ZKW
*** Bitte beachten Sie, dass die Messsoftware ZEISS INSPECT X-Ray inzwischen eingeführt wurde und GOM Volume Inspect ablöst. ***

ZKW Lichtsysteme entwickelt und produziert innovative, hochwertige Beleuchtungssysteme für die Fahrzeugindustrie. Doch neue Materialien, komplexe Konstruktionen und enge Toleranzen bringen in der Qualitätssicherung herkömmliche Messtechnik an ihre Grenzen. Zwei ZEISS METROTOM Computertomographen eröffnen jetzt völlig neue Möglichkeiten. Sie erlauben eine zerstörungsfreie Messung und Prüfung und liefern schnell umfassende Erkenntnisse. Das spart Entwicklungszeit und ermöglicht stabile Produktionsprozesse.

Voller Durchblick: Qualitätssicherung für Premium-Scheinwerfer

Voller Durchblick: Qualitätssicherung für Premium-Scheinwerfer

„In 200 Metern bitte rechts in die Calwer Straße abbiegen.“ Auf der Fahrbahn erscheint ein Pfeil aus projiziertem Licht, der die Anweisung des Navigationssystems visuell unterstreicht. Eine willkommene Erleichterung bei der Heimfahrt im Dunklen nach einem langen Tag, denkt sich die Fahrerin. Kurz darauf zeichnet sich plötzlich ein Schneeflocken-Symbol auf dem Teer ab – Frostwarnung. „Wie gut, dass ich schon auf Winterrreifen umgestiegen bin“, denkt sich die Fahrerin, „aber ich mach trotzdem besser mal langsam.“ Aus gutem Grund: Aus dem Dunkel einer Seitengasse steuert ein Fußgänger raschen Schrittes auf die Straße zu. „Ich muss ohnehin langsam fahren, den lass ich rüber.“ Mit einem Tastendruck projizieren die Frontscheinwerfer einen Zebra-Streifen aus Licht auf die Straße, der den Fußgänger wissen lässt, er kann gehen. Im Automobil wird nicht nur die Antriebstechnik immer smarter, auch in anderer Hinsicht steht Verkehrsteilnehmern eine wortwörtlich strahlende Zukunft bevor. An letzterem arbeitet die ZKW Lichtsysteme mit Hochdruck. Am Standort Wieselburg in Niederösterreich wie auch an diversen weiteren auf der ganzen Welt entstehen innovative, hochwertige Scheinwerfer, Rückleuchten und Nebelleuchten. Sicherheit durch eine optimale Ausleuchtung bei schlechten Sichtverhältnissen, aber auch durch HD-Projektionstechnologien wie in den geschilderten Szenarien gehört zum Kerngeschäft der ZKW Group. Premium-Hersteller von PKW, LKW und Motorrädern sind daher die Hauptkunden des Lichtsystem-Spezialisten und setzen dessen Lösungen in ihren Spitzenmodellen ein.

Qualitätssicherung bei ZKW Lichtsysteme

Dabei stellen die Hersteller enorme Anforderungen an die Qualität und Zuverlässigkeit der innovativen Beleuchtungskomponenten. Herkömmliche Messtechnik brachte die Qualitätssicherung bei ZKW Lichtsysteme zunehmend an ihre Grenzen. Daher sorgen jetzt zwei ZEISS METROTOM Computertomographen (CT) für den vollen Durchblick: ein System steht in der Fertigung für die serienbegleitende Prüfung, das andere System wird im Messraum für Sonderprüfungen während der Entwicklung eingesetzt. Das Ergebnis überzeugt auf ganzer Linie: „Die Möglichkeit des zerstörungsfreien Messens erlaubt uns, zusammengebaute Bauteile zu vermessen, wodurch wir Erkenntnisse gewinnen, die vorher unmöglich waren“, erklärt Bernhard Voglauer, Manager Testing System Development bei ZKW Lichtsysteme. „Und wir erhalten die Ergebnisse schneller, wodurch wir Entwicklungszeit sparen und schneller auf Instabilität im Prozess reagieren können.“

