Rainer Ohnheiser, Zeiss IMT

"Wir machen sozusagen die Produkt-DNA sichtbar und verfeinern die Prozessregelung." Bild: spectrum / Ankenbrand

AUTOMOBIL PRODUKTION: Mit der Übernahme von HGV Vosseler vor eineinhalb Jahren hat der Bereich Industrielle Messtechnik von Zeiss seine Präsenz im Markt der Prozesskontrolle und -inspektion in der Automobilfertigung verstärkt. Wie weit ist der Prozess der Integration von HGV gediehen?
Wir hatten von Anbeginn einen klar definierten Post-Merger-Prozess. Die ehemalige HGV ist heute strukturell, organisatorisch und operativ ein Unternehmen nach Zeiss-Standard und firmiert als Zeiss Automated Inspection. Mit der Übernahme haben wir den globalen Footprint deutlich ausweiten können und sind jetzt auch in China, USA und Brasilien mit etlichen Karosseriebauprojekten erfolgreich – schwerpunktmäßig im Auftrag des Volkswagenkonzerns.
Auf der Produktseite hat Zeiss Automated Inspection mit einem neuen Sensor – mit der Bezeichnung AIMax – jetzt auch technisch einen deutlichen Benchmark für die roboterbasierte Messtechnik gesetzt. Es läuft also nach Plan.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Viele Automobilbauer und Zulieferer werden nicht müde zu beteuern: „Wir sind mehr denn je auf Qualität fokussiert.“ Wie spiegelt sich dieser Anspruch im Automotive-Geschäft von Zeiss IMT wider?
Unser Zuwachs in der Karosseriemesstechnik ist gut. Diesen aber allein der Fokussierung auf Qualität zuzuschreiben, wäre eine einseitige Sicht der Dinge. Die Qualität muss einhergehen mit Flexibilität, um auf die Modellvielfalt im Automobilbau und das höhere Tempo bei den Anlaufprozessen reagieren zu können.
Man hatte früher deutlich mehr Zeit, ein Produkt „qualitätsmäßig reifen“ zu lassen. Heute verlangt die Industrie richtigerweise, dass mit Anlauf der Serie die Qualität ebenfalls auf Serienlevel ist. Hier profitieren wir von unserem gesamtheitlichen Ansatz, die Prozesskette Karosserie zu bedienen.

Zur Person
Der promovierte Ingenieur Rainer Ohnheiser (Institut für Steuerungstechnik der Universität Stuttgart) begann seinen beruflichen Werdegang bei Zeiss 1984 als Projektleiter Datentechnik im Unternehmensbereich Industrial Metrology (IMT) in Oberkochen. Seither ist er in verschiedenen leitenden Positionen bei Zeiss IMT tätig. Im Jahr 2003 hat er die weltweite Verantwortung für den Unternehmensbereich Industrial Metrology übernommen.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Mit der Umsetzung von Leichtbaukonzepten im Karosseriebau gehen neue Werkstoffe (CFK, Verbundwerkstoffe), Materialien und Fügeverfahren einher. Welche Herausforderungen kommen da auf die Industrielle Messtechnik zu?
Die Herausforderungen kommen von verschiedenen Seiten. Zum einen treten neue Zulieferer auf den Plan, die eingebunden werden müssen und es gilt, neue Zulieferketten organisatorisch zu formieren. Zum Beispiel hat das Ersetzen von Blechteilen durch CFK-Teile jedoch auch technische Auswirkungen, bedingt also optische Multisensorik. Bauteile aus Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffen oder zum Beispiel Gussteile bringen die aus der medizinischen Anwendung bekannte Computertomographie ins Spiel. Herausfordernd ist in der Folge dann auch das Zusammenführen der gesamten Ergebnisse in einer Dokumentation und für das gesamte Fahrzeug.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Wie bilden sich neue Anforderungsprofile der Anwender aktuell in der Konzeption ihrer Sensoren, Messmaschinen und -Systeme ab? Wie verändert sich dadurch das Produktportfolio bei Messmaschinen und Sensorsysteme langfristig?
Der Begriff der Stunde heißt Multisensorik. Es gibt messtechnische Herausforderungen im Karosseriebau, wo die Zugänglichkeit enorm wichtig ist. Hier kommt man an taktilen Systemen fast nicht vorbei. Sind die Objekte gut zugänglich, kommen optische Verfahren zum Einsatz. Das wiederum können Triangulationssensoren jedoch auch photogrammetrische Sensoren sein. Die Vielfalt der Sensoren wird wichtig und diese Vielfalt gilt es zu integrieren und zu beherrschen. Aber der Grad der Veränderung im Portfolio ist von der Software-Seite her zu beantworten. Denn es müssen viel mehr Daten zu Information verdichtet werden. Das sind heute sogenannte Punktewolken, die die Software analysieren und zu aussagekräftigen Protokollen und Dokumentationen verarbeiten muss. Das Ganze läuft webbasiert, werkeübergreifend und mit Einbindung der Zulieferer ab.

