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Anwendungsbericht<br />
Automatische Qualitätskontrollen mit der<br />
FLIR A320 sorgen dafür, dass die bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong><br />
produzierten Autos perfekt funktionieren<br />
Die Wärmebildkameras der FLIR A-Serie: exakt, zuverlässig<br />
und wartungsfrei<br />
Die <strong>Ford</strong> Motor Company ist ein multinationales Unternehmen mit amerikanischen<br />
Wurzeln, da der Autohersteller im Juni 1903 von Henry <strong>Ford</strong> gegründet wurde. <strong>Ford</strong> führte<br />
Verfahren für die Großserienfertigung von Autos und den Einsatz von Industriearbeitern<br />
im großen Stil mittels ausgeklügelter Produktionsschritte ein, die durch sich bewegende<br />
Fertigungsstraßen (Fließbänder) gekennzeichnet waren. Nach 1914 wurden Henry <strong>Ford</strong>s<br />
Methoden weltweit unter dem Begriff <strong>Ford</strong>ismus bekannt.<br />
Die <strong>Ford</strong>-Gruppe ist zur Zeit der zweitgrößte Autohersteller in den USA und der viertgrößte<br />
weltweit, wenn man die Anzahl der pro Jahr verkauften Autos zugrunde legt. <strong>Ford</strong> besitzt<br />
110 Produktionsstätten auf der ganzen Welt, die sich auf 25 Länder verteilen. Eine davon<br />
befindet sich in Belgien: <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong>. Mit seinen mehr als 10000 Angestellten zeichnet <strong>Ford</strong><br />
<strong>Genk</strong> für mehr als 60% der gesamten Autoproduktion in Belgien verantwortlich.<br />
Seit ihrer Gründung hat die <strong>Ford</strong>-Gruppe<br />
immer nach modernen Arbeitsverfahren<br />
gesucht und dabei neue automatisierte<br />
Lösungen für Produktionsprobleme<br />
entwickelt. Eine der relativ neuen<br />
Innovationen ist die Ergänzung der Testreihe<br />
bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong> durch Wärmebildkameras<br />
von FLIR.<br />
www.flir.com<br />
Jedes Auto wird überprüft<br />
"Unsere Testreihe ist so aufgebaut, dass<br />
viele unterschiedliche Teile des Fahrzeugs<br />
kontrolliert werden können", erläutert<br />
Arthur Knuysen, Leiter der Abteilung für<br />
Qualitätskontrolle bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong>. "Zur<br />
Testreihe gehört ein Vibrationstest, ein<br />
Rampentest, eine Überprüfung, ob die<br />
Embleme korrekt angebracht sind, eine<br />
Die FLIR A320 ist ein preisgünstiges und exaktes Werkzeug<br />
für berührungsfreie Temperaturmessungen und<br />
Wärmebild-Anwendungen.<br />
Arthur Knuysen, Leiter der Abteilung für Qualitätskontrolle<br />
bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong>, schaut sich die Testergebnisse an.<br />
Die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)<br />
vergleicht die Messdaten der Wärmebildkameras mit<br />
vorab festgelegten Parametern.
Anwendungsbericht<br />
Kontrolle der Scheibenwischerblätter<br />
und eine Prüfung der Beleuchtung, um<br />
nur einige zu nennen. Für diese Tests<br />
werden 11 normale Kameras und drei<br />
Wärmebildkameras eingesetzt. Die gesamte<br />
Testreihe dauert etwa 25 Sekunden. Jedes<br />
Auto, das dieses Werk verlässt, muss diese<br />
Tests durchlaufen, damit gewährleistet ist,<br />
dass jedes an einen Kunden ausgelieferte<br />
Auto unsere strengen Qualitätsstandards<br />
erfüllt."<br />
FLIR A320: preisgünstig und präzise<br />
Zur Ausführung dieser Qualitätskontrollen<br />
hat sich Arthur Knuysen für die FLIR<br />
Wärmebildkamera A320 entschieden.<br />
Die Wärmebildkamera FLIR A320<br />
bietet preisgünstige und präzise<br />
Temperaturmessung mit praktischen<br />
integrierten Funktionen wie Analyse,<br />
Alarmfunktion und autonomer<br />
