Prüfen

Prüfen – Qualitäts­sicherung durch präzise Kontrolle

Von einfachen Messungen bis zu komplexen Vision-Systemen: Moderne Prüftechnologie sichert Qualität, minimiert Kosten und steigert die Wettbewerbsfähigkeit in der industriellen Produktion.

Was verbindet einen Qualitätsprüfer, einen Materialwissenschaftler und einen Automatisierungstechniker? Sie alle prüfen. Der Begriff stammt aus dem Lateinischen und bezeichnet ein Verfahren zur Feststellung von Kenntnissen, Fertigkeiten oder Leistungen durch bestimmte Aufgabenstellungen oder Messungen [1]. In der Industrie entscheidet die Qualität der Prüfprozesse über die Funktionalität, Zuverlässigkeit und Marktakzeptanz von Produkten. Für Unternehmen bedeutet effizientes Prüfen daher einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

Was bedeutet Prüfen in der Industrie?

In der industriellen Fertigung sind Prüfvorgänge ein zentraler Prozessschritt. Dabei untersuchen Fachkräfte oder automatisierte Systeme die Produkte auf ihre Qualität, Vollständigkeit und Funktionalität. Die Ergebnisse dieser Prüfungen entscheiden über Auslieferung, Nacharbeit oder Ausschuss und beeinflussen somit die Wirtschaftlichkeit der Produktion maßgeblich.

Moderne Prüfsysteme arbeiten mit höchster Präzision. Sie kontrollieren Produkte mittels verschiedener Techniken wie dimensionale Messungen, Oberflächeninspektionen, Funktionsprüfungen oder Dichtheitskontrollen. Je nach Anforderung kommen vollautomatische, halbautomatische oder manuelle Verfahren zum Einsatz.

Ein zentrales Element vieler Prüfsysteme ist die 100-Prozent-Kontrolle. Das bedeutet, dass jede einzelne Einheit einer Produktionscharge vollständig anhand definierter Prüfmerkmale untersucht wird. In der DIN 55350-17 wird diese Methode als Qualitätsprüfung an allen Einheiten eines Prüfloses definiert [2]. Diese umfassende Prüfstrategie gewährleistet maximale Produktsicherheit.

Prüf­verfahren im Detail

Die industrielle Qualitätskontrolle lässt sich in verschiedene Kategorien einteilen:

  1. Dimensionale Prüfung
    Kontrolle von Maßen, Toleranzen und geometrischen Eigenschaften
  2. Oberflächenprüfung
    Inspektion auf Kratzer, Einschlüsse oder Farbabweichungen
  3. Funktionsprüfung
    Test der vorgesehenen Produktfunktionen
  4. Materialprüfung
    Analyse der Materialeigenschaften und -zusammensetzung
  5. Thermische Prüfung
    Erfassung und Bewertung von Temperaturverläufen oder Wärmeverteilungen

Gerade bei Prozessen, in denen Temperatur eine zentrale Rolle spielt, – etwa beim Schrumpfen, Versiegeln oder Aushärten von Materialien – ist die thermische Prüfung essenziell. Mithilfe dieser Prüfung können Überhitzungen, ungleichmäßige Erwärmungen oder thermische Schwachstellen im Produkt frühzeitig erkannt werden.
Besonders in der Automatisierungstechnik sind präzise Prüfmethoden entscheidend. Hier muss jede Eigenschaft exakt gemessen werden, um die Funktion des Gesamtsystems zu gewährleisten. Moderne Prüftechnik nutzt daher Sensoren, Kameras und ausgeklügelte Auswertungsalgorithmen [3].