Moderne Scheinwerfer: Von der Lichtquelle zum HD-Projektor

Moderne Scheinwerfer: Von der Lichtquelle zum HD-Projektor

Scheinwerfer und Rückleuchten erfüllen eine doppelte Funktion: Sie dienen einerseits als Licht- und Signalquelle für Fahrer und Verkehrsteilnehmer, andererseits sind sie ein prägender Teil des visuellen Auftritts von Fahrzeugen. Kein Wunder, dass in ihre Entwicklung in den letzten Jahrzehnten enorme Anstrengungen geflossen sind. In diesem Zuge hat sich die Komplexität dieser Komponenten massiv erhöht: „Früher bestand ein Scheinwerfer vielleicht aus 100, maximal 150 Einzelteilen, heute sind es 300 oder mehr“, erklärt Bernhard Voglauer. „Dazu kommt, dass wir früher nur eine Linse hatten, jetzt haben wir teilweise Objektive mit mehreren Linsen für die hochgenaue HD-Projektion von Licht, die exakt positioniert sein müssen." Dazu kommen neue Materialien für Optiken wie etwa Silikon, die sowohl an die Fertigung als auch an die Qualitätssicherung neue Anforderungen stellen. Und nicht zuletzt sinken auch die Messtoleranzen ständig: „Es gab mal Zeiten, da haben wir auf hundertstel Millimeter gerechnet, heute haben wir bei HD-Linsen Genauigkeiten von tausendstel Millimeter “, berichtet Bernhard Voglauer. „Für das gewünschte Lichtergebnis ist es insofern notwendig, dass wir korrekte Abstände und die richtige Lichtachse haben und jegliche Verkippung und Verdrehung vermeiden.“ Bereits heute profitieren Fahrzeuglenker und andere Verkehrsteilnehmer dadurch von Features wie blendfreies Fernlicht oder die Möglichkeit, bei Nacht Verkehrsschilder gezielt auszuleuchten. Zugleich bedeutet das eben, dass ZKW Lichtsysteme auch bei der Qualitätssicherung neue Wege gehen musste: Zu komplex sind die Beleuchtungsmodule geworden, zu schwer fassbar neue Materialien wie Silikon für Koordinatenmessgeräte oder optische Scanner.

Dieser Fokus auf eine gute, intuitive Bedienbarkeit und eine optimale Zusammenarbeit von Hard- und Software waren für unsere Entscheidung für ZEISS ausschlaggebende Faktoren.

Bernhard Voglauer

Manager Testing System Development, ZKW Lichtsysteme
Manche Mängel zeigen sich nur im Zusammenbau

Manche Mängel zeigen sich nur im Zusammenbau

Bernhard Voglauer hält ein Beleuchtungsmodul hoch, das herstellerübergreifend in vielen Scheinwerfern verwendet wird, und erklärt den Zusammenbau: Vorne ist die Linse mit einer Mikrostruktur auf ihrer Oberfläche, die das Licht für homogene Hell-Dunkel-Übergänge streut. Dahinter befinden sich der Linsenhalter sowie eine Lichtquelle mit 84 Leuchtdioden, die durch eine Platine einzeln angesteuert werden und ihr Licht sauber abgegrenzt durch den Silikon-Lightguide an die Linse leiten. So lassen sich gezielte Ausblendszenarien realisieren. Ein Kühlkörper aus Metall sowie ein Lüfter regeln die Temperatur. „Wichtig ist: Wir müssen unsere Bauteile im zusammengebauten Zustand prüfen, weil wir sonst bestimmte Fehlerquellen gar nicht identifizieren können“, erklärt Voglauer. „Das können unsere Koordinatenmessgeräte und optischen Scanner aber natürlich nicht leisten.“ Im Validierungsprozess legt ZKW besonderes Augenmerk auf den Verbau von Lichtoptiken, um mögliche, spätere Beschädigungen abzufedern. So führte etwa schon mal die thermische Belastung durch die Leuchtdioden zu Abrieb bei Linsenhalter und Linse. „Das hätten wir aber nie feststellen können, wenn wir nur die Einzelkomponenten im auseinander gebauten Zustand geprüft hätten“, betont Voglauer. Entsprechende Erkenntnisse sind jedoch von zentraler Bedeutung für ZKW Lichtsysteme, um stabile Produktionsprozesse herstellen und die von den Kunden erwartete Premium-Qualität liefern zu können.