Kommunikation unter Verwendung<br />
von Standardprotokollen. Die FLIR<br />
A320 hat auch alle erforderlichen<br />
Leistungsmerkmale und Funktionen,<br />
um dezentrale Lösungen mit einer oder<br />
mehreren Kameras unter Verwendung von<br />
standardmäßigen Ethernet-Hardware- und<br />
Software-Protokollen aufzubauen.<br />
Diese FLIR A320 Wärmebildkamera wird eingesetzt,<br />
um die Frontscheibenheizung auf defekte Heizelemente<br />
zu überprüfen.<br />
Bei jedem Fahrzeugmodell, das eine Frontscheibenheizung<br />
besitzt, ist das Heizsystem etwas unterschiedlich,<br />
und das erschwert den Test.<br />
<strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong> besitzt drei FLIR A320 Wärmebildkameras zur Überprüfung der Frontscheibenheizung, der Heckscheibenheizung<br />
und der Klimaanlage. Die Positionen der Wärmebildkameras sind mit roten Kreisen gekennzeichnet.<br />
Detektieren minimaler Temperaturunterschiede<br />
Die A320 ist so konzipiert, dass<br />
sie exakte Wärmebilder und<br />
wiederholbare Temperatur messungen<br />
für eine große Bandbreite von<br />
Automatisierungsanwendungen liefert.<br />
Sie ist in der Lage, minimale Temperaturänderungen<br />
zu erkennen, dadurch<br />
Probleme schnell und effizient zu finden<br />
und letztendlich auch zu lösen, was eine<br />
Menge Geld einsparen kann.<br />
"Die drei bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong> installierten<br />
FLIR A320 Wärmebildkameras testen<br />
die Temperaturen von Frontscheiben-<br />
Heizelementen, Heckscheiben-Heizelementen<br />
und die Auslassdüse der<br />
Klimaan lage", erläutert Arthur Knuysen. "Eine<br />
Kamera ist vor dem Fahrzeug installiert und<br />
zeigt auf die Frontscheibe, eine weitere ist<br />
hinter dem Auto montiert und überwacht<br />
die Heckscheibenheizung. Die dritte Kamera<br />
zeigt auf das Fenster der Beifahrertür und<br />
misst dort die Temperatur des Luftstroms an<br />
der Auslassdüse der Klimaanlage."<br />
Das von Rato gelieferte Kontrollsystem für die Heckscheibe kann hier nicht eingesetzt werden. Stattdessen zeichnet<br />
die FLIR A320 die maximalen und minimalen Temperaturen in den bezeichneten Rechtecken auf, und die SPS<br />
vergleicht die hier abgelesenen Werte mit vorab festgelegten Parametern.
Die von den Wärmebildkameras<br />
erfassten Messdaten werden an die<br />
speicherprogrammierbare Steuerung<br />
(SPS) gesendet, die die gemessenen<br />
Temperaturen mit zuvor festgelegten<br />
Parametern vergleicht. Wenn die<br />
aufgezeichneten Daten innerhalb dieser<br />
Parameter liegen, bekommt das Fahrzeug<br />
grünes Licht für die weiteren Schritte. Ein<br />
Bildschirm in der Nähe des Prüfstands<br />
zeigt entweder ein rotes oder ein grünes<br />
Zeichen an. Wenn ein rotes Zeichen<br />
erscheint, muss das Auto zurück in die<br />
Reparaturabteilung. Bei grünem Zeichen<br />
kann das Auto weiter zur nächsten Etappe<br />
des Testablaufs.<br />
Keine mensch liches Ver sagen mehr<br />
Die Unter nehmens politik von <strong>Ford</strong> fordert<br />
den Einsatz auto matischer Test systeme, wo<br />
immer dies möglich ist, lässt uns Arthur<br />
Knuysen wissen. "Vor der In stalla tion<br />
dieser automatischen Systeme bei <strong>Ford</strong><br />
<strong>Genk</strong> wurden die Autos von Hand geprüft,<br />
aber das bedeutet, dass die Qualitätskontrolle<br />
menschlichem Ver sagen unterliegt.<br />
Automatische Testsysteme sind viel<br />
schneller und deut lich zuverlässiger. FLIR<br />
Wärmebild kameras sind das optimale<br />
Werkzeug für derartige Tests, denn sie sind<br />
exakt, zuverlässig und wartungsfrei."<br />
Die Wärmebildkamera hinter dem Loch zeichnet die<br />