PrüfverfahrenAnwendungs­bereichTechnologie (exemplarisch)Vorteile
Dimensionale MessungMaß- und FormprüfungKoordinatenmessgeräte, LasermessungHohe Genauigkeit, objektive Ergebnisse
Visuelle InspektionOberflächenprüfung, VollständigkeitKamerasysteme, Vision-SensorenSchnelle Prüfung, detaillierte Dokumentation
DichtheitstestVersiegelte Komponenten, BehälterDruckluft, VakuumtestsZuverlässiger Nachweis von Leckagen
TemperaturmessungWärmeentwicklung, MaterialverhaltenThermosensoren, WärmebildkamerasKontaktlose Prüfung, Echtzeitüberwachung
FunktionstestEndproduktqualitätAutomatisierte TestsystemeRealitätsnahe Prüfung, umfassende Bewertung

Die Auswahl der richtigen Prüftechnik hängt von verschiedenen Faktoren ab. Optische Systeme kontrollieren Oberflächen und Vollständigkeit, während Sensoren physikalische Größen wie Temperatur oder Druck erfassen. Zerstörende Prüfungen ermöglichen tiefe Einblicke in die Materialeigenschaften, eignen sich jedoch nur für Stichproben.

Moderne Prüf­technologien

Die Qualitätskontrolle hat sich durch technologische Innovationen grundlegend verändert. Während früher die manuelle Inspektion im Mittelpunkt stand, setzen Unternehmen heute auf automatisierte und digitalisierte Prüfsysteme.

Vision-Systeme und optische Inspektion

Die industrielle Bildverarbeitung macht Maschinen „sehfähig”. Mit Kameras, Sensoren und intelligenter Software werden Objekte erfasst, geprüft und ausgewertet. Industrie-PCs sind dabei das Herzstück und verarbeiten große Datenmengen in Echtzeit.

Vision-Systeme bieten entscheidende Vorteile:

  • Null-Fehler-Produktion durch präzise optische Kontrolle
  • Schnelle und zuverlässige Prüfung großer Stückzahlen
  • Kostensenkung durch Automatisierung manueller Inspektionen
  • Flexible Anpassung an verschiedene Produktvarianten
  • Lückenlose digitale Dokumentation aller Prüfergebnisse

Moderne Kamerasysteme zur Positionskontrolle verwenden hochauflösende Industriekameras mit bis zu 64+ Megapixeln, spezialisierte LED-Beleuchtung und leistungsfähige Bildverarbeitungsrechner. Die Software umfasst Echtzeit-Algorithmen zur Objekterkennung und KI-Module für Deep Learning [4].

Sensorik für präzise Messungen

Für präzise Temperaturmessungen in industriellen Anwendungen werden Temperatursensoren wie PT100, PT1000 und NTC eingesetzt. Die Temperatur wird eindeutig dem gemessenen Widerstand zugeordnet, was eine kontinuierliche Messung und Weiterverarbeitung in Steuerungen ermöglicht [5].

Der Praxisleitfaden zur industriellen Temperaturmessung beschreibt verschiedene Messverfahren:

  • Kontaktmessung (z. B. Thermoelemente, PT100, NTC):
    Bietet hohe Genauigkeit und misst direkt am Bauteil, erfordert jedoch eine physische Montage

  • Kontaktlose Messung (z. B. Pyrometer, Wärmebildkamera):
    Ermöglicht eine schnelle Prüfung bewegter oder gefährlicher Teile, ist jedoch abhängig vom Emissionsgrad der Oberfläche [6]

  • Für lange Distanzen eignen sich verteilte faseroptische Temperaturmesssysteme (DTS)

  • Zur punktgenauen Messung dienen kalibrierte Thermistore oder Thermoelemente

Statistische Prozess­kontrolle (SPC)

Die statistische Prozesskontrolle (SPC) ist eine datenbasierte Methode zur Überwachung, Steuerung und Verbesserung von Fertigungsprozessen. Die Echtzeit-SPC reduziert die Variabilität, verbessert die Produktqualität und minimiert den Ausschuss [7].

 

Laser-Prüfgerät

Prüfen bei BERNING: Maß­geschneiderte Lösungen für komplexe Anforderungen

Die BERNING Maschinenfabrik hat sich auf maßgeschneiderte Prüfsysteme spezialisiert. Das Unternehmen entwickelt und fertigt Maschinen, die exakt auf die individuellen Bedürfnisse seiner Kunden zugeschnitten sind.

Das Portfolio im Bereich Prüftechnologie umfasst:

1.

