Quality Engineering 05.2020

www. w.qe-online. 

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2 Quality Engineering 05.2020

Ansichten :: 

Digitalisierung 

mit Druck 

Wer hat denn im März damit gerechnet, dass in diesem 

Jahr aufgrund der Covid-19-Pandemie keine großen 

Fachmessen mehr stattfinden werden? Ich jedenfalls 

nicht. Und so war ich lange davon ausgegangen, dass 

die Vision Anfang November würde stattfinden können. 

Aber die Realität hat uns alle im Sommer eingeholt 

– leider. Doch eine Durchführung der Messe war 

wirklich keine Option. Die steigenden Infektionszahlen 

jetzt im Herbst bestätigen, dass diese Entscheidung der 

Messe Stuttgart richtig war. Das sehen auch viele Aussteller 

so – und genau so wie ich bedauern sie, dass wir 

uns dieses Jahr nicht in Stuttgart treffen. Das haben 

wir mit in unserer Umfrage zur Vision herausgefunden, 

die Sie ab Seite 27 finden. Und damit sie trotz des Aus- 

Werth 

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Schnelle Messung „im Bild“ 

Leichte und kompakte Bauweise 

Optional mit DAkkS-Kalibrierung 

Unschlagbares 

Preis-Leistungs-Verhältnis 

Die Digitalisierung ist 

in der Qualitätssicherung 

nicht mehr 

aufzuhalten. AR, 5G, 

Blockchain und KI 

halten Einzug in den 

Fabriken 

Neu 

Sabine Koll, Redaktion 

qe.redaktion@konradin.de 

falls der Messe gut über Neuentwicklungen im Bereich 

der industriellen Bildverarbeitung informiert sind, haben 

wir ein ganzes Special zu dem Thema geschnürt. 

Außerdem werfen wir in dieser Ausgabe einen Blick auf 

Zukunftsthemen für die Qualitätssicherung. Wir klopfen 

im Fokusthema ab Seite 14 mit mehreren Artikeln 

ab, inwiefern sich Augmented Reality, 5G und Blockchain-Technologie 

nutzbringend einsetzen lassen. Bei 

den Recherchen waren wir selbst überrascht, welches 

Potenzial in diesen Digitaltechnologien steckt. 

Dies gilt natürlich auch für das Thema Künstliche Intelligenz, 

das wir aber nicht (mehr) als Future Trend sehen, 

weil es in den Fertigungsunternehmen längst Einzug 

gehalten hat, um die Qualität zu steigern. Wir haben 

wiederholt darüber berichtet. Und auch in dieser Ausgabe 

finden Sie spannende Beiträge dazu von Inspekto 

Werth Messtechnik GmbH 

und Deevio. Angesichts der starken Tendenzen zur Digitalisierung 

fragt die DGQ nicht zu unrecht, ob die klas- 

35394 Gießen, Deutschland 

Siemensstraße 19 

sische Qualitätssicherung ein Auslaufmodell ist. 

mail@werth.de 

Tel. +49 641 7938-0 

Quality Engineering 05.2020 3

:: Inhalt 

▶ Technik mit Potenzial: Volvo 

nutzt Augmented Reality in der 

Qualitätssicherung von Motoren 

▼ Herausforderung Hairpins: 

VW nutzt spezielle Messtechnik für 

Fertigung von E-Motoren 

40 

14 

Management 

06 Topometric-Chef im Interview 

Andreas Tietz will sein Unternehmen in 

der Krise neu aufstellen 

08 Personal & Karriere 

Zukunftsfähige Firmen brauchen 

vorausschauende Personalarbeit 

09 Alles was Recht ist 

Präzise Sprache und Dokumentation 

relevanter Inhalte helfen im Streifall 

10 Qualitätssiegel 

TÜV Hessen macht Unternehmen 

sicher gegen Corona 

Im Fokus: 

Future Trends 

14 Augmented Reality 

Daten in Echtzeit auf die Brille – 

der Nutzen der virtuellen Technik 

in der Qualitätssicherung 

17 Eine Redaktion – zwei Meinungen 

Ist Augmented Reality im 

Privatleben sinnvoll? 

18 5G in der digitalen Fabrik 

Sensordaten in Echtzeit 

für Industrie 4.0 

20 Blockchain 

Transparenz für Qualitätsmanagement 

in der Lieferkette 

Bildverarbeitung 

24 CEO von Stemmer Imaging 

Arne Dehn spricht über Trends und die 

Auswirkungen der Digitalisierung 

27 Statements zur Vision 

Die Branche hofft auf die Messe 

im kommenden Jahr 

30 Blitz-Controller 

Integrierte Steuerungseinheit 

reduziert Aufwand und Kosten 

32 Schnelle Produktionsprozesse 

Technik-Kombi ermöglicht 

Inspektion bei vollem Speed 

34 100-Prozent-Prüfung 

Rotationssymmetrische 

Objekte im 360-Grad-Blick 

36 Machine Learning 

Visuelle Prüfungen 

mit Intelligenz 

38 Autonome Lösung 

Plug & Play für die 

Bildverarbeitung mit KI 

Technik 

40 Elektromotor 

Messtechnik ist Schlüssel für die 

Serienfertigung bei Volkswagen 

43 Rauheitsmessung 

Mobiles Messgerät sichert den 

richtigen Schliff in der Ski-Produktion 

46 Verzahnungsmessung 

Optischer Sensor reduziert 

Messzeiten drastisch 

48 CT und Statistik 

Software-Verknüpfung schafft 

durchgängigen Qualitäts-Workflow 

50 Automatisierung 

Cobots bieten Flexibilität 

für Tests und Analysen 

52 News und Produkte 


◀ Arne Dehn spricht über 

Deep Learning und Cloud in 

der Bildverarbeitung 

24 

▼ Die Messe Vision ist verschoben: 

Die Branche erklärt, 

was das für sie bedeutet 

GUCKST DU! 

Quality World 

56 Intelligenter Obstanbau 

Mit Hyperspektralanalyse 

Schädlingen auf der Spur 

59 Firmenindex 

59 Impressum 

Da 

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Quality Engineering 05.2020 

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:: Management 

Im Interview: Andreas Tietz 

„Die Krise hat uns wachgerüttelt“ 

Messtechnik-Dienstleister haben es in Zeiten der Covid-19-Pandemie 

schwer: Topometric will laut Geschäftsführer Andreas Tietz die Krise als 

Chance nutzen, um sich neu aufzustellen. Dazu gehört eine breitere 

Branchenorientierung mit entsprechendem Vertrieb. 

Andreas Tietz, Geschäftsführer 

von Topometric, 

sieht das Outsourcing 

von Messräumen und 

-Aufgaben als eine 

Chance für sein Unternehmen 

Bild: Topometric 

Tietz: Das betraf und betrifft beides, aber speziell in der 

Dienstleistung wurden Aufträge gestoppt. Dieser Markt 

ist nicht nur für uns rigoros eingebrochen. Das ist auch 

nachvollziehbar, denn viele unserer Kunden haben 

durch den Lockdown keine Teile mehr fertigen können, 

weil Lieferketten unterbrochen waren. Und wenn man 

nichts fertigen kann, muss auch nichts gemessen werden. 

Da ist uns erstmal bewusst geworden, wie vernetzt 

unsere Arbeitswelt ist. 

:: Das heißt, Sie führen den Auftragsrückgang auf die 

Covid-19-Pandemie zurück? 

Tietz: Nein, den schwarzen Peter kann ich nicht komplett 

auf Corona schieben, die Pandemie beschleunigt 

aber den Umbruch in der Automobilbranche. Seit dem 

vergangenen Jahr haben wir schon eine nicht unerhebliche 

Unsicherheit auf dem Automotive-Markt gespürt. 

Topometric hatte aber das Glück, bis Anfang 2020 davon 

noch sehr wenig zu spüren. Wir hatten eine sehr gute 

Auftragslage in diesem Bereich. Daher kam der Einbruch 

durch Corona für uns auch sehr massiv. 

Die Autorin 

Sabine Koll 

Redaktion 

Quality Engineering 

:: Herr Tietz, Topometric hat ein starkes Standbein in 

der Automobilindustrie. Die Branche war stark vom 

Lockdown betroffen. Außerdem befindet sie sich in einem 

strukturellen Umbruch, die OEMs sparen derzeit an 

allen Ecken und Enden. Wie stark bekommt das ein 

Messdienstleister zu spüren? 

Tietz: Das Geschäft ist für uns derzeit tatsächlich 

schwierig. Wir haben in den vergangenen Jahren mehr 

als die Hälfte unseres Umsatzes mit der Automobilindustrie 

gemacht, sind mit der Branche gewachsen. Davon 

ist nun vieles mit dem Ausbruch der Corona-Pandemie 

weggefallen. Einige Kunden haben von heute auf 

morgen langfristige Abrufe pausiert oder reduziert, sodass 

wir uns im März und April gefragt haben: Wie weit 

geht es noch nach unten? 

:: Waren das Messdienstleistungen beim Kunden vor 

Ort oder auch bei Ihnen im Haus? 

:: Hatten oder haben Sie Kurzarbeit ? 

Tietz: Ja, wir haben seit dem zweiten Quartal Kurzarbeit, 

im Dienstleistungsbereich sogar in erheblichem Maß. 

Wesentlich besser sieht es im Bereich Automation aus, 

der Robotermesszellen liefert und baut. Dabei handelt es 

sich um langfristige Großprojekte, die – toi, toi, toi – das 

ganze Jahr komplett durchlaufen und nicht gestoppt 

wurden. Das gilt auch für die Automobilindustrie. Kurzarbeit 

hatten die Kollegen in diesem Bereich nur, wenn notwendige 

Komponenten nicht geliefert werden konnten. 

:: Anders als die Automobilindustrie läuft die Medizintechnik 

sehr gut. Merken Sie das auch? 

Tietz: Wir registrieren definitiv eine stärkere Nachfrage 

in dem Bereich, können aber auch nicht sagen, dass uns 

die Anfragen überrollen. Prinzipiell hatten bei uns in 

den vergangenen Jahren die Branchen Automotive sowie 

Luft- und Raumfahrt den größten Fokus. Von deren 

Wachstum haben wir uns treiben lassen und dadurch 

andere Branchen etwas aus dem Blick verloren. Die derzeitige 

Krise hat uns aber wachgerüttelt – und uns auch 

die Zeit gegeben, über unsere Unternehmensstrategie 

und -strukturen nachzudenken. Das war in den letzten 

Jahren gar nicht möglich. Wir waren ja froh, das permanente 

Wachstum stemmen zu können. Jetzt stellen wir 

uns neu auf. 


:: Was heißt, Sie stellen sich neu auf? 

Tietz: Wir haben den Vertrieb verstärkt und umstrukturiert. 

Der Hintergrund ist, dass wir in den vergangenen 

Jahren den Vertrieb recht stiefmütterlich behandelt haben, 

weil wir Sorge hatten, dass wir die Anzahl der Projekte 

dann gar nicht mehr würden stemmen können. 

Aus der komfortablen Situation sind wir plötzlich aufgeweckt 

worden. Unser Fokus im Vertrieb liegt nun darauf, 

mehr als in der Vergangenheit in die Breite zu gehen – 

und beispielsweise den Bereich Medizintechnik auszubauen. 

Kleinere Vertriebseinheiten sind nun in einen 

Vertrieb konsolidiert. Und dieses Team sitzt nun gemeinsam 

in einem komplett neuen Büro. Das bedeutet, 

wir investieren jetzt in den Vertrieb. Ohne Corona hätten 

wir dafür nicht den Mut und auch die Zeit gehabt. 

Insofern begreifen wir die Krise auch als Chance. 

:: Sie haben neben Ihrem Hauptsitz in Göppingen auch 

noch zwei Standorte in Bayern. Denken Sie an ein weiteres 

Wachstum? 

Tietz: Aktuell beschäftigen wir knapp 80 Mitarbeiter an 

den drei Standorten. Damit sind wir in Deutschland 

schon einer der großen Messdienstleister. Und mit unserem 

Leistungsangebot, mit dem wir die gesamte 

Bandbreite der Messtechnik bedienen, sind wir meines 

Wissens einzigartig: Wir bieten optische und taktile 

Messtechnik, Computertomographie, Automatisierung, 

Schulungen und den Vorrichtungsbau. Insofern sind wir 

sehr breit aufgestellt. Wachstum ist für uns als inhabergeführtes 

Unternehmen aber kein Selbstzweck – und in 

der derzeitigen Situation ist es eh’ kein Thema. Dies käme 

für uns nur dann in Frage, wenn ein Kunde ein langfristiges 

Projekt mit einer gesicherten Auslastung bei 

uns platziert. 

:: Sehen Sie das Outsourcing von Messräumen und 

-Aufgaben als eine Chance für Topometric? 

Tietz: Erste Gespräche mit großen Unternehmen, vor allem 

aus der Automobilbranche, haben bereits stattgefunden, 

da könnte uns die Krise in die Karten spielen. 

Viele Unternehmen suchen derzeit nach Lösungen, um 

die internen Kosten zu senken. Und dafür stehen wir zur 

Verfügung. Aufgrund unserer Firmengröße können wir 

solche Aufträge realisieren, ohne uns von einzelnen Auftraggebern 

abhängig zu machen. 

:: Sehen Sie weitere Veränderungen auf Messdienstleister 

zukommen? 

Tietz: Generell merken wir schon seit längerem, dass 

das Tagesgeschäft mit kleineren und regelmäßigen Aufträgen 

weniger wird – also das, was früher bei uns das 

Brot- und Butter-Geschäft war. Viele Kunden haben 

mittlerweile in Messtechnik investiert und erledigen 

viele einfache Messaufgaben selbst. Die Bedienung der 

Systeme ist leichter geworden und bei einfachen Aufgaben 

kann man mit überschaubarem Invest gute Ergebnisse 

erzielen. Unser Job sind immer mehr Spezialaufgaben, 

also große, in die Tiefe gehende Projekte, bei denen 

unser Expertenwissen gefragt ist. Das hat enorm 

„Unser Job sind immer mehr Spezialaufgaben, 

in die Tiefe gehende Projekte, bei 

denen unser Expertenwissen gefragt ist“ 

Andreas Tietz 

zugenommen. Damit wird auch die Qualifizierung unserer 

Mitarbeiter, auf die wir immer schon großen Wert 

gelegt haben, noch wichtiger. 

:: Finden Sie am Markt Mitarbeiter mit den Qualifikationen, 

die Sie brauchen für diese neuen Aufgaben? 

Tietz: Nein, das ist utopisch. Weiterbildung wird daher 

bei uns ganz groß geschrieben. Darüber hinaus haben 

wir an der Hochschule für Technik Stuttgart einen Lehrauftrag 

für Geodäsie. Das ist zwar nicht die klassische 

industrielle Messtechnik, aber der Brückenschlag ist 

leistbar. Durch dieses Engagement machen viele Studenten 

ihr Praxissemester und/oder ihre Bachelor- und 

Masterarbeit bei uns. Und so manch einer wird nach 

dem Studium unser Mitarbeiter. 

:: Apropos Aus- und Weiterbildung: Sie bieten ja auch 

Schulungen für Kunden an. Wie läuft dieses Geschäft zur 

Zeit? 

Tietz: Präsenz-Schulungen sind natürlich schwierig aktuell, 

aber wir haben gemerkt, dass die Kunden die Zeiten 

des Stillstands gerne für Weiterqualifizierung ihrer 

Mitarbeiter nutzen. So haben wir das intern übrigens 

auch gehandhabt, indem wir zum Beispiel einige Kollegen 

in Sachen Projektmanagement geschult haben, damit 

sie künftig noch effizienter Großprojekte umsetzen 

können. Remote-Individualschulungen waren von Kunden 

stark gefragt. Dieser Trend wird langfristig sicher 

nicht anhalten, weil der persönliche Kontakt doch ein 

anderer ist. 

:: Sie bieten in Ihrem Haus Dienstleistungen und Schulungen 

unterschiedlichster Messtechnikhersteller an. 

Hier überschneiden sich doch sicherlich auch mal die Interessen. 

Ist das kein Problem? 

Tietz: Nein, das haben wir immer mit dem nötigen Fingerspitzengefühl 

im Griff. Der Mehrwert von Aufträgen 

bei uns als herstellerunabhängiger Messdienstleister ist 

für den Kunden, dass wir nicht die rosarote Brille des 

einzelnen Systemanbieters aufsetzen und in der Lage 

sind, auch mal einen Blick über den Tellerrand hinaus zu 

werfen. Wir haben große praktische Erfahrungen mit 

vielen unterschiedlichen Messsystemen und -technologien 

gesammelt, sodass wir auch objektiver als ein Hersteller 

Empfehlungen geben können, wann welche 

Technologie sinnvoll ist oder an ihre Grenzen stößt. Wir 

sind diejenigen mit der Hand an der Schippe, also Praktiker 

und nicht Theoretiker. 

■ 


:: Management 

Vorausschauende Personalarbeit 

Die Unternehmensführung muss ihre Organisation so ausrichten, dass sie für 

künftige Herausforderungen und Krisen gewappnet ist. Das gilt auch für das 

Personalmanagement. Denn zukunftsfähige Firmen brauchen vor allem 

zukunftsfähige Menschen. Das bedeutet, mit den Mitarbeitern nach neuen 

Gestaltungsmöglichkeiten zu suchen und auf deren Bedürfnisse einzugehen. 

Seit Anfang des Jahres hat uns die Coronakrise fest 

im Griff. Es wird wohl noch eine Weile dauern, bis 

sich die Wirtschaft wieder deutlich erholt und sich 

das auf den Geschäftserfolg der Unternehmen auswirkt. 

Bis dahin sind wir alle gefordert, bestmöglichst 

mit der Krise umzugehen, indem wir die damit 

einhergehenden Veränderungen annehmen 

und unsere Unternehmen zukunftsfähig machen. 

Personal & Karriere 

Die Beratungsgruppe 

wirth + partner informiert 

regelmäßig über 

Personal und Karriere, 

www.wirth-partner.com 

Die Autorin: 

Sabine Zapf 

Die Veränderungen kann man überall sehen: Insolvenzen, 

Personalabbau und langfristige Änderungen 

in den Märkten – ganz besonders schon 

sichtbar in der Automotive-Industrie oder auch 

Tourismusbranche. Auch Personalabbau findet – 

egal ob in kleinen, mittelständischen oder großen 

Unternehmen – auf allen Ebenen statt. Firmen 

überdenken ihre Personalsituation und nutzen sie 

für eine gründliche Neuausrichtung der gesamten 

Organisation. 

Methoden und Konzepte zur 

Bewältigung der Krise 

Was bedeutet das alles für die Unternehmensführung? 

Sie muss ihr Unternehmen so ausrichten, 

dass es nicht nur unter den jetzt bekannten Rahmenbedingungen 

und Gesetzmäßigkeiten funktioniert, 

sondern vor allem auf neue, unerwartete 

Herausforderungen, Entwicklungen und Veränderungen 

erfolgreich reagieren kann. Das „In-Fragestellen“ 

des bisherigen und das Akzeptieren des 

Neuen beziehungsweise Anderen ist dabei ein 

Kerngedanke, um ein Unternehmen zukunftsfähig 

zu machen. 

Zwar ist das Arbeiten von Zuhause nicht für jeden 

Mitarbeiter und für jede Position geeignet beziehungsweise 

auch nicht immer sinnvoll. Dennoch 

setzen sich bei vielen, besonders größeren Firmen 

das Home Office und die damit verbundenen virtuellen 

Meetings immer mehr durch – was vor der Corona-Pandemie 

noch selten denkbar war. 

Um am Markt wettbewerbsfähig sein zu können 

beziehungsweise auf die veränderten Marktstrukturen 

reagieren zu können (zum Beispiel Änderung 

und Verzögerung der Lieferketten, Absatzprobleme 

des eigenen Produktes im Markt) müssen sich Unternehmen 

mit ihren Mitarbeitern zusammensetzen 

und nach neuen Gestaltungsmöglichkeiten suchen. 

Hierfür ist es essenziell, dass Vorgesetzte, 

Teamchefs aber auch das gesamte Management 

auf die Mitarbeiter und deren Bedürfnisse sowie 

Sorgen eingehen. 

Mitarbeiter wünschen sich 

mehr Zusammenhalt 

Was wünschen sich die Beschäftigen nach der Krise? 

Als Antwort darauf lässt sich sagen: mehr Zusammenhalt, 

auch über klassische Hierarchien hinweg, 

höhere Flexibilität, weniger Bürokratie, aber 

auch einen sicheren Arbeitsplatz, entsprechendes 

Einkommen und an die neue Situation angepasste 

Aufgabenstellungen und Herausforderungen. 

Ein Unternehmen ist kein theoretisches Gebilde, 

sondern die Summe aller es gestaltenden und in 

ihm wirkenden Menschen. Um es zukunftsfähig 

auszurichten, müssen auch zukunftsfähige Menschen 

im Unternehmen sein. Damit zeigt sich wieder, 

dass Personalmanagement die zentralste und 

wichtigste Aufgabe der Unternehmensführung ist. 

Die „richtigen“ Mitarbeiter zu finden, auszuwählen, 

zu fördern und einzusetzen stellt damit die entscheidende 

Basis dar, damit ein Unternehmen erfolgreich 

bleibt oder wird. 

Denn die Aufgabe, neue und bessere Produkte 

zu entwickeln und mit effizienteren Methoden zu 

produzieren, übernimmt kein Computer. Das machen 

Menschen. Das gilt beispielsweise auch dafür, 

neue Märkte zu definieren und Kunden zu gewinnen. 

Das Management ist deshalb mehr als zuvor 

aufgefordert, als Vorbild zu agieren, um Mitarbeiter 

für zukünftige Herausforderungen zu begeistern 

und zu motivieren. 

■ 


Klare Worte helfen im Streitfall 

Der Ausfall von Teilen verursacht oft erhebliche Kosten und führt zu 

Problemen zwischen Kunde und Lieferant. Dann rechtlich und kaufmännisch 

die Verantwortung zu verteilen, kann kompliziert und langwierig sein. 

Dabei helfen vor allem eine präzise Sprache und die Dokumentation 

relevanter Inhalte. 

 

Viele Kunden machen es sich recht einfach 

und nehmen den Standpunkt ein, dass der 

Zulieferer für das von ihm (mit-)entwickelte 

und gelieferte Teil vollumfänglich verantwortlich 

ist und er demnach für alle Negativkonsequenzen 

geradestehen muss. Das 

mag im Prinzip einleuchten, passt aber oft 

nicht auf die konkrete Situation. Die Lösung 

kann und muss im Einzelfall erfolgen, 

manchmal mag sie auch nicht eindeutig 

ausfallen. 

Beziehungen zwischen Kunde und Lieferant 

können – auch auf rechtlicher Ebene – 

sehr komplex sein. Das gilt dann auch für 

die Antworten auf die Frage, wer denn nun 

rechtlich wofür Verantwortung trägt. Dennoch 

sollten stets ein paar wichtige Grundprinzipien 

befolgt und bestimmte Fragen 

gestellt werden, da so die Näherung an eine 

Lösung gut möglich ist. 

Alles was Recht ist 

Regelmäßige Beiträge 

zu rechtlichen Themen 

liefert Reusch 

Rechtsanwälte, 

www.reuschlaw.de 

Der Autor: 

Daniel Wuhrmann 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Verantwortlichkeiten herausarbeiten 

Zwei wichtige Prinzipien, die bestenfalls systemisch 

im eigenen Unternehmen verankert 

und und unumgänglich gelebt werden 

sollten, sind erstens: Präzision in der Sprache. 

Und zweitens: Dokumentation relevanter 

Inhalte. 

Auch wenn es stark juristisch getrieben 

scheint, so relevant ist es doch, in der Formulierung 

von Lastenheften, Spezifikationen, 

RASI-Charts und anderen technischen Basisdokumenten 

eines Entwicklungsauftrages 

klar und nachweisbar herauszuarbeiten, 

wer wofür bis zu welchem Grade verantwortlich 

ist. Dies betrifft auch die Informationsgabe 

des Kunden hinsichtlich der Einsatzparameter 

im späteren Produktleben. 

Diese Informationen und Vereinbarungen 

haben unmittelbare Auswirkungen auf 

die rechtliche Basis, die für eine Haftungsverteilung 

bei späteren Problemen maßgebend 

ist. Man kann insoweit in der produzierenden 

Industrie, wie zum Beispiel in der 

Automobilzulieferindustrie oder im Maschinen- 

und Anlagenbau, eine Parallele zu Regelungen 

aus dem Werkvertragsbereich ziehen, 

die nicht stets unmittelbar auf das jeweilige 

Projekt anwendbar sind – aber womöglich 

in ihren Prinzipien. 

Interessant ist zum Beispiel § 645 BGB, 

der auszugsweise wie folgt lautet: „Ist das 

Werk vor der Abnahme infolge eines Mangels 

des von dem Besteller gelieferten Stoffes 

oder infolge einer von dem Besteller für 

die Ausführung erteilten Anweisung untergegangen, 

verschlechtert oder unausführbar 

geworden, ohne dass ein Umstand mitgewirkt 

hat, den der Unternehmer zu vertreten 

hat, so kann der Unternehmer einen der 

geleisteten Arbeit entsprechenden Teil der 

Vergütung und Ersatz der in der Vergütung 

nicht inbegriffenen Auslagen verlangen.“ 

Diese und andere Regelungen des Werkund 

Kaufvertragsrechts zieht die Rechtsprechung 

regelmäßig heran, um zu einer Art 

„Faustformel“ zu gelangen. Diese lautet: 

Wenn der Kunde verbindliche Vorgaben 

macht, die nicht ganz offensichtlich fehlerhaft 

sind und er zudem noch weitergehendes 

Wissen als der Lieferant hat, kann er hierauf 

beruhende Mängel des daraufhin entwickelten 

Produktes (und die Folgen hiervon) 

später nicht beim Lieferanten regressieren. 

Mit diesem Prinzip vor Augen sollte 

man in die Gestaltung und Handhabe relevanter 

Vereinbarungen und Dokumentationen 

gehen. So individuell der Einzelfall und 

so unterschiedlich die Ergebnisse am Ende 

sein können: Derartige Strukturen helfen in 

jedem Fall. 

■ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


:: Management 

Um die Qualität ihres 

Umgangs mit Corona bis 

in den kleinsten Prozess 

hinein durch eine unabhängige 

Prüfung deutlich 

zu machen, hat Fraport 

TÜV Hessen mit der 

Prüfung der Infektionsschutzmaßnahmen 

und 

-prozesse beauftragt 

Bild: TÜV Hessen 

Erste Organisationen haben das Qualitätssiegel „Sicher gegen Corona“ erhalten 

Robuste Prozesse schützen 

Menschen und Marken 

Mit dem Qualitätssiegel „Sicher gegen Corona“ können Unternehmen in der Pandemie den 

objektiven Nachweis erbringen, dass sie alles dafür tun, um sichere Arbeitsbedingungen für ihre 

Mitarbeiter zu schaffen und ihre Kunden und Partner vor gesundheitlichen Schäden zu schützen. 

Fraport, die ADAC Luftrettung und die Nationale Anti-Doping-Agentur gehören zu den Vorreitern. 