Temperatur der Luft auf, die aus dem Auslass der<br />
Klimaanlage strömt.<br />
Diese FLIR A320 Wärmebildkamera wird zur Überprüfung<br />
der Klimaanlage eingesetzt.<br />
Es begann mit<br />
der Überprüfung<br />
der Klimaanlage.<br />
"Als wir nach<br />
einem Verfahren<br />
suchten, mit<br />
dem wir objektiv<br />
testen konnten,<br />
ob die Klim aanlage<br />
ord nungsgemäß<br />
arbeitet,<br />
erfuhren wir,<br />
dass unsere<br />
Kolle gen in<br />
einem spanischen<br />
<strong>Ford</strong>-Werk<br />
Wärmebildkameras<br />
der<br />
FLIR A-Serie<br />
Der Bildschirm neben der FLIR A320 Wärmebildkamera vor dem Fahrzeug zeigt den<br />
Fortschritt des Tests an.<br />
zu diesem Zweck einsetzten." Zur<br />
Überprüfung der Klimaanlage öffnet<br />
der Testfahrer das rechte Frontfenster<br />
und schaltet die Klimaanlage auf volle<br />
Leistung. Die Wärmebildkamera zeichnet<br />
die Temperatur der aus dem Auslass der<br />
Klimaanlage strömenden Luft exakt auf,<br />
und wenn die aufgezeichnete Temperatur<br />
von vorab festgelegten Parametern<br />
abweicht, geht das Auto zurück zur<br />
Reparatur.<br />
"Nachdem wir durch die spanischen<br />
Kollegen von der FLIR A-Serie erfahren<br />
hatten, wandten wir uns an Rato, einen<br />
FLIR-Vertriebspartner hier in Belgien,<br />
und nach mehreren anfänglichen Tests<br />
richteten wir den Klimaanlagentest<br />
so ein, wie er jetzt ist", erläutert Arthur<br />
Knuysen weiter. "Und ich muss sagen, er<br />
funktioniert perfekt! Daher entschieden wir<br />
uns dafür, unsere Prüfeinrichtungen mit<br />
Wärmebildkameras auch auf die Front- und<br />
Heckscheibenheizung auszudehnen."<br />
FLIR A320: 'Sehr beeindruckend'<br />
Arthur Knuysen war ziemlich überrascht,<br />
wie viele Einsatzmöglichkeiten die FLIR<br />
A320 Wärmebildkameras bieten. "Vor<br />
allem die Lösung, die Rato für den Test<br />
der Heckscheibenheizung anbot, war sehr<br />
beeindruckend. Rato lieferte uns eine<br />
Software-Lösung, welche die vorhandene<br />
FLIR Software um einen Programmcode<br />
Die Temperatur der Luft, die aus der Auslassdüse der Klimaanlage strömt und von der FLIR A320 aufgezeichnet<br />
wurde, wird an die SPS gesendet und dort mit vorab festgelegten Parametern verglichen.
Anwendungsbericht<br />
Diese FLIR A320 Wärmebildkamera wird für die<br />
Überprüfung der Heckscheibenheizung auf defekte<br />
Heizelemente eingesetzt.<br />
Der Testfahrer schaltet die Heckscheibenheizelemente<br />
auf volle Leistung.<br />
ergänzte, mit dem wir sehr zuverlässig<br />
bestimmen können, ob die Heizelemente<br />
ordnungsgemäß arbeiten."<br />
Mithilfe dieses Tools zeichnet die FLIR<br />
A320 Wärmebildkamera die Temperaturen<br />
entlang einer vertikalen Linie auf. "Wenn<br />
alle Heizelemente normal arbeiten, sollte<br />
der sich daraus ergebende Graph dem<br />
korrekten Muster folgen. Wenn ein oder<br />
mehrere Heizelemente nicht richtig<br />
funktionieren, ist dies deutlich auf dem<br />
Graph zu erkennen", erläutert Arthur<br />
Knuysen.<br />
Verlässliche Qualität<br />
"Bevor diese Lösung von Rato geliefert<br />
wurde, verwendeten wir ein anderes<br />
System mit rechteckigen Messbereichen<br />
anstelle einer vertikalen Linie. Wir maßen<br />
die Temperatur jedes Rechtecks, und<br />
wenn die Temperatur eines Rechtecks<br />
unter einem vorab festgelegten Wert lag,<br />
wurde es als defekt aufgezeichnet. Aber<br />
das System war nicht fehlerfrei. Durch die<br />
Ausbreitung der Wärme in der Heckscheibe<br />
kam gelegentlich ein Auto mit einem<br />
defekten Heizelement durch die Tests. Mit<br />
dem neuen Verfahren passiert dies nicht<br />
mehr, daher können wir vollkommen sicher<br />