Form-, Lage- und Maß­prüfung

Bei der Form- und Maßprüfung werden alle relevanten geometrischen Eigenschaften eines Bauteils kontrolliert. Dazu zählen die Ermittlung von Form- und Lagetoleranzen sowie Soll-Ist-Vergleiche [8]. BERNING entwickelt hierfür spezialisierte Prüfsysteme mit hochpräzisen Messverfahren, die selbst kleinste Abweichungen zuverlässig erkennen.

2.

Voll­ständigkeits­prüfung

Die Vollständigkeitsprüfung ist ein entscheidendes Element der Qualitätssicherung. Sie stellt sicher, dass alle erforderlichen Komponenten vorhanden sind und korrekt montiert wurden. BERNING setzt hierfür auf intelligente Kamerasysteme, die selbst komplexe Baugruppen zuverlässig prüfen können.

3.

Dichtheits­prüfung

Für versiegelte Komponenten oder Behälter ist die Dichtheit oft ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. BERNING entwickelt maßgeschneiderte Dichtheitsprüfungsanlagen, die selbst kleinste Leckagen durch Druckluft- oder Vakuumtests aufspüren. Diese Prüfverfahren eignen sich sowohl für medizintechnische Produkte als auch für Anwendungen in der Verpackungs- und Industrieproduktion.

4.

Temperatur­prüfung

Die Temperaturprüfung kann entweder mit hochsensibler Sensorik oder mit Wärmebildkameras erfolgen. Diese kontaktlosen Messverfahren erlauben die Prüfung der thermischen Eigenschaften, ohne das Produkt zu beeinträchtigen. BERNING integriert diese Technologien nahtlos in Produktionslinien, um eine kontinuierliche Qualitätsüberwachung zu gewährleisten.

5.

Positions­prüfung

Die exakte Positionierung von Komponenten – beispielsweise eines Sleeves auf einem Produkt vor dem Schrumpfen – erfordert hochpräzise Kontrolltechnik. BERNING setzt hierfür auf eine Kombination aus Sensorik, Kameras und Vision-Sensoren, um auch komplexe Positionsbeziehungen zuverlässig zu überprüfen.

Prüfen als integrierter Prozess

Die moderne Qualitätssicherung verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz. Anstelle isolierter Prüfschritte am Ende der Produktion werden Prüfprozesse direkt in die Fertigungslinie integriert. Diese Inline-Prüfung bietet erhebliche Vorteile:

  • Sofortige Erkennung von Abweichungen
  • Minimierung von Ausschuss und Nacharbeit
  • Kontinuierliche Prozessoptimierung
  • Lückenlose Dokumentation aller Qualitätsparameter

Wussten Sie schon? Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist eine wichtige Methode, um mögliche Fehlerquellen im Produktionsprozess zu identifizieren und zu bewerten, besonders in der Entwicklungsphase [9].

Heraus­forderungen der industriellen Prüfung

Die Qualitätskontrolle in der industriellen Fertigung sieht sich ständig wachsenden Anforderungen gegenüber:

  1. Miniaturisierung: Immer kleinere Bauteile erfordern eine höhere Prüfpräzision
  2. Materialvielfalt: Unterschiedliche Materialien erfordern spezielle Prüftechniken
  3. Variantenreichtum: Flexible Prüfsysteme müssen verschiedene Produktvarianten verarbeiten können
  4. Dokumentationspflicht: Jeder Prüfschritt muss zuverlässig dokumentiert werden

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind innovative Lösungsansätze und Expertise in der Prüftechnik gefragt.

Prüf­technik-Expertise BERNING

Die BERNING Maschinenfabrik vereint jahrzehntelange Erfahrung mit innovativen Technologien. Jedes Prüfsystem wird individuell konzipiert und auf die spezifischen Anforderungen des Kunden abgestimmt. Dabei spielen Faktoren wie Taktzeit, Prüfumfang und Integration in bestehende Produktionslinien eine entscheidende Rolle.

Prüfmittelauswahl
Die richtigen Messgeräte und Sensoren sind entscheidend für die Präzision und Zuverlässigkeit der Prüfung. BERNING berät seine Kunden umfassend bei der Auswahl optimaler Prüfmittel.

Prüfumfang
Je nach Produkt und Anwendungsfall muss entschieden werden, ob eine 100-prozentige Prüfung notwendig ist oder ob eine statistische Prüfung ausreicht. BERNING analysiert Risiken und Anforderungen und leitet daraus die ideale Prüfstrategie ab.

