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„Miss was Gscheit’s“ – Digitale Messtechniken im Einsatz

What gets measured, gets managed” ist ein bekanntes Zitat, das dem österreichisch-amerikanischen Ökonomen und Management-Vordenker Peter Drucker zugeschrieben wird. Sensoren, Aktoren und zahlreiche (digitale) Tools haben die Anzahl der Mess-Parameter und KPIs im produzierenden Bereich stark erhöht – und schaffen damit neue Steuerungsmöglichkeiten.

Digitale Messtechnik ist folglich ein Thema, das die Industrie beschäftigt. Daher wurde das Thema im März 2021 im Rahmen eines Technology Insights der Plattform Industrie 4.0 aufgegriffen. Als Inputgeber eingeladen wurden Robert Holzer von RECENDT, dem Research Center for Non-Desctructive Testing in Oberösterreich und Thomas Reischer von Metadynea Austria in Krems.

Wozu zerstörungsfrei testen?

Um die Qualität eines industriellen Produkts, z.B. einer Kurbelwelle, zu messen, geht man traditionell wie folgt vor: Man holt sich eine oder mehrere Kurbelwellen aus dem Produktionsprozess heraus, zersägt diese und überprüft anschließend deren Eigenschaften. Der Nachteil dieses Prozesses liegt auf der Hand: Kurbelwellen zu zersägen und zu überprüfen kostet Zeit und führt zum Verlust der Stichprobe.

Um diese Nachteile zu vermeiden existiert das „zerstörungsfreie Testen,“ mit dem sich das Forschungsunternehmen RECENDT beschäftigt: Anstatt des Zersägens der Kurbelwelle können beispielsweise Ultraschallsignale die gewünschten Eigenschaften überprüfen. Die Qualität einer Schweißung, die Mindest-Schichtstärke einer Lebensmittelverpackung oder die vorgeschriebene Stärke des Coatings von Tabletten – all diese Dinge können mit Hilfe akustischer und optischer Technologien gemessen und somit gesteuert werden.

In der Industrie kann viel mehr gemessen werden, als man im ersten Augenblick annehmen würde: Während die Messung von Zeit, Druck oder Temperatur schon lange etabliert ist, kann die Messtechnik heute zusätzliche Sinne aktivieren und mit Hilfe moderner Techniken (z.B. mit Laser-Ultraschall, mit photoakustischer Tomografie oder mit der Raman-Spektroskopie) den Produktionsprozess optimieren.

Mit Hilfe zerstörungsfreier Echtzeitmessungen und der Analyse der dadurch generierten Daten können Unternehmen somit – primär durch die Einsparungseffekte aus optimierten Prozessen –  real Geld sparen und gleichzeitig die Qualität ihrer Produkte verbessern.

Robert Holzers Vortrag zum 8. Technology Insight am YouTube-Channel der RECENDT GmbH

Angewandte Messtechnik in der chemischen Industrie

Metadynea Austria ist ein Unternehmen mit einer langen Geschichte: Seit 1948 produziert man in Krems verschiedene Chemikalien, darunter Leime, Kunstharze oder Flammschutzmittel. Langfristige unternehmerische Tätigkeit erfordert konstante Qualitätsverbesserung und wird bei Metadynea Austria unter anderem mit Hilfe verschiedener Messtechniken sichergestellt.

So wurde vor kurzem die vollautomatisierte Prozesskontrolle mittels Infrarotspektroskopie bei Metadynea Austria eingeführt, ein Projekt, auf das Hr. Reischer in seinem Vortrag näher einging. Ziel des Projekts war es, den Analyseaufwand für die Prozessüberwachung bei der Herstellung von Harzen auf ein Minimum zu reduzieren. Dafür wurden unterschiedliche Installationen durchgeführt – um Daten und Informationen zu gewinnen und zu analysieren.

Eingeführt wurde auch ein „Process Analytical Technology“-System (PAT-System), welches die Produktqualität mit Hilfe der zeitgerechten Messung (z.B. während der Verarbeitung) kritischer Qualitäts- und Leistungsattribute verbessert. Wichtig bei der Arbeit mit dem PAT-System sind insbesondere der Einsatz von Referenz-Zielgrößen und die kontinuierliche Validierung jeder Charge.

Ein zentrales Element beim Einsatz digitaler Messtechniken in der Praxis ist insbesondere das Thema Change Management: Vielen Menschen liegt das Motto „Wer viel misst, misst Mist“ näher als Peter Drucker. Es benötigt daher neue Denkansätze, viel Zeit und das Vertrauen der MitarbeiterInnen in neue Methoden, damit diese sinnvoll eingesetzt werden können. Vertrauen entsteht durch den domänenübergreifenden Austausch und dieser ist notwendig, um nachhaltige Veränderungen zu erzielen.

Messtechnik in weiteren Industrien

Die Sensorik ist ein Schlüssel zu Industrie 4.0 und digitale Messtechnik spielt eine zunehmend wichtige Rolle in der Produktion. In unterschiedlichen Branchen sind verschiedene Sensor-Arten und Technologien im Einsatz – so kommen z.B. beim Plattform-Mitglied voestalpine Diagnose- und Überwachungstechnologien bei Bahnsystemen und Gleisanlagen zum Einsatz, wie im Video unten ersichtlich.

Technology Insights der Plattform Industrie 4.0

Die Technology Insights der Plattform Industrie 4.0 beleuchten aktuelle und spezifische Entwicklungen zu Zukunftstechnologien, die für den produzierenden Bereich relevant sind. Sie sind ein Format der ExpertInnengruppe Neue Geschäftsmodelle und sind für alle Mitglieder der Plattform Industrie 4.0 zugänglich. Sollte Ihr Unternehmen Mitglied, aber nicht auf dem Verteiler der ExpertInnengruppe Neue Geschäftsmodelle sein, melden Sie sich gerne bei michael.fellner@plattformindustrie40.at.

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Foto von William Warby auf Unsplash

Michael Fellner