Der Autor 

Jürgen Bruder 

Mitglied der 

Geschäftsleitung 

TÜV Hessen 

www.tuev-hessen.de 

Der Vorgang ist bei genauerer Betrachtung eine Parabel 

auf die Harmonisierung von Interessen an der Schnittstelle 

von Unternehmen und Verbrauchern, Betriebsund 

Volkswirten, Behörden und Politik: Im Moment der 

allgemeinen Not, in der eine unsichtbare Bedrohung 

vielen Menschen und auch manchen Organisationen 

den Mut rauben will, kann eine einfache Weisheit das 

Vertrauen in die allgemeine Sicherheit und Beherrschbarkeit 

des gesellschaftlichen Wohlstands wieder stärken 

und stützen: Vertrauen basiert auf der Identifikation 

und Nachvollziehbarkeit von robusten Prozessen. 

Dieser Gedanke war der Motor des TÜV Hessen für 

die Entwicklung des Qualitätssiegels „Sicher gegen Corona“. 

Es orientiert sich an den aktuell gültigen Ordnungsregeln 

und Gesetzen der Covid-19-Phase sowie 

an den Prüfverfahren von Systemen – und an der konkreten 

Situation der Unternehmen und Organisationen, 

die dies beauftragen. 

Basis des Prüfkonzepts für das Siegel sind diejenigen 

Vorgaben, die in der heutigen Zeit von enormer Bedeutung 

sind: Gesetze, Standards und wissenschaftliche Erkenntnisse. 

Bemerkenswert hierbei: Auch diese Grundlagen 

sind in der aktuellen Phase ihrerseits – ungewöhnlich 

genug – durchweg nicht starr, sondern permanenter 

Entwicklung und Lerneffekten unterworfen. 

Basis der Prüfungen sind 

• Regelungen des Bundes und der Länder gemäß 

Infektionsschutzgesetz (IfSG), 

• geltende Empfehlungen des Robert-Koch-Instituts, 

• Sars-Cov-2-Arbeitsschutzstandard und 

• die in der zu prüfenden Organisation wirksamen 

Covid-19-Richtlinien. 

In diesem Sinne verkehrt Covid-19 auch hier die Welt, 

die man gewohnt ist. Gesetzliche Regelungen, Verordnungen 

und auch das, was man gerne „den Stand der 

Wissenschaft“ nennt, verwandeln sich in eine Art von 


„moving targets“. Sonja Sieger, fachlich verantwortlich 

bei TÜV Hessen für das Qualitätssiegel: „Was aber Halt 

geben kann und soll, ist ein objektiver Nachweis dafür, 

dass alles getan ist, um sichere Arbeitsbedingungen für 

Mitarbeiter zu schaffen und Kunden vor gesundheitlichen 

Schäden zu schützen.“ 

Auf dieser Basis entwickelten die Experten von TÜV 

Hessen aus den Bereichen Industrie-Sicherheit und Arbeitsmedizin 

dieses Prüfgerüst, mit dem Unternehmen 

die eigenen Bemühungen um das Wohl nicht nur ihrer 

Kundinnen und Kunden, sondern auch für alle Stakeholder 

in ihren Supply Chains prüfen, optimieren, bewerten 

und nachweisen (lassen) können. 

Bemerkenswert an dieser Vorgehensweise ist, dass 

das statistische Risikomanagement als Allzweckwaffe 

nahezu aller Systemansätze des 21. Jahrhunderts hier 

auf der Basis der für den Einzelfall beziehungsweise für 

einzelne Branchen nicht vorhandenen oder viel zu kleinen 

Datenbasis kaum Bedeutung hat. Es muss auch ohne 

gehen. So geht es darum, die Gefährdungslage zu Infektionsgefahren 

in jedem Unternehmen individuell zu 

prüfen, um daraus konkrete Schutzmechanismen abzuleiten 

und zu etablieren. Das gilt für Unternehmen jeder 

Branche und Größe. 

Eine Reihe von Organisationen haben das Qualitätssiegel 

„Sicher gegen Corona“ bereits erhalten. Dazu gehören 

Fraport, die ADAC Luftrettung und das Medikationskontrollsystem 

der Nationalen Anti Doping Agentur 

(NADA). 

Fraport ist die Betreibergesellschaft des Flughafens 

Frankfurt/Main. Der Airport ist mit über 70 Millionen 

Passagieren im Jahr 2019 der größte in Deutschland 

und der viertgrößte in Europa. Die Leitung von Fraport 

ist sich der gesellschaftlichen Relevanz ihrer europäischen 

und weltweiten Drehscheibenfunktion ebenso 

bewusst wie der Notwendigkeiten, die sich aus der auch 

in Corona-Zeiten noch hohen Anzahl von Menschen ergeben, 

die hier ankommen und losfliegen: Als Markenprodukt 

wollten die Frankfurter die Qualität ihres Umgangs 

mit Corona bis in den kleinsten Prozess hinein 

durch eine unabhängige Prüfung deutlich machen. 

Fraport beauftragte TÜV Hessen mit der Prüfung der 

Infektionsschutzmaßnahmen und -prozesse am europäischen 

Drehkreuz. Wie man eine solche Prüfung am 

besten durchführt? In diesem Fall lautete die Antwort: 

Indem man den üblichen Reiseverlauf aus Sicht von Passagieren 

komplett „vom Hin bis zum Zurück“ durchspielt. 

Auf einzelne Prozessschritte heruntergebrochen 

und unter Realbedingungen entstand dabei ein umfangreicher 

Prüfkatalog, mit dem die Experten von TÜV 

Hessen mehrere Tage lang vor Ort waren. 

Dabei spielte das TÜV Hessen-Prüfteam „Sicher gegen 

Corona“ nicht nur die Rolle des Advocatus Diaboli, 

der jeweils das Schlimmste anzunehmen gewohnt ist, 

sondern auch des zufriedenen Passagiers: Der Flughafenbetreiber 

Fraport konnte mit seinem stimmigen 

und vorbildlich umgesetzten Gesamtkonzept zum 

Schutz aller Beteiligten überzeugen: Die branchenspezifischen 

Schutz- und Hygieneanforderungen Sars-Cov- 

2/Covid-19 und auch die geltenden Empfehlungen des 

Robert-Koch-Instituts waren hier vorbildlich berücksichtigt. 

„Sämtliche Prozesse und Abläufe wurden an die außergewöhnliche 

Situation angepasst. Die Reisenden 

So sieht das Konzept von TÜV Hessen für das Qualitätssiegel „Sicher gegen Corona“ aus Bild: TÜV Hessen 


:: Management 

Im Sommer 2020 wurde das Corona-Sicherheits- und Hygienekonzept der ADAC Luftrettung von TÜV Hessen unter die Lupe genommen Bilder: ADAC Luftrettung 

werden mit zahlreichen optischen und akustischen Hinweisen 

kontinuierlich an die aktuellen Verhaltensregeln 

erinnert und zur Einhaltung aufgefordert“, sagt Sieger. 

„Mit einem eigenen medizinischen Dienst und der Errichtung 

von Corona-Testzentren hat Fraport zusätzliche 

Bausteine zur Eindämmung der Pandemie geschaffen. 

Wichtig für alle Flugreisenden ist natürlich, sich 

auch strikt an die entsprechenden Vorgaben zu halten, 

um sich vor einer möglichen Ansteckung zu schützen.“ 

Neben den vielfältigen Hygienevorkehrungen lobten 

die Prüfer vor allem die zahlreichen optischen und akustischen 

Hinweise zur stetigen Erinnerung an aktuelle 

Verhaltensregeln. Außerdem habe der Flughafen sämtliche 

Prozesse optimal an die Pandemie-Situation angepasst. 

Mit dem eigenen medizinischen Dienst und der 

Einrichtung von Corona-Testzentren liefert Fraport ein 

stimmiges Komplettpaket im Kampf gegen das Virus. 

ADAC Luftrettung mit individueller, 

mehr als 100 Punkte umfassender Checkliste 

Im September 2020 wurde auch das Sicherheits- und 

Hygienekonzept der ADAC Luftrettung vom TÜV Hessen 

Das Infektionsschutzgesetz 

Das Infektionsschutzgesetz (IfSG) – genauer gesagt das „Gesetz zur Verhütung und Bekämpfung 

von Infektionskrankheiten beim Menschen“ – kann auch im Falle der Corona- 

Pandemie als führende Leitplanke für Strukturierung und Umsetzung dienen. Es liegt im 

Wesen der Sicherheitsstandards insbesondere in Deutschland, dass man für Fälle auch 

dann vorbereitet ist, wenn sie bislang noch nicht in vollem Umfang eingetreten sind. 

Dank der weltweiten Vernetzung der Wissenschaften ist es beruhigend zu wissen: Tritt ein 

Fall ein, werden Strukturen und Regeln auch durch die Erfahrungen aus anderen Staaten 

auf den jeweils aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik aktualisiert. 

mit dem bundesweiten Qualitätssiegel „Sicher gegen 

Corona“ ausgezeichnet. Die Teams dieser engagierten 

Organisation mit den gelben Hubschraubern haben alleine 

zwischen Mitte März und Ende Juni dieses Jahres 

rund 450 Coronavirus-Einsätze absolviert. Der Nachweis 

von gesicherten Prozessen und Strukturen im 

Kampf gegen Covid-19 wurde durch den TÜV Hessen 

quasi quer durch Deutschland in einer repräsentativen 

Auswahl von elf der insgesamt 37 ADAC-Luftrettungsstationen 

geführt. 

Der Bewertungskatalog überprüfte dabei entlang 

der aktuell gültigen Pandemie-Anforderungen des Robert-Koch-Institutes, 

wie die ADAC Luftrettung die für 

Hygiene und Schutz nötigen Maßnahmen in der Praxis 

umsetzt. Geprüft wurde zum einen das Verhalten im 

realen Rettungseinsatz unter Vollschutz mit Overall, 

Handschuhen, FFP2-Maske und Schutzbrille sowie Abstandsregeln 

und Kommunikation. Zum anderen bewerteten 

die Prüfer das Hygienemanagement mit. Das 

umfasst zum Beispiel die Reinigung und Belüftung der 

Station, die Desinfektion von Dienstkleidung sowie die 

Reinigungs- und Waschverfahren. Verbesserungen 

konnten direkt in den täglichen Betrieb integriert werden. 

Frédéric Bruder, Geschäftsführer der ADAC Luftrettung, 

sieht sich in seiner Entscheidung für die Aufwände, 

die das Siegel durchaus mit sich brachte, mehr als 

bestätigt: „Die Crews und Mitarbeiter der ADAC Luftrettung 

haben seit Ausbruch der Pandemie Außergewöhnliches 

geleistet. Rund um die Uhr – auf den Stationen, in 

den Werften, im Simulatorzentrum, in der Zentrale und 

aus dem Homeoffice. Das Qualitätssiegel bestätigt unseren 

hohen Sicherheitsstandard bei Infektionsschutztransporten 

und belohnt die harte Arbeit an der Corona-Front.“ 

TÜV-Expertin Sieger zeigte sich ebenso begeistert: 

„Zusammen mit branchenspezifischen Anforderungen 

haben wir eine Checkliste von insgesamt mehr als 100 


Punkten abgearbeitet. Darüber hinaus wurden auf den 

Stationen mehrstündige Interviews mit einem umfangreichen 

Fragenkatalog geführt. Die Zusammenarbeit 

war über den gesamten Weg quer durch Deutschland 

extrem konstruktiv und produktiv – man zog ja wirklich 

an einem Strang.“ 

Basis bei der Nationalen Anti-Doping-Agentur 

ist die Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001 

Arbeitsschutz bei Covid-19 

Der Sars-Cov-2-Arbeitsschutzstandard – genauer gesagt das „Betriebliche Maßnahmenkonzept 

für zeitlich befristete zusätzliche Maßnahmen zum Infektionsschutz vor Sars- 

Cov-2 (Sars-CoV-2-Arbeitsschutzstandard) – wurde am 16. April 2020 definiert. Darin 

heißt es„Die Corona (Sars-Cov-2)-Pandemie trifft das gesellschaftliche sowie wirtschaft - 

liche Leben gleichermaßen, Beschäftigte und Nichtbeschäftigte. Diese Pandemielage ist 

eine Gefahr für die Gesundheit einer unbestimmten Zahl von Personen und zugleich für 

die öffentliche Sicherheit und Ordnung (…) Die Verantwortung für die Umsetzung notwendiger 

Infektionsschutzmaßnahmen trägt der Arbeitgeber entsprechend dem Ergebnis der 

Gefährdungsbeurteilung. Der Arbeitgeber hat sich von den Fachkräften für Arbeitssicherheit 

und Betriebsärzten beraten zu lassen sowie mit den betrieblichen Interessensvertretungen 

abzustimmen.“ 

Ein weiteres Beispiel ist die Nationale Anti Doping 

Agentur Deutschland (Nada). Die bereits seit 2018 nach 

DIN EN ISO 9001 zertifizierte Geschäftsstelle der Nada 

betreibt aktiv ihr Qualitätsmanagementsystem. Insofern 

mag es nicht verwundern, dass die DIN EN ISO 

9001 als „Mutter aller Qualitätsnormen“ auch für die 

Beurteilung der Robustheit von Strukturen und Prozessen 

im Kampf gegen Corona eine ausgezeichnete Basis 

darstellte. 

Auf der Basis eines speziell auf die Anforderungen 

der Medikations- und Doping-Kontrollen bei Pferden 

durch die Nada zugeschnittenen Prüfpfads wurde das 

individuelle Schutz- und Hygienekonzept zur Infektionsverhütung 

auf Herz und Nieren geprüft. Dabei wurde 

nicht nur das eigentliche Verfahren zur Durchführung 

sowie die Zuständigkeit für die Kontrollen geprüft: Ein 

weiterer Schwerpunkt lag auf der Prüfung des Monitorings 

zur Einhaltung und Dokumentation der festgeschriebenen 

Hygienemaßnahmen. Als ein weiterer wesentlicher 

Bestandteil erwies sich bei der Nada die konsequente 

Unterweisung von Mitarbeitern im korrekten 

Umgang mit der hygienischen Aufbereitung von Mund- 

Nasen-Bedeckungen. 

Das Sprichwort vom Teufel, der im Detail steckt, ist 

auch hier eindeutig richtig. Bei einem Thema wie Covid-19 

muss der Prozess dort ansetzen, wo die konkreten 

Risiken sind. Und das ist ja der Punkt: Masken mögen 

lowtech sein, aber wenn man sie richtig einsetzt 

und den richtigen Umgang damit kennt, reduziert man 

damit wirksam das Ansteckungsrisiko. Anfang September 

wurde die NADA für diesen Bereich mit dem Qualitätssiegel 

„Sicher gegen Corona“ zertifiziert. 

■ 

Das Qualitätssiegel 

Das Qualitätssiegel „Sicher gegen Corona“ bedeutet: 

• Sicherheit bezüglich des betrieblichen 

Schutz- und Hygienekonzepts 

• Prüfbericht mit allen relevanten Ergebnissen 

und Hinweisen zur weiteren Optimierung 

• Schulungsfilm „Hygiene und Infektionsschutz“ 

für Mitarbeiter 

• Nachweis der Erfüllung der Fürsorgepflicht 

als Arbeitgeber (Compliance) 

• Stärkung des Vertrauens von Mitarbeitern 

und Kunden 

• Transparenz gegenüber Mitarbeitern, Kunden 

und Partnern 

• Positiver Imagefaktor und Auszeichnung der 

Maßnahmen zum Infektionsschutz 

So sieht der Ablauf der Prüfung aus: Nach der 

Kontaktaufnahme erfolgt eine Vorprüfung anhand 

des Schutz- und Hygienekonzepts. Parallel 

steht eine Frageliste als Basis für die zu prüfenden 

Prozesse zur Verfügung. Es folgt ein 

Vor-Ort-Termin, bei dem der TÜV Hessen anhand 

einer Checkliste und transparenten Kriterien 

prüft, ob die für die jeweilige Branche aktuell 

zutreffenden Schutz- und Hygieneanforderungen 

bezüglich Sars-Cov-2/Covid-19 umgesetzt 

werden. 

Das Unternehmen erhält einen Prüfbericht mit 

allen relevanten Ergebnissen und gegebenenfalls 

Hinweisen zur weiteren Verbesserung Ihres 

Hygienekonzepts. Sind alle Anforderungen 

umgesetzt, erhält die Organisation das Qualitätssiegel 

„Sicher gegen Corona“. Das Qualitätssiegel 

ist nach erfolgreichem Abschluss der 

Prüfung für sechs Monate gültig und muss anschließend 

erneuert werden. 

■ 


:: Im Fokus: Future Trends 

Projekte zeigen den Nutzen von Augmented Reality 

Im virtuellen 

Realitäts-Check 

Für Augmented Reality gibt es in der Qualitätssicherung ein großes Potenzial. Prüfungen 

lassen sich direkt mit den CAD-Daten abgleichen, QS-Mitarbeiter erhalten 

relevante Informationen in Echtzeit auf ihre Datenbrillen. Doch es gibt auch Entwicklungsbedarf: 

Die Technik muss sich besser an die Produktionsumgebung anpassen. 

Der Autor 

Markus Strehlitz 

Redaktion 


Im privaten Alltag begegnet Augmented Reality einem 

häufig als Spielerei. So jagen Menschen zum Beispiel Pokemons, 

die über die Kamera des Smartphones in die 

reale Umgebung projiziert werden. Doch Augmented 

Reality (AR) ist weit mehr als bloßer Zeitvertreib. Zunehmend 

mehr Projekte beschäftigen sich damit, die Technologie 

in Fertigungsprozesse einzubinden. Dabei 

schält sich vor allem die Qualitätssicherung als wichtiges 

Einsatzgebiet heraus. 

Grundsätzlich sei die große Stärke von AR „Informationen 

im Kontext zum richtigen Zeitpunkt für das richtige 

Produkt im richtigen Moment bereitzustellen“, sagt 

Marc Schütz, Vicepresident für das AR-Product Management 

beim Software-Anbieter PTC. Sein Unternehmen 

ist Spezialist für Produktlebenszyklus-Management 

(PLM) und hat auch ein AR-System im Angebot. 

Wie sich das einsetzen lässt, zeigt ein Projekt beim 

Autobauer Volvo. Dort werden die Funktionen von PTCs 

AR-Software Vuforia in der Qualitätssicherung der Motoren 

genutzt. Jeder einzelne Motor durchläuft bei Volvo 

40 Prüfungen mit 200 möglichen Qualitätssicherungsvarianten 

– innerhalb von nur acht Minuten. 

Vor Einführung der AR-Lösung wurden den Mitarbeitern 

die Informationen für diese komplexe Tätigkeit in 

gedruckter Form bereit gestellt. Das kostet jedoch viel 

Zeit, wenn neue Qualitätsmitarbeiter eingelernt werden 

oder die Prüfung auf neue Motorenkonfigurationen 

eingestellt werden muss. 

Mithilfe von AR wird das Ganze nun beschleunigt. 

Dafür nutzen die Qualitätssicherungsmitarbeiter die 

Datenbrille Hololens von Microsoft. Über diese können 

sie die Konfigurationen der Motoren und die dazugehörigen 

Prüfanweisungen nahezu in Echtzeit aufrufen. 

„Sie schauen auf die Seriennummer oder auf den Barcode, 

der auf dem Prüfobjekt ist. Dann wird eine Suchanfrage 

durch die ganzen Systeme gestartet und die Mitarbeiter 

erhalten alle relevanten Informationen“, berichtet 

Marc Schütz, Vicepresident für das AR-Product 

Management bei PTC. Die 3D-Daten und Qualitätssicherungsinformationen 

werden direkt über den realen 

Motoren eingeblendet. 

Feedback-Schleifen sorgen für Qualitätsverbesserung 

Die Datenbasis speist sich aus verschiedenen Quellen. 

Dazu zählen unter anderem die CAD-Modelle, die PLM- 

Software und Fertigungssysteme. PTC spricht vom Digital 

Thread – als quasi einem digitalen Faden, der die Daten 

aus den verschiedenen Systemen mit einander verbindet. 

Dieser sorgt dafür, dass die Daten, welche den 

Mitarbeitern auf ihren Brillen eingeblendet werden, 

stets auf dem aktuellen Stand sind. 

Der Datenfluss verläuft dabei in beide Richtungen. 

Die Qualitätssicherungstechniker erfassen auch spezifische 

Defekte und leiten diese an Entwicklung sowie Fertigung 

zurück. Solche Feedback-Schleifen sorgen für eine 

kontinuierliche Prozess- und Qualitätsverbesserung. 

„Augmented Reality kann seine Stärken vor allem 

dann ausspielen, wenn es um komplexe Aufgaben geht, 

wenn Konfigurationen häufig wechseln und wenn lan- 


ge Checklisten vorliegen“, erklärt Schütz. Der Nutzen, 

den die Technologie bringt, lässt sich beziffern. So hat 

Volvo bei neuen Motoren-Iterationen an verschiedenen 

Arbeitsplätzen und Werken mehr als einen Tag für die 

Aktualisierung und Validierung der Konfigurations- und 

Qualitätssicherungs-Checklisten gebraucht. Seit der Implementierung 

von AR und Digital Thread sei dafür weniger 

als eine Stunde nötig, heißt es von PTC-Seite. 

Außerdem konnte die Schulung neuer QS-Mitarbeiter 

deutlich verkürzt werden: von fünf auf unter zwei 

Wochen. Insgesamt erwartet Volvo bei durchschnittlich 

fünf Qualitätssicherungsstationen in jedem der 20 Werke 

Einsparungen von mehreren Tausend Euro pro Station 

und Jahr. 

Relevante Informationen über die Datenbrille zum 

Mitarbeiter zu bringen, ist auch Ziel des Fraunhofer Instituts 

für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung 

(IFAM). Die Forscher arbeiten dabei an einer 

speziellen Lösung für Klebeprozesse. 

Da sich Klebungen nicht zu 100 % zerstörungsfrei 

prüfen lassen, muss man einen möglichst fehlerfreien 

Prozess schaffen. Die DIN 2304 regelt diese organisatorische 

Qualitätssicherung in der Klebtechnik. „Häufig 

werden die Regeln und Anforderungen über seitenweise 

ausgedruckte Handbücher vermittelt, die der Anwender 

beim jeweiligen Prozessschritt zu Rate ziehen 

muss“, sagt Tim Strohbach, Mitarbeiter am Fraunhofer 

IFAM. Hinzu kämen oft noch unternehmensspezifische 

Vorgehensweisen, die ebenso berücksichtigt werden 

müssten. Gemeinsam mit dem Start-up Bitnamic arbeitet 

das Fraunhofer IFAM daher daran, dass Experten diese 

Informationen direkt auf der Datenbrille oder einem 

anderen mobilen Endgerät beim jeweiligen Prozessschritt 

abrufen können. 

CAD-Geometrien werden über das reale Bild gelegt 

Ohne menschlichen Eingriff funktioniert ein System, 

das im Projekt Scrutinize 3D entwickelt wurde. In diesem 

haben das Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung 

(IGD) mit Autobauer Daimler und den 

Unternehmen Tigris Elektronik sowie Ensenso zusammengearbeitet. 

Ergebnis ist ein automatisches System 

zur optischen Qualitätssicherung im Fahrzeugbau. Eine 

entscheidende Technologie ist auch hier Augmented 

Reality. 

An einer Produktionslinie werden Kameras fest verbaut. 

Diese nehmen die von Robotern oder Arbeitern 

zusammengebauten Teile auf. Das Produktionskontrollsystem 

prüft mithilfe von Algorithmen, ob alle Bestandteile 

vorhanden sind, ob die richtigen Teile verbaut wurden 

und ob alle für den nächsten Verarbeitungsschritt 

korrekt positioniert sind. 

Dafür gleicht das System das zusammengebaute 

Prüfobjekt mit den Konstruktionsdaten aus der CAD- 

Software ab. Die CAD-Geometrien werden dabei quasi 

über das reale Bild gelegt. 

Der Vorteil der Lösung liegt unter anderem in der 

deutlichen Zeitersparnis und der Reduzierung des Trainingsaufwands. 

Alternative Machine-Learning-Lösun- 

Volvo nutzt Augmented 

Reality in der Qualitäts - 

sicherung von Motoren 

und rechnet mit Einsparungen 

von mehreren 

Tausend Euro pro QS- 

Station und Jahr Bild: PTC 



Daneben wurde im Projekt auch eine mobile Prüfvariante 

entworfen. Dabei wird das Prüfteil von der Kamera 

eines Tablets aus unterschiedlichen Perspektiven erfasst, 

mit dem CAD-Modell registriert und abgeglichen. 

Damit ist dann eine handgeführte, visuelle Inspektion 

durch den Nutzer möglich – zum Beispiel außerhalb des 

Werkes bei einem Zulieferer. „In einem nächsten Schritt 

arbeiten wir daran, auch Tiefeninformationen auf diese 

Weise zu verarbeiten, um Deformationen am Objekt erkennen 

zu können“, berichtet Graf. 

Unterschiedliche Beleuchtung fordert die Technik 

Ein AR-Kontrollsystem des Fraunhofer IGD prüft in der Montage, ob alle Bestandteile vorhanden 

sind, ob die richtigen Teile verbaut wurden und ob alle für den nächsten Verarbeitungsschritt 

korrekt positioniert sind Bild: Fraunhofer IGD 

AR spielt seine Stärken 

vor allem bei komplexen 

Aufgaben aus, sagt Marc 

Schütz von PTC 

Bild: PTC 

AR-Systeme sorgen bei 

Variantenumstellungen 

für Flexibilität, so Holger 

Graf vom Fraunhofer 

IGD Bild: Fraunhofer IGD 

gen müssen erst eintrainiert werden und brauchen dafür 

eine große Menge an Referenzbildern. „Der Lernaufwand 

bei diesen Systemen ist sehr hoch“, sagt Holger 

Graf, Leiter der Abteilung Virtual & Augmented Reality 

beim Fraunhofer IGD. „Und wenn man jetzt an agile 

Produktionsprozesse denkt, dann ist es unwirtschaftlich, 

eine Produktionslinie mit den unterschiedlichsten 

Varianten, die hergestellt werden, zu prüfen.“ 

Mit dem System auf Basis von Augmented Reality ist 

man dagegen deutlich flexibler. „Wenn eine Variantenumstellung 

innerhalb eines Tages in der Produktionslinie 

stattfindet, können wir schnell umrüsten“, so Graf. 

„Man muss nur das CAD-Modell der neuen Variante einschwemmen 

und dann die Prüffälle aufsetzen.“ 

Prozess könnte auf Prüfstopp verzichten 

Auch der Fertigungsprozess selbst könnte dank der Lösung 

beschleunigt werden. Denn das zu prüfende Objekt 

– zum Beispiel der Unterbau beziehungsweise das 

Fahrgestell eines Autos – fährt unter das Kamera-Array, 

bleibt dort stehen, wird aufgenommen und dann geprüft. 

„Mithilfe von Augmented Reality lassen sich Objekte 

aber auch dynamisch erfassen“, erklärt Graf. „Die 

Linie muss also nicht unbedingt anhalten.“ Das heißt: 

Die Produktion könnte theoretisch in einem durchgehenden 

Fluss laufen – ohne einen Prüfstopp. Derzeit 

wird dies jedoch noch nicht umgesetzt, da die nachfolgenden 

Prozesse ebenfalls an einen definierten Produktionstakt 

angepasst sind. 

Auch bei Scrutinize 3D lässt sich der Nutzen der AR- 

Lösung quantifizieren. „Es gibt dafür Modellrechnungen“, 

sagt Graf. „Laut diesen liegen die Einsparungen 

gegenüber traditionellen optischen Prüfsystemen, die 

eingelernt werden müssen, pro Produktionslinie im höheren 

sechsstelligen Bereich.“ 

Solche und andere Projekte belegen zwar den Nutzen, 

den Augmented Reality in der Qualitätssicherung haben 

kann. Doch für den Einsatz der Technologie auf breiter 

Ebene muss noch an einigen Punkten gearbeitet werden. 

