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Die Sprache des Ingenieurs

(v.l.n.r.) Dipl.-Ing. Bernhard Heil; Dipl.-Ing. Martin Trump; Prof. Dr.-Ing. Rupert Zang

Bauteiloptimierung – um den aktuellen Stand und wichtige Veränderungen der internationalen Normung für die Erstellung und Interpretation von technischen Zeichnungen ging es bei der Veranstaltung „Präzisionsbauteile eindeutig definieren“ am 01. Juni 2017. Diese zehnte Veranstaltung der Reihe „Industrie trifft Hochschule“ (ITH) von der Hochschule Pforzheim und der Cluster-Initiative für Präzisionstechnik „Hochform“ (WSP) brachte Fachleute aus Unternehmen mit Professoren und Mitarbeitern der Hochschule Pforzheim zusammen.

Mit über 140 Gästen war der Hörsaal der Hochschule Pforzheim voll, das Thema stieß auf sehr großes Interesse. Das ist kein Wunder, schließlich ist die Konstruktionszeichnung die Grundlage für die Perfektion von Bauteilen und Bauteilgruppen. Sie ist im Fertigungsprozess das zentrale Dokument und der Garant für die Fertigung eines funktionsfähigen Produktes. Damit sie dies leisten kann, muss die Sprache der technischen Zeichnung universell verständlich sein. Für diese Verständlichkeit sorgen anerkannte Regeln, die ISO-Normen. Die Beiträge spannten den Bogen von neuesten Vereinbarungen der internationalen Normen und deren Auswirkungen bis hin zur Umsetzung im Unternehmen.

Herausforderungen und Lösungsansätze in der ISO-GPS-Normenwelt
Nach wie vor sind circa 80% aller technischen Zeichnungen fehlerhaft und missverständlich. Oft ist für den Hersteller eines Bauteils die Bemaßung nicht eindeutig, die technische Zeichnung gibt die Präzision, Funktionsanforderung und Qualität des Produktes nicht hinreichend wieder. Die fertigungstechnischen Probleme, die daraus entstehen, finden ihren Gipfel nicht selten in funktionsunfähigen Bauteilen. Um die Produktionsanforderungen einhalten zu können, nehmen die Unternehmen teure Qualitätssicherungssysteme zur Hilfe. Das macht deutlich, wie wichtig internationale Zeichnungsnormen sind, die alle gleichermaßen verstehen können. „Die internationalen Normen sollte jeder kennen, der Zeichnungen erstellen, lesen, Teile herstellen und prüfen muss. Nur so lassen sich Fehlinterpretationen vermeiden“, erklärte der Experte Dr.-Ing. Rupert Zang, Professor im Fachbereich Maschinenbau. Eine klare Symbolik und weniger Text steht für weniger Übersetzungsfehler – dieser Satz verdeutlicht, um was es im ISO-GPS-Normensystem (Geometrische Produktspezifikation) geht – die Optimierung des gesamten Fertigungsprozesses hängt davon ab. Das ISO-GPS-Normensystem unterliegt ständigen Veränderungen und Anpassungen, die mit der fortschreitenden Globalisierung einhergehen. Der Prozess von der Zeichnung bzw. Konstruktion zum fertigen Produkt liegt heute oft nicht mehr nur in „einer“ Hand. Die damit eingebundenen Konstrukteure, Hersteller, Kunden, Lieferanten und Lizenzpartner sitzen zum Teil in unterschiedlichen Ländern. In vielen Fällen kennen sich die Mitarbeiter der Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung nicht und haben keinen direkten Kontakt zueinander. Die jüngsten Änderungen der internationalen Normen beinhalten zum einen eine neue oder stark abgeänderte Symbolik, zum anderen sind neue Vereinbarungen hinzugekommen und die Inhalte wurden insgesamt weitreichend erweitert. So zum Beispiel wurde die bisherige „Hüllbedingung“ durch das „Unabhängigkeitsprinzip“ als Standard-Tolerierungsgrundsatz abgelöst und somit andere/veränderte zulässigen Formabweichungen in den Zeichnungen definiert. Klar wird aber auch, dass eine kontinuierliche Weiterbildung aller Mitarbeiter Voraussetzung ist, um eine normenkonforme Zeichnung erstellen, lesen und deuten zu können. „Nur durch eine konsequente Weiterbildung aller Mitarbeiter in der gesamten Wertschöpfungskette können Unternehmen auch in Zukunft wettbewerbsfähig bleiben“, resümiert Zang.


Mehrdeutige technische Zeichnungen
Fatal können sich mehrdeutige Konstruktionszeichnungen im Kunden-Lieferanten-Verhältnis auswirken. „Das was der Kunde will, ist etwas Anderes, wie das, was auf der Zeichnung steht“, bringt Dipl.-Ing. Bernhard Heil, OBE Ohnmacht & Baumgärnter GmbH & Co. KG, Ispringen, das Problem auf den Punkt. Die technischen Zeichnungen sind zu einem hohen Prozentsatz auch heute noch unvollständig, mehrdeutig oder gar falsch. Die unmittelbaren Folgen einer Fehlinterpretation von Konstruktionszeichnungen können fatale Folgen für das Unternehmen haben: überhöhte Fertigungs- und Prüfkosten, schwer oder nicht montierbare bis hin zu funktionsunfähige Bauteile und Produkte, unnötig viele Abstimmungsschleifen und eventuell risikoreiche Rechtsstreitigkeiten. „Die daraus resultierende Konsequenz ist, dass eine aufwendige 100%-Kontrolle gefahren werden muss, die viel Zeit in Anspruch nimmt und damit den Kostenfaktor nach oben treibt“, erklärt Heil die aktuelle Situation.

Umsetzung der neuen GPS-Normen
Die Firma STRATEC Biomedical AG aus Birkenfeld, hat sich diesem Problem offensiv gestellt. „Auch bei uns gab es immer wieder große Probleme beim Lesen, Verstehen und Interpretieren von technischen Zeichnungen. Aber wir wollten Abhilfe schaffen“, beginnt Dipl.-Ing. Martin Trump seinen Vortrag. Die STRATEC AG hat im März 2014 begonnen, intensiv ihre Konstrukteure und Technischen Zeichner/innen zu schulen. Auch Abteilungen wie z.B. Einkauf wurden über die Veränderungen informiert. Die Konsequenzen aber betrafen auch die Lieferanten der Firma, die die neue Symbolik nicht verstanden, was zu massiven Problemen in der Beschaffung von Bauteilen führte, denn verlängerte Lieferzeiten und höhere Fertigungskosten waren die Folge. Nachdem enge STRATEC-Lieferanten ihrerseits die ISO 8015 eingeführt hatten und insgesamt das Verständnis für die Norm gestiegen ist, zeigt sich nach zwei Jahren Übergangszeit, dass die Chancen immens sind. „Mit unseren Lieferanten erzielen wird seit 2016 eine verbesserte Funktionssicherheit der Einzelteile wir haben die Gesamttoleranzen einer Baugruppe mehr im Blick“, formuliert Trump einen Ausschnitt der Vorteile.

Die nächsten Veranstaltungstermine „Industrie trifft Hochschule“:

Additive Herstellung metallischer Bauteile: 12. Oktober 2017
Ferrolegierungen in der Kreislaufwirtschaft: 07. Dezember 2017