sein, dass der Kunde ein Auto mit einer<br />
Heckscheibenheizung erhält, bei der alle<br />
Heizelemente korrekt arbeiten."<br />
Das spezielle, von Rato an <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong> gelieferte Softwaretool vergleicht die Temperaturmessungen der FLIR A320<br />
Wärmebildkamera entlang der violetten Linien.<br />
<strong>Ford</strong> ist einer der wenigen Autohersteller,<br />
die Fahrzeuge mit beheizter Frontscheibe<br />
produzieren. Um sicher zu sein, dass die Sicht<br />
des Fahrers nicht durch die Heizelemente in<br />
der Frontscheibe behindert wird, enthält<br />
diese hunderte kleiner vertikaler Heizdrähte<br />
anstelle von wenigen, großen, horizontalen<br />
Elementen. Aber genau dies machte es<br />
schwierig, ein geeignetes Testverfahren<br />
einzurichten, lässt uns Arthur Knuysen<br />
wissen. "Bei jedem Fahrzeugtyp, den wir<br />
hier bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong> produzieren, sind die<br />
Heizelemente in der Frontscheibe leicht<br />
unterschiedlich. In Verbindung mit der<br />
Tatsache, dass die Frontscheibenheizung<br />
aus vielen dünnen Heizdrähten besteht,<br />
bedeutet dies, dass wir die Frontscheibe<br />
nicht nach demselben Verfahren prüfen<br />
können wie die Heckscheibe. Daher<br />
arbeiten wir mit mehreren rechteckigen<br />
Messbereichen. Wenn sich einer dieser<br />
Bereiche nicht schnell genug erwärmt,<br />
wird die Frontscheibenheizung als defekt<br />
aufgezeichnet."<br />
Jedes Auto besitzt ein individuelles<br />
Profil<br />
Die Ergebnisse der Tests werden alle<br />
gleichzeitig im Qualitätskontrollsystem<br />
(QCS, Quality Control System) bei <strong>Ford</strong><br />
<strong>Genk</strong> aufgezeichnet. Arthur Knuysen<br />
erläutert dazu: "Für jedes bei <strong>Ford</strong><br />
<strong>Genk</strong> bestellte Fahrzeug wird eine<br />
Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN,<br />
Vehicle Identification Number) erstellt.<br />
Wenn ein Auto in den Testbereich kommt,<br />
erfasst ein Strichcode-Lesegerät den<br />
Strichcode auf dem Fahrzeug, und das<br />
System weiß automatisch, um welches<br />
Fahrzeug es sich handelt. Es weiß sogar, ob<br />
die Frontscheibenheizung geprüft werden<br />
muss, da nicht alle Fahrzeugtypen, die<br />
wir hier bei <strong>Ford</strong> <strong>Genk</strong> produzieren, diese<br />
nützliche Funktion besitzen. Da das Auto<br />
Die abgelesenen Temperaturen ergeben einen Graph,<br />
der genauso viele Spitzen haben sollte, wie die<br />
Heckscheibe des Autos Heizelemente besitzt. Fehlt<br />
eine diese Spitzen auf dem Graph, weist dies auf ein<br />
defektes Heizelement hin.<br />
jeden Test durchläuft, leitet die SPS die<br />
Ergebnisse an das QCS weiter, und all diese<br />
Ergebnisse werden auf einem zentralen<br />
Server gespeichert. Nur wenn alle Tests<br />
mit einem positiven Ergebnis bestanden<br />
wurden, wird das Auto ausgeliefert."<br />
Die FLIR A320 Wärmebildkameras sind<br />
ein wirklich nützliches Werkzeug für<br />
Qualitätskontrollen, stellt Arthur Knuysen<br />
abschließend fest. "Es ist erstaunlich, was<br />
man mit FLIR Wärmebildkameras alles<br />
erkennen und darstellen kann. Sie sind<br />
nicht nur exakt und zuverlässig, sondern<br />
auch preisgünstig und wartungsfrei."<br />
Weiterführende Informationen zu<br />
Wärmebildkameras und zu dieser Anwendung<br />
erhalten Sie von:<br />
FLIR Commercial Systems B.V.<br />
Charles Petitweg 21<br />
4847 NW Breda - Niederlande<br />
Telefon : +31 (0) 765 79 41 94<br />
Fax : +31 (0) 765 79 41 99<br />
eMail : flir@flir.com<br />
www.flir.com<br />
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