Prüfzeitpunkt
Durch die Integration von Prüfprozessen an strategisch wichtigen Punkten der Produktionslinie wird Ausschuss minimiert und die Ressourcennutzung optimiert. BERNING gestaltet durchgängige Prüfkonzepte von der Wareneingangs- bis zur Endprüfung.

Automatisierung
Der Grad der Automatisierung hat Einfluss auf den Durchsatz, den Personalaufwand und die Prüfkonstanz. BERNING entwickelt skalierbare Automatisierungslösungen, die mit dem Unternehmen mitwachsen.

Vom Konzept zum maß­geschneiderten Prüf­system

Der Weg zu einem solchen System von BERNING folgt einem bewährten Prozess:

Analyse der Anforderungen
Zunächst werden alle technischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfasst. Welche Parameter sollen geprüft werden? Welche Stückzahlen sind geplant? Welche Qualitätsstandards müssen eingehalten werden?

Konstruktion und Fertigung
Nach Freigabe des Konzepts beginnt die Detailkonstruktion. Dabei wird jedes Element der Anlage präzise ausgelegt und anschließend in der hauseigenen Fertigung produziert.

Installation und Inbetriebnahme
Die fertigen Komponenten werden zu einem Prüfsystem zusammengefügt und umfassend getestet. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme erhält der Kunde eine ausführliche Einweisung.

Die Zukunft der Prüf­technik

Die Prüftechnik entwickelt sich kontinuierlich weiter. Neue Technologien und Anforderungen prägen die Branche:

  • Künstliche Intelligenz
    optimiert Prüfprozesse und erkennt auch komplexe Fehlermuster
  • Digitale Zwillinge
    simulieren und verbessern Prüfabläufe bereits in der Konzeptionsphase
  • Modulare Systeme
    ermöglichen höchste Flexibilität bei wechselnden Produktvarianten
  • Edge Computing
    beschleunigt die Datenauswertung und reduziert Latenzzeiten
  • Vernetzte Prüfstationen
    schaffen durchgängige Qualitätssicherungsketten

BERNING bleibt an der Spitze dieser Entwicklungen. Das Unternehmen investiert kontinuierlich in Forschung und Entwicklung, um seinen Kunden stets die optimale Lösung bieten zu können.

Effizientes Prüfen als Wettbewerbs­vorteil

Effiziente Prüfprozesse schaffen entscheidende Vorteile:

  1. Höhere Produktqualität durch präzise Fehlererkennung
  2. Geringere Kosten durch Minimierung von Ausschuss und Reklamationen
  3. Verbesserte Prozesssicherheit durch kontinuierliche Überwachung
  4. Schnellere Markteinführung durch optimierte Entwicklungsprozesse
  5. Umfassende Dokumentation für Audit- und Zertifizierungsanforderungen
  6. Nachhaltige Ressourcennutzung durch Vermeidung von Ausschuss

Mit einem maßgeschneiderten Prüfsystem von BERNING lassen sich diese Vorteile voll ausschöpfen. Das Unternehmen berät seine Kunden umfassend und entwickelt Lösungen, die genau auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

Prüfen bei BERNING: Ihr Partner für Erfolg

Die BERNING Maschinenfabrik versteht sich als Partner in der Qualitätssicherung. Das Unternehmen begleitet seine Kunden von der ersten Idee bis zum fertigen Prüfsystem und darüber hinaus. Mit tiefem Verständnis für unterschiedlichste Prüfprozesse und jahrzehntelanger Erfahrung schafft BERNING Lösungen, die überzeugen.

Ob Form-, Lage- und Maßprüfung, Vollständigkeitskontrolle, Dichtheitstest, Temperaturmessung oder Positionskontrolle – BERNING bietet die passende Technologie für jede Herausforderung.

Wer mehr über die Möglichkeiten moderner Prüfsysteme erfahren möchte, erhält bei BERNING kompetente Beratung und maßgeschneiderte Lösungen. Für jeden Prüfprozess, für jede Anforderung, für jeden Kunden.

Quellen

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