End of errors.

Akustische Qualitätsendkontrolle - entscheidend für zuverlässige Produkte

In der modernen Fertigung - besonders in der Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der Elektrotechnik - gewinnt die akustische End-of-Line-Prüfung zunehmend an Bedeutung. Geräusche verraten oft frühzeitig, was klassische Prüfmethoden erst später entdecken: Produktionsfehler, Bauteilabweichungen oder Montagemängel.

Deshalb wird die End-of-Line-Prüfung durch eine akustische Bewertung mittels Körperschallanalyse ergänzt. Diese übernimmt zwei zentrale Aufgaben:

1. Sicherstellung der Qualität der verbauten mechanischen Bauteile
2. Überwachung der Lautstärke bzw. des akustischen Verhaltens des Prüflings

So wird nicht nur die Funktion, sondern auch die Qualität und Geräuschentwicklung zuverlässig bewertet - für ein umfassendes Prüfkonzept.

Warum akustische Endkontrolle unverzichtbar ist

Jedes technische System erzeugt charakteristische Schwingungen und Geräusche. Werden diese analysiert, lassen sich mechanische Unregelmäßigkeiten, Kontaktprobleme oder Lagerschäden sofort erkennen - noch bevor sie zu Ausfällen oder Reklamationen führen.

Durch den Einsatz von Körperschallsensoren und intelligenter Signalverarbeitung können Fehler erkannt werden, die rein optisch oder elektrisch nicht auffallen.

Ob Elektromotoren, Aktuatoren, Pumpen, Verbrennungsmotoren oder Getriebekomponenten: Die akustische Endkontrolle lässt sich flexibel an unterschiedliche Produkte und Prüfstände anpassen. Unser System erkennt selbst kleinste Abweichungen im Schwingungsverhalten - vollautomatisiert, in Echtzeit und mit hoher Reproduzierbarkeit.

Zur Messung des Körperschalls stehen verschiedene Sensoren zur Verfügung.

Die häufigsten sind:

- fest verschraubte Sensoren
- angepresste Sensoren
- berührungslose Sensoren
- Luftschall Sensoren

Bei den verschraubten und angepressten Sensoren haben sich IEPE /ICP Sensoren durchgesetzt.

Der Beschleunigungssensor kann entweder direkt auf der statischen Seite des Prüfstands oder auch an den hydraulischen Klemmen angeschraubt werden.

Bei den angepressten Sensoren benötigt man eine Zustelleinheit. Für diesen Einsatz hat die Reilhofer KG einen speziellen Pressing Device Sensor entwickelt. Dabei wurde er für einen idealen Frequenzgang optimiert. Der Sensor überzeugt durch besondere Langlebigkeit, einfache Kalibriermöglichkeit und Wartungsfreundlichkeit.

Alternativ können auch berührungslose Messmethoden wie Laservibrometer oder Mikrofone eingesetzt werden.

Mikrofone hingegen sind für die Qualitätssicherung nur eingeschränkt geeignet, da sie stark durch Umgebungsgeräusche beeinflusst werden können.

Falls Zustelleinheiten und berührungsloses Messen nicht in Frage kommen, hat man noch die Möglichkeit einen Sensor direkt auf die Welle zu integrieren. Dieser Drehbeschleunigungssensor ist auch geeignet Zahnflankenfehler zu detektieren.

Für eine zuverlässige Körperschallanalyse an Fahrzeugkomponenten sind meist ein bis zwei Sensoren ausreichend. Diese ermöglichen eine schnelle und präzise Beurteilung von Bauteilen im Rahmen der akustischen Qualitätssicherung.

Bei komplexen Strukturen, wie etwa bei Motoren, Getrieben oder Fahrwerkskomponenten, kann jedoch der Einsatz von bis zu acht Körperschallsensoren notwendig sein - insbesondere zur Erkennung und Differenzierung von verdeckten Geräuschquellen, Resonanzeffekten oder strukturgetragenem Lärm.