Eine Herausforderung für Augmented Reality in Fertigungsprozessen 

sind unter anderem noch die Produktionsumgebungen. 

Dort haben die Systeme mit zum 

Teil schwierigen Bedingungen zu kämpfen – wie etwa 

unterschiedlichen Beleuchtungssituationen oder komplexen 

Hinterschneidungen. Herausfordernd sind auch 

Situationen, in denen Objekte in einer Menge von hochreflektierenden 

lackierten Teilen erkannt werden sollen. 

„Wir arbeiten bereits an entsprechenden Optimierungsverfahren“, 

sagt Graf. Dabei spielen auch Verfahren der 

künstlichen Intelligenz eine wichtige Rolle. 

Verbesserungsbedarf gibt es zudem bei den Datenbrillen. 

Diese sind noch nicht an den Einsatz in der Fertigung 

angepasst. Es fehlt an notwendigen Funktionen 

wie etwa dem Objektracking. 

Außerdem müssen auch bestimmte Voraussetzungen 

erfüllt sein, um AR in der Fertigung nutzen zu können. 

Die zugrunde liegenden Daten müssen strukturiert 

und in ausreichender Qualität vorliegen. „Unternehmen 

brauchen ein gutes Daten- und Konfigurationsmanagement“, 

so Schütz von PTC. „Wenn es keinen Zugriff auf 

die Daten in jeder Konfiguration gibt, dann lässt sich die 

Konfiguration auch nicht prüfen.“ 

Das Potenzial für den Einsatz von AR in der Qualitätssicherung 

sei jedoch sehr groß, so Schütz. Daher plant 

PTC, Anfang des kommenden Jahres eine spezielle Lösung 

für die Qualitätssicherung auf den Markt zu bringen. 

Um das Thema AR weiter voranzutreiben, hat sich 

PTC außerdem mit dem deutschen Startup Ioxp verstärkt. 

Das Unternehmen entwickelt kognitive Augmented 

Reality, die mit Künstlicher Intelligenz arbeitet. Eines 

der Einsatzgebiete: die Qualitätssicherung. 

■ 

Webhinweis 

Welche Möglichkeiten die Technologie 

von Ioxp eröffnet, zeigen Videos 

unter: http://hier.pro/EJE0A 


Stadtbesichtigung mit digitaler Unterstützung: Informationen erhält man über die 

AR-Brille. Der Reiseführer kann also zu Hause bleiben Bild: Mariia Korneeva/stock.adobe.com 

Eine Redaktion – zwei Meinungen 

Erweitert oder beschränkt? 

In der Arbeitswelt ist Augmented Reality (AR) angekommen. Auch im Auto: Head-up-Displays, 

bei denen Informationen etwa vom Navi auf die Windschutzscheibe projiziert werden, sind 

praktisch, weil der Fahrer den Blick weiter auf die Straße richten kann. Doch ist AR auch sonst im 

Privatleben sinnvoll? Die Redaktion von Quality Engineering hat dazu zwei Meinungen. 

Cool wäre es auf alle Fälle: Die 

Stadtbesichtigung mit einer Datenbrille. 

Eine Führung in der 

Gruppe mit echtem Guide ist 

aktuell wegen Corona eher 

schwierig. Und einen gedruckten 

Reiseführer den ganzen Tag 

mitzuschleppen, geht auf Dauer 

auf den Rücken. Mal ganz davon 

Sabine Koll, Redaktion abgesehen, dass man ständig 

Quality Engineering, blättern muss. Und wenn es 

trägt lieber Mütze statt regnet, ist der Citytrip mit Buch 

AR-Brille auf dem Kopf unterm Arm auch kein Spaß. 

Unter Gesundheitsaspekten 

wäre eine Datenbrille also prima: Man bekommt die Informationen 

zum Beispiel über ein Bauwerk, eine Statue 

oder ein Museum vermittelt, sobald man dieses in 

Augenschein genommen hat. Hersteller von Datenbrillen 

prognostizieren schon lange einen Durchbruch ihrer 

Technologie auf dem Consumer-Markt. Doch eingetreten 

ist dies noch nicht. Ich kenne jedenfalls noch keine 

Stadt, in der das möglich ist. Seitdem ich vor drei Jahren 

auf einer Messe zum ersten Mal eine Datenbrille aufgesetzt 

habe, ahne ich auch, warum man auf den Straßen 

von Stuttgart oder New York noch niemanden damit 

sieht: Die Teile sind einfach sackschwer. Spätestens 

nach einer halben Stunde hätte ich damit Kopf und Rücken. 

Also doch keine gesundheitsgerechte Lösung. ■ 

Ich finde Augmented und Virtual 

Reality grundsätzlich faszinierend. 

Und das Potenzial für die 

Qualitätssicherung ist ohne 

Zweifel groß. Aber im Privatleben 

kann ich den Technologien 

bisher nicht viel abgewinnen. 

Als es den großen Pokemon-Go- 

Hype gab, habe ich nur mit Verwunderung 

die Menschen be- 

Markus Strehlitz, 

Redaktion Quality obachtet, die an Straßenecken 

Engineering, reicht die oder auf Plätzen mit ihrem 

reale Welt 

Smartphone kleine bunte Wesen 

gejagt haben. Ich konnte 

auch nie verstehen, warum sich Freunde von mir in virtuellen 

Welten treffen, um dort Abenteuer zu bestehen 

– und jeder von ihnen dabei allein zu Hause vor seinem 

Rechner sitzt. In Pandemie-Zeiten mag das ja noch einen 

Sinn ergeben. Aber sonst? Die reale Welt ist doch 

spannend genug. Viele lieber laufe ich bei einer Old- 

School-Schnitzeljagd durch einen echten Wald. Und 

noch viel mehr Freude bereitet es mir, meine Freunde 

live zu treffen. Gemeinsam mit ihnen am Tisch zu sitzen, 

auf dem ein klassisches Brettspiel ausgebreitet ist, erfüllt 

mich deutlich mehr, als meine Mitspieler nur auf 

einem platten Bildschirm zu sehen. Und das Essen und 

Trinken, das zu so einem Abend ja dazu gehört, macht in 

Gesellschaft sowieso am meisten Spaß. 

■ 



5G in der digitalen Fabrik 

Sensordaten in Echtzeit 

für Qualitätssicherung 4.0 

5G ist weit mehr als die nächste Mobilfunkgeneration: In privaten Netzwerken kann 5G die 

Qualitätssicherung in der Fabrik auf ein Echtzeit-Level heben. Notwendig sind dafür Sensoren, 

die gerne auch als die Sinnesorgane von Industrie 4.0 bezeichnet werden. Verschiedene Institute 

forschen in Deutschland daran. 

Die Autorin 

Sabine Koll 

Redaktion 


„Echtzeitfähige Kommunikation ist ein Erfolgsfaktor 

für Industrie 4.0. Mithilfe von 5G 

werden sich Flexibilität, Wandelbarkeit und 

Produktivität der industriellen Fertigung 

deutlich erhöhen“, sagte Professor Martin 

Ruskowski, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative 

Smart Factory KL, kürzlich 

auf dem 5G Industrie Summit, den die 

Deutsche Messe Technology Academy im 

September gemeinsam mit dem Konradin 

Verlag veranstaltete. Im Zusammenspiel 

mit Künstlicher Intelligenz ermögliche 5G 

die nahtlose Integration autonomer Syste- 

me und mobiler Plattformen ohne Kabelbindung 

und somit ganz neue Fertigungsmethoden. 

Sensoren räumt Ruskowski eine zentrale 

Rolle ein, um Qualitätsdaten aus der Fertigung 

zu generieren: „Wenn ich etwa eine 

Spritzgießmaschine mit angeschlossenem 

Roboter habe, muss ich heute bei Problemen 

herausfinden, ob es am Roboter oder 

an der Spritzgießmaschine oder aber an der 

Konnektivität liegt. Das ist für uns der falsche 

Ansatz. Industrie 4.0 geht von einer Autonomie 

der Fertigungsressourcen aus: Die 


Zu den Vorteilen des 5G Release 16 gehören 

vor allem hohe Geschwindigkeiten, 

geringe Latenz und Verlässlichkeit 

Bild: sdecoret/stock.adobe.com 

Produktionszelle wird als eine Einheit greifbar 

gemacht und zu flexiblen Linien zusammengeschaltet. 

Smarte Maschinen bekommen 

dabei ein ‚Gehirn‘ mit Intelligenz verpasst. 

Dafür brauchen wir neue Kommunikationstechnologien 

wie 5G“, betont Ruskowski. 

Während die großen öffentlichen Netzbetreiber 

in Deutschland bereits 5G in der 

Fläche ausrollen, wird es allerdings noch 

dauern, bis die Technologie in Campusnetzen 

ihre vollen Möglichkeiten ausspielen 

kann. Denn die Features, welche die großen 

Vorteile für die Fabrikautomatisierung versprechen, 

stehen erst mit Release 16 zur 

Verfügung. Und diese Version hat die internationale 

Standardisierungsorganisation 

3GPP im Juli 2020 veröffentlicht. Nun muss 

die Implementierung auf Chipsets und Produkten 

erfolgen. Ewald Kuk, Vice President 

Product Management Industrial Communication 

and Identification bei Siemens, rechnet 

damit, dass private 5G-Standalone-Netze 

2022 oder 2023 möglich sein werden – 

und das zu erschwinglichen Lizenzpreisen. 

Er nannte auf dem 5G Industrie Summit die 

Summe von 5730 Euro für zehn Jahre für 

das 5G-Campusnetz im Siemens-Werk 

Karlsruhe. 

Zu den Features, die Release 16 mit sich 

bringt, gehören vor allem Geschwindigkeiten 

von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde sowie 

Latenz und Verlässlichkeit: Bei privaten Netzen 

sind Latenzen, also Verzögerungen im 

Submilisekundenbereich sowie eine Verlässlichkeit 

von 99,9999 % gegeben. Diese 

Rate impliziert eine erwartete Ausfallzeit 

von nur 5 min Minuten pro Jahr. Dies entspricht 

der Leistung von Ethernet-Netzwerken. 

Auch eine massive Dichte von Sensoren 

wird mit Release 16 möglich sein, nämlich 

bis zu eine Million pro Quadratkilometer. 

Wie die Kombination aus Sensorik und 

5G in der digitalen Fabrik für eine Qualitätssicherung 

in Echtzeit sorgen kann, das erforscht 

derzeit das Fraunhofer IPT in Aachen 

anhand mehrerer Use Cases. Ein Beispiel ist 

die spanende Herstellung sogenannter Blade 

Integrated Disks (Blisks), die etwa in 

Strahltriebwerken verwendet werden. Blisks 

werden auf Werkzeugmaschinen in einem 

Prozess aus einem Stück Metall gefräst. Dabei 

sind Präzision und Genauigkeit gefragt, 

um teuren Ausschuss zu vermeiden. „Welligkeit 

auf dem Bauteil ist zum Beispiel ein 

Qualitätsmangel“, erklärte Niels König, Abteilungsleiter 

Produktionsmesstechnik am 

Fraunhofer IPT während seines Vortrags auf 

dem 5G Industrie Summit. 

So hat das Institut einen Schwingungssensor 

entwickelt, der aus einem Piezoaufnehmer 

besteht und auf das Bauteil aufgeklebt 

wird. Eine Sensorelektronik und ein 

5G-Gateway sorgen für die Übertragung der 

Schwingungsdaten über 5G in eine Cloud. 

Dort werden die Daten prozessnah weiterverarbeitet. 

König: „Auf dem digitalen Zwilling 

des Bauteils also im 3D-Modell, lassen 

sich die kontinuierlich aus Maschine und 

Werkzeug generierten Daten mit diesen Daten 

aus dem Schwingungssensor überlagern. 

Eine rote Färbung zeigt dem Metallverarbeiter 

dann auf einen Blick kritische 

Schwingungen, die sich auf der Bauteiloberfläche 

bemerkbar machen, sodass er Gegenmaßnahmen 

ergreifen kann.“ In diesem Fall 

spielt die sehr geringe Latenzzeit von 5G eine 

entscheidende Rolle. „Allerdings muss 

man sagen, dass es Stand heute auch noch 

zu wenige geeignete Sensoren für diese Art 

von Use Cases gibt“, wendet König ein. ■ 

Die Software 

für Prozessund 

Qualitätsmanagement 

Prozesse 

Berichte 

Datenschutz 

LDAP 

Formulare 

Maßnahmen Social QM 

Mehrsprachigkeit 

WIKI 

Validierung 

Matrixorganisation 

GxP 

QM 

International 

Auditmanagement 

Schulungen 

Kennzahlen 

BPMN 

 

Compliance 

Dokumente 

 

Schnittstellen 

Risikomanagement 

IMS 

 

Fragenkataloge 

KVP 

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Tel.: +49 (0)241 | 990 93 93-0 

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Sinnvoller Einsatz von Blockchain-Technologie im Qualitätsmanagement 

Digital in Blöcken dokumentiert 

Die dezentrale Vernetzung von Unternehmensprozessen und die Transparenz der Blockchain sind 

eine Chance für das Qualitätsmanagement der Zukunft. Vor allem für das Qualitätsmanagement 

der Lieferkette bietet sich die Blockchain-Technologie an. Neben der Sicherstellung der 

Rückführbarkeit ist insbesondere die Effizienzsteigerung hervorzuheben. 

Die Blockchain-Technologie sorgt im Qualitäts - 

management der Lieferkette für die Sicherstellung 

der Rückführbarkeit und für Effizienzsteigerungen 

Bild: Siarheia/adobe.stock.com 

Der Autor 

Hartmut Winkler 

Berater 

Q-Future 

www.q-future.de 

Die Dokumentation ist ein notwendiges Instrument 

des Qualitätsmanagements und dient als Nachweis, 

dass bestimmte Anforderungen erfüllt sind. Seit der 

neuen Revision der DIN EN ISO 9001:2015 spricht man 

von dokumentierter Information. Dokumentierte Information 

wird sowohl in der Produktion von Gütern als 

auch bei Dienstleistungen eingesetzt, um entsprechende 

Nachweise bezüglich der Einhaltung von Anforderungen 

zu liefern. Bei diesen Nachweisen kann es sich 

zum Beispiel um Werkzeugnisse, Konformitätserklärungen 

oder Erstmusterprüfungen handeln. 

Im Supply Chain Management nehmen diese Konformitätsnachweise 

eine besondere Rolle ein. Die Lieferkette 

gleicht heute mehr einem komplexen Liefernetzwerk 

als einer linearen Wertschöpfungskette. Unternehmen 

sind global in diesem Wertschöpfungsnetzwerk verbunden. 

Da globale Lieferketten so komplex sind, dass 

selbst große Erstausrüster vor der Herausforderung stehen, 

die Lieferanten bis in die n-te Ebene zu überwachen, 

steigt das Risiko für die Verbreitung gefälschter 

oder qualitativ minderwertiger Kaufteile. 

In den vergangenen Jahrzehnten wurde die Durchführung 

von Konformitätsnachweisen zur Bescheinigung 

der Authentizität von Produkten innerhalb der Lieferkette 

durch Zertifikate vorgenommen. Dennoch 

bleibt eine Unsicherheit, welche erfahrungsgemäß mit 

der Tiefe der Lieferantenstufe steigt und somit in den 

frühen Instanzen der Wertschöpfung am höchsten ist. 

Jede Instanz der Supply Chain hat verschiedene Informationen 

über das Produkt und dessen Entstehungsprozess, 

jedoch gibt es keine zentrale Sammelstelle für 

all diese Informationen. Erstausrüster haben meist nur 

in den ersten Lieferantenstufen einen transparenten 

Blick auf die Supply Chain. Regelmäßige Audits erfolgen 

in der Regel nicht in frühen Stufen der Lieferkette. 

Die Digitalisierung bringt neue Möglichkeiten zur 

vollständigen Transparenz von Lieferketten. Die Blockchain 

ist eine Technologie, die aus der Virtualisierung 

von Maschinen und der damit ermöglichten gesteigerten 

Rechenleistung hervorgegangen ist. Blockchain 

kann überall dort eingesetzt werden, wo Echtheit und 

Sicherheit von Daten eine kritische Rolle spielen. Dies ist 

in der Regel bei jeglichen Transaktionen der Fall, wie etwa 

entlang einer Lieferkette. 

Die Blockchain ist eine Verkettung von Datenblöcken, 

welche verschiedene Informationen enthalten. Jeder 

Datenblock ist mit einem Vorgänger und einem Nachfolger 

verkettet. Die Verkettung entsteht durch einen 

Code (Hash), der die beiden Blöcke untrennbar miteinander 

verbindet. Dieser Code wird nach einem komplexen 

Algorithmus aus allen vorangegangenen Blöcken 

berechnet. Es ist also nicht möglich Inhalte eines 

Blocks zu verändern, da alle nachfolgenden Codes dann 

nicht mehr konsistent sind. 

Sicherheit durch dezentrale Datenspeicherung 

Sicher wird die Blockchain durch die dezentrale Speicherung 

in sogenannten Knoten. Das heißt, die Blockchain 

existiert nicht nur einmal, sondern jeder Knoten hat die 

gesamte Blockchain auf Servern gespeichert. In jedem 

Knoten sind somit alle vorgenommenen Transaktionen 

dokumentiert. In der Blockchain einer Lieferkette kann 

jede Instanz einen Knoten darstellen, der die gesamten 

Transaktionen der Lieferkette aufzeichnet. Diese dezentrale 

Speicherung der Blockchain ermöglicht ein sofortiges 

Aufdecken von Manipulationsversuchen. 

Für die Lieferkette empfiehlt sich eine private Blockchain, 

auf die alle Instanzen der Lieferkette Zugriff haben. 

Um einen neuen Block zu generieren muss eine 

Konsensbildung stattfinden, zum Beispiel durch die Be- 


echnung eines Proof-of Work. Der Proof-of-Work ist in 

diesem Fall eine komplexe Rechenaufgabe, die als Ergebnis 

den Hashcode liefert, welcher verschiedene Bedingungen 

erfüllt und den neuen Block mit allen anderen 

Blöcken untrennbar verbindet. Diese Berechnung erfordert 

eine hohe Rechenleistung, was zu einem enormen 

Stromverbrauch bei der Konsensbildung führt. Neben 

dem Proof-of-Work existieren weitere Möglichkeiten 

der Konsensbildung, die weniger Ressourcen verbrauchen. 

Da es sich bei Blockchain-Transaktionen um Peer-to- 

Peer Verbindungen handelt, fällt eine zentrale Vermittlungsinstanz 

weg. Die Transaktionen werden zwischen 

zwei Clients (entsprechend Lieferant – Kunde) im Netzwerk 

durchgeführt und manipulationssicher dokumentiert. 

Eine nachträgliche Modifikation ist technisch nahezu 

unmöglich. Die Blockchain kann also überall dort 

eingesetzt werden, wo Transaktionen sicher dokumentiert 

werden müssen und mehrere Parteien beteiligt 

sind. 

Die Technologie ist aufgrund der lückenlosen und 

manipulationsresistenten Eigenschaften für die Vertrauensbildung 

in der Lieferkette geeignet. Jede Instanz 

entlang der Supply Chain dokumentiert zum Beispiel 

Charge, Produktionsdatum und Prüfergebnisse zum 

Nachweis der Konformität in einem Block. Die einzelnen 

Blöcke werden untrennbar miteinander verknüpft und 

alle Daten seit Beginn der Supply Chain bleiben dokumentiert 

und abrufbar. Eine nachträgliche Änderung 

von Dokumentation ist somit ausgeschlossen. Der Kunde 

kann auf alle Nachweise zugreifen und dabei auch 

weiterführende Informationen wie Prozessdaten in den 

Fertigungsstufen abrufen. Dies kann insbesondere zur 

nachträglichen Analyse bei Qualitätsproblemen nützlich 

sein. 

Die Blockchain kann außerdem zur Sicherstellung 

der Rückverfolgbarkeit von Teilen oder Chargen beitragen, 

welche in Regelwerken verschiedener Branchen gefordert 

werden. Sie dient weiterhin dem Echtheitsnachweis 

von Bauteilen. Die Elektronikindustrie hat mit gefälschten 

elektronischen Komponenten und Baugruppen 

zu kämpfen. In Dritt-Welt-Ländern wird Elektroschrott 

gesammelt und elektronische Komponenten 

werden demontiert. Bauteile werden per Hand ausgelötet 

und wieder in den Markt gebracht. Man spricht bei 

diesen Teilen von Counterfeit Parts. Oftmals geht dies 

mit einer Fälschung der Dokumentation einher. 

Prüfdokumente sind in der Blockchain speicherbar 

Ein weiterer positiver Effekt ist das Wegfallen von umfangreichen 

Dokumentationen, die mit den Kaufteilen 

geliefert werden. Bei komplexen Modulen fallen pro Lieferung 

häufig Prüfdokumente im Umfang von mehreren 

hundert Seiten an. Durch das Wegfallen von Scanvorgängen 

und automatische Kontrolle der Prüfergebnisse 

wird der Aufwand für Warenvereinnahmungen reduziert, 

ohne dass höhere Qualitätsrisiken entstehen. 

Die Vorstellung, dass die Lieferkette für alle Instanzen 

vollkommen transparent wird, mag beunruhigen, 

insbesondere, wenn es um Preise von Kaufteilen geht. 

Doch die Blockchain ermöglicht Datensicherheit und 

Datenschutz durch das Management von Zugriffsrechten. 

Durch die Vergabe von Rechten durch sogenannte 

Ledger ist es möglich, sensible oder nicht relevante Informationen 

für bestimmte Instanzen der Lieferkette zu 

verbergen. Ein Lkw-Fahrer kann beispielsweis nur auf 

solche Informationen der Blockchain zugreifen, die für 

ihn relevant sind – wie etwa welchen maximalen Beschleunigungen 

die Fracht bisher ausgesetzt oder ob 

die Kühlkette durchgängig eingehalten wurde. Informationen, 

die alle Instanzen des Liefernetzwerks benötigen, 

können durch die Blockchain geteilt werden. 

Durch das Internet der Dinge (IoT) ist eine automatische 

Aufzeichnung von Prozessdaten während der Produktentstehung 

in die Blockchain realisierbar. Die Dokumentation 

einer Kühlkette ist eine denkbare Anwendung 

für die Blockchain in der Logistik. Durch smarte 

Sensoren, die mit dem IoT kommunizieren, können 

Messdaten aufgezeichnet und in der Blockchain sicher 

gespeichert werden. Die Blockchain stellt somit die 

Transparenz der Kühlung in der Lieferkette sicher. ■ 

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Automatisierung, künstliche 

Intelligenz – diese Trends sind 

in der Bildverarbeitung allgegenwärtig, 

wie dieses Special 

zeigt. Die Corona-Krise geht 

aber auch an der Branche nicht 

vorbei, wie die Verschiebung 

der Vision verdeutlicht. In 

Statements erklären die Aussteller, 

was sie davon halten. 

SPECIAL 


Im Werk München von BMW beschäftigen sich KI-Projekte im 

Bereich der Fahrzeugmontage mit automatisierten Bilderkennungsverfahren: 

Mit dieser Methode prüfen Montagemitarbeiter, 

ob das Warndreieck, die Scheibenwischerkappen oder die 

Einstiegsleisten richtig montiert sind Bild: BMW 

Inhalt 

24 CEO von Stemmer Imaging 

Arne Dehn spricht über 

Trends und die Auswirkungen 

der Digitalisierung 

27 Statements zur Vision 

Die Branche hofft auf die 

Messe im kommenden Jahr 

30 Blitz-Controller 

Integrierte Steuerungseinheit 

reduziert Aufwand 

32 Schnelle Prozesse 

Technik-Kombi ermöglicht 


34 100-Prozent-Prüfung 

Rotationssymmetrische 

Objekte im 360-Grad-Blick 

36 Machine Learning 

Visuelle Prüfungen mit 

Intelligenz 

38 Autonome Lösung 

Plug & Play für die 

Bildverarbeitung mit KI 


:: Special Bildverarbeitung 

Chef von Stemmer Imaging im Interview 

„Wir erleben eine Transformation“ 

Trends in der Bildverarbeitung, Auswirkungen der Digitalisierung und die 

Bedeutung von Cloud-Plafformen für die Branche – darüber spricht Arne 

Dehn , CEO von Stemmer Imaging, im Interview . Außerdem erklärt er, 

warum es beim Deep Learning noch viele Traumschlösser gibt. 

Arne Dehn ist sich sicher, dass Themen 

wie Edge Computing und Datensicherheit 

auch in der Bild verarbeitung zunehmend 

an Bedeutung gewinnen 

Bild: Stemmer Imaging 


„Wir wollen Themen wie Embedded, 3D 

und Hyperspektral weiter vorantreiben.“ 

Arne Dehn 

CEO, Stemmer Imaging 

:: Herr Dehn, welche Trends sehen Sie zur Zeit in der 

Bildverarbeitung? 

Dehn: Zunächst sehen wir Qualitätssicherung und Bildverarbeitung 

nicht mehr nur im klassischen Produktionsbereich, 

sondern auch in Bereichen wie etwa Landwirtschaft 

oder Smart Infrastructure. Dort spielt Qualitätssicherung 

auch eine ganz wesentliche Rolle und die 

Bildverarbeitung wird dafür zunehmend eingesetzt. 

Dann gibt es natürlich noch den wichtigen Trend der Digitalisierung. 

Dabei geht es zum Beispiel um die Vernetzung 

von Maschinen. Und Bildverarbeitung spielt dort 

auch eine wichtige Rolle. Es gibt jedoch eine Studie von 

McKinsey, die zeigt, dass wir dabei über ein paar Leuchtturmprojekte 

noch nicht hinaus gekommen sind. Es gibt 

noch viel zu tun. Daneben sehen wir noch Trends auf 

Applikationsebene. 

:: Und die wären? 

Dehn: Ich spreche dabei von Anwendungen wie Vision 

Guided Robotics, Sorting, Nachverfolgbarkeit im Produktionsfluss 

und Materialanalyse. Auf der Produktebene 

gibt es dann außerdem die Trends Embedded Vision, 

3D-Analyse und Infrarot. Außerdem gewinnt das Edge 

Computing in der Bildverarbeitung zunehmend an Bedeutung. 

:: Die Einsatzfelder der Bildverarbeitung erweitern sich. 

Welche Rolle spielt eigentlich noch das Anwendungsfeld 

Qualitätssicherung für Stemmer Imaging? 

Dehn: Bildverarbeitung kommt natürlich aus der Qualitätssicherung. 

Das ist ein ganz wichtiger Bereich, den 

wir weiterhin im Fokus haben. Wir machen heute 65 

Prozent unseres Geschäfts im Produktionsumfeld. Aber 

Qualitätssicherung darf nicht nur auf den Production 

Floor reduziert werden, sondern muss breiter gesehen 

werden. Qualitätssicherung ist für alle Prozesse relevant. 

:: Sie haben die Digitalisierung als einen wichtigen 

Trend genannt. Welche Auswirkungen hat diese auf die 

Bildverarbeitung? 

Dehn: Zunächst mal müssen wir uns als Unternehmen 

digitalisieren. Das hängt stark damit zusammen, wie 

wir mit Kunden und Marktpartnern zusammenarbeiten. 