Rainer Ohnheiser, Zeiss IMT

Rainer Ohnheiser: "Klar ist: Die Messtechnik muss schnellere Launch-Prozesse und Modellanläufe ermöglichen, die üblicherweise noch mit zahlreichen Änderungen behaftet werden." Bild: spectrum / Ankenbrand

AUTOMOBIL PRODUKTION: Was muss digitale 3D-Sensorik im Zusammenhang mit roboterbasierter Inline-Messtechnik können, um zukunftsfähig zu sein?
Sie muss in der Lage sein, hohe Datenmengen sehr schnell im Takt der Fertigungslinie verarbeiten zu können. Da sprechen wir zum Beispiel von 30 Sekunden für eine komplette Karosserieinspektionsaufgabe. Darüber hinaus müssen diese Sensoriksysteme sehr robust sein im Umfeld automatisierter Systeme und wechselnder Umgebungsbedingungen wie Materialien, Licht- und Temperaturverhältnisse. Man findet heute viele spezielle Elemente wie Bolzen und Gewinde, die für die exakte Geometrie und das präzise Fügen wichtig sind. Unsere AIMax -Sensoren arbeiten mit einem patentierten Verfahren, das beispielsweise die Position und räumliche Ausrichtung dieser Bolzen sehr schnell im Taktzyklus misst. Das ist ein ganz wichtiges Leistungsmerkmal unserer 3D Sensorik.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Was sind die wichtigsten Ziele, die speziell mit der jüngsten Neuausrichtung der Horizontalarm-Messgeräte der PRO Baureihe erreicht werden sollen?
Kennzeichen der PRO-Baureihe waren bisher eher komplett ausgestattete Systeme. Die Neuausrichtung zielt auf ein ausgeprägt modulares System mit verbesserter Gerätegenauigkeit. Wesentlich dafür ist u.a. die freie Wahl des Sensorträgers und der verschiedenen Sensoren. Der Anwender kann sich das System genau so zusammenbauen, wie er es haben will. Da ist der Fortschritt zu sehen. Neue Sensoren haben Auswirkungen bis hin in die Elektrik und die Verkabelungssoftware.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Wie kann die Forderung nach Beschleunigung der Messtechnik ohne Kompromisse bei der Genauigkeit erfüllt werden?
Messtechnik schneller zu machen, indem man lediglich Komponenten hinzuaddiert, funktioniert heute nicht mehr. Gefragt ist eine hohe Integrationsfähigkeit. Diese eignet man sich an, indem man als Hersteller aller wichtigen Komponenten des Systems die Kontrolle über das System erlangt und damit fähig ist, zu integrieren und zu optimieren. Wir sprechen heute von intelligenten, dynamischen Kompensations- und Korrekturverfahren, die bei Messmaschinen viel intensiver und umfangreicher als bei Werkzeugmaschinen sind. Diese Features basieren auf einem hoch reproduzierbaren, stabilen Maschinenbau – ohne den können Sie auch nicht korrigieren. Das bringt Genauigkeit und Dynamik voran.

Rainer Ohnheiser, Zeiss IMT und Christian Klein

AUTOMOBIL PRODUKTION vor Ort in Oberkochen: Redakteur Christian Klein (links) im Gespräch mit Rainer Ohnheiser. Bild: spectrum / Ankenbrand