Um bestimmte akustische Auffälligkeiten zu erfassen, empfiehlt sich in vielen Fällen eine mehrachsige NVH-Messung. So lassen sich Schallphänomene erfassen, die nur in spezifischen Richtungen wahrnehmbar sind.

Wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl der optimalen Sensoranzahl und -platzierung - abgestimmt auf Ihre spezifische Prüfaufgabe, Bauteilgeometrie und Produktionsumgebung.

Feste Grenzwerte sind perfekt, um definierte Geräuschemissionen beispielsweise beim Zahneingriff oder zur Begrenzung des Drehzahl-Pegels zuverlässig zu erkennen. Doch nicht alle Fehler lassen sich im Voraus vordefinieren. Deshalb verwenden wir automatisch lernende, adaptive Grenzen, die sich dynamisch an die tägliche Produktion anpassen.

Diese Grenzen orientieren sich eng an den aktuellen Produktionsdaten und passen sich kontinuierlich weiter an. Um zu verhindern, dass sie unkontrolliert „entgleisen“, definieren wir eine absolute Obergrenze, die auf einer langfristigen Datenbasis - beispielsweise den letzten sechs Monaten - basiert. Sie berücksichtigt typische Schwankungen wie Werkzeugwechsel, Materialchargen oder Zulieferteile-Variationen.

Das Ergebnis: Ein robustes, lernfähiges System, das sowohl bekannte als auch unerwartete Fehler zuverlässig erkennt, ohne die Kontrolle zu verlieren - für mehr Sicherheit und Effizienz in Ihrer Produktion.

Die Ordnungsanalyse ist das leistungsstärkste Tool für drehzahlunabhängige Körperschallmessungen. Während sich die Drehzahl ändert, bleiben die Ordnungen im Spektrum an ihrer festen Position - nur die Amplituden (z.B. in m/s², g oder mV) verändern sich. Dadurch lassen sich enge Toleranzen festlegen, mit denen selbst kleinste Abweichungen im akustischen Verhalten zuverlässig erkannt werden - für präzise Diagnosen und Fehlererkennung.

Die Ordnungsanalyse ist ein hochwirksames Werkzeug, aber nur ein Baustein eines ganzheitlichen Qualitätssicherungssystems.

1. Verschiedene Fehler - unterschiedliche Signaturen:
Mechanische, elektrische oder akustische Fehler zeigen sich unterschiedlich. Manche Verfahren erkennen Lagerfehler besonders gut, andere sind effektiver bei Unwuchten oder Zahneingriffsproblemen.

2. Robustheit durch Redundanz:
Mehrere Verfahren erhöhen die Sicherheit bei der Fehlererkennung und minimieren das Risiko von False-Positives und False -Negatives.

3. Funktionale Anpassung an den Prüfling:
Was bei einem Verbrennungsmotor funktioniert, ist bei einem E-Motor oft irrelevant. Daher werden anwendungsspezifische Verfahren eingesetzt.

4. Kombinierte Bewertung:
Der eol-ANALYSER verwendet über 25 Verfahren, um ein umfassendes Bild zu liefern - vergleichbar mit einem Arzt, der durch vielfältige Tests eine genaue Diagnose stellt.

Eine präzise Drehzahlerfassung ist die Grundlage für eine exakte und zuverlässige Ordnungsanalyse. Die speedBOX ist deshalb ein unverzichtbarer Bestandteil des eolANALYSER. Sie wandelt verschiedenste Eingangssignale zuverlässig in ein sauberes TTL-Signal um - unabhängig von der Signalform. Durch ihre galvanische Trennung vom Prüfstandssignal garantiert sie höchste Signalqualität und Sicherheit. Die flexibel konfigurierbare speedBOX unterstützt eine Vielzahl von Anwendungen - von Allradantrieben bis hin zu Einzelmotorrädern. Ein zusätzlicher Ausgang ermöglicht die Steuerung weiterer Systeme, beispielsweise des Prüfstands oder zusätzlicher Messtechnik.