Wir arbeiten sehr stark in Projekten – besonders im 

Bereich der Entwicklungszusammenarbeit. Und dabei 

werden sehr viele Daten ausgetauscht. Das heißt, das 

Thema Datensicherheit ist entscheidend. Es wird in Zukunft 

ein ganz wichtiger Differentiator im Wettbewerb 

sein, auf dem höchsten IT-Sicherheitsstandard zu arbeiten. 

Dann geht es natürlich auch um die Digitalisierung 

bei unseren Kunden. Ich denke dabei an die Vernetzung 

von Anlagen und die Nutzung von Cloud-Applikationen. 

Die Bildverarbeitungs-intelligenz erfordert einen erhöhten 

Austausch von Daten. Und wir brauchen Konzepte, 

wie dieser Austausch mit der Cloud stattfinden wird. 

Dabei geht es auch um Fragen wie „Wo sitzt die Software? 

Wo findet die Bildverarbeitungslogik statt?“. Das 

wird in einem ganz anderen Kontext diskutiert, wenn 

man an die Plattformökonomie denkt. 

:: Was heißt das? 

Dehn: Wir glauben, dass auch Bildverarbeitungssoftware 

sich nicht anders verhalten wird als Software-Systeme 

in anderen Bereichen. Wir müssen unser gesamtes 

Leistungsangebot daran anpassen. Beim Prototypen angefangen, 

über das Test & Development bis zur Implementierung 

und Wartung von Bildverarbeitungslösungen 

– das alles wird sehr viel stärker über Plattformen 

bereit gestellt werden. Software-Angebote müssen 

auch über solche Plattformen darstellbar sein. In diese 

Richtung wollen wir uns entwickeln. Wie das genau aussieht, 

das werden wir in den kommenden Jahren sehen. 

:: Generell wächst auch die Bedeutung der Software in 

der Bildverarbeitung. 

Dehn: Ja. Wir verkaufen zwar viel Hardware. Aber die 

Software-Kompetenz ist sehr wichtig. Wir erleben eine 

Transformation, wie Intelligenz in Maschinen und Applikationen 

aufgebaut ist. Dabei geht es auch darum, wie 

man hochkomplexe Algorithmen auf eine möglichst bezahlbare 

Hardware bekommt. Stichwort Deep Learning. 

Es ist zwar sehr viel möglich, aber es muss auch bezahlbar 

bleiben und in Realtime abbildbar sein. Da wird 

noch sehr viel Innovation stattfinden. Wir sehen uns als 

Teil davon – immer mit dem Fokus Bildverarbeitung natürlich. 

Der Autor 

Markus Strehlitz 

Redaktion 




Zur Person 

Arne Dehn ist seit März 2019 Vorstandsvorsitzender 

von Stemmer Imaging. Er trägt dabei die Verantwortung 

für die Bereiche Konzernstrategie und -entwicklung, 

Marketing, Produktmanagement, die Steuerung 

der Regionen, sowie Einkauf und Logistik, Finanzen, 

Investor Relations und M&A. Er ist seit über 20 Jahren 

in Führungspositionen bei Technologieunternehmen 

der Kommunikations- und Sensortechnologie tätig. 

:: Welche Bedeutung hat Künstliche Intelligenz generell 

in der Bildverarbeitung? 

Dehn: Wir unterteilen das Thema Künstliche Intelligenz 

in Machine Learning und Deep Learning. Gerade beim 

Deep Learning erleben wir aber erst die Anfänge. Es 

werden im Moment sehr hohe Erwartungen an die 

Technologie gestellt. Viele Kunden machen sich zu 

schnell auf diesen Weg. Doch Deep Learning stellt hohe 

Anforderungen an die Trainingsszenarien und Trainingsbilder. 

Daher muss man sich fragen: „Habe ich die? Und 

woher bekomme ich die?“ Außerdem muss man sich 

überlegen, was so eine Deep-Learning-Umgebung kosten 

darf. Denn die wird zwar günstiger, ist aber im Vergleich 

zu Machine Learning immer noch teuer. Der Aufwand, 

sich mit Deep Learning zu beschäftigen, zwingt 

Unternehmen zumindest mal auf eine Lernkurve, die 

länger ist, als viele denken. Wir versuchen, diese zu verkürzen, 

indem wir in unserer European Imaging Akademie 

Trainings anbieten und mit Kunden Projekte machen. 

Aber es gibt diesbezüglich noch viele Traumschlösser. 

Alle unsere Kunden erwarten in der Qualitätssicherung 

eine hohe Stabilität – bei einer hohen Geschwindigkeit 

und Genauigkeit. Und Deep Learning bietet 

diese Stabilität oft nicht. 

:: Sie sagen, dass viele Kunden sich beim Thema Deep 

Learning zu schnell auf den Weg machen. Was meinen 

Sie damit? 

Dehn: Einige Kunden kommen auf uns zu und sind der 

Meinung, dass Deep Learning heute schon Standardund 

alles andere nicht zukunftsfähig ist. Es gibt Anwendungen, 

wo das der Fall ist – aber eben auch viele, wo 

dies nicht zutrifft. Wir raten Kunden, erst mal Erfahrungen 

mit dem Thema zu sammeln. Deep Learning erfordert 

Know-how-Aufbau – und auch die Bereitschaft, 

sich damit zunächst spielend auseinander zu setzen. 

:: Was sind die Schwerpunkte in der Strategie von Stemmer 

Imaging? 

Dehn: Wir bezeichnen uns als Technologiehaus. Das Zusammenbringen 

von Innovationen und Kerntechnologien 

– zwischen Hardware, Software und Mehrwertdiensten 

– dort sehen wir uns. Ein wichtiger Strategieblock 

ist, dass wir gemeinsam mit unseren Kunden Dinge 

entwickeln wollen, mit Methoden des agilen Co-Developments. 

Wir müssen Teillösungen – wir nennen es 

Subsysteme – anbieten, die Teilfunktionen der Bildverarbeitung 

erledigen. Es ist ein großer Trend, dass bestimmte 

Funktionen schon als Module zur Verfügung 

gestellt werden, die früher erst beim Kunden entstanden 

sind. Zum Beispiel Vision Guided Robotics, Bin Picking 

oder Farberkennung und Feuchtigkeitserkennung. 

Das sind alles Applikationen, die wir in Teillösungen zur 

Verfügung stellen können. Daneben wollen wir unsere 

Software-Kompetenz weiter stärken, wie wir das zum 

Beispiel durch unsere Beteiligung an Perception Park im 

Bereich Hyperspektral getan haben. 

:: Auf welchen Technologiefeldern sehen Sie denn noch 

Lücken im Stemmer-Portfolio? 

Dehn: Wir wollen Themen wie Embedded, 3D und Hyperspektral 

weiter vorantreiben. Es gibt im Bereich Embedded 

grundsätzlich im Markt noch viele Lücken zu 

schließen. Ich meine damit das Verständnis, was Embedded 

ist und welche Module dabei eine Rolle spielen. 

Darauf müssen wir Antworten finden, auch als Stemmer 

Imaging. Daneben gibt es Trends, die am Horizont 

erscheinen, wie zum Beispiel das Thema Terahertz. Darüber 

sprechen viele und sehen es als Kerntechnologie 

der Zukunft. Das ist ein Thema, das uns reizt und das wir 

beobachten. Wir haben es aber noch nicht im Portfolio. 

:: Die Corona-Pandemie treibt jetzt schon seit einigen 

Monaten die Menschen und die Wirtschaft um. Welche 

Auswirkungen hat sie auf die Strategie von Stemmer 

Imaging? 

Dehn: Wir glauben, dass durch Corona die Automatisierung 

in Europa zunehmen wird. Mit der Bildverarbeitung 

sind wir somit in der richtigen Branche. Außerdem 

werden wir eine größere Akzeptanz von technischen Innovationen 

erleben. Webkonferenzen, Corona-App, die 

Testmöglichkeiten – das alles hat der ganzen Gesellschaft 

noch mal klar gemacht, dass wir alle von Technologie 

und Innovation abhängig sind. Davon werden wir 

sicherlich profitieren. Allerdings steigt damit auch der 

Erwartungsdruck an noch kürzere Entwicklungszyklen. 

Innovationen aus dem Business-Development-Stadium 

müssen noch schneller in stabile Lösungen umgesetzt 

werden. Dabei geht es um agile Zusammenarbeit und 

Entwicklung. In diesem Zusammenhang möchte ich 

noch mal das Thema Cloud und Plattformökonomie ansprechen. 

Dezentrale Intelligenz bekommt eine große 

Bedeutung. Diesem Trend kann sich unsere Branche 

nicht mehr entziehen. 

:: Vielen Dank für das Gespräch. 


Die Vision wird künftig 

immer in ungeraden 

Messejahren und parallel 

zur Motek, der internationalen 

Fachmesse 

für Produktions- und 

Montageautomatisierung, 

stattfinden 

Bild: Messe Stuttgart 

Statements zur Coronavirus-bedingten Verschiebung der Messe 

Die Branche hofft auf 

die Vision im kommenden Jahr 

Keine Vision in diesem Jahr – die Coronavirus-Pandemie hat zur Verschiebung der Weltleitmesse 

für Bildverarbeitung geführt, die vom 10. bis 12. November in Stuttgart hätte stattfinden sollen. 

Nun ist sie für die Zeit vom 5. bis 7. Oktober 2021 terminiert. Wir haben uns in der Branche umgehört, 

was die Verschiebung für die Hersteller bedeutet. 

Florian Niethammer 

Projektleiter Vision, Messe Stuttgart 

Arne Dehn 

CEO, Stemmer Imaging 

Bild: Messe Stuttgart 

Bild: Stemmer Imaging 

„Die Vision ist fester Bestandteil im Messekalender der Branche und ein 

Termin auf den wir uns alle immer sehr freuen. Die Entscheidung ist uns 

dadurch nicht leichter gefallen. In Telefonaten und Workshops haben wir 

unseren Ausstellern und unserem ideellen Träger VDMA Machine Vision gut 

zugehört und uns zusätzlich in einer Umfrage unter Ausstellern und Besuchern 

die Einschätzungen der Branche hinsichtlich einer Durchführung in 

diesem Jahr eingeholt. Letztlich waren die hohe Internationalität der Weltleitmesse 

und die anhaltenden Reisebeschränkungen sowie die Planungs - 

sicherheit für unsere Aussteller ausschlaggebend für die Verschiebung“ 

„Die Vision hat für die Bildverarbeitung eine exponierte Stellung. Es war jedoch die 

richtige Entscheidung, die Messe auf das kommende Jahr zu verschieben. Auch 

wenn man vielleicht unterschiedlicher Meinung sein kann, ob man noch ein digitales 

Angebot hätte machen sollen. Wir als Messeteilnehmer sind nun aufgefordert, 

mit den Messeveranstaltern Konzepte zu entwickeln, die im Jahr 2021 und darüber 

hinaus tragfähig sind. Da gibt es unterschiedliche Vorstellungen und die müssen 

zusammengebracht werden. Ich habe volles Vertrauen, dass die Messegesellschaft 

diesen Ball aufnimmt. Digitalisierung wird sicher eine wichtige Rolle spielen. 

Präsenzveranstaltungen werden aber grundsätzlich weiterhin notwendig sein“ 



Dr. Dirk Samiec 

Geschäftsfeldleiter Photonik, Polytec 

Jan Hartmann 

Geschäftsführer, IDS Imaging Development Systems 

„Die Verschiebung der Vision bedeutet für uns zunächst einmal, 

dass wir uns nach (Online-)Alternativen umschauen. Die Entscheidung 

für den Termin 2021 parallel zur Motek hat uns dennoch 

erleichtert, da die zeitliche Lücke so reduziert wird. Die Vision 

ist für uns mit Abstand die wichtigste Bildverarbeitungsmesse 

und nicht so einfach zu ersetzen. Das persönliche Gespräch mit 

Besuchern und Kollegen ist extrem wichtig, um aktuelle Trends 

und Anforderungen zu erkennen und das Gespür für den Markt 

zu erhalten. Dafür sind Online-Alternativen derzeit nur bedingt 

geeignet, auch wenn sie in Zukunft vermutlich eine zunehmend 

wichtige Rolle spielen werden“ 

Bild: Polytec 

Bild: IDS 

„Die Vision Messe in Stuttgart war natürlich 

ein Fixpunkt in unseren Entwicklungsund 

Kommunikationsplanungen für dieses 

Jahr. Wir waren sehr fleißig bei IDS. Mit der 

Verschiebung der Messe entfällt uns natürlich 

eine wichtige Plattform, um unsere 

vielzähligen Produktneuheiten rund um 

die Themen 3D-Vision und Bildverarbeitung 

mit KI live vorzuführen und unsere 

Interessenten und Kunden zu begeistern. 

Die Neuansetzung war aber naheliegend, 

sodass wir frühzeitig alternative Kommunikationswege 

und -plattformen aufgebaut 

haben. Nichtsdestotrotz freuen wir 

uns schon sehr auf die Vision 2021“ 

Dietmar Ley 

CEO, Basler 

Lorenz Peiffer 

Senior Director, Mitutoyo Deutschland 

Bild: Mitutoyo 

„Leider war die Verschiebung der Vision 

wünschenswert, um unsere Mitarbeiter 

und unsere Kunden zu schützen. Derzeit 

gehen wir nicht davon aus, das in absehbarer 

Zeit bedeutende Branchenmessen stattfinden. 

Wir hätten auf der Vision in Stuttgart 

natürlich gerne unser Variofokusobjektiv 

Taglens dem Publikum näher gebracht. 

Durch ultraschnelle akustische 

Fokussierung auf vordefinierte Ebenen mit 

stark erweitertem Schärfentiefenbereich 

eignet sie sich ideal für Inspektionszwecke 

und kann in vielfältigen Anlagen zum 

Einsatz kommen“ 

„Wir bedauern, dass die Vision dieses Jahr nicht stattfindet, da sie 

ein wertvolles Event für die Bildverarbeitungsbranche weltweit 

ist und auch bei uns ein wichtiger Baustein in der Marketingplanung. 

Gleichwohl war es angesichts der aktuellen Situation die 

richtige Entscheidung, sie auf 2021 zu verschieben. Messen sind 

immer eine tolle Gelegenheit, sich dem Markt zu präsentieren. 

Da wir unsere Produktentwicklungen und Launches aber in der 

Regel nicht an Messen oder anderen externen Gegebenheiten 

ausrichten, beeinflusst die Verschiebung unsere Aktivitäten nur 

in geringem Maße. Der für uns wesentlichere Teil, der dieses Jahr 

fehlen wird, sind der persönliche Kontakt und das direkte Feedback 

von Kunden und Partnern“ 

Bild: Basler 


Dr. Boris Lange 

Manager Imaging für Europa, Edmund Optics 

Dr. Andreas Franz 

Geschäftsführer, Framos 

Thierry Lelaure 

Vice President Sales, Cognex Europe 

Bild: Edmund Optics 

„Die Vision zählt für uns zu den wichtigsten 

Veranstaltungen im Bereich Bildverarbeitung. 

Der Ausfall der Messe ist 

durchaus bedauerlich, aber in Anbetracht 

der aktuellen Situation und im Sinne der 

Sicherheit für Aussteller, Besucher und 

auch unserer Mitarbeiter die richtige Entscheidung, 

in diesem Jahr darauf zu verzichten. 

Wir freuen uns, dass mit Oktober 

2021 bereits ein Zeitfenster im nächsten 

Jahr gefunden werden konnte und keine 

vierjährige Pause entsteht, sodass Marktentwicklungen 

und auch die Innovationszyklen 

der Unternehmen nahtlos fortgesetzt 

werden können“ 

„Ohne Frage ist die Vision seit Anbeginn Framos‘ wichtigste Messe, 

auf der die neuesten und innovativsten Produkte vorgestellt 

und am Markt eingeführt werden. Die Verschiebung ist aus unserer 

Sicht notwendig, da auch wir befürchten, dass wir unsere 

Zielkunden dieses Jahr auf diesem Wege nicht erreichen können. 

Ebenso müssen wir unser Messepersonal schützen und können 

wohl auch keine unserer international tätigen Applikationsingenieure 

als Ansprechpartner oder hochkarätige Vertreter der 

Hersteller wie etwa von Sony aus Japan für Kunden anbieten. 

Natürlich hoffen wir, dass sich mit einem passenden Impfstoff 

bis Herbst 2021 die Lage weitgehend normalisieren wird“ 

Bild: Framos 

Bild: Cognex 

Andreas Vrabl 

Head of Center Vision, Automation & Control, AIT 

„Wir bedauern natürlich, dass die Messe in diesem Jahr nicht 

stattfinden kann. Die Vision ist für uns ein wichtiger Branchentreff 

zum Austausch mit Integratoren, Zuliefern und Endkunden 

und eine ideale Plattform, neue Produkte im Markt zu lancieren. 

Andererseits begrüßen wir, dass die Vision 2021 zeitgleich mit 

der Motek und im Wechsel mit der Automatica stattfindet. Die 

Messen haben zwar eigene Profile, aber die Besuchergruppen 

überschneiden sich. Daher bauen wir Messen als Marketinginstrument 

nicht über Quadratmeter aus, sondern über die digitale 

Reichweite und hoffentlich spannende Exponate, die virtuell 

wie auch real abbilden, was unsere Bildverarbeitungsprodukte 

leisten können“ 

Bild: AIT 

„Die Vision bietet uns die Möglichkeit, 

unsere neuesten Technologien und 

Methoden aus den Bereichen High- 

Speed Sensing, Computational Imaging 

und Deep Learning einem internationalen 

Fachpublikum kompakt und anschaulich 

zu präsentieren. Sie ist eine 

Plattform für Forschung und Industrie, 

um sich auszutauschen und zu vernetzen. 

Wir hoffen daher, dass die nächste 

Vision 2021 stattfinden kann und 

freuen uns, unsere Kunden und Partner 

dort zu treffen“ 



In der aktuellen EXO-Industriekamerafamilie 

von SVS-Vistek 

sind Blitz-Controller bereits 

integriert Bild: SVS-Vistek 

Integrierte Blitz-Controller 

Schlanke Machine Vision 

Um die benötigte Lichtmenge für qualitativ hochwertige Bilder zu erzeugen, arbeiten 

Bildverarbeitungssysteme in der Regel mit externen Blitz-Controllern. In die Kamera integrierte 

Steuerungseinheiten bietet jedoch Vorteile: Sie reduzieren Aufwand und Kosten für den 

Anwender. SVS-Vistek hat ein entsprechendes System entwickelt. 

Der Autor 

Stefan Waizmann 

Technisches Marketing 

SVS-Vistek 

www.vistek.com 

Wichtige Voraussetzung für detailgetreue, hochauflösende 

Bilder ist neben der Qualität von Kamera und Optik 

eine optimale Beleuchtung. Moderne Bildverarbeitungssysteme 

nutzen heutzutage meist Licht aus LED- 

Quellen. Welche geometrische Form der Beleuchtung, 

welche Lichtfarbe und welche Lichtstärke die optimalen 

Bedingungen für die Aufnahme der bestmöglichen Bilder 

ermöglichen, hängt von der jeweiligen Aufgabenstellung 

ab. Wenn sich die zu prüfenden Objekte zum 

Beispiel auf einem Transportband oder einer sonstigen 

Fördereinrichtung unter einem Bildverarbeitungssystem 

hindurch bewegen, benötigt man sehr viel Licht, 

um kurze Aufnahmezeiten der Kamera und damit unverzerrte 

Bilder der Prüfobjekte zu realisieren. Viel Licht 

bedeutet jedoch zwangsläufig auch viel Abwärme, und 

die ist für jede LED auf Dauer tödlich. 

Der Ausweg aus dieser Problematik besteht darin, 

Beleuchtungen nicht dauerhaft zu betreiben, sondern 

nur dann einzuschalten, wenn die Kamera gerade belichtet. 

Der wesentliche Vorteil dieser Vorgehensweise 

besteht darin, dass Wärme nur während der tatsächlichen 

Leuchtdauer produziert wird. Die LED kann in den 

Zwischenphasen abkühlen und wird somit geschont. 

Zudem lassen sich geblitzte LED-Beleuchtungen mit 

Strömen betreiben, die um bis zu 100 % über ihrer Dauerstrom-Spezifikation 

liegen. Durch dieses so genannte 

Überblitzen lässt sich eine entsprechend höhere Lichtausbeute 

während der Leuchtphase erzielen. 

Controller sorgt für stabile Stromstärke 

Zur Ansteuerung von LED-Beleuchtungen wird in vielen 

Bildverarbeitungssystemen ein externer Blitz-Controller 

verwendet. Seine Aufgabe ist es, die Ein- und Ausschaltvorgänge 

exakt zu kontrollieren und dabei unter anderem 

sicherzustellen, dass die Stromstärke über die gesamte 

Dauer des Blitzes hinweg stabil ist und die eingestellte 

Leuchtdauer möglichst präzise eingehalten wird. 

Der Einsatz solcher Beleuchtungssteuerungen ist 

heutzutage Standard. Dass diese Geräte jedoch separat 

zur Kamera betrieben werden, bringt einige Nachteile 

mit sich. Abgesehen von den zusätzlichen Anschaffungskosten 

müssen Kamera und Blitz-Controller verkabelt 

werden und erfordern einen nicht zu vernachlässi- 


genden Mehraufwand bei der Software-Einbindung in 

die Applikation über zwei unterschiedliche Interfaces. 

Das aufwendigere Gesamtsystem muss zudem über die 

Lebenszeit der Applikation gewartet werden. 

Ein alternativer, kostengünstigerer Weg besteht darin, 

die Blitzsteuerung in die Kamera zu integrieren. SVS- 

Vistek hat aus diesen Gründen bereits vor über zehn 

Jahren die Entwicklung von Kameras mit integrierter 

Blitzsteuerung angestoßen. Bis zu vier getrennt steuerbare 

Kanäle stehen in den aktuellen Kameramodellen 

mit der so genannten 4IO-Funktion des Unternehmens 

zur Verfügung. Jeder dieser kurzschlussfesten Power- 

Ausgänge liefert im Blitzbetrieb kurzzeitig bis zu 3 A 

Strom, was für 95 % aller Anwendungen ausreicht. 

Die Steuerung der I/Os erfolgt über die GenICam- 

Schnittstelle der Kamera. Auf diese Weise entfallen die 

Integration und Synchronisation eines weiteren Software-Interfaces, 

was dem Anwender Zeit spart und den 

Weg zur Applikation vereinfacht. Durch den Wegfall der 

Verkabelung zwischen Kamera und Blitz-Controller und 

vor allem des gesamten (und in der Regel teuren) externen 

Blitz-Controllers reduzieren sich darüber hinaus die 

Anschaffungskosten der Bildverarbeitungs-Hardware. 

Anwendungen werden auf diese Weise sowohl physisch 

als auch in der Software schlanker, was neben den Hardware-Einsparungen 

auch die Entwicklungskosten der 

Software verringert. Die Präzision hingegen nimmt zu: 

Die Blitzsteuerung ist auf 15 ns genau einstellbar. 

PWM und Sequenzer relativ frei auf bis zu vier Leitungen 

unabhängige Ausgangssignale programmieren, die 

als direkter Eingang zum Beispiel für Servomotoren 

oder die SPS dienen können. 

Die 4IO-Funktionalität stellt SVS-Vistek Anwendern 

in all seinen Kamerafamilien durchgängig zur Verfügung. 

Die besonders für den Factory Floor geeigneten 

EXO- und die neuen FXO-Kameras sind in zahlreichen 

Varianten mit unterschiedlichen CMOS- und CCD-Sensoren 

von Sony, ON Semiconductor und CMOSIS verfügbar 

und decken Auflösungen von 2,3 bis 31 Megapixel 

ab. Trotz des integrierten Blitz-Controllers ermöglichen 

die meisten dieser Kameras überdurchschnittliche Betriebstemperaturen 

von (modellabhängig) bis zu 70 °C. 

Möglich wird dies durch eine sehr enge thermische Anbindung 

der Low-Power-optimierten Elektronik und des 

Sensors an das gefräste Unibody-Gehäuse. 

Natürlich ist es auch weiterhin möglich, die Power- 

Out-Ausgänge einer Kamera mit einem externen Controller 

zur Ansteuerung von LED-Beleuchtungen zu verbinden. 

Die integrierte Lösung ist technisch jedoch unstrittig 

einfacher und ökonomischer, so dass der Einsatz 

von externen Blitz-Controllern in absehbarer Zeit wohl 

zur Ausnahme werden wird. 

■ 

Wärmeentwicklung wird verhindert 

Wärmeentwicklungen in der Kamera führen zu einem 

verstärkten Rauschen und somit zu einer schlechteren 

Bildqualität. Um diesen Effekt zu umgehen, verwendet 

SVS-Vistek bei seinen Kameras mit integriertem Blitz- 

Controller leistungsfähige Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor 

(Mosfet) für den Power-Out, die nur 

schalten können. Der Strom und damit die Helligkeit der 

LED-Beleuchtung lässt sich mit der integrierten Pulse 

Width Modulation (PWM) regulieren. Dabei ist die Taktfrequenz 

in weiten Bereichen einstellbar, um flexibel 

auf die jeweiligen Anforderungen reagieren zu können. 

Die Ausgangsspannung entspricht immer der Versorgungsspannung 

der Kamera. 

Das 4IO-Interface der Kameras von SVS-Vistek kann 

neben der Ansteuerung von LED-Beleuchtungen noch 

weitere Aufgaben übernehmen. So beinhaltet es unter 

anderem mehrere entprellbare physikalische Eingänge, 

logische Funktionen zur Verarbeitung von Eingangssignalen 

und einen äußerst flexiblen Sequenzer, über den 

die exakte Ansteuerung mehrerer Beleuchtungseinheiten 

vorgenommen werden kann. Alle Ein- und Ausgänge 

arbeiten mit Pegeln bis zu 24 V und sind dadurch sehr 

gut für die direkte Kommunikation mit einer SPS geeignet. 

Wenig bekannt, aber von einigen Industriekunden 

genutzt ist auch die Möglichkeit, das sehr flexibel programmierbare 

PWM-Modul für Steuerungsaufgaben 

mittels PWM-Signal zu verwenden. So lassen sich mit 

Qualitätsstatistiken online 

mit der OriginPro-Serverversion 

Schnell signifikante Ausreißer erkennen sowie Muster und 

Trends in Produkt- und Prozesseigenschaften aufdecken 

Statistische Analysewerkzeuge in OriginPro: 

Hypothesentests, ANOVA, Regression, Nichtparametrische Tests, 

Lebensdaueranalyse, Multivariate Analysen, ... 

www.additive-origin.de/statistik 



Detail einer 50-Euro-Banknote – aufgenommen bei 10 m/s. Links: mit State-of-the-Art 

Setup und Auflösung von 200 μm/px. Rechts: mit Xposure Farbkamera mit einer Auf - 

lösung von 50 μm/px. Feinste Druckdetails sind scharf abgebildet Bild: AIT 

Prüfung bei schnellen Produktionsprozessen 


Qualitätsprüfungen bei hoher Geschwindigkeit stellen eine Herausforderung für die 

Bildverarbeitungssysteme dar. Das AIT setzt dafür auf das Verfahren Computational Imaging, 

das mit anderen Technologien kombiniert wird. Das ermöglicht zum Beispiel hochaufgelöste 

Banknoten inspektion bei 10 m/s oder die Batteriefolienprüfungen mit bis zu 500 mm/s. 