ZEISS METROTOM bringt das Verborgene ans Licht

ZEISS METROTOM bringt das Verborgene ans Licht

Im Messraum steht daher heute bei ZKW Lichtsysteme der industrielle Computertomograph ZEISS METROTOM 1500 neben Koordinatenmessgeräten und einem automatisierten optischen Messsystem. Ein ZEISS METROTOM 800 befindet sich in der Fertigung. Schon länger setzt das Unternehmen auf Röntgentechnologie für die Prüfung und Messung zusammengebauter Module oder ganzer Scheinwerfer, vormals über ein externes Prüflabor. „Da hatten wir allerdings eine Durchlaufzeit von drei bis vier Wochen“, erklärt Bernhard Voglauer. „Das ist natürlich viel zu lang für unser Verständnis von Effizienz. Mit unseren eigenen Geräten liegen uns feste Ergebnisse ungleich schneller vor, was wertvolle Entwicklungszeit spart und uns erlaubt, viel schneller zu reagieren, was uns auch in der Produktion nochmal Kosten spart." Eine hohe Leistung von 500 Watt sowie eine hohe Auflösung mit dem 3K-Detektor im Falle des ZEISS METROTOM 1500 sorgen für schnelle Ergebnisse und Durchblick. Auch mit dem komplexen Aufbau mit verschiedenen Materialien wie Kupfer, Aluminium sowie verschiedenen Kunststoffen mit unterschiedlichen Dichtegraden kommen die Computertomographen gut klar. „Das kriegen wir einerseits durch verschiedene Filter und Belichtungseinstellungen gut hin, andererseits lässt sich auch in der Nachbearbeitung noch viel machen“, erklärt Martin Janisch, Teamleiter im Messraum bei ZKW Lichtsysteme. “Artefaktkorrektur, Streustrahlenkorrektur – es gibt mit der Software viele Möglichkeiten, das Ergebnis optimal aufzubereiten.“ Die hohe Leistung ist derweil auch deswegen wichtig, weil ZKW Lichtsysteme neben ganzen Schweinwerfern dadurch auch mehr als 20 Teile auf einmal scannen kann.

Überzeugendes Paket aus leistungsfähiger Hardware und intuitiver Software

Überzeugendes Paket aus leistungsfähiger Hardware und intuitiver Software

Neben der leistungsstarken Hardware war gerade auch der Aspekt der Software ein wichtiges Entscheidungskriterium für den ZEISS METROTOM. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgt via ZEISS INSPECT X-Ray. Mit der Software waren die Mitarbeiter von ZKW Lichtsysteme bereits vom optischen Messgerät ZEISS ATOS ScanBox vertraut. Für die Protokollierung kommt ZEISS PiWeb zum Einsatz. „Dieses reibungslose Zusammenspiel von Hard- und Software war für uns ein großer Faktor, weil die ZEISS Software sehr bedienerfreundlich ist auf Grund einer visuell klaren Oberfläche und intuitiv auffindbaren Funktionen“, betont Martin Janisch. „Das bedeutete für uns einen deutlich geringeren Schulungsaufwand und eine stets problemlose Bedienung.“ Bernhard Voglauer bestätigt das: „Dieser Fokus auf eine gute, intuitive Bedienbarkeit und eine optimale Zusammenarbeit von Hard- und Software waren für unsere Entscheidung für ZEISS ausschlaggebende Faktoren.“ In der Software selbst nutzt ZKW Lichtsysteme die Möglichkeit der visuellen Volumeninspektion, um vor allem den Zusammenbau der Komponenten zu prüfen. Im 3D-Volumen und in 2D-Schnittbildern wird beispielsweise sichtbar, ob der Silikon-Lightguide an der richtigen Stelle liegt.

Die messtechnische Prüfung der Bauteile

Auch die messtechnische Prüfung der Bauteile wird einschließlich Form- und Lageprüfung vollständig in ZEISS Volume Inspect durchgeführt. Durchflugvideos aus dem Bauteil und PDF-Messberichte werden mit den Kollegen aus der Werkzeugentwicklung regelmäßig ausgetauscht, um die erforderlichen Optimierungen gemeinsam zu bestimmen. Sämtliche Prüfergebnisse aus dem Messlabor werden in ZEISS PiWeb zusammengeführt und systemübergreifend protokolliert. Auch Zuverlässigkeit bei Lieferung, Service und Betrieb waren ZKW Lichtsysteme wichtig: „Da haben wir mit ZEISS in der Vergangenheit schon lange gute Erfahrungen gemacht – das ist ein kompetenter Partner mit einem ordentlichen Service. Man kann sich immer darauf verlassen, dass jedes Versprechen auch gehalten wird“, so Bernhard Voglauer. Daher ist ZEISS auch weiterhin als Partner für ZKW Lichtsysteme gesetzt, wenn es darum geht, den Menschen den Weg in die Zukunft zu leuchten – hochauflösend und blendfrei.

Über ZKW

Die ZKW Group entwickelt innovative Premium-Lichtsysteme und Elektronik. Als Systemlieferant ist ZKW einer der weltweit führenden strategischen Partner der Automobilindustrie. Die Gruppe operiert von Österreich aus mit rund 9.700 Mitarbeitern in Europa, Amerika und Asien.


Diese Seite teilen