Die Prüfschritte passen sich exakt den spezifischen Messanforderungen des Prüflings an. Beim Durchfahren einer Rampe kann diese beispielsweise als ein einziger Prüfschritt oder in bis zu fünf Segmente unterteilt werden - jedes mit individuellen Prüfverfahren. Die Definition der Prüfschritte erfolgt flexibel über verschiedene Signale, wie digitalen Bitcode oder Drehzahl. Damit gewährleisten wir maximale Flexibilität und präzise Steuerung Ihrer Tests.

Die Rohdaten werden im standardisierten ASAM-ATFX-Format gespeichert. Dadurch sind sie problemlos in externen Anwendungen nutzbar und lassen sich einfach für Nachanalysen weiterverarbeiten - für maximale Flexibilität und effiziente Datennutzung.

Das integrierte Was-wäre-wenn-Analysetool in der Auswertung ermöglicht es, bereits getestete Prüflinge nachträglich mit neuen Grenzwerten zu bewerten. So lassen sich potenziell bessere Einstellungen identifizieren - ganz ohne erneute Tests auf dem Prüfstand. Damit erkennen Sie Optimierungspotenziale und verbessern Ihre Prozesse effizient und ressourcenschonend.

Mit der Auswertung des eol-ANALYSER erhalten Sie eine anschauliche Grafik zur Übersicht Ihrer Produktionsstabilität. So erkennen Sie potenzielle Abweichungen frühzeitig und können rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten - noch bevor Ausschuss entsteht. Für eine proaktive Qualitätssicherung und höhere Effizienz.

Die berechneten Ordnungsdateien für jeden Bauteiltyp können nahtlos in den eol-ANALYSER integriert werden. Auffällige Ordnungen im Prüfschritt lassen sich mithilfe der ROC-Berechnungen schnell und zuverlässig bewerten, sodass betroffene Bauteile zügig identifiziert werden können. Auch Anwender ohne spezielle NVH-Kenntnisse (Noise, Vibration, Harshness) sind in der Lage, fundierte Diagnosen durchzuführen. Die Methode ist sowohl offline in der Auswertung als auch vollautomatisch und in Echtzeit direkt am Prüfstand einsetzbar - der Prüfer erhält die Ergebnisse live auf dem Bildschirm

mehr über ROC

Mit dem eol-ANALYSER lassen sich verschiedene Analyseverfahren flexibel kombinieren, um spezifische Fehlerbilder präzise zu definieren. Die individuell erstellten Fehlerbeschreibungen werden sowohl am Prüfstand als auch in den Auswertungen in Klartext angezeigt. Diese benannten Fehler erscheinen zudem in den statistischen Berichten, sodass sofort erkennbar ist, welche Fehler am häufigsten auftreten. Diese wertvollen Erkenntnisse bilden die Grundlage für gezielte Maßnahmen zur kontinuierlichen Qualitätsverbesserung.

Alle während des Prüflaufs erfassten Daten werden in einer SQL-Datenbank gespeichert. Die Speicherung kann flexibel über längere Zeiträume erfolgen, je nach Bedarf und Anwendungsfall.

Die integrierte Auswertungssoftware ermöglicht eine umfassende Analyse sämtlicher Prüfschritte inklusive der verwendeten Verfahren und erzielten Ergebnisse. Verschiedene Statistikfunktionen stehen zur Verfügung - darunter etwa der Gesamtverlauf der Qualitätskennzahlen über definierte Zeiträume.

Auch spezifische Analysen, wie die Amplitudenhöhe einzelner Ordnungen über eine Vielzahl von Prüflingen, sind möglich. So lässt sich die Produktionsqualität einzelner Verzahnungen im Zeitverlauf gezielt nachvollziehen.

Für das Management bietet das integrierte Reporting-Tool eine effiziente Möglichkeit, zentrale Qualitätskennzahlen mit wenigen Klicks in einem übersichtlichen Bericht zusammenzufassen - ideal für schnelle und fundierte Entscheidungen.