Terahertz-Messtechnik

BMW digitalisiert Lackprüfung in Leipzig

BMW nutzt im Werk Leipzig erstmals Terahertz-Messtechnik zur Prüfung lackierter Kunststoffteile in der Serie. Das Verfahren misst Lackschichten zerstörungsfrei, liefert digitale Daten und soll Ausschuss sowie Materialverbrauch im Prozess klar senken.

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Ein orangefarbener Industrieroboter prüft mit einem Terahertz-Messkopf die Lackschicht eines rot lackierten Kunststoffaußenhautteils in der Fertigung.
Die neue Prüftechnik ergänzt in Leipzig die automatische Oberflächeninspektion und soll künftig auch für weitere Farben und Anwendungen nutzbar werden.

BMW setzt im Werk Leipzig auf ein neues terahertzbasiertes Messsystem zur Prüfung lackierter Kunststoffbauteile in der Serienproduktion. Die Technologie kommt in der Technologie Exterieur Komponenten zum Einsatz und dient der zerstörungsfreien Bestimmung von Lackschichtdicken im laufenden Produktionsprozess. Nach Angaben des Unternehmens ersetzt das Verfahren eine bisher manuelle und zerstörende Prüfung. Bislang wurden Lackschichtdicken an Kunststoffbauteilen per Skalpellschnitt und anschließender Mikroskopanalyse kontrolliert. Die geprüften Teile konnten danach nicht weiterverwendet werden. Zudem ließen sich Abweichungen im Prozess häufig erst mit zeitlichem Abstand erkennen.

Das eingesetzte System „Irys“ stammt vom Technologiepartner das-Nano und wurde für industrielle Inline-Inspektionen entwickelt. Die Sensoren sind in eine bestehende End-of-Line-Messzelle integriert und werden von zwei Robotern am Bauteil positioniert. Die Dicke der einzelnen Lackschichten wird über die Laufzeit reflektierter Terahertz-Wellen berechnet. Laut BMW erfolgt die Messung innerhalb weniger Sekunden und mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich.  Durch die automatisierte Prüfung sollen Messergebnisse reproduzierbarer werden und Prozessabweichungen früher erkennbar sein. Da die Bauteile bei der Messung nicht beschädigt werden, erwartet BMW weniger Ausschuss und einen geringeren Materialverbrauch. Zugleich entstehen digitale Mess- und Qualitätsdaten, die für eine datenbasierte Steuerung der Lackierprozesse genutzt werden können.

BMW bereitet Terahertz-Messtechnik für weitere Anwendungen vor

Die Einführung der Terahertz-Messtechnik folgt auf die automatische Oberflächeninspektion, die BMW 2024 in der Leipziger Kunststoffteilefertigung eingeführt hat. Perspektivisch sollen die im Prozess entstehenden Daten mithilfe von KI-Methoden ausgewertet werden, um Trends zu erkennen und Prozessparameter weiter zu optimieren. Nach einer Pilot- und Anlaufphase wurden laut BMW alle Bauteil-Trägersysteme für die Messung vorbereitet. Derzeit wird die Technologie schrittweise für weitere Farben befähigt. 

Das Unternehmen sieht zudem Potenzial für den Einsatz in weiteren Werken, etwa bei lackierten Karosseriebauteilen oder im Lieferantennetzwerk. Die Technologie Exterieur Komponenten ist am BMW-Standort Leipzig im Ressort Einkauf und Lieferantennetzwerk angesiedelt. Rund 450 Mitarbeitende fertigen dort Kunststoffaußenhautteile im Spritzgussverfahren, darunter Stoßfänger, Schweller und Spoiler. Neben dem Werk Leipzig beliefert die Einheit auch die BMW-Werke Dingolfing und Regensburg.