AUTOMOBIL PRODUKTION: An welcher aktuellen Automotive-Applikation lässt sich beispielhaft aufzeigen, wie sich die Kennzahlen von Produktivität und Effizienz automatisierter Fertigungsprozesse durch intelligente Messtechnik optimieren lassen?
Die Kennzahlen der OEMs werden traditionell nicht publik gemacht. Aber klar ist: Die Messtechnik muss schnellere Launch-Prozesse und Modellanläufe ermöglichen, die üblicherweise noch mit zahlreichen Änderungen behaftet werden. Zudem finden sich immer mehr Hybridlinien – mehrere Modelle oder Varianten laufen über ein und dieselbe Linie. Das ist mit klassischer Messtechnik, mit klassischen fixen Vorrichtungen nur sehr schwer oder gar nicht zu handhaben. Intelligente Messtechnik ermöglicht in Hybridlinien schnelle Anläufe. Unterstützen können das noch Vorrichtungen, die umgestaltbar und wiederverwendbar sind. Hier schöpfen wir Kompetenz aus den Aktivitäten der Zeiss Fixturing Systems.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Welches Automotive-Projekt der jüngeren Vergangenheit ist für das Kompetenzprofil Ihres Unternehmens beispielhaft?
Zu nennen gäbe es viele, auf die wir im Einzelnen nicht eingehen möchten. Jedoch haben wir gerade unser Kompetenzprofil durch ein Produkt namens PiWeb weiter geschärft. Es handelt sich um ein flexibles Reporting- und Dokumentationswerkzeug. Diese Software führt die verschiedensten Daten von Messeinrichtungen, aus Fabriken und von Zulieferern zusammen.
Ziel ist es, schnell in mehreren Werken mit Modellvarianten standortübergreifend synchron anzufahren. PiWeb wird beispielsweise bei der neuen C-Klasse eingesetzt, deren Produktion ja in mehreren Werken und Ländern parallel läuft. PiWeb geht weit über statistische Funktionen hinaus, es liefert Prozessauswertungen, welche wiederum eine schnelle Feinjustage der eingesetzten Maschinen und Anlagen und somit ein Nachsteuern des Prozesses erlaubt. Und damit geht die Messtechnik eigentlich über die Maschine oder den Sensor in die Software und dort in die übergeordnete Softwaredokumentation hinein. Unsere Positionierung und unsere Leistungen sind jetzt so gestaltet, dass wir die gesamte Prozesskette Karosserie lückenlos abdecken.

Video: Anwendung von Automated Inspection in der Karosseriemesstechnik bei Volkswagen im Werk Zwickau

AUTOMOBIL PRODUKTION: Welche Rolle spielt die Messtechnik in der Industrie 4.0? Woran arbeiten Ihre Entwickler in diesem Zusammenhang derzeit?
Die Umsetzung von Industrie 4.0 bedeutet für uns im Kern, die Prozessschritte in der Kette der Karosseriemesstechnik weiter zu integrieren. Damit machen wir sozusagen die “Produkt-DNA” sichtbar und verfeinern die Prozessregelung. Die Konfiguration von PiWeb formt eigentlich schon einen ganz wichtigen Baustein für die Industrie 4.0, da eine seiner essenziellen Merkmale die “Produktionshistorie” der Einzelteile bis hin zu den verbauten Komponenten ist.
Im Motorenbau hat man so beispielsweise exakte Informationen darüber, auf welcher Maschine, mit welchem Werkzeug, zu welchem Zeitpunkt, in welchem Werk und wo dort genau ein Zylinderkopf gefertigt worden ist. Das Messergebnis rundet dieses Informationspaket ab. Damit ist jetzt nicht nur ein statistischer Verlauf dokumentiert, sondern es sind kausale Rückschlüsse möglich, die bis zur Quelle von Abweichungen und Veränderungen führen.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Apropos Motorenbau: Was bedeuten die Veränderungen im Motorenbau für die Messtechnik?
Ob wir sechs oder drei Zylinder messen müssen, ist unerheblich. Solange der Dreizylinder komplexer gestaltet und mit höherer Präzision gefertigt werden muss, ist dieser messtechnisch ergiebiger als ein einfacher Sechszylinder. Und, eine geringere Zylinderzahl heißt nicht unbedingt, dass die messtechnischen Aufgabenstellungen damit einfacher werden. Schließlich werden Motoren auch komplexer, es kommen neue Aggregate hinzu. Viele Zusatzfunktions- und Sicherheitssysteme sind meistens elektromechanische Systeme. Da ergeben sich wieder Koppelelemente.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Wo steht die Zeiss Industrielle Messtechnik in fünf Jahren? Welche Rolle spielen Akquisitionen und Kooperationen für die Zukunftsfähigkeit? Was sind die wesentlichen Treiber für die Entwicklung der Messtechnikbranche auf den internationalen Märkten?
Ich bin davon überzeugt, dass wir in fünf Jahren weiterhin eine führende Rolle bei Innovationen für integrierte Prozesse und als Lösungsanbieter in unserem Segment einnehmen werden. Was mögliche Akquisitionen angeht, so müssen sie einer klaren Strategie folgen. Die Übernahme von HGV ist hierfür exemplarisch, weil wir dadurch passgenau die Lücke innerhalb der Prozesskette Karosserie schließen konnten. Akquisitionen dürfen nicht Selbstzweck sein.
Ein treibender Faktor für die Entwicklung der Messtechnikbranche auf internationalen Märkten ist die Globalisierung und synchrone Etablierung nicht nur von Produktionsanlagen, sondern auch von Aftersales-Leistungen – und das sind heute vielfach Applikationsleistungen. Weitere Faktoren sind Produktivität, Schnelligkeit, Effizienz und sichere, stabile Prozesse. Egal wo auf dem Globus und durch wen durchgeführt: Die Messergebnisse müssen stabil und reproduzierbar sein, unabhängig von den Rahmenbedingungen.

Das Interview führte Christian Klein