzeugen verschrieben hat – hier laufen die Baureihen A4, A5, A6, A7 und A8 vom Band –, gemeinsam?
Ganz genau: Beide verwenden hochmoderne, komplexe Technik, um ihre Produkte nicht nur gut, sondern sehr gut zu machen. Beide Unternehmen wollen dadurch ihren eigenen Qualitätsstandards dauerhaft gerecht werden. Und obwohl es keine neue Erkenntnis ist, dass in unseren Firmen moderne Technik schon lange Einzug gehalten hat, so verblüfft es dennoch, wenn man sich vor Augen führt, was heute alles möglich ist.
In der Verpackungsstraße herrscht recht emsiges Treiben. Pick-and-Place-Roboter sind im Einsatz. Blitzschnell bewegen sich die künstlichen Arme hin und her, fassen ein Produkt und setzen es in Bruchteilen von Sekunden an den dafür vorgesehenen Platz. Dann wiederholt sich das Szenarium, der Ablauf beginnt von vorne. „Je nach Produkt und Größe der Verpackungsanlagen können 1000, ja sogar bis zu 4000 Teile pro Minute verarbeitet werden“, schildert Dr. Abdelmalek Nasraoui, der beim Verpackungsspezialisten Schubert für die Bildverarbeitung verantwortlich ist. Damit dies gelingt, bedarf es intelligenter Technik – und wie in diesem Fall eines intelligenten Bildverarbeitungssystems. Augen für die Roboter also. Wie das funktioniert, macht Nasraoui am Beispiel von Keksen deutlich: Beim Hersteller laufen diese gänzlich unsortiert auf einem breiten Band in die Verpackungsmaschine. Sie werden dank des Bildverarbeitungssystems erkannt, der richtigen Sorte zugeordnet, gegriffen und anschließend verpackt. Oder aussortiert, wenn etwa eine Ecke abgebrochen, der Keks zu dunkel oder dick oder beispielsweise die Schokoladenverzierung nicht gleichmäßig aufgetragen ist. Drei Schritte laufen dabei im Hintergrund ab: Zunächst muss erkannt werden, wo das Produkt auf dem Band überhaupt liegt. Nur dann kann der Roboter es überhaupt greifen. In einem zweiten Schritt wird überprüft, ob es sich beim zu verpackenden Artikel um den richtigen handelt. Im dritten Teil wird kontrolliert, ob das Objekt den vorgegebenen Kriterien entspricht, die verlangt werden. „Wir bringen den Maschinen Merkmale bei, die auf ein zu verpackendes Produkt zutreffen“, erklärt der gebürtige Algerier, der seit 1986 bei Schubert arbeitet. Diese Merkmale würden mit verschiedenen Parametern beschrieben. Dieses Wissen führt dazu, dass der Roboter sozusagen selbst „entscheiden“ kann, ob ein Produkt verpackt oder aussortiert wird. Damit ist gewährleistet, dass der Konsument nur einwandfreie Produkte in seiner Packung vorfindet.
Ortswechsel: Audi ist bekannt für ein markantes Design. Dass man bei Audi für sein Geld jedoch nicht nur eine schöne, sondern auch eine sichere Verpackung bekommt, dafür setzt das Unternehmen auch ein Gerät ein, das man beim Autohersteller nicht vermuten würde: ein hochleistungsfähiger Computertomograf (CT). Ein Gerät in dieser Größenordnung und Leistungsfähigkeit ist in der Industrie nahezu einzigartig. Der Autobauer unterhält dieses schon seit 2004, 2016 wurde es technisch rundum erneuert. Doch warum braucht man ein Röntgengerät fürs Fahrzeugbauen? „Um Bauteile oder Fügetechniken im Detail überprüfen zu können und sogar Luftblasen zu erkennen“, fasst Dr. Michael Huppmann, CT-Koordinator am Standort Neckarsulm, knapp zusammen. Denn: Der intelligente Werkstoffverbund ist – gerade im Karosseriebau – eine besondere Herausforderung. Das richtige Material an der richtigen Stelle in der richtigen Menge eingesetzt, bedeutet auch mehr Sicherheit für die Kunden.
Der Computertomograf sieht zunächst eher unspektakulär aus. In einem hinteren Winkel der aktuellen A8-Produktion ist das Gerät in einem speziell ausgestatteten Raum – verkleidet mit Beton und Blei – untergebracht. Doch was das Gerät leisten kann, ist verblüffend. „Produkte von der Größe eines Stecknadelkopfs bis hin zu einer ganzen Karosserie können hier gescannt werden“, schildert der Werkstoffexperte. Diese werden in verschiedenen Winkeln angebracht. Zwischen 360 und 1080 Projektionsbilder werden erstellt, um später ein 3D-Modell des Scans zu rekonstruieren. So können Betrachter aus jedweder Perspektive einen virtuellen Schnitt in das Objekt erhaschen. „Die Technik ermöglicht es uns, einen Blick in das Innenleben zu werfen, ohne das Produkt zu zerstören.“ Zerstörungsfreies Prüfen nennt man dieses Verfahren. Doch das ist nicht das Einzige, was die Anlage so beeindruckend macht: Der Computertomograf erreicht bei Messungen eine Genauigkeit von bis zu drei Mikrometern – das entspricht einer Größe 30-mal kleiner als der Durchmesser eines Haares. Damit ist die Anlage um ein 50-faches genauer, als wir sie im medizinischen Bereich kennen.“
Lydia-Kathrin Hilpert