Die Autorin 

Petra Thanner 

Senior Research Engineer 

AIT Austrian Institute of 

Technology 

www.ait.ac.at/hvs 

Immer höhere Qualitätsanforderungen bei 

kontinuierlich steigenden Produktionsgeschwindigkeiten 

wecken den Bedarf für immer 

schnellere, genauere aber auch flexiblere 

Bildverarbeitungssysteme und -komponenten. 

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, 

kombiniert das AIT Austrian Institute of 

Technology Aufnahmekonzepte für die Prüfung 

bei höchsten Transportgeschwindigkeiten 

mit neuen Verfahren des Computational 

Imaging. Dieses ist ein schnell wachsendes 

Forschungsgebiet, das moderne 

Bilderfassungstechnologien mit intelligenten 

Algorithmen kombiniert. Ziel ist es dabei 

– aus Bildsequenzen aufgenommen mit 

unterschiedlichen Betrachtungs- und Beleuchtungswinkeln 

– Bildinformationen zu 

extrahieren, die mit konventioneller Bildverarbeitung 

nicht abgeleitet werden können. 

Die Kombination der Technologien ermöglicht 

die Inspektion schwierigster Oberflächeneigenschaften 

bei höchsten Prüfgeschwindigkeiten. 

Beispiel Banknoten: 

Kleinste Details gestochen scharf 

Ausgangsbasis dafür ist eine am AIT entwickelte 

Kamera. Sie erreicht Zeilenraten bis 

zu 600 kHz in monochrome und 200 kHz in 

RGB. Im Vergleich zu anderen Zeilenkameras 

ist sie um den Faktor 2 bis 3 schneller. Für 

die industrielle Inspektion bedeutet das, 

dass bei gleicher Produktionsgeschwindigkeit 

höhere optische Auflösungen erzielbar 

sind. Damit können selbst kleinste Merkmale 

automatisiert überprüft und Fertigungsprozesse 

optimiert werden. 


Ein Beispiel für den Einsatz der Technologie 

ist die Produktion von Sicherheitsdokumenten 

wie zum Beispiel Banknoten. Diese 

unterliegen höchsten Qualitätsanforderungen. 

Sie werden bei einer Geschwindigkeit 

von 10 m/s produziert. Dabei müssen auch 

die kleinsten Defekte zuverlässig erkannt 

und aussortiert werden. 

Aktuell eingesetzte Kameratechnologien 

erreichen bei diesen Prüfgeschwindigkeiten 

eine optische Auflösung von 100 μm pro Pixel. 

Kleine Druckelemente – wie zum Beispiel 

feinste Linien oder Mikrotext – lassen 

sich mit dieser Auflösung nicht ausreichend 

scharf abbilden. Die 600 kHz Zeilenfrequenz 

der Xposure:camera hingegen ermöglicht 

es, die Banknoten mit 50 μm pro Pixel bei 10 

m/s zu inspizieren. Damit können selbst 

kleinste Details wie Mikrotexte gestochen 

scharf abgebildet und automatisiert überprüft 

werden. 

Geschwindigkeit als Enabler 

für neue Sensorkonzepte 

Die hohe Zeilenfrequenz ermöglicht nicht 

nur höhere optische Auflösungen, sondern 

kann auch genutzt werden, um im Zeitmultiplex-Verfahren 

aus unterschiedlichen 

Richtungen zu beleuchten. Die schnelle LED- 

Blitztechnologie Xposure:flash mit Blitzfrequenzen 

bis zu 600 kHz ist dafür die perfekte 

Ergänzung. Gemeinsam mit der Xposure:camera 

ergibt das ein kompaktes und robustes 

High-speed Photometric Stereo System 

(xposure:photometry) mit Abtastraten 

bis zu 200 kHz bei simultaner Berechnung 

von Albedo-Bild und Gradientenbild. 

Photometric Stereo (PS) ist eine Methode 

des Computational Imaging, die auf Basis 

mehrerer Aufnahmen eines Objektes mit 

unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen 

die lokalen Oberflächenkrümmungen berechnet. 

Photometric Stereo ist zum Beispiel 

für die Inspektion von Batteriefolien eine 

geeignete Prüfmethode, um Beschichtungsfehler 

zu detektieren. 

Materialkombination als Herausforderung 

für die Prüftechnik 

Die Sicherheit von Batterien hängt von der 

Qualität des Produktionsprozesses ab. Fehler 

bei der Herstellung der Elektroden können 

zu Leistungseinbußen oder sogar zu 

Kurzschlüssen führen, die schwerwiegende 

Folgen nach sich ziehen können. 

Batteriefolien bestehen aus metallisch 

glänzendem Trägermaterial aus Aluminium 

oder Kupfer mit dunkelgrauer bis schwarzer 

Beschichtung aus NMC oder Graphit. Sie 

werden in einem kontinuierlichen Beschichtungsprozess 

bei Geschwindigkeiten bis zu 

500 mm/s gefertigt. Der Einsatz von PS umgeht 

hier die traditionellen Schwierigkeiten, 

die bei der optischen Inspektion dieser Materialkombination 

typischerweise entstehen. 

■ 

KUNDENSPEZIFISCHE 

LÖSUNGEN FÜR: 

TELEZENTRISCHE 

OBJEKTIVE 

TELEZENTRISCHE 

BELEUCHTUNGEN 

CCD OBJEKTIVE 

ASPHÄREN 

F-THETA OBJEKTIVE 

STRAHLAUFWEITER 

LINSENSYSTEME 

TRAPPED ION 

Links: Prüfanordnung zur Batteriefolieninspektion. Rechts: 2D-Aufnahme der Batteriefolie (oben), Oberflächennormalen 

(Mitte) mit sichtbaren Falten und Blasen, Gradientenbild (unten) mit sichtbaren Falten und Dellen 

Bild: AIT 

Sill Optics GmbH & Co. KG 

Johann-Höllfritsch-Str. 13 

90530 Wendelstein 

T. +49 9129 9023-0 info@silloptics.de 

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Quality Engineering 05.2020 Quality Engineering_60x270_sill optics_05.indd 1 02.09.2020 13:59:37 33


Die Kameras nehmen je ein 

90°- Segment des zu prüfenden 

Produktes auf. Die Bilder werden 

anschließend softwareseitig zur 

einer Aufnahme zusammengesetzt 

Bild: ISW 

Einfache Abbildung rotationssymmetrischer Objekte 

Alles im 360-Grad-Blick 

Bisherige Systeme zur Kontrolle von rotationssymmetrischen Objekten erkennen häufig nur 

Serienfehler. Eine neue Lösung von IWS ermöglicht eine 100-%-Prüfung, die auch einmalig 

auftretende Produktfehler entdeckt. Mit dabei: vier Industriekameras der CX-Serie von Baumer, 

deren gleichzeitig aufgenommene Bilder ein Produkt komplett abbilden. 

Die Autorin 

Nicole Marofsky 

Marketing 

Communication 

Baumer 

www.baumer.com 

Rotationssymmetrische Objekte – hinter dieser etwas 

sperrigen Bezeichnung verbergen sich viele Produkte 

des täglichen Lebens. Dazu zählen etwa Sprühdosen, 

Ampullen oder Konserven – also Objekte, die komplett 

abbildbar sind, wenn man sie um die eigene Achse 

dreht. Man findet sie in Zylinderform häufig im Pharmabereich 

und in der Verpackungsindustrie für Lebensmittel 

und Getränke. 

Derzeitige Ansätze zur Kontrolle rotationssymmetrischer 

Produkte konzentrieren sich darauf, dass diese auf 

einer definierten Strecke mit konstanter Geschwindigkeit 

und exakter Belichtungszeit vor einer Kamera einmal 

komplett um die eigene Achse gedreht werden. Die 

Aufnahme wird dann abgewickelt und per Bildverarbeitung 

geprüft. 

„Oft sind die Nahtbereiche zwischen den einzelnen 

Bildern jedoch unsauber, so dass teilweise nur Serienfehler, 

also Fehler über mehrere Produkte, in einem 

Strom erkannt werden können“, sagt Stefan Tukac, Prokurist 

bei Industrielle Sensorsysteme Wichmann (ISW). 

Das muss besser gehen, dachten sich die Ingenieure bei 

ISW: eine 100 % Kontrolle, die auch einmalig auftretende 

Produktfehler sicher detektiert und gleichzeitig im 

Produktionstakt bleibt. Ein halbes Jahr später war die 

neue Prüfanlage unter dem Namen „4ninety“ fertig. Der 

Name ist dabei Programm: Das System deckt mit vier 

Kameras von Baumer jeweils 90° des Umfangs eines 

runden Körpers ab. „Genau also die 360°, die auch eine 

Abwicklung beinhaltet“, erläutert Tukac. Die vier Einzelbilder 

werden softwareseitig ohne Überlappung zu einem 

Gesamtbild zusammengesetzt und ausgewertet. 

System lässt sich schnell anpassen 

Der Ansatz von ISW ist mit geringem Aufwand in bestehende 

Produktionsprozesse integrierbar. Die Prüfzelle 

kann über jedem beliebigen Förderband platziert werden. 

Mithilfe verschiedener Achsen sind Kameras und 

Beleuchtung an unterschiedliche Transportbänder und 

Produkte innerhalb kürzester Zeit angepasst. 

Einmal platziert, korrekt ausgerichtet und softwareseitig 

eingerichtet, übernimmt die Anlage vielfältige 


Prüfaufgaben. Kontrolliert werden können die Formen 

von Produkten – zum Beispiel auf Unversehrtheit, Maßeinhaltung 

oder Deckelplatzierung. Aber auch die Anwesenheit 

und Lage von Merkmalen wie die korrekte 

Platzierung von Etiketten bis hin zur Prüfung von aufgebrachten 

1D- und 2D-Codes oder von Texten (OCR/OCV) 

sind möglich. 

„Unsere Standard-Bibliothek besteht aus mehreren 

tausend Schriftarten. So können wir Klarschriften von 

Kunden unseren Standardschriften wie „Document“, 

„Universal“ oder „Pharma“ für eine sichere Lesbarkeit 

zuordnen“, erläutert Tukac das Vorgehen bei OCR. Die 

Lage und Position von Merkmalen werden in Weltkoordinaten 

gemessen, so dass durch die einfache Definition 

fester Schwellwerte fehlerhafte Produkte anhand 

der gemessenen Abweichungen in Millimeter oder Grad 

aussortiert werden können. Bei der Etikettenerkennung 

setzt ISW auf einen Graustufen- und Kontur-Algorithmus, 

der aufgenommene Etiketten mit einem Master 

vergleicht. Bei Unterschieden wird das Produkt ausgeworfen. 

Herzstück Bildverarbeitung 

Das Herzstück der Prüfanlage liegt in der softwareseitigen, 

eigens entwickelten Bildverarbeitung. Grundlage 

ist dabei die Aufnahme von Bildern mit sehr guter Bildqualität. 

„Wir setzen dafür auf Kameras der CX-Serie von 

Baumer, mit denen wir sehr gute Erfahrung bezüglich 

hoher Zuverlässigkeit und guter Kompatibilität zu unseren 

Software-Routinen haben“, sagt Tukac. Zum Einsatz 

kommen vier 5-Megapixel-CX.I-Kameras mit Sony Pregius 

IMX264 Sensor. Polarisationsfilter unterdrücken die 

Reflektionen auf den Produkten durch die Beleuchtung. 

Mit dem vom Baumer patentierten modularen Tube- 

System werden Kamera und Objektiv zusätzlich durch 

eine variable Anzahl an Zwischenringen zum Beispiel 

gegen Staub geschützt. Gleichzeitig wird damit die 

Schutzart IP 65 / IP 67 erreicht. Kombiniert mit der hartanodisierten 

Oberfläche sind die Kameras so gegenüber 

den in Lebensmittelumgebungen oft notwendigen Reinigungen 

perfekt gerüstet. 

„Neben standardkonformer GigE-Vision-Schnittstelle 

sind die Kameras zudem lichtstark, liefern rauscharme 

Bilder und überzeugten uns mit schneller, zuverlässiger 

Bildübertragung“, so Tukac. Mit ihrer hohen Bildqualität 

unterstützen die Kameras ideal bei der Detektion 

kleiner Abweichungen und der korrekten Nahtbildung 

zwischen den Einzelbilden. Know-how steckt dabei 

auch in der Rechenleistung, die immer ein rares Gut 

ist, wie Tukac weiß: „Das Zurückrechnen der vier einzelnen 

Bilder mit je fünf Megapixel Auflösung in eine Ebene 

und die Berechnung der Nahtstellen ist sehr prozessorlastig“. 

ISW löste dies mit einem leistungsstarken 

Rechner, Multithreading, einer sehr guten Grafikkarte 

zur Auslagerung rechenintensiver Operationen und einer 

cleveren Programmierung. Sollen Produkte mit 

mehreren Etiketten geprüft werden, die starke Hell- und 

Dunkelkontraset aufweisen, kann das System auch mit 

vier LXG-Modellen mit einer Auflösung von vier Megapixel 

und HDR-Funktion betrieben werden. 

„Seit 2019 bieten wir unser System am Markt an. Unsere 

bisherigen Kunden aus dem Pharmabereich und 

der Verpackungsindustrie für Lebensmittel sind durchweg 

zufrieden“, freut sich Tukac. Das Potenzial ist aufgrund 

der breiten Anwendbarkeit jedoch noch viel größer. 

Denn: Nicht nur zylindrische Objekte – auch andere 

geometrische Formen, z.B. sechseckige Verpackungen 

sind mit 4ninety überprüfbar. „Eine Anpassung in der 

Software reicht hier aus, damit wir mögliche Abbildungsfehler 

aufgrund der Objektgeometrie ausgleichen 

können“, so Tukac. 

■ 

Quality Engineering hakt nach 

Stefan Tukac, 

Prokurist bei IWS, 

über den Nutzen 

der neuen Bildver - 

arbeitungslösung 

:: Was würden Sie als den größten Nutzen 

beschreiben, den die neue Lösung den Anwendern 

bringt? 

Tukac: Die Lösung ist eine einfach zu integrierende, 

kostengünstige Alternative zu 

herkömmlichen Anwendungen auf Basis einer 

Zeilenkamera in Kombination mit komplexem 

Maschinenbau für das Produktund 

Bauteil-Handling. 

:: Gibt es bestimmte technische Voraussetzungen, 

die bei Unternehmen gegeben sein 

müssen, um Ihre Lösung einsetzen zu können? 

Tukac: Die 4ninety kann je nach Ausführungsvariante 

autark mit eigener Vereinzelung 

und NIO-Ausschleusung oder vernetzt 

im Anlagenverbund betrieben werden. Im 

vernetzten Modus können alle Schnittstellenstandards 

wie etwa TCPIP oder Profinet 

bedient werden. Gerade in Hinblick auf 

Support, Schulung, Anlaufbegleitung oder 

Anlegen und Rüsten von neuen Produkten 

beziehungsweise Bauteilen macht es Sinn, 

eine Fernwartungsmöglichkeit über die IT 

zu realisieren 

:: Gibt es neue Anwendungen, die mit der 

Lösung möglich werden, die mit bisheriger 

Technik nicht umzusetzen sind? 

Tukac: Der Vorteil ist die Bildaufnahme in 

Bewegung bei maximaler Geschwindigkeit. 

Bisher mussten Produktionsschritte aufwendig 

angepasst werden, um zum Beispiel 

das Produkt oder Bauteil gezielt vor einer 

Zeilenkamera rotieren zu lassen, damit 

eine 360°-Abwicklung aufgenommen werden 

kann. 

■ 



Mit Spezialkameras und 

Künstlicher Intelligenz 

lassen sich Prüfvorgänge 

automatisieren Bild: Deevio 

Machine Learning automatisiert visuelle Kontrollen 

Visuelle Prüfungen mit Intelligenz 

Das Zusammenspiel von moderner Kameratechnik, Beleuchtungstechnik und 

Bildverarbeitungslösungen, die auf Machine Learning basieren, übertrifft manuelle 

Prüfverfahren in puncto Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Dabei ist das volle Potenzial der 

Machine-Vision-Technologie noch längst nicht ausgereizt. 

Der Autor 

Damian Heimel 

COO und Co-Founder 

Deevio 

www.deevio.ai 

In der digitalen Fabrik spielen Machine-Learning-Verfahren 

eine bedeutende Rolle. Dies gilt auch und gerade 

für Systeme zur Kontrolle der Produktqualität. Zum Einsatz 

kommen hier automatisierte Machine-Vision-Systeme 

– ein komplexes Zusammenspiel aus Kameras 

und Lichtanlagen, aus Hard- und Software, sowie aus einem 

ausgeklügelten, auf den spezifischen Anwendungsfall 

ausgerichteten Bildauswertungsregelwerk. 

Der Vorteil des automatisierten Machine-Vision-Verfahrens 

gegenüber einem „manuellen“ Prüfverfahren 

durch menschliche Fachkräfte liegt auf der Hand: Konstanter 

und gleichmäßiger werden die Kontrollrichtlinien 

– die zudem jederzeit nachverfolgt werden können – 

durchgesetzt. Die durchschnittliche Fehlerquote des 

Produktionsausstoßes kann signifikant gesenkt werden. 

Zudem beeinflusst nicht die „Tagesform“ des geschulten 

Prüfpersonals die finale Fehlerquote. 

Lange Zeit hielt sich der Einsatz Machine-Learningbasierter 

Bildverarbeitungssysteme dennoch in überschaubaren 

Grenzen. Der benötigte Rechenbedarf war 

einfach zu groß. Statt über ein Machine-Learning-Verfahren 

wurden die Regeln der Machine-Vision-Systeme 

deshalb umständlich von einem Systemintegrator definiert 

und manuell – Bild für Bild – eingegeben, mit der 

Folge eines stark beschränkten Anwendungsspektrums. 

Bei regelbasierten Bildverarbeitungssystemen muss 

der verantwortliche Systemintegrator feste Regeln definieren. 

Dem System werden bei der späteren Auswertung 

der zu vergleichenden Bilddaten praktisch keine 

Spielräume gewährt. Für bestimmte Aufgabenbereiche 

genügt dieses Verfahren vollauf. Etwa dann, wenn es 

um die Prüfung klar definierter Eigenschaften geht, die 

nicht in Varianz auftreten können. Soll beispielsweise 

die korrekte Länge, Höhe oder Breite eines Produkts kontrolliert 

werden – und gilt es nur, „richtig“ oder „falsch“ 

festzustellen – lassen sich mit diesem System sehr gute 

Ergebnisse erzielen. Auch heute noch ist es deshalb vielerorts 

erfolgreich im Einsatz, aber eben nicht in besonders 

komplexen Qualitätskontrollen. 

Denn bei Anwendungsgebieten mit größerer Varianz 

stoßen regelbasierte Machine Vision-Systeme rasch an 

ihre Grenzen. Müssen im Rahmen eines regelbasierten 

Verfahrens doch alle erdenklichen Varianten eines Fehlers 

– für alle erdenklichen Fehlerarten – eingegeben 

werden. Qualitätskontrollen, bei denen ein Produkt auf 

einen variantenreichen Fehler wie zum Beispiel eine 


Delle oder einen Riss kontrolliert werden soll, scheiden 

damit oft aus. Außerdem müssen alle möglichen Umweltbedingungen 

bei der Bildaufnahme – beispielsweise 

Änderungen der Lichteinstrahlung – berücksichtigt 

werden, da sonst die Pseudofehlerrate signifikant ansteigen 

könnte. Erhebliche Teile der zu kontrollierenden 

Produktion, die eigentlich in Ordnung sind, würden 

dann fälschlich als fehlerhaft identifiziert und aussortiert. 

Aus diesem Grund konnten sich kostenintensivere, 

ungenauere und weniger konstante manuelle Qualitätsprüfungen 

in den vergangenen Jahren vielerorts 

noch halten. Doch dies ändert sich nun. Denn technische 

Fortschritte im Hardwarebereich ermöglichen 

mittlerweile den Einsatz von rechenintensiven Deep- 

Learning-Verfahren bei der Erstellung der Kontrollregeln. 

Nun können automatisierte Machine-Vision-Systeme 

zeigen, was wirklich in ihnen steckt. 

Bildverarbeitungssysteme trainieren 

Beim Deep Learning, einem Verfahren auf Basis künstlicher 

neuronaler Netze, wird ein Modell anhand von Beispielen 

auf die verschiedenen Defekte trainiert. Mit jedem 

Training gewinnt es an Effizienz. Richtig trainiert 

kann es einen Genauigkeitsgrad von über 99 % erreichen 

– was es insbesondere für Qualitätskontrollen in 

sehr fehlersensitiven Branchen wie Automotive oder 

Pharma empfiehlt. Gerade im Automotive-Kontext können 

moderne, KI-basierte und lernfähige Systeme ihre 

Stärken voll ausspielen. Das Spektrum an Materialien, 

die sehr eng getaktete und teilweise über den gesamten 

Globus verteilte Supply Chain und nicht zuletzt die 

mögliche Ausstattungs- und Farbenvielfalt beschert 

den eingesetzten Qualitätskontroll-Systemen ein fast 

unerschöpfliches Potential an möglichen Fehlern. Selbst 

ein Blechprägestück kann bereits eine so breite Vielfalt 

von Dellen, Kratzern oder anderen Formabweichungen 

aufweisen, dass regelbasierte Lösungen schnell aufgeben 

und Ausschussquoten produzieren, die früher oder 

später die Produktion ausbremsen und die Kosten explodieren 

lassen. 

Drei Trainingsoptionen für maschinelles Lernen 

Über drei Trainingsvarianten können Machine-Learning- 

Modelle beim Deep Learning prinzipiell ausgebildet 

werden: Supervised Learning, Unsupervised Learning 

und Reinforcement Learning. Beim Supervised Learning 

wird das Modell in Begleitung einer Produkt-Fachkraft 

trainiert. Sie kontrolliert die korrekte Eingabe der Daten 

sowie die Anwendung des Erlernten durch das Modell. 

Ist diese korrekt, gibt sie eine positive Rückmeldung. 

Diese Methode ist am weitesten verbreitet und funktioniert 

bereits prozesssicher. Beim unüberwachten Lernen 

erzeugt das Modell dagegen selbstständig Klassifikatoren, 

nach denen es die Eingabemuster beurteilt – 

ohne Zielvorgaben und ohne „Belohnung“ durch die 

Umwelt. Beim Reinforcement Learning schließlich, 

sucht das Modell über Trial-and-Error-Verfahren nach 

Lösungen, die seine „Belohnung“ maximieren. Diese 

beiden Technologien haben enormes Potential, benötigen 

allerdings noch weitere Forschung für den dauerhaften 

Einsatz in Produktionslinien. 

Beim Anlernen von Machine-Vision-Deep-Learning- 

Modellen im Produktionskontext kommt meist ein Supervised 

Learning-Verfahren zum Einsatz. Zunächst 

wird in das Modell ein Set von fehlerfreien und fehlerhaften 

Bildern des zu überprüfenden Produkts eingespeist, 

anhand derer es dann von Data Scientists trainiert 

wird. Hat es hier eine gewisse Effizienz erreicht 

und sich die Grundlagen erarbeitet, werden dann in einem 

zweiten Schritt Produktbilder aus der laufenden 

Produktion eingespeist. Das Training wird nun zusätzlich 

von einer Produkt-Fachkraft begleitet, deren Feedback 

zu den Einschätzungen des Modells in den Trainingsprozess 

integriert wird. Unablässig wird das Modell 

so über mehrere Wochen trainiert. Am Ende, wenn 

ein Genauigkeitsgrad von über 99 % erreicht ist, werden 

das Modell und die Machine Vision-Apparatur dann in 

die Produktionslinie integriert. Der Vorteil daran: Defekt-Merkmale 

kann das Deep Learning-Modell dann 

generalisieren – also auch an bislang unbekannten, 

neuen Produkten erkennen und richtig zuordnen. 

Der Ansatz von Deevio bezieht bei der eigenentwickelten, 

KI-basierten Lösung bereits vorhandene Hardware 

umfassend mit ein – und nutzt zudem auch noch 

bestehende Bilder-Datenbanken. Dies verbessert einerseits 

den Return on Investment, sorgt aber auch dafür, 

dass die Zeitspanne bis zum Regelbetrieb erheblich reduziert 

werden kann. Benötigen manuelle Prüfer für die 

Prüfung und Freigabe eines Werkstücks bis zu 20 s, erkennt 

die KI-automatisierte Qualitätskontrolle von Deevio 

üblicherweise bereits innerhalb von weniger als 1 s, 

ob das geprüfte Produkt den vorab definierten strengen 

Kriterien entspricht – oder direkt ausgesondert werden 

muss. Die dazugehörigen „AI-Boxen“ (Mini-Computer 

und einsatzoptimierte Grafikkarte) lassen sich einfach 

in vorhandene Infrastrukturen integrieren. 

■ 

Bildverarbeitungssoftware 

ist bereits bei der 

Qualitätskontrolle im 

Einsatz Bild: Deevio 


Das System S70 von 

Inspekto auf einer 

Produktionslinie: Auf 

dem Bildschirm ist das 

zu überprüfende Bauteil 

zu sehen Bild: Inspekto 

Plug & Play für die industrielle Bildverarbeitung mit KI 

Intelligent und autonom 

Unternehmen in allen Branchen flexibilisieren ihre Fertigungsprozesse. Sensorik hilft hier dabei 

zu gewährleisten, dass neue Prozesse keine Qualitätseinbußen mit sich bringen. Autonome 

Maschinenbildverarbeitung kann in diesem Kontext die Grenzen der Künstlichen Intelligenz (KI) 

ausdehnen. So kann letztlich auf Marktbedürfnisse schneller reagiert werden. 

Der Autor 

Yonatan Hyatt 

CTO und Mitbegründer 

Inspekto 

www.inspekto.com 

Industrielle Bildverarbeitung spielt eine entscheidende 

Rolle in der Qualitätssicherung, da sie Herstellern ermöglicht, 

zu ermitteln, welche Produkte gemäß den Vorgaben 

hergestellt wurden und welche Fehler aufweisen – 

eine unumgängliche Folge eines jeden Fertigungsprozesses. 

Durch den Einsatz von Bildverarbeitungslösungen 

für die Qualitätsprüfung können Fertigungsunternehmen 

fehlerhafte Produkte schnell und effizient identifizieren 

und auf diese Weise manuelle Prüfungen vermeiden, 

die teuer, zeitaufwändig und unzuverlässig sind. 

Der Erfolg der Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung 

in der industriellen Fertigung beruht auf der 

Tatsache, dass sie schnellere, genauere und kostengünstigere 

Ergebnisse bietet als manuelle visuelle Inspektionen. 

In Deutschland bringt ein Mitarbeiter in der Automobilbranche 

einen Mehrwert von durchschnittlich 

596.000 Euro pro Jahr für das Unternehmen ein. Wenn 

Mitarbeiter also für mühselige Inspektionsaufgaben 

eingesetzt werden, die keinen Mehrwert generieren, 

wird dies für den Hersteller nicht effektiv sein. 

Darüber weisen manuelle Inspektionen eine Fehlerquote 

von rund 25 % auf. In komplexen Anwendungen, 

wie zum Beispiel bei Baugruppen mit vielen kleinen 

Komponenten und engen Toleranzen, kann die Fehlerrate 

sogar noch höher sein. Oder es kann sein, dass die 

manuelle Inspektion aufgrund der Komplexität der Aufgabe 

keine realistische Option ist. 

Durch den Einsatz von Bildverarbeitungslösungen 

können Hersteller diese Probleme überwinden, aber 

auch diese Lösungen sind mit vielen Nachteilen behaftet. 

