Das Virtuelle Koordinatenmessgerät - VCMM
Messunsicherheitsermittlung mit Hilfe des VCMM bei DAkkS Kalibrierungen und WerkskalibrierungenDas Virtuelle Koordinatenmessgerät (VCMM) ist eine herstellerunabhängige Software, die von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) gepflegt und in Kooperation mit Messgeräteherstellern und Anwendern weiterentwickelt wird.
Das Virtuelle Koordinatenmessgerät stellt einen digitalen Zwilling zu einem realen Koordinatenmessgerät dar. Der digitale Zwilling wird zur Messunsicherheitsbestimmung für komplexe Messaufgaben, durch numerische Simulation verwendet. Die Messunsicherheitsermittlung mit Hilfe des VCMM wird seit 2003 auch von DAkkS-akkreditierten Laboratorien angewendet.
Im Zuge der fortschreitenden Entwicklung von Koordinatenmessgeräten und dem stetigen Bedeutungsgewinn in der digitalisierten Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft werden stetig Überarbeitungen der bestehenden VCMM Modelle vorgenommen. Das VCMM verwendet die Monte-Carlo-Methode zur numerischen Simulation von Messunsicherheiten.
Die Monte-Carlo-Methode ist ein Verfahren aus der Stochastik, bei dem wiederholt Zufallsstichproben einer Verteilung mithilfe von Zufallsexperimenten gezogen werden. Ziel ist es, analytisch nicht oder nur aufwendig lösbare Probleme mithilfe der gezogenen Stichproben numerisch zu lösen. Die Monte-Carlo-Methode wird in vielen Bereichen eingesetzt, um Probleme mit statistischem Verhalten, wie zum Beispiel Messunsicherheiten zu simulieren.
Diese Methode ermöglicht es, unter Berücksichtigung vieler Einflüsse, messaufgabenspezifische Unsicherheiten anzugeben. Bekannte Einflüsse sind statische Geometrieabweichungen wie translatorische und rotatorische Abweichungen, thermische Geometrieabweichungen wie Längenausdehnung von Verfahrachsen und Maßstäben, Antastabweichungen wie Taststifteinflüsse, Radiusabweichungen der Tastkugel, Ortsabweichungen bei Mehrfachtastern, Werkstückeinflüsse wie Rauheiten, Welligkeiten, Isotrope und anisotrope Ausdehnungskoeffizienten oder Formabweichungen der Bauteile um hier nur einige der Faktoren zu nennen.
Durch die nachhaltige Forschung werden immer mehr, bisher unberücksichtigte Unsicherheitseinflüsse mathematisch beschrieben, welche in die Algorithmik und Berechnungsmodelle integriert werden.
Die VCMM Software stellt Schnittstellen bereit, über die die herstellerspezifische Anwendersoftware der Messgeräte, mit dem VCMM kommunizieren und die Parameter für die numerischen Simulationen übergeben werden.
Die QS Grimm GmbH nutzt den Softwarestand VCMM2 in Verbindung mit Quindos.
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