Das erste Problem ist, dass Werkleiter keine direkte 

Kontrolle über das System haben, da herkömmliche Maschinenbildverarbeitungslösungen 

ad hoc von einem 

Systemintegrator entwickelt werden. Der Integrator ist 

verantwortlich für die Auswahl der richtigen Komponenten 

– Objektive, Framegrabber, Software und mehr – 

sowie für Konzeption, Integration und Testen der Lösung 

in der Produktionsstraße. 

Die Kosten sind ein weiteres Hindernis, da herkömmliche 

Lösungen einen Mindestpreis von 20.000 Euro haben 

und bis zu 150.000 Euro pro Prüfungspunkt kosten 

können. Schließlich erfordern diese Lösungen lange 

Stillstandszeiten, um installiert und geschult zu werden. 

Und sie sind inflexibel, da sie nur für die Inspektion 

eines bestimmten Produkts an einem bestimmten 

Standort ausgelegt sind. 

Als Antwort auf die Probleme in Bezug auf Kosten, 

Komplexität und mangelnde Flexibilität, die Hersteller 

davon abhalten, Bildverarbeitungstechnologien in großem 

Maßstab einzusetzen, hat Inspekto mit der autonomen 

Maschinenbildverarbeitung (AMV) eine neue Kategorie 

der Bildverarbeitung für die Qualitätsprüfung entwickelt. 

AMV ist eine Hybridtechnologie, die computergestütztes 

Sehen, Deep Learning und Softwareoptimie- 


Special Bildverarbeitung :: 

rung in Echtzeit miteinander verbindet. Im Gegensatz zu 

herkömmlichen Bildverarbeitungsprojekten sind AMV- 

Systeme eigenständige Produkte, die beliebige Anwender 

in 30 bis 60 min an der Produktionslinie installieren 

können, ohne dabei auf einen Bildverarbeitungsexperten 

zurückgreifen zu müssen. Der Anwender muss dabei 

keine Erfahrung in der Kommentierung oder Kennzeichnung 

von Daten haben, da das System die Eigenschaften 

des zu inspizierenden Objekts vollständig autonom und 

mit minimalem menschlichen Eingriff lernt. 

Bei der Einrichtung schaltet der Anwender lediglich 

den Controller ein und stellt sicher, dass das Sichtfeld 

den zu untersuchenden Bereich abdeckt. Er platziert 

dann einen guten Musterartikel im Sichtfeld und markiert 

den Bereich von Interesse, in dem das System Fehler 

erkennen soll. Im Gegensatz zu herkömmlichen Qualiätssicherungslösungen, 

bei denen Hunderte oder sogar 

Tausende von guten und defekten Musterprodukten 

erforderlich sind, benötigen AMV-Systeme durchschnittlich 

nur 20 bis 30 gute Muster und keine defekten 

Teile. Die autonome Maschinenbildverarbeitung 

stellt die Parameter der herkömmlichen Qualitätssicherung 

auf den Kopf. Anstatt sich zu merken, wie ein fehlerhaftes 

Objekt aussieht, lernen Systeme – ähnlich wie 

ein Mensch –, wie ein einwandfreies Objekt aussehen 

soll. 

Sobald ein AMW-System in Betrieb ist, vergleicht es 

jedes Bild mit den der Einrichtung gespeicherten und verifiziert 

sowohl Formtoleranzen als auch Oberflächenvariationen, 

um Fehler und Mängel zu erkennen. Das System 

kommuniziert dann den Ort eines Defekts an einen 

Bediener oder eine speicherprogrammierbare Steuerung 

(SPS), sodass das defekte Produkt schnell aus der Produktionsstraße 

entfernt werden kann. Auf diese Weise werden 

keine Zeit und Ressourcen verschwendet werden, 

um ein bereits fehlerhaftes Produkt fertigzustellen. 

über tatsächliche Fehler, da es keine Fehlalarme aufgrund 

von Bewegungs-, Ausrichtungs- oder Beleuchtungsänderungen 

gibt. Während sie in Betrieb sind, lernen 

AMV-Systeme ständig weiter. Sollte das System eine 

Abweichung erkennen, die der Hersteller nicht als 

Fehler ansieht, dann lernt es daraus und meldet den 

gleichen Fehler in Zukunft nicht wieder. 

Sehr hohe Flexibilität hinsichtlich der 

zu inspizierenden Bauteile 

AMV-Systeme sind nicht produktspezifisch, sondern 

universell. Da sie nicht speziell für die Inspektion eines 

bestimmten Artikels konfiguriert werden, können sie 

für Artikel in beliebigen Branchen und für jegliche Fertigungsmethoden 

verwendet werden. AMV-Systeme können 

über alle gängigen Industrieprotokolle wie zum Beispiel 

Profinet, Ethercat oder Modbus mit den SPS des 

Herstellers kommunizieren, und sie können an beliebigen 

Positionen entlang eines Profils von Bosch installiert 

werden, das in den meisten Produktionsstraßen 

verwendet wird. 

Ein Techniker kalibriert 

das S70 System 

Bild: Inspekto 

Systeme sind selbsteinstellend, selbstlernend 

und selbstjustierend 

Die Autonomie in der autonomen Maschinenbildverarbeitung 

basiert auf mehreren KI-Modulen, die zusammenarbeiten. 

Die von Inspekto entwickelten Algorithmen 

machen AMV-Systeme selbsteinstellend, selbstlernend 

und selbstjustierend. Ein KI-Modul zur Videosensor-Optimierung 

passt die Beleuchtung und Kameraparameter 

automatisch an das zu untersuchende Produkt 

und die Umgebungsbedingungen an, damit das System 

ein Bild erhält, bei dem Fokus, Tiefenschärfe, Belichtung 

und Dynamikumfang perfekt sind. Dank dieser Funktionsweise 

können sich AMV-Systeme im Gegensatz zu 

herkömmlichen Lösungen an veränderte Lichtverhältnisse 

anpassen und zu jeder Tageszeit effektiv betrieben 

werden. Ein KI-Modul zur Erkennung und Ausrichtung 

erkennt Produkte automatisch im 3D-Raum. Dies bedeutet, 

dass das System Produkte auch dann erkennt, 

wenn sie an einem anderen Ort oder in einer anderen 

Ausrichtung als die gespeicherten erscheinen. Deshalb 

benachrichtigt das System den Bediener ausschließlich 

Diese Flexibilität, gekoppelt mit den minimalen Anfangsinvestitionen 

für AMV-Systeme, unterstützt die visuelle 

Qualitätssicherung in jeder Phase der Produktion 

– ein Ansatz, den Inspekto als Total Quality Assurance 

bezeichnet, also umfassende Qualitätssicherung. Im 

Laufe der Zeit können Hersteller mit Hilfe von Total Quality 

Assurance Bereiche identifizieren, in denen Fehler 

häufiger auftreten, und diese optimieren. 

■ 

Webhinweis 

In diesem Video von der Vision 2018 erklärt Inspekto- 

CEO Harel Boren den Ansatz des Unternehmens: 

http://hier.pro/all3U 


:: Technik 

Hairpins aus beschichtetem 

Kupfer ersetzen im 

neuen VW Elektromotor 

herkömmlichen Kupferdraht 

Bild: Zeiss 

Messtechnik ist Schlüssel für die Serienfertigung bei Volkswagen 

Hairpins haargenau vermessen 

In seinem Komponentenwerk in Salzgitter produziert Volkswagen wichtige Bauteile für den 

Elektromotor App 310, der seit diesem Jahr einem breiten Kundenkreis Elektromobilität 

ermöglicht. Das Konzept des Hairpin-Stators stellte dabei die Qualitätssicherung vor neue 

Herausforderungen. Eine Messlösung von Zeiss brachte den Durchbruch. 

Glücklich mit der Lösung von Zeiss: Die beiden VW- 

Mitarbeiter Pascal Schmidt (links) und Philip Kurz 

Bild: Zeiss 

Der Autor 

Dr. Matthias Ernst 

Storymaker 

im Auftrag von 

Zeiss 

www.zeiss.de 

Bis zu 310 Nm Drehmoment, 204 PS und 

550 km Reichweite – das sind die Eckdaten 

des VW ID3, dem ersten rein als Elektroauto 

konzipierten Serienfahrzeug von Volkswagen. 

Der Kompaktwagen ist der Vorreiter einer 

ganzen Reihe von Elektrofahrzeugen aus 

dem Volkswagen-Konzern, der für die Zukunft 

konsequent auf die Elektrifizierung 

seines Portfolios setzt. Und diese elektrische 

Zukunft ist für VW seit September Realität: 

Künftig sollen allein in Deutschland jährlich 

bis zu 500.000 ID3 vom Band laufen. Zusätzliche 

Werke in anderen Ländern mit hoher 

Nachfrage nach Elektroautos, wie etwa China, 

werden diese Stückzahl noch weiter erhöhen. 

Wesentliche Bauteile des Elektromotors 

für die Plattform Modularer E-Antriebs-Baukasten 

(MEB) entstehen im Volkswagen 

Group Components Werk in Salzgitter, darunter 

der Rotor und Stator des E-Antriebs. 

Beim Stator setzt Volkswagen auf ein Konzept 

mit Hairpins. Dadurch können Statoren 

in ähnlichen Taktzeiten wie beim Verbrennungsmotor 

hergestellt werden. Aber das 

ist nicht der einzige Vorteil: „Der Hairpin- 

Motor bietet gegenüber herkömmlichen 

Elektromotoren spürbar mehr Leistung bei 

deutlich weniger Gewicht“, erklärt Philip 

Kurz, der im Komponentenwerk Salzgitter 

zuständig ist für Motorplanung und -prüfung 

ist. An dieser Technologie arbeiten viele, 

so Kurz, „aber wir sind definitiv die ersten, 

die das in Großserie produzieren.“ 

Ein wesentlicher Faktor stellte dabei ursprünglich 

eine Hürde dar: die Qualitätssicherung. 

Durch die Beschaffenheit der Hairpins 

ist eine Vermessung mit taktilen oder 

optischen Messmethoden, wie sie im traditionellen 

Motorenbau zum Einsatz kommen, 

nicht möglich. Daher hat Zeiss zusammen 

mit Volkswagen eine Messlösung entwickelt, 

die alle Anforderungen von VW erfüllt, 

und es dem Autobauer ermöglicht, mit 

der Elektromobilität wie geplant in Großserie 

zu gehen. 

Bei den Hairpins kommt 

die klassische Messtechnik an ihre Grenzen 

Beim neuen Stator des intern APP 310 genannten 

Elektromotors kommen statt der 

herkömmlichen Wicklung von Kupferdraht 

Hairpins aus beschichtetem Kupfer zum 

Einsatz. Diese werden in einem automatisierten 

Prozess in ihre namensgebende 


Form einer übergroßen Haarnadel gebogen. 

Die klassische Messtechnik kam angesichts 

der Beschaffenheit und des Verarbeitungsprozesses 

hier an ihre Grenzen, erklärt Pascal 

Schmidt, Mitarbeiter der Qualitätssicherung: 

„Das Kupfer ist leicht verformbar, deswegen 

können wir es nicht taktil antasten. 

Außerdem glänzt es und ist halb lichtdurchlässig, 

ist also auch für optische Sensoren 

schwer zu erfassen.“ 

Dazu kommt die Tatsache, dass die Form 

der gefertigten Hairpins nicht der der Einbauposition 

entspricht, wenn sie als Verbund 

in die Nuten des Stators eingeführt 

werden. Und nicht zuletzt erforderte die 

„virtuelle Bauraumhülle“ eine völlig neue 

Herangehensweise an die Qualitätssicherung 

im Motorenbau. Dabei muss der aus 

über 100 Hairpins bestehende Wickelkopf 

sensorisch erfasst werden. Die virtuelle Bauraumhülle 

deckt sich mit den Ausmaßen 

des Gehäuses des Elektromotors, dieses 

dürfen die Hairpins keinesfalls berühren. 

Vollständige Erfassung des 

Wickelkopfs war gewünscht 

Es galt also, eine Messlösung zu finden, die 

nicht nur mit dem Material der Hairpins zurechtkommt, 

sondern den Wickelkopf vollständig 

erfassen und sowohl den Fertigungs- 

als auch Einbauzustand der Hairpins 

prüfen kann. Zudem musste eine effiziente 

Messstrategie entwickelt werden, die zugleich 

alle gesetzlichen und unternehmensinternen 

Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen 

an den Elektromotor erfüllt. Denn 

angesichts der bis zu 16.000 1/min erfordert 

der Motor eine sehr hohe Güte aller 

Komponenten. Anfang 2019 begann die Kooperation 

zwischen Zeiss und Volkswagen 

Group Components in Salzgitter mit dem 

Ziel, diese Herausforderungen der Qualitätssicherung 

zu lösen. 

Durchbruch durch Multisensorik 

und angepasste Vorrichtungen 

„Als wir intern definiert hatten, welche Anforderungen 

wir an die Sensoren stellen, 

stellte sich das Multisensor-Koordinatenmessgerät 

Zeiss Prismo als die ideale Lösung 

heraus“, berichtet Kurz. Das Koordinatenmessgerät 

verfügt in der gewählten 

Konfiguration über den taktilen Scanning- 

Messkopf Vast XXT, den optischen Formsensor 

Linscan, den chromatischen Weißlichtsensor 

Dotscan sowie eine Dreh-Schwenk- 

Einheit – alles aus der Hand von Zeiss. 

Soweit möglich, setzt VW auf das taktile 

Verfahren als das genaueste, etwa um das 

Blechpaket des Stators zu messen. Um die 

virtuelle Bauraumhülle zu prüfen, kommt Linescan 

zum Einsatz, der den Wickelkopf als 

eine Punktewolke digitalisiert, die dann mit 

dem CAD-Modell in einem Soll-Ist-Vergleich 

abgeglichen wird. Zur Vermessung der Hairpins 

wird Dotscan verwendet. 

Eine Vorrichtung von Zeiss fixiert den fertig montierten Stator reproduzierbar Bild: Zeiss 

Ein Unternehmen von Quality Vision International 

Der größte optische Multisensorkonzern der Welt 

65719 Hofheim-Wallau 

T: 06122/9968-0 • www.ogpgmbh.de 


:: Technik 

Für die Prüfung der einzelnen Hairpins 

vor dem Einbau in den Stator hat Zeiss eine 

Vorrichtung entwickelt, die es ermöglicht, 

die Hairpins in genau der Position für den 

Messvorgang einzuspannen, wie sie später 

auch im Stator vorherrscht. 

Der Meisterbock für den Motorenbau – 

entwickelt von Zeiss 

„Dieses Vorgehen ist keineswegs neu, das 

kennen wir zum Beispiel aus dem Karosseriebau, 

dort nennt man so eine Vorrichtung 

einen Meisterbock“, sagt Kurz. „Jetzt wenden 

wir dieses Prinzip zum ersten Mal im 

Motorenbau an.“ Auch für das Blechpaket 

entstand bei Zeiss eine Aufspannvorrichtung, 

die dieses für die taktilen Messungen 

immer reproduzierbar fixiert. 

Die Kompetenz auf der Hardwareebene 

war aber nur einer von mehreren Faktoren, 

der Volkswagen zur Zusammenarbeit mit 

Zeiss brachte. „Ein weiterer ausschlaggebender 

Punkt war, dass Hard- und Software 

aus einem Guss sind“, so Kurz. „Bei allen 

Kurz erklärt: Der VW E-Antrieb 

Der taktile Scanning-Messkopf vermisst das Blechpaket, der optische Formsensor den Wickelkopf Bild: Zeiss 

Sensortypen arbeite ich aus der Messtechnik-Software 

Calypso heraus, alle Messdaten 

laufen da zusammen, und in der Qualitätsdatenmanagement-Lösung 

Piweb kann 

ich alles parallel dokumentieren. Diese Gesamtlösung 

ist unglaublich smart, stabil 

und anwenderfreundlich.“ Das ist insbesondere 

deshalb wichtig, weil die Qualitätssicherung 

des Elektromotors direkt in der Fertigung 

stattfindet. Nicht Messtechniker, 

sondern die Fertigungsmitarbeiter prüfen 

jeden Tag stichprobenartig die produzierten 

und montierten Komponenten. 

Schmidt, der die Fertigungsmitarbeiter 

bei dieser Aufgabe betreut, sieht dafür beste 

Voraussetzungen: „Zeiss bietet eine übersichtliche 

Oberfläche mit Bildern und Text, 

auf der der Mitarbeiter auswählt, was er 

machen will. Er spannt das zu messende Teil 

ein, gibt ein, aus welcher Maschine das Teil 

kommt, wählt das Messprogramm aus, und 

dann läuft das automatisch ab. Da kann 

man quasi nichts falsch machen.“ Auch Piweb 

überzeugt durch die Möglichkeit, einfach 

und schnell aussagekräftiger Messberichte 

zu erstellen und Messdaten anschaulich 

zu visualisieren – etwa mit interaktiven 

CAD-Ansichten, Formplots, Falschfarbendarstellungen 

oder Histogrammen. 

Eine ganzheitliche Messlösung, 

nicht nur ein Messgerät 

Der E-Antrieb im Volkswagen ID3 Bild: Volkswagen 

In jedem Elektromotor befindet sich ein fest stehender Stator und ein sich darin drehender Rotor. Der Stator besteht 

aus Kupferdrahtspulen. Fließt durch diese Spulen elektrischer Strom, entsteht im Stator ein umlaufendes 

Magnetfeld, welches den Rotor zum Rotieren bringt. Die Drehbewegung beruht auf einem einfachen physikalischen 

Prinzip: Ungleichnamige Pole von Magneten ziehen sich an, gleichnamige hingegen stoßen sich ab. Des 

Weiteren unterscheidet man zwei Arten von elektrischen Antrieben: permanenterregte Synchronmaschinen und 

Asynchronmaschinen. Ein starker Dauermagnet als Rotor, der synchron mit dem Magnetfeld des Stators mitläuft, 

zeichnet die permanenterregte Synchronmaschine aus. Bei Asynchron maschinen hingegen wird der Rotor 

mittels Stromzufuhr selbst magnetisiert und läuft daher dem Magnetfeld des Stators nach. 

Im neuen ID3 von Volkswagen wird der E-Antrieb mit der Bezeichnung „App 310“ verbaut. Hierbei handelt es 

sich um eine permanentmagneterregte Synchronmaschine. Aus der Bezeichnung App leitet sich die achsparallele 

Anordnung von Antrieb und Getriebe ab, aus der ergänzten Ziffernfolge das maximale Drehmoment von 310 

Nm. Die wesentlichen Bauteile für diesen Antrieb entstehen in einem Mix aus Spezialisierung und Verbundfertigung 

an unterschiedlichen Produktionsstandorten der Volkswagen Group Components. 

Auch Kurz ist froh, dass Volkswagen Group 

Components für die Qualitätssicherung dieser 

neuen Generation von Antrieben eine 

ganzheitliche Lösung gefunden hat: „Ich 

brauche gutes Equipment von Lieferanten, 

die wissen, worum es geht. Zeiss macht hervorragende, 

zu Ende entwickelte Produkte. 

Und wir in der Planung suchen nie nur das 

konkrete Gerät, sondern eine ganzheitliche 

Messlösung. Zeiss versteht unsere Produkte, 

die Messaufgabe, und sie entwickeln mit ihrem 

Portfolio dann die ideale Lösung, die 

auf unsere Anforderungen bestens abgestimmt 

ist.“ 

Volkswagen kann sich jetzt ganz auf die 

Produktion der angepeilten Stückzahlen 

konzentrieren. Weitere Modelle auf der 

MEB-Plattform wie der Elektro-SUV ID4 stehen 

zudem schon in den Startlöchern. Der 

Hairpin-Elektromotor von Volkswagen hat 

also eine einsatzreiche Zukunft vor sich. ■ 


Mobiles Rauheitsmessgerät in der Fertigung von Langlaufskiern 

Mit Mikrometer-Vorsprung 

zum Weltmeister 

Fischer stellt die Skier für die Weltelite des nordischen Skisports. Ein Faktor für Erfolg oder 

Misserfolg ist dabei der Schliff der Bretter. Dass dieser die genau richtige Rauheit besitzt, messen 

die Fachleute des Herstellers mit dem Surfcom Touch 50 von Accretech. Dieses sorgt für kürzere 

Rüstzeiten sowie eine bessere Qualität – und ist auch im Wettkampf mit dabei. 

Der Schliff entscheidet, 

ob ein Ski optimal auf 

der Loipe liegt, schnell 

gleitet und sich gut lenken 

lässt Bild: Fischer Sports 

Wenn Sebastian Stadlbauer sein Werk verrichtet, dann 

geht es um Sieg oder Niederlage. Stadlbauer arbeitet 

beim Skihersteller Fischer in der Produktentwicklung. Er 

ist dort für die Skier der Spitzensportler im nordischen 

Bereich zuständig. Zu seinem Job gehört es, sich um den 

richtigen Schliff zu kümmern. 

Dieser hat großen Anteil daran, ob der Athlet im 

Langlauf oder Biathlon als erster über die Ziellinie 

kommt – neben anderen technischen Faktoren wie dem 

Ski selbst und dem Wachs. Der Schliff entscheidet, ob 

ein Ski optimal auf der Loipe liegt, schnell gleitet und 

sich gut lenken lässt. Dafür gibt es eine fast unendlich 

große Zahl an unterschiedlichen Muster aus Rillen, die 

in den Ski geschliffen werden. Die Auswahl hängt von 

der Beschaffenheit des Schnees ab und von den individuellen 

Präferenzen des Sportlers. 

Fischer nutzt circa 30 verschiedene Strukturen. Deren 

Qualität sowie die des gesamten Skis muss allerhöchsten 

Anforderungen genügen. Das Unternehmen 

rüstet schließlich die überwiegende Mehrheit der Weltklasselangläufer 

und -biathleten aus. „Wenn unser Produkt 

nicht passt, dann haben wir ein riesiges Problem“, 

sagt Stadlbauer. „Denn wir reden im Spitzensport von 

Nuancen, die entscheiden können. Wenn ein Athlet aufgrund 

seines Skis in der Abfahrt nur zehn Zentimeter 

länger gleiten und sich ausruhen kann, kann das schon 

den Unterschied machen.“ 

Messung beginnt nach dem Schleifen 

Stadlbauer und sein Team setzen auf das Surfcom Touch 

50 von Accretech, um die Profile der Skier nach der Produktion 

zu messen. Das mobile Rauheitsmessgerät 

kommt zum Einsatz, wenn ein Ski eine der vier Schleifmaschinen 

verlässt, die bei Fischer in der Fertigung stehen. 

Die Maschinen schneiden mit einem Diamanten 

Die Autorin 

Mona Choueiri 

Content Marketing 

Manager 

Accretech (Europe) 

www.accretech.eu 


:: Technik 

Zum Unternehmen 

Fischer Sports ist Hersteller von nordischer und alpiner Skiausrüstung 

sowie Eishockeyschlägern. Das privat geführte Unternehmen beschäftigt 

fast 2000 Mitarbeiter. Es wurde 1924 in Ried im Innkreis, Österreich, 

gegründet, wo sich auch heute noch der Hauptsitz befindet. Die Produktion 

findet in Ried im Innkreis und in der Ukraine statt. 

die speziellen Rillenmuster in den Schleifstein, der diese 

dann auf den Kunststoffbelag des Skis überträgt. 

„Nachdem wir den Schliff auf der Maschine eingestellt 

haben, machen wir einen Probe-Ski, der gemessen 

wird“, erklärt Stadlbauer das Verfahren. „Wenn wir uns 

mit der Messung im zulässigen Toleranzbereich befinden, 

beginnen wir mit dem Schleifen der Skier.“ Anschließend 

wird in Stichproben gemessen, ob die Ober- 

flächenrauheit I.O. (in Ordnung) oder N.I.O. (Nicht in 

Ordnung) ist. So entstehen bei Fischer pro Tag 100 bis 

200 Skier. 20 bis 30 davon werden der Stichprobe unterzogen. 

„Das variiert immer etwas“, so Stadlbauer. „Es 

gibt Schliffe, bei denen weiß man, dass sich problemlos 

50 Skier fertigen lassen. Bei anderen Schliffen muss 

man schon nach zehn oder 20 Stück kontrollieren.“ 

Messdaten zeigen Entwicklungen frühzeitig auf 

Die gewonnenen Messdaten werden abgespeichert 

und miteinander verglichen. „So können wir Entwicklungen 

erkennen und zum Beispiel sehen, ob wir eventuell 

die Steine oder den Diamanten wechseln müssen“, 

sagt Stadlbauer. Dafür sei es gut, dass man sich die Rauheitskurve 

genau anschauen könne. 

Die richtige Einstellung der Maschine ist laut dem 

Experten eine Herausforderung. Es gebe sehr viele Faktoren, 

die Einfluss auf den richtigen Schliff haben können. 

Neben den Steinen und Diamanten sei das unter 

anderem auch die Beschaffenheit des Wassers, das verwendet 

wird. 

Wenn Fischer neue Profile ausprobiert, werden diese 

zunächst auf einige Skier geschliffen. Anschließend 

wird ein Prüfprotokoll erstellt. Und dann stellen sich 

Stadlbauer und seine Leute selbst auf die Bretter, um 

diese zu testen. Denn sie alle sind auch passionierte 

Langläufer. Mithilfe dieser Tests arbeiten sie sich dann 

an den passenden Toleranzbereich für die Rauheitsmessung 

heran. Für diese sind der Ra-Wert, Ra-Max und Ra- 

Minimum sowie der Rz-Wert, Rz-Max und Rz-Minimum 

relevant. „Wir schauen vor allem auf den Ra-Wert und 

haben dabei eine Range zwischen 0,2 und 0,3 μm“, sagt 

Stadlbauer. So kann ein Ski dann zum Beispiel einen 

Schliff mit einem Ra-Wert von 2,2 bis 2,4 μm haben. 

Konturanalyse ohne Prüflabor 

Neben der Rauheitsmessung nutzen Stadlbauer und 

sein Team das mobile Gerät auch für eine Konturanalyse. 

„Ein Langlaufski hat immer eine Laufrille“, erklärt 

Stadlbauer. „Und wir messen mit dem Gerät, ob diese 

genau mittig ist und ob ihre Tiefe stimmt.“ 

Mit dem Messgerät, das Fischer vor dem Surfcom 

Touch 50 im Einsatz hatte, war eine solche Konturanalyse 

nicht möglich. Die Skier mussten dafür immer ins 

Prüflabor gebracht werden. Nun kann Stadlbauer die 

Messung selbst durchführen. 

„Somit war die Konturanalyse zunächst Neuland für 

uns“, berichtet er. Das zeigte sich beim Einstellen des 

Das Surfcom Touch im Einsatz: 

Relevant sind der Ra-Wert, 

Ra-Max und Ra-Minimum 

sowie der Rz-Wert, Rz-Max 

und Rz-Minimum 

Bild: Fischer Sports 


Surfcom Touch. Der Aufwand dafür war groß. „Das geht 

nicht von heute auf morgen. Wir mussten an dem Programm 

schon etwas herumspielen.“ Doch der Support 

von Accretech sei sofort zur Stelle gewesen, sagt der 

Produktentwickler. „Uns wurden schnell Beratung, Informationen 

und Videos zur Verfügung gestellt, um uns 

das richtige Vorgehen zu zeigen.“ 

Für die Rauheitsmessung brauchten Stadlbauer und 

sein Team dagegen keinen intensiven Support. Er sieht 

die Bedienerfreundlichkeit als eine große Stärke des Geräts. 

„Man speichert einmal seine Einstellungen am Gerät, 

spannt den Ski ein und drückt auf den Startknopf. 

Das war´s.“ Die Menüführung sei sehr übersichtlich, 

stundenlange Schulungen der Mitarbeiter seien nicht 

nötig. 

Ski lässt sich in seiner kompletten Breite messen 

Auch die Verfahrgeschwindigkeit lässt sich laut 

Stadlbauer sehr einfach einstellen. Unabhängig von der 

Geschwindigkeit erhalte man immer einen genauen 

Wert. „Das funktioniert auch, wenn man relativ schnell 

fährt“, so Stadlbauer. Dank des Rauheitsmessgeräts von 

Accretech habe Fischer auch die Qualität seiner Produkte 

weiter verbessern können. 

Wichtig für Fischer ist auch der Verfahrweg von 50 

mm, den das Surfcom Touch bietet. Dadurch lässt sich 

ein kompletter Ski in seiner Breite messen, denn die 

liegt bei 44 mm. Will heißen: Der Ski kann in einem Vorgang 

gemessen werden, ohne ihn noch mal umdrehen 

zu müssen. Das reduziert die Rüstzeiten. 

Dass das Messgerät mobil ist, stellt einen weiteren 

Vorteil dar. „Man kann es überall aufstellen“, so 

Stadlbauer. Das sei mit dem vorherigen Gerät zwar auch 

möglich gewesen. Aber: Der Anwender musste stets einen 

Laptop mitschleppen. Das Surfcom Touch 50 lässt 

sich dagegen über ein 7 Zoll großes Farb-Touch-Display 

bedienen. 

Schleifmaschine und Messgerät im Gepäck 

Für Fischer ist diese Eigenschaft des Oberflächenmessgeräts 

besonders relevant. Denn wenn Athleten mit den 

Skiern des Unternehmens bei Weltmeisterschaften 

starten, ist auch Stadlbauer oder einer seiner Kollegen 

mit dabei. Im Gepäck haben sie dann Schleifmaschinen 

und das Messgerät. Bei solchen großen Wettbewerben 

wird alles versucht, um den Sportler bestmöglich auszurüsten. 

Und so bringen die Experten von Fischer das Profil 

der Skier in der Nacht vor dem entscheidenden Rennen 

noch mal auf Vordermann. Mithilfe des Surfcom 

Touch 50 prüfen sie dann, ob der Ski die μm-genaue 

Rauheit besitzt, um seinen Träger zum Weltmeister zu 

machen. 

■ 

Webhinweis 

Technologie in Aktion – Videos, in denen Accretech 

unter anderem seine Surfcom-Touch- 

Geräte zeigt, finden Sie hier: 

http://hier.pro/sQxte 

HEXGEN HEXAPODS VON 

AEROTECH FÜR BESTE 

POSITIONIERUNG 

Positionierung in 6 Freiheitsgraden 

Die HexGen Hexapods von Aerotech eignen sich ideal für schwere 

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:: Technik 

Der HP-O Hybrid erfasst 

Oberflächendetails 

schneller und mit 

höherer Punktdichte 

als taktile Lösungen 

Bild: Hexagon 

Optischer Sensor reduziert die Messzeiten drastisch 

Verzahnungsmessungen 

im Produktionstakt 

Für Verzahnungen hat sich die taktile Inspektion mittels Einzelpunktantastung oder Scanning 

bewährt. Doch mit einem optischen 4-Achsen-Scan-Sensor lassen sich die Messzeiten bei der 

Teilungs- und Rundlaufmessung deutlich reduzieren – und zwar um bis zu 80 %. Damit ist die 

Verzahnungsmessung auf Koordinatenmessgeräten in der Fertigung möglich. 

Der Autor 

Lukas Kaps 

Product Manager 

Hexagon Manufacturing 

Intelligence 

www.hexagonmi.com 

In industriellen Anwendungsbereichen wie dem Maschinen- 

und Anlagenbau, der Energieerzeugung und 

Präzisionsindustrie gehört die Verzahnung zu einer der 

wichtigsten Komponenten. Aber auch in den Bereichen 

Fahrzeugbau und Luftfahrt sind hochgenaue Verzahnungen 

unterschiedlicher Größe und Ausprägung essentieller 

Bestandteil der Kraftübertragung sowie 

Wandlung von Drehmoment und Drehzahl zwischen 

Motor und Achse. So hängt zum Beispiel die Haltbarkeit 

und Effizienz unterschiedlicher Getriebearten wie dem 

klassischen Stirnradgetriebe oder dem Planetenradgetriebe 

insbesondere von der Qualität der verbauten Verzahnungen 

ab und erfordert daher eine hochgenaue 

und reproduzierbare dimensionale Prüfung. 

Die taktile Inspektion von Verzahnungen mittels Einzelpunktantastung 

oder Scanning ist ein bewährtes 

Prüfverfahren. Da die Inspektion in der Regel jedoch wesentlich 

mehr Zeit in Anspruch nimmt als der Fertigungszyklus, 

ist die taktile Inspektion zwar eine passende 

Lösung für eine Musterinspektion, stößt aber an ihre 

Grenzen, wenn es um die Steuerung der Fertigung geht. 

Unter idealen Umständen wäre der Inspektionsprozess 

soweit im Gleichlauf mit der Fertigung, dass eine 

bessere Fertigungssteuerung möglich wäre. Die von Hexagon 

Manufacturing Intelligence entwickelte Produktreihe 

der interferometrischen optischen Sensoren verändert 

die Art und Weise, wie Messtechnik im Qualitätssicherungsprozess 

eingesetzt werden kann, grundlegend. 

Wo in der Vergangenheit die Hardware auf individuelle 

Teilmerkmale zielte, erfasst heute ein Sensor alle 

Details und die Software zielt auf die individuellen 

Merkmale. 


Der optische Sensor HP-O Hybrid erlaubt den nahtlosen 

Wechsel zwischen taktiler und optischer Messung 

innerhalb einer Messroutine. Als interferometrischer 

Abstandssensors mit einer Auflösung von 0,003 μ und 

einem Messpunktdurchmesser von 11 μm misst der 

HP-O Hybrid metallische, technische Oberflächen und 

ist unempfindlich gegen Änderungen des Umgebungslichts. 

Das macht ihn zum idealen Sensor für das Erfassen 

von hochdichten Daten. 

Die neue optische Lösung erfasst das Oberflächenprofil 

der Verzahnung mit dem optischen Punktsensor 

während einer Rotation des Drehtischs. Im Vergleich zur 

taktilen Lösung werden die Prüfmerkmale dabei im Anschluss 

von der Software extrahiert und müssen nicht 

mehr separat vom Koordinatenmessgerät angesteuert 

werden. Somit wird wesentlich schneller eine größere 

Datenmengein vergleichbarer Genauigkeit erfasst. Sowohl 

die Teilungspunkte als auch die Rundlaufabweichung 

können somit aus einem einzigen Scan extrahiert 

werden. Aufgrund einer Datenrate von 1.000 Punkten 

pro Sekunde (im Gegensatz zu einem Punkt pro Sekunde 

bei der taktilen Einzelpunktantastung) und der 

dynamischen Rotation des Bauteils durch den hochgenauen 

Drehtisch, wird der zeitaufwändigste Teil im 

Messprogramm drastisch verkürzt. 

Um das Potential des HP-O Hybrid Sensors optimal 

auszuschöpfen, wird ein Koordinatenmessgerät mit geeigneter 

Präzision, entsprechender Dynamik und vier 

Achsen benötigt. Der optische Sensor lässt sich dann sowohl 

im Einzelpunkt-Modus, im kontinuierlichen Scanmodus 

oder dem sensorspezifischen Spin-Scan-Modus 

für die Erfassung rotationssymmetrischer Merkmale 

einsetzen. 

Verzahnungsmessung auf dem Koordinatenmessgerät 

Spezialmesssysteme waren lange Zeit die einzige Möglichkeit, Fertigungsfehler an Verzahnungen 

aufzudecken. Seit es möglich ist, Verzahnungsmessungen mit einem Koordinatenmessgerät – einem 

wesentlich flexibleren und vergleichsweise kostengünstigen Hilfsmittel – zu automatisieren, 

können heute praktisch alle Unternehmen, die Bedarf haben, solche Messungen selbst vornehmen. 

Ein weiterer Vorteil ist, dass viele Betriebe ohnehin über ein automatisches Koordinatenmessgerät 

verfügen, sodass die Messung von Verzahnungen nur eine neue Anwendung dafür ist. 

Die PC-DMIS Gear Messsoftware von Hexagon ist zur Inspektion unterschiedlicher Arten von 

Zahnrädern geeignet, darunter gerad- und schrägverzahnte Stirnräder sowie gerad- und bogenverzahnte 

Kegelräder. Für jedes dieser Zahnräder existieren eigene Definitionen, Algorithmen, Inspektionsanforderungen 

und Grafiken für Messprotokolle. Zahnräder lassen sich genau wie herkömmliche 

Werkstücke aufspannen, ausrichten und mit dem Koordinatenmessgerät auf der Arbeitsfläche 

prüfen. Zur Inspektion können taktile Sensoren, analoge scannende Sensoren und optische 

Sensoren eingesetzt werden. 

Im Spin-Scan-Modus steht der Sensor fest, während das 

Bauteil auf dem Drehtisch schnell gedreht wird. Ein wesentlicher 

Vorteil dieser Methode gegenüber einer taktilen 

Lösung ist, dass nur die Oberflächenpunkte erfasst 

werden, die im Messbereich des Sensors liegen. Die Merkmale 

der Bauteile können schnell und einfach programmiert 

und erfasst werden, was die Zykluszeiten minimiert. 

Sofortiges Umschalten zwischen taktilem 

und optischem Sensor ohne Rekalibrierung 

Die Messung der Profil-und Flankenlinien-Formabweichung 

kann aufgrund der erschwerten Zugänglichkeit 

in der Regel nicht mit dem optischen Sensor erfolgen. 

Aus diesem Grund kommt die klassische taktile Messmethode 

zum Einsatz. Der Wechsel vom optischen Sensor 

auf einen Taster bedarf keines Taster- oder Sensorwechsels. 

Ein sofortiges Umschalten zwischen den beiden 

Messmethoden ist ohne Rekalibrierung möglich. 

Diese Kombination von unterschiedlichen Technologien 

– ein ultrahochgenaues 4-Achsen-Koordinatenmessgerät, 

ein HP-O Hybrid-Sensor mit Spin-Scan-Modus 

sowie die Quindos-Software – ergibt eine durchsatzstarke 

und hochpräzise Lösung, die Gesamtzykluszeiten 

um bis zu 50 % verkürzen kann. Eine derart grundlegende 

Veränderung im Messverfahren ermöglicht es, Messtechnik 

an den Produktionstakt anzupassen und verbessert 

somit wesentlich den Durchsatz in der Fertigung. ■ 

Webhinweis 

Durch das optische 4-Achsen-Scanning lassen sich die Messzeiten bei 

der Teilungs- und Rundlaufmessung deutlich reduzieren Bild: Hexagon 

In diesem Video zeigt Hexagon, wie die HTA-Lösung 

(High Throughput and Accuracy) für 

Getriebekomponenten funktioniert: 

http://hier.pro/fM5It 


:: Technik 

Computertomografie und Statistik wachsen zusammen 

Nahtloser Workflow für 

Inline-Anwendungen 

Eine effektive Qualitätssicherung benötigt automatisierte Analyseprozesse und einen 

unterbrechungsfreien Datenfluss. Daher verknüpfen Volume Graphics und Q-Das ihre CT- und 

Statistiksoftware. Das Ziel: ein durchgehender Qualitäts-Workflow vom Scan bis zur statistischen 

Auswertung. 

Der Autor 

Richard Läpple 

im Auftrag von 

Volume Graphics 

www.volumegraphics.com 

Die Qualitätssicherung mit Hilfe der industriellen 

Computertomografie beruht auf 

mehreren Arbeitsschritten: Scannen des 

Bauteils auf dem Computertomografen, 

Umwandeln der CT-Projektionsbilder in ein 

3D-Modell, Analyse des Modells – das heißt 

Nachmessen der Konstruktionsmaße und 

Überprüfung des Materials auf Defekte. Im 

Anschluss kann noch eine statistische Auswertung 

der Qualitätsdaten folgen. 

Alle Arbeitsschritte sind mehr oder weniger 

zeitaufwändig. Allein die Datenübergabe 

zwischen den einzelnen Schritten kann 

sich als Flaschenhals erweisen. Eine effektive 

Qualitätssicherung benötigt daher automatisierte 

Analyseprozesse und vor allem einen 

nahtlosen Datenfluss. Das gilt insbesondere 

für die Inline-Anwendung beziehungsweise, 

wenn die Analysen innerhalb des Produktionstaktes 

zu erfolgen haben. Vom Scan bis 

zur Bauteilanalyse ist die Automatisierung 

schon länger verfügbar. Ein letzter Bruch 

fand sich bis dato noch in Richtung statistische 

Auswertung. Unter dem gemeinsamen 

Dach von Hexagon haben sich Volume Graphics 

und Q-Das nun daran gemacht, den 

nahtlosen Datenaustausch zwischen CTund 

Statistiksoftware zu ermöglichen. 


Die Integration ermöglicht einen durchgängigen 

Workflow: vom Scannen auf dem Computertomo - 

grafen über die Vermessung der CT-Modelle mittels 

CMM-Modul bis zur Auswertung der Ergebnisse mit 

der Statistik-Software Bild: Volume Graphics 

Ein Export von Messdaten aus dem Koordinatenmessmodul 

von Volume Graphics 

für die Q-Das-Lösungen ist bereits seit vergangenem 

Jahr möglich. Jetzt können CT- 

Analysedaten zusammen mit frei konfigurierbaren 

3D-Darstellungen des gescannten 

Bauteils oder der gemessenen Merkmale im 

png-Format exportiert werden. In der Praxis 

braucht der Anwender nur das betreffende 

Kästchen zu markieren, um die Darstellungen 

anzuhängen. Werden viele gleiche Bauteile 

gescannt, genügt es trotzdem, das Bild 

nur einmal beim initialen Aufsetzen der Inspektion 

zu übermitteln. 

„Es ist grundsätzlich möglich, jedem Datensatz 

ein Bild hinzuzufügen. Da es aber 

um die Darstellung von ganzen Messreihen 

über mehrere Bauteile geht, reicht eine 

möglichst repräsentative Ansicht im Normalfall 

aus“, erklärt Johannes Knopp, Produktmanager 

Automatisierung & Inline bei 

Volume Graphics. Der Vorteil für den Statistiker 

am Ende des Auswertungskette: Berichte, 

die er mit QS-Stat definieren und aufrufen 

kann, ermöglichen eine transparente 

Darstellung der CT-Messergebnisse. Es ist 

sofort ersichtlich, welche Messreihe zu welchem 

Detail des Bauteils gehört. 

Stand heute richtet sich der Fokus auf die 

Koordinatenmesstechnik – also auf Messdaten. 

Doch dabei wird es nicht bleiben. Der 

Heidelberger CT-Spezialist arbeitet daran, 

auch zusätzliche Ergebnisse aus dem Komplex 

grauwertbasierter Werkstoffuntersuchungen, 

wie zum Beispiel Defektanalysen, 

in die Exportfunktionen aufzunehmen. 

Mehr Transparenz über Maschine 

und Prozess 

Nutzer von QS-Stat können die ankommenden 

CT-Datensätze unter drei verschiedenen 

Gesichtspunkten auswerten: Im Vorfeld 

eines Produktionsstarts ist es wichtig, die 

Maschinenfähigkeit nachzuweisen. Anhand 

der Messdaten einer gewissen Anzahl von 

Bauteilen ermittelt das System die Cm- und 

Cmk-Indizes und damit, ob die Fertigungsanlage 

in der Lage ist, Bauteile in der geforderten 

Produktqualität herzustellen. Oft genügt 

für diesen Schritt bereits ein Los von 

weniger als 20 Bauteilen. 

Die Software nimmt außerdem eine 

Qualifizierung der Prozessfähigkeit unter 

Berücksichtigung verschiedener Einflusskomponenten 

vor. Wichtige Kennzahlen 

hierfür sind die Prozessfähigkeitsindizes Cp 

und Cpk. Diese Kennzahlen sind schon deshalb 

von großer Bedeutung, weil in vielen 

Fällen der Anwender den Nachweis über einen 

einwandfreien Prozess verlangt. Welche 

Parameter für den Prozessqualifizierung herangezogen 

werden sollen – zum Beispiel 

Drücke, Temperaturen oder Materialeigenschaften 

–, kann individuell definiert werden. 

Folglich lassen sich die Qualitätsvorstellungen 

des Unternehmens gezielt abbilden. 

Auf einer weiteren Ebene erlaubt QS-Stat 

die Anwendung statistischer Verfahren, um 

noch detaillierter verschiedene Korrelationen 

zwischen den unterschiedlichsten Produktionsparametern 

transparent zu machen. 

Ein Beispiel wäre die Variation der Einspritztemperatur 

um soundsoviel Grad, um 

darzustellen, welche Schwund- und Verzugserscheinungen, 

mithin Maßänderungen 

dies zur Folge hat. 

Aus dieser Funktionsübersicht wird auch 

klar, dass die statistischen Analysen auf weitere 

Daten – neben den eigentlichen Qualitätsdaten 

des Bauteils – angewiesen sind, 

um vollumfänglich zu funktionieren. Diese 

Metadaten stammen aus ganz unterschiedlichen 

Quellen. Dazu gehören Kenngrößen 

des Prozesses selbst oder der Peripherie, beispielsweise 

auch Informationen über die 

Produktionsmaschine. 

Aus der Verschiedenheit der Daten folgt, 

dass sie auf ganz unterschiedliche Weise zu 

erfassen und in den Workflow zu schleusen 

sind. Physikalische Größen wie Einspritzdruck 

oder Temperatur lassen sich mittels 

Sensoren feststellen. Sie können bereits 

beim Scannen automatisch zu den CT-Modellen 

hinzugefügt werden. Für periphere 

Informationen stehen frei definierbare Felder 

zur Verfügung. Andere Daten wie zum 

Beispiel auf dem Bauteil eingravierte Seriennummern 

erkennt die Analysesoftware 

selbst und schreibt sie in dafür vorgesehene 

Standardfelder. „Unsere CT-Analysesoftware 

ist in Sachen Metadaten sehr flexibel“, 

sagt Knopp. „Daten, die wir in unserer Software 

erfassen, auch die aus externen Systemen, 

können wir in die Q-Das-Software exportieren, 

so dass ein Workflow ohne Brüche 

möglich wird.“ 

■ 


:: Technik 

Bei der Ariane Group 

bereitet ein Cobot Einspritzelemente 

für die 

Schubkammer einer 

Trägerrakete für Tests vor 

Bild: Universal Robots 

Cobots in der Qualitätssicherung 

Helfer mit viel Feingefühl 

Tests und Analysen in der Qualitätssicherung erfordern in der Regel einen hohen Grad an 

Konsistenz und Präzision. Zugleich sind sie oft monoton und strapazieren die menschliche 

Konzentrationsfähigkeit. Kollaborierende Roboter offenbaren sich dank integrierter Sensorik und 

hoher Flexibilität als Lösung, auf die viele Unternehmen in ihren Prüfprozessen zurückgreifen. 

Der Autor 

Andrea Alboni 

Sales Manager DACH 

Universal Robots 

www.universalrobots.com 

Kollaborierende Roboter sind flexibel und verfügen 

über eine äußerst hohe Wiederholgenauigkeit. Dies 

schafft optimale Voraussetzungen für Tests und Analysen. 

Hinzukommt, dass Cobots aufgrund ihrer Leichtbauweise 

räumlich flexibel einsetzbar sind und im Gegensatz 

zu den traditionellen Industrierobotern über eine 

geringe Standfläche verfügen. Angesichts dieser Eigenschaften 

lassen sie sich unkompliziert in bestehende 

Fertigungs- oder Laborumgebungen integrieren. 

Die Roboter können auch mit Vision-Sensoren ausstattet 

werden, wodurch sie optische Prüfungen vornehmen, 

um beispielsweise Unregelmäßigkeiten an der 

Werkstückoberfläche erkennen können. Zudem befähigen 

3D-Vision-Systeme Cobots, dreidimensional zu sehen, 

wodurch entweder Volumina geprüft oder geometrische 

Abweichungen festgestellt werden können. 

Der Automobilzuliefer Lear Corporation etwa setzt 

einen Roboterarm mit Vision-System in seiner Qualitätsprüfung 

ein: Ein UR5 von Universal Robots montiert 

dort mithilfe eines Schraubendreher-Aufsatzes Autositze 

auf Halterahmen. Dazu nimmt er täglich rund 8.500 

Bohrungen vor. Wenn an einem Sitz Schrauben fehlen, 

erkennt der Roboter dies mithilfe des Bildverarbeitungssystems. 

Er löst dann einen Alarm aus und sortiert das 

fehlerhafte Produkt aus. 

Für eine sichere Zusammenarbeit mit dem Menschen 

sind Cobots in der Regel mit entsprechender Sensorik 

ausgestattet. Die Cobots der eSeries von Universal 

Robots beispielsweise verfügen über einen integrierten 

Kraft-Momenten-Sensor. Dies ist auch für Anwendungen 

in der Qualitätsprüfung von Nutzen. Denn derart 

ausgestattet sind Roboter in der Lage, auftretende Kräfte 

zu erfassen und auszuwerten. Damit eignen sie sich 

neben Belastungstests auch für haptische Prüfverfahren, 

zum Beispiel an Bedienelementen wie Schaltern. Ihre 

Sensorik erlaubt ihnen nicht nur, die Funktionsfähigkeit 

des jeweiligen Elements zu beurteilen, sondern 

auch, gegebene Toleranzen zu berücksichtigen. 

Wie wichtig die richtige Sensorik für den Robotik-Einsatz 

in der Qualitätsprüfung ist, zeigt das Beispiel der 

Ariane Group. Am Standort Ottobrunn bei München entwickelt 

und produziert das Unternehmen Triebwerks - 

komponenten und Ventile für Weltraumfahrzeuge – mitunter 

auch die Schubkammern für die europäischen Trägerraketen 

Ariane 5 und 6. 

Bei einem Raketenstart gibt es in der Regel nur eine 

einzige Erfolgschance. Damit in den entscheidenden Sekunden 

alles glatt läuft, muss die zuständige Testabteilung 

eine einwandfreie Funktionalität der verarbeiteten 

Bauteile sicherstellen. Die Tests an den Schubkammern 


Incircuit-Funktionstestsysteme, 

Adaptionen, Kabeltester 

implizieren mitunter, dass 566 Einspritzelemente mit 

Kunststoffstöpseln versehen und verschraubt werden. 

Diese zeitraubende Arbeit führte lange Zeit ein Mitarbeiter 

händisch aus, da gängigen Automatisierungslösungen 

das nötige Feingefühl für die kleinteilige Arbeit 

fehlte. 

Heute bereitet ein UR5e von Universal Robots Raketen-Einspritzköpfe 

für Tests vor. Dank seines integrierten 

Kraft-Momenten-Sensors ist er in der Lage, die Einspritzelemente 

mit Kunststoffstöpseln zu bestücken 

und anschließend mit Messinghülsen zu verschrauben. 

Nach dem Testverfahren montiert der Roboterarm die 

Elemente wieder ab. 

Änderungen brauchen keinen Programmierer mehr 

Neben der Entlastung der Mitarbeiter bringen Cobots 

auch den Vorteil mit, dass sie sich leichter programmieren 

lassen. So sind auch Mitarbeiter ohne entsprechende 

Expertise in der Lage, Cobots Aufträge zuzuweisen. 

Dies geschieht beispielsweise bei Nordic Sugar, das in 

Schweden eine der größten Zuckerfabriken Europas betreibt. 

Circa 80.000 Zuckerrübenproben analysiert die 

dortige Testabteilung pro Jahr. Da das Einwiegen der Behälter 

sehr monoton ist, setzt Nordic Sugar schon seit 

1993 auf Roboter. Jedoch waren diese schwierig zu bedienen, 

sodass bei jeder Änderung ein Programmierer 

geholt werden musste. „Das war sehr kostenintensiv”, 

erklärt Bo Berghdahl, Leiter der Produktions- und Analyseabteilung 

bei Nordic Sugar. 

Das Unternehmen entschied sich daher für die kollaborative 

Robotertechnologie von Universal Robots. Heute 

befördern drei UR5-Roboter die zu analysierenden 

Zuckerbehälter von den Waagen zu den Filtern und 

bringen sie nach der Analyse wieder zurück. Nach einer 

erfolgreichen Risikobeurteilung dürfen die Cobots ohne 

Schutzumhausung neben den Mitarbeitern arbeiten. 

Diese können den Roboterarmen über das zugehörige 

Teach Panel selbst neue Aufträge zuweisen, wodurch 

der Prozess nun wesentlich günstiger ist. 

■ 

Testsysteme für elektronische Flachbaugruppen, 

Module und Geräte für die Qualitätssicherung 

Incircuit- und Funktionstest, Boundary Scan, 

Mehrfachnutzentest, Paralleltest (auch Flashen), 

Displaytest, EOL 

praxisnahe und anwenderfreundliche Testprogrammerstellung, 

hohe Prüfschärfe und Prüftiefe 

breitestes Spektrum an Produkten für das automatische 

Testen aus eigener Entwicklung 

Stand-alone und Inline-Einsatz 

manuelle und pneumatische Adaptionen 

Niederhaltersysteme für bis zu 1000 gefederte 

Kontaktstifte 

austauschbare Adapterplatten (Nadelbett) 

langlebig und geringe Folgekosten 

MCT192 Kabel- und Backplanetester mit 192 

Messkanälen 

Teststecker für viele gängige Kabel 

optionales Lochrasterfeld 

Prüfprogrammerstellung mit Autolern von einem 

 

REINHARDT 

System- und Messelectronic GmbH 

Bergstr. 33 D-86911 Diessen Tel. 08196 934100 Fax 08196 7005 

E-Mail: info@reinhardt-testsystem.de http://www.reinhardt-testsystem.de 

Erste Hilfe. 

Selbsthilfe. 

Beim Automobilzulieferer Lear Corporation erkennt ein kollaborierender 

Roboter mithilfe eines Vision-Systems, wenn ein Sitz fehlerhaft 

verschraubt ist, und sortiert diesen aus Bild: Universal Robots 

Wer sich selbst ernähren kann, 

führt ein Leben in Würde. 

brot-fuer-die-welt.de/selbsthilfe 


:: Produkte 

Qualität 4.0 im Fokus 

Mittelständische Unternehmen in ihrem Qualitätsmanagement unterstützen – 

das ist die Idee eines gemeinsamen Projekts des Fraunhofer-Instituts für 

Produktionstechnologie (IPT) und der Fachhochschule Südwestfalen. Die beiden 

Partner entwickeln dafür ein Qualität-4.0-Modell und ein Softwaretool. 

Als Ergebnis des Fraunhofer-Projekts „Qbility 

– Quality 4.0 Capability Determination 

Model“ soll ein Reifegradmodell erarbeitet 

werden, das die individuellen Anforderungen 

von KMU in ihren jeweiligen Unternehmensbereichen 

berücksichtigt. Die Forscher 

entwickeln auf Basis des Modells eine Software, 

die dem Unternehmen konkrete Maßnahmen 

empfiehlt, anhand derer es digitale 

Technologien in seine Prozesse integrieren 

Im Projekt Qbility 

werden KMU dabei 

unterstützt, digitale 

Technologien in ihre 

Prozessezu integrieren 

und so ihre Qualitätsstandards 

zu verbessern 

Bild: bakhtiarzein/ 

stock.adobe.com 

und so seine Qualitätsstandards verbessern 

kann. In Kooperation mit den Partnerunternehmen 

im Projektausschuss wird die Software 

in der industriellen Praxis validiert. 

Das Modell basiert auf einer generischen 

Roadmap, die dem KMU eine Maximallösung 

der Qualitätssicherung in einer Industrie 

4.0 aufzeigt. Sie beziffert Kosten und 

Nutzen neuer Technologien, die KMU praktisch 

in ihren Unternehmensprozessen einsetzen 

können. Anhand von Checklisten für 

jeden Unternehmensbereich werden der 

Status quo und der Bedarf zur Verbesserung 

des Qualitätsmanagements festgestellt. 

Dabei wird berücksichtigt, in welchem Funktionsbereich 

neue Technologielösungen eingesetzt 

werden sollen und welchen Zweck 

sie erfüllen. 

Auf Basis des Modells entwickeln die Projektpartner 

ein webbasiertes Softwaretool. 

Dieses Tool können Anwender für ihr Unternehmen 

zur Analyse und Orientierung nutzen, 

um den Reifegrad des eigenen Qualitätsmanagements 

zu bestimmen und Maßnahmen 

zur Weiterentwicklung abzuleiten. 

Die Potenziale neu eingesetzter Technologien 

für die Qualitätssicherung können damit 

auch von produzierenden KMU effizient 

und gewinnbringend ausgeschöpft werden. 

Das Forschungsprojekt hat eine Laufzeit von 

zwei Jahren und wird durch das Bundeswirtschaftsministerium 

gefördert. ■ 


Tief ins Glas geschaut 

Ein neuer Blasenprüfautomat, 

den Bi-Ber Bilderkennungssysteme 

speziell für einen Hersteller 

von Quarzglasprodukten gefertigt 

und programmiert hat, liefert 

die Daten für den optimalen 

Zuschnitt von Glasbarren. Der 

Kunde hat die Glasbarren in der 

Vergangenheit manuell geprüft. 

Der Zeitaufwand, der je nach 

Barrengröße und Zahl der zu untersuchenden 

Blasen stark variiert, 

ist mit Einführung des automatischen 

Messsystems um 

mehr als 90 % gesunken. Das 

optische Inspektionssystem des 

Berliner Unternehmens erreicht 

hohe, gleichbleibende Genauigkeit. 

Es detektiert und vermisst 

Blasen bis 50 μm Durchmesser 

und ermittelt die 3D-Koordinaten, 

sodass der Anwender anschließend 

die optimalen 

Schnittebenen für seine Quarzglasprodukte 

ermitteln kann, 

um Ausschuss zu minimieren. 

Das System ist für bis zu 500 kg 

schwere Glasbarren mit Kantenmaßen 

bis maximal 880 mm x 

630 mm x 450 mm ausgelegt. Es 

besteht aus einem stabilen 

Edelstahlschrank, der durch eine 

Lichtgitter-geschützte Öffnung 

mit einem Kran beladen wird. ■ 

Prüfgerät 

Elastomere im Belastungstest 

Zwei Prüfgeräte zur Prüfung von elastomeren Werkstoffen hat 

Hegewald & Peschke ausgeliefert. Neben der Qualitätssicherung, 

die vorwiegend die mechanische Belastbarkeit – Zugfestigkeit 

und Reißdehnung –untersucht, werden beide Prüfmaschinen 

auch in der Entwicklung eingesetzt. Die Mischungsund 

Verarbeitungsqualität der Blends als auch die Lebensdauer/Alterungsbeständigkeit 

sollen damit optimiert werden. In 

einem Fall handelt es sich um eine verlängerte Inspekt Duo 

5kN mit einer Prüfraumhöhe von 1325 mm. Sie ist ausgestattet 

mit einer motorisierten Normringprüfeinrichtung TH44–2, 

mit der O-Ringe gemäß der Normen 

DIN 53504, ASTM D412, ISO 5893, BS 

3704, ISO 4074, ISO 19671 geprüft 

werden. Im anderen Fall 

wurde eine Inspekt Table 10kN 

mit einem Keilspannzeug ausgeliefert 

für thermoplastische Elastomere. 

Die Zugfestigkeitsprüfung erfolgt 

materialabhängig nach DIN EN ISO 527 

und ISO 37. Ein Langwegdehnungsmessgerät 

kommt zum Einsatz, um die 

Anforderungen der ISO 527 zur E-Modulbestimmung 

zu erfüllen. 

■ 


Automatisierung 

Roboter hilft beim Messen 

Mit der R-Serie stellt Creaform 

ein neues Komplettpaket an automatisierten 

Lösungen für die 

Qualitätssicherung zur Verfügung. 

Sie besteht aus dem robotergeführten 

Scanner Metrascan-R 

Black Elite, zusätzlichen 

Modellen der 3D-Scan-CMM 

Cube-R sowie dem Softwaremodul 

VX Scan-R für den digitalen 

Zwilling. Der Metrascan-R Black 

Elite sorgt für eine sehr kurze Zykluszeit 

mit 45 blauen Laserlinien 

für einen hochdichten Scanbereich, 

der bis zu 1,8 Millionen 

Messungen pro Sekunde durchführt 

und Live-Netze erzeugt. 

Das System verfügt über eine 

Genauigkeit von 0,025 mm unter 

Fertigungsbedingungen, unabhängig 

von Instabilitäten, Vibrationen 

und Temperaturschwankungen. 

Es bietet eine 

Messauflösung von 0,025 mm, 

die hochdetaillierte Scans erzeugt, 

ungeachtet der Oberfläche, 

des Beschnitts, der geometrischen 

Eigenschaften oder des 

Blechmaterials. Die neue Software 

VX Scan-R für digitale Zwillingsumgebungen 

erlaubt Benutzern 

aller Erfahrungsstufen 

die einfache und schnelle Programmierung 

von Roboterpfaden 

sowie Optimierung der 

Sichtlinie des Robotiksystems. ■ 

Dichtheitsprüfungen 

Sieht Leckagen bei Transponder 

Das Differenzdruckprüfgerät Cetatest 515 von Ceta in der Variante 

„Verschlossenes Prüfteil, hochauflösend“ wurde speziell 

für die prozesssichere Dichtheitsprüfung kleinvolumiger Prüfteile 

und die Erkennung sehr geringer Volumenunterschiede 

entwickelt. Zum Einsatz kommt es etwa bei der Inline-Dichtheitsprüfung 

von RFID-Transpondern. Dabei werden hochempfindliche 

Drucksensoren und eine auf die Erkennung von 

geringsten Volumenunterschieden optimierte Messtechnik 

eingesetzt. So lassen sich in einem Volumen von 10 cm³ Volumenunterschiede 

von nur 0,03 cm³ prozesssicher auflösen. Der 

runde Transponder hat einen Durchmesser von 30 mm und ist 

6 mm hoch und soll bei einem Druck von 200 mbar wasserdicht 

sein. Für Wasserdichtheit wird häufig die industriell übliche 

Luftleckrate von 0,01 mbar*l/s (entsprechend 0,6 cm³/min) 

zugrunde gelegt. Das Außenvolumen 

des Transponders 

beträgt 4,24 cm³. Die 

konturnahe Prüfhaube hat 

ein Leervolumen von 5,28 

cm³. Grobleck- und Feinleckprüfung 

können mit Cetatest 

in einer Zeit von unter 3 

s durchgeführt werden. ■ 

Computertomografie 

Vereinfacht komplexe 

Volumendaten-Analysen 

Die Software Volume Inspect 

von GOM ermöglicht komplette 

Computertomografie-Datenanalysen 

in 3D aus jedem beliebigen 

CT, um die Bauteilqualität 

zu beurteilen und den Fertigungsprozess 

zu optimieren. Sie 

verwendet ein intelligentes Datenmanagementkonzept, 

das 

das Handling größerer Volumendatenpakete 

erleichtert 

und Auswerteprozesse beschleunigt. 

Die Software enthält 

eine Funktion für Volumendarstellungen, 

die das komplette 

Bauteil mit seinen 

innenliegenden 

Strukturen visualisiert. 

Darüber hinaus 

kann der Anwender 

das Objekt 

an jeder beliebigen 

Stelle schneiden 

und Schicht 

für Schicht ansehen. 

So lassen sich selbst kleinste 

Details prüfen und ausführliche 

Informationen über die Bauteilqualität 

gewinnen. Volume 

Inspect erkennt zudem automatisch 

Volumenfehler in Bauteilen 

wie zum Beispiel Lunker. 

Durch Überprüfung der Defektabmessungen 

einschließlich Volumen, 

Durchmesser und Abstand 

zur Außenhülle ermöglicht 

sie hochpräzise Qualitätsaussagen 

zum Bauteil. Zudem 

lassen sich CT-Volumendaten 

dimensionell auswerten. ■ 

Sensorik 

Automatiserte Inspektionen 

leicht gemacht 

Mit der neuen Sensorapp 

Quality Inspection auf den 

2D-Vision-Sensoren der Inspector 

P6xx Baureihe von 

Sick lässt sich die Inspektion 

von Produktion, Montage 

und Verpackung oder 

die Lokalisierung und Vermessung 

von Teilen automatisieren. 

Auch das Prüfen, 

Zählen und Messen 

von Produktmerkmalen 

stellt für die neue Sensorlösung keine Herausforderung dar. 

Werkzeuge zur Bildverarbeitung und -integration können nach 

Bedarf über einen Webbrowser konfiguriert und kombiniert 

werden. Der Anwender kann einfach Standard- und kundenspezifische 

Nova-Werkzeuge hinzufügen, um die Funktionalität 

zu erweitern. Kundenspezifische Werkzeuge sind benutzerdefiniert 

und ermöglichen die schnelle Lösung spezieller Inspektionsanforderungen. 

Der Inspector P62x, ein integriertes 

System aus elektronisch einstellbarer Optik und flexibler Beleuchtung, 

liefert sofort nach dem Auspacken hochwertige Bilder. 

Seine Funktionalität kann dank der wachsenden Anzahl 

von Nova-Tools und Sensoapps bei Bedarf durch kundenspezifische 

Entwicklungen erweitert oder ersetzt werden. 

■ 


:: Produkte 

Systeme für die Kunststoffbranche 

Das SKZ entwickelt und vertreibt nun auch Systeme für die zerstörungsfreie Prüfung. 

Dabei wird das in in vielen Forschungsvorhaben gewonnene Wissen in die neuen 

Lösungen für die Kunststoffindustrie transferiert. Die Kunden sollen dabei von ganzheitlichen 

Lösungen aus einer Hand profitieren. 

Nur durch fundiertes Kunststoffwissen und Gefühl für die vorliegende Fragestellung 

lässt sich ein ganzheitliches Prüfsystem anbieten, bei dem der Anwender keine 

Messdaten auswerten muss (links), sondern die pragmatischen Kennwerte erhält, 

die ihn eigentlich interessieren (rechts) Bild: SKZ 

Unter den Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung, die das SKZ 

anwendet, gehören Ultraschall-, Terahertz-, Mikrowellen- oder 

Röntgentechnik sowie die Thermografie oder Shearografie. Allen 

Verfahren ist gemein, dass die bloße Anwendung der Messtechnik 

an sich nicht zielführend ist und keinen Mehrwert für den Anwender 

liefert. 

„Erst die Referenzierung mit alternativen Methoden und die Ableitung 

einer anwendungsspezifischen Datenauswertung ermöglichen 

das Angebot einer zuverlässigen Prüfanlage“, sagt Giovanni 

Schober, Leiter der Abteilung für zerstörungsfreie Prüfung am SKZ. 

„Hierbei ist grundlegendes Kunststoffwissen und spezielles Wissen 

zur vorliegenden Fragestellung erforderlich. Dadurch können sicher 

und genau die pragmatischen Merkmale abfragt werden, die den 

Anwender in Realität auch interessieren.“ 

Das SKZ widmete sich in den vergangenen Jahrzehnten im Rahmen 

von zahlreichen Entwicklungsprojekten der Überführung von 

Rohdaten in Merkmale, wie zum Beispiel Geometrieinformationen, 

materialspezifische Eigenschaften, das Vorhandensein von herstellungs- 

und betriebsbedingten Fehlstellen oder Aussagen zum Aggregatszustand. 

Das Kunststoff-Institut in Würzburg legt besonderen Wert auf eine 

auf Dauer ausgelegte Betreuung und Wartung der Systeme. ■ 

Messtechnik 

Vereinfachte Strahlmessungen 

Mit dem kompakten optischen 

System Ophir Wide Beam 

Imager (WB-I) von MKS 

Instruments werden 

Messungen 

großer 

und 

divergenter 

Strahlen 

deutlich 

vereinfacht. 

Leistungsverteilung 

und Strahldurchmesser 

von VCSELs, LEDs, 

kantenemittierenden oder Faserlasern 

lassen sich damit in 

Kombination mit einem kamerabasierten 

Strahlprofilmessgerät 

präzise messen. Das WB-I bildet 

jede Strahlform (rund, linienförmig 

oder eckig) ab, die zu 

groß ist für einen konventionellen 

kamerabasierten Sensor. Es 

verfügt über eine Apertur von 

48 mm und 

erlaubt 

Einfallswinkel 

bis 

70 Grad. 

Die Strahlen 

treffen auf einem 

durchlässigen Diffusorschirm 

und werden von 

dort mit einer kalibrierten Optik 

erneut abgebildet, um ein vollständiges 

und präzises Bild der 

Intensitätsverteilung des Lichts 

zu erhalten. In Kombination mit 

kamerabasierten Strahlprofilmessgeräten 

eignet sich das 

WB-I für Messungen in der Entwicklung 

und Prüfung von 

VCSEL-basierenden Lidar-Systemen, 

Hochgeschwindigkeits- 

Netzwerklösungen, 3D-Sensoren, 

Autofokus- und Machine Vision-Lösungen. 

■ 

Multisensor-Koordinatenmessgerät 

Auch für große Bauteile 

Werth hat die Geräteserie Scopecheck FB DZ nach oben ausgebaut. 

Der verfügbare maximale Messbereich wurde für große 

Bauteile fast verdoppelt. Verfügbar sind nun Messbereiche von 

530 mm x 500 mm x 350 mm bis 2130 mm x 1000 mm x 

600 mm. Je nach Anwendung kann das passende Grundgerät 

ausgewählt und nach individuellen Bedürfnissen mit Sensoren 

ausgestattet werden. Zusätzlich lassen sich der Glastisch 

und die Durchlichteinheit mit wenigen Handgriffen demontieren. 

Dadurch ist es möglich, besonders schwere Messobjekte 

oder Vorrichtungen direkt auf den Messtisch aus Granit aufzulegen 

beziehungsweise zu montieren. Unterschiedliche Sensoren, 

beispielsweise der Werth Zoom mit integriertem Werth 

Laser Probe, der taktil-optische Contour Probe und konventionelle 

Scanning-Taster, können bei 

der der Baureihe Scopecheck FB 

DZ an zwei unabhängigen Sensorachsen 

genutzt werden. Während 

mit dem ersten Sensor 

an einer Pinole Messungen 

durchgeführt werden, befindet 

sich die andere Pinole außerhalb 

des Messbereichs in Parkposition. 

■ 


Flüssigkeitsmanagement 

Misst kleinste Durchflüsse 

Für die Kalibrierung kleinster 

Durchflüsse (< 0,1 ml/min) baut 

die Physikalisch-Technische Bundesanstalt 

(PTB) derzeit ein Kolbensystem 

zur volumetrischen 

3D-Messtechnik 

Durchflussbestimmung auf, bei 

dem oberhalb der Dichtung des 

vertikal verfahrenen Kolbens eine 

Flüssigkeit mit geringem 

Dampfdruck eingebracht werden 

kann. Die bei diesem Messprozess 

üblicherweise entstehenden 

Unsicherheiten durch 

thermische Einträge werden minimiert. 

Ein optischer Kanal ermöglicht 

über die Detektion der 

Höhe des Flüssigkeitspegels in 

zwei Sichtfenstern zusätzlich 

das Aufspüren von Undichtigkeiten 

im System. Dies ist vor allem 

von Interesse für Prüflaboratorien 

und Hersteller von 

Durchflussmessgeräten. ■ 

Effizient inspiziert mit Robot und KI 

Das Robotersystem Kitov One vereint Inspektions- und Bildverarbeitungstechnologie, 

Robotik und Künstliche Intelligenz in einem Gerät, 

das auf einen Bereich von 100 μm ausgerichtet ist. Die Technologie, 

die von Atecare vertrieben wird, kann verschiedene Materialien 

wie zum Beispiel Kunststoffe, 1D- und 2D-Barcodes, Beschriftungen 

(OCR, OCV), Schrauben, Steckverbinder sowie Anschlüsse inspizieren 

und darauf hin prüfen, ob Komponenten vorhanden sind 

und richtig verbaut wurden. Zudem übernimmt der Roboter die einfache 

Oberflächeninspektion aller sichtbarer Flächen eines Produkts. 

Einsetzen lässt 

sich das auf Standardkomponenten 

basierende 

Inspektionssystem 

überall dort, wo 

komplette Produkte 

hergestellt werden. Außerdem 

kann das System 

in bestehende Fertigungen 

eingebunden 

und an die Anforderungen 

unterschiedlichster 

Applikationen angepasst 

werden. Dabei 

eignet sich die Technologie 

gleichermaßen 

zur Zwischenprüfung 

während der Montage 

als auch zur Endkontrolle 

eines fertigen 

Produkts. 

■ 

Simulation 

Festigkeitsnachweis trotz 

Porenbildung 

Merkle & Partner ermöglicht 

Gießereien die 

Modellierung von Poren 

und Lunkern auf Basis 

von Simulationstechnologien, 

die um bildgebende 

Verfahren ergänzt 

werden. Dies war bis dato in herkömmlichen FEM-Systemen 

aufwändig und nicht wirtschaftlich abbildbar, was vor allem 

im Leichtbau eine Hürde für einen soliden Festigkeitsnachweis 

darstellt. Basis der Simulationen ist eine Software 

von Volume Graphics. Dabei werden Bauteile über Computertomografie 

(CT) komplett durchleuchtet. Aus den aufgenommen 

Projektionen rekonstruiert die Software ein dreidimensionales 

Volumen einschließlich aller Informationen über Materialien 

und Geometrien. So werden die Formteile bei Merkle & 

Partner durch eine CT schnittweise vermessen und als Volumenmodell 

aufbereitet. Mit netzfreien Lösungsalgorithmen 

(Immersed Boundary Solver) lassen sich unter Annahme eines 

rein linearelastischen Verhaltens die Spannungen des realen 

Bauteils bestimmen und bewerten. 

■ 

3D-Profilsensor 

Blaulicht für die Batterie-Inspektion 

Die drei neuen Linienprofilsensoren 

Gocator 

2430/2440/2450 mit blauem 

Laser von LMI bieten präzises 

3D-Scanning von glänzenden 

Metalloberflächen. 

Aufgrund seiner kürzeren 

Wellenlänge erzielt blaues 

Laserlicht beim Scannen 

spiegelnder Oberflächen eine 

bessere Leistung als rote 

oder grüne Laser. Ein blauer 

Laser erzeugt „sauberere“ 

Profile, das heißt weniger Laser-Speckle 

auf glänzenden 

Messobjekten und erreicht 

dadurch eine höhere Messgenauigkeit. 

Die drei neuen Modelle verfügen über die neue 

2-Megapixel-Imaging-Technologie, einen maßgeschneiderten 

eingebetteten Prozessor und eine optimierte Messoptik, die 

hohe Messfrequenzen bis zu 5 kHz und eine erhöhte Empfindlichkeit 

bei reflektierenden Messobjekten ermöglichen. Sie eignen 

sich besonders für Anwendungen wie die Inspektion von 

Elektroden-Batterien (Elektroden-Breitenmessung, Messung 

des Elektroden-Kantenprofils, Tab-Abstandsmessung), der Batterie-Zellassemblierung 

oder auch von flachen oder zylindrischen 

Batterieoberflächen. 

■ 


:: Quality World 

Mit einer Drohne verschaffen sich 

die Wissenschaftler einen Überblick 

über die gesamte Obstanlage. Zukünftig 

sollen die Kankheitssymp - 

tome direkt anhand der spektralen 

Signatur aus Drohnen- oder Satellitenbildern 

ermittelt werden 

Bild: Fraunhofer IFF/Uwe Knauer 

Intelligenter Obstanbau 

Mit Hyperspektralanalyse 

Schädlingen auf der Spur 

Mit Satellitenbildern und Hyperspektralanalyse detektieren Fraunhofer-Forscher den 

Krankheitsbefall von Apfel- und Birnbäumen aus der Luft. Für die Analyse der 

Krankheitssymptome nutzen sie Methoden des maschinellen Lernens. Aufwändige 

Vor-Ort-Beurteilungen und Laboranalysen könnten damit künftig entfallen. 

Der Autor 

René Maresch 

Presse und 

Öffentlichkeitsarbeit 

Fraunhofer IFF 

www.iff.fraunhofer.de 

Der Apfelanbau hat in Deutschland eine lange Tradition, 

ebenso wie in Polen, Italien und Frankreich. Mit 13,8 

Mio. t (Eurostat 2018) ist der Apfel nach Angaben des 

Statistischen Amts der Europäischen Union (Eurostat) 

die meistproduzierte Frucht in Europa. Weniger bedeutend 

ist der Birnenanbau. Beiden Obstkulturen gemein 

ist jedoch, dass sie unter weit verbreiteten Krankheiten 

leiden: Die Apfeltriebsucht und der Birnenverfall können 

zu kompletten Ernteausfällen befallener Bäume 

führen. Der wirtschaftliche Schaden ist immens. 

Verursacher der Erkrankungen sind Phytoplasmen. 

Insekten übertragen die zellwandlosen Bakterien, die 

als Parasiten im Baum heranwachsen. Dort besiedeln 

sie vor allem die Siebröhren. Um die Ausbreitung der Erkrankung 

zu verhindern, müssten gegen die Insekten 

prophylaktisch Insektizide eingesetzt werden. Die Phytoplasmen 

selber können bisher nicht direkt bekämpft 

werden. 

Der Krankheitsbefall lässt sich nur durch eine teure 

molekulare Analyse – eine Polymerase-Kettenreaktion 

(PCR) – feststellen. Alternativ nimmt geschultes Personal 

eine visuelle Bonitur vor, bei der jeder Baum einzeln 

untersucht wird. Symptome der Apfeltriebsucht sind 

Hexenbesen, vergrößerte Nebenblätter und eine vorzeitige 

Rotfärbung im Herbst, die durch einen Chlorophyllabbau 

hervorgerufen wird. Dann ist die Erkrankung aber 

schon weit fortgeschritten. Beim Birnenverfall gibt es 

keine typischen Symptome – nur eine Rotfärbung. 

Spektrale Signatur – Reflexionsverhalten verändert 

sich je nach Wellenlänge des Lichts 

Sinnvoll wäre es daher, wenn man den Abbau des Chlorophylls 

bereits im Sommer erkennen und so die Ausbreitung 

von Apfeltriebsucht und Birnenverfall verhindern 

könnte. An einer solchen Frühdiagnostik arbeiten 

Forscher am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und 

-automatisierung IFF in Magdeburg – und zwar 

gemeinsam mit dem Institut für Pflanzenforschung 

Alplanta aus Neustadt an der Weinstraße und Spatial 

Business Integration. Das Unternehmen aus Darmstadt 

befasst sich mit satellitenbildbasierten Dienstleistungen. 

Dabei setzen die drei Partner auf die Fernerkundung 

aus der Luft, konkret auf die Hyperspektralanalyse. „Bei 

diesem Verfahren wird Licht in Wellenlängen zerlegt. 

Weist eine Pflanze bei einer Blattprobe im Labor Symptome 

auf, so zeigt sich dies in bestimmten Wellenlängenbereichen 

deutlicher und früher als allein im sichtbaren 

Bereich. Bei einer kranken Pflanze wird mehr rotes 


Vermessung von Blattproben mit Hyperspektralkameras 

im Labor: Die Auswertung 

der Bilddaten durch maschinelles Lernen 

erlaubt Rückschlüsse auf zur Symptomerkennung 

besonders wichtige Wellenlängen. 

Sie ermöglicht so die Entwicklung 

von angepassten optischen Analysever - 

fahren für den Praxiseinsatz 

Bild: Fraunhofer IFF/Uwe Knauer 

als grünes oder blaues Licht reflektiert“, erläutert Dr. 

Uwe Knauer, Wissenschaftler am Fraunhofer IFF und Experte 

für maschinelles Lernen sowie der Analyse von 

Spektraldaten. Dies konnte in der ersten Projektphase 

durch Tests im Labor bereits er-folgreich nachgewiesen 

werden. 

Ergänzt wird die Methode durch satellitengestützte 

Multispektralaufnahmen. Mit den Satellitenbildern lassen 

sich große Obstanbauflächen erfassen. „Wir wollen 

die Hyperspektralaufnahmen und die Satellitenbilder 

kombinieren, um ein Früherkennungssystem aus der 

Luft zu etablieren. Mit der an einer Drohne befestigten 

Hyperspektralkamera erkunden wir eher kleinere Flächen 

wie eine einzelne Plantage“, sagt Knauer. Auch mit 

den Satellitenaufnahmen konnten die Forscherteams 

kranke und gesunde Bäume bereits voneinander unterscheiden. 

An der Drohne ist neben der Hyperspektralkamera 

ein Rechner montiert, der die Messdaten aufzeichnet 

und auf die Server überträgt. Die Aufnahmen werden 

mit geografischen Informationen verknüpft und 

kartiert. Das Ergebnis ist eine hyperspektrale Karte mit 

geographischen Koordinaten. Zu jedem Bildpunkt wird 

ein Spektrum geliefert, das im Anschluss analysiert 

wird. 

Digitale Bewertung mit Drohne 

und maschinellem Lernen 

Der Clou: Um die krankhaften Veränderungen der Pflanze 

anhand der digitalen multi- und hyperspektralen Signaturen 

zu erkennen, nutzen die Projektpartner Verfahren 

des maschinellen Lernens. Sie trainieren und kombinieren 

verschiedene statistische Modelle und neuronale 

Netze mit Hilfe der Ergebnisdaten aus der visuellen Bonitur 

und der molekularen Analyse. Die so entwickelten 

Algorithmen ermöglichen dann eine spezifische Detektion 

von Apfeltriebsucht und Birnenverfall. 

Im Herbst dieses Jahres standen Feldmessungen und 

Testflüge mit der Hyperspektraldrohne an, um im Anschluss 

sowohl Sensorik als auch Modellierungsverfahren 

optimieren zu können. Das Forschungsvorhaben 

wird von der Landwirtschaftlichen Rentenbank gefördert. 

Zum Projektende im Jahr 2022, so hoffen die Forscher, 

soll die Fernerkundungsmethode mittels Erfassung 

und Auswertung spektraler Daten Pflanzenschutzdiensten, 

Obstanbauern und Genossenschaften als 

Dienstleistung zur Verfügung stehen. 

■ 

Dieser Baum ist mit Apfeltriebsucht 

infiziert und zeigt die Symptome 

Rotlaubigkeit und Kleinfrüchtigkeit 

Bild: Wolfgang Jarausch/Alplanta 


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