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Bei der "praktischen" Anwendung der in den einschlägigen internationalen (ISO-GPS) Normen zur Verfügung gestellten Werkzeuge treten in der Regel eine Vielzahl an Fragen auf. Diese beginnen beim Verständnis des Normeninhaltes und gehen über die "richtige" Interpretation von Zeichnungs­eintragungen bis zur Lösung konstruktiver Aufgabenstellungen. Weitere Fragen ergeben sich bei der Abbildung der neuen geometrischen Werkzeuge in CAD-Programmen, der wirtschaftlichen messtech­nischen Umsetzung sowie der flächendeckenden betrieblichen Einführung dieses komplexen Normensys­tems.

Unsere langjährige Erfahrung zeigt jedoch auch, dass die damit verbundenen Fragestellungen trotz der großen Diversität hinsichtlich konstruktiven Anforderungen, Bauteilgrößen oder eingesetzten Werkstoffen häufig nahezu identisch sind.

Wir möchten Ihnen mit diesem Diskussionsforum eine Plattform zur Verfügung stellen, Ihre Fragen und „Tolerierungsprobleme“ zu diskutieren. Möglicherweise finden Sie auch in den bereits bearbeiteten Forenbeiträgen die Antwort auf eine Ihrer Fragestellungen.

Wir hoffen, dass dieses Diskussionsforum einen regen Erfahrungsaustausch initiiert und zu einer schnellen Beantwortung Ihrer Fragen führt. Hier können Sie sich für das Forum registrieren.

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Kleiner Erfahrungsbericht - 3 Jahre nach der Einührung des GPS-Systems

Hallo,

wir sind eine Maschinenbauunternehmen aus dem Bereich Sondermaschinen- und Werkzeugbau.

Wir haben eine eigenen kleine Fertigung in Deutschland, eine größere in Osteuropa und kaufen auch sehr viele Teile extern ein. Das Lieferantenspektrum ist auch sehr Breit und international.

Zu Beginn hatten die Beschaffung große Bedenken, dass die Lieferanten mit den neuen Standards zurecht kommen. Durch Schulungen im Haus und aufzeigen von Beispielen haben wir die Kollegen von dem System überzeugen können.

Es sind keine Preise in die Höhe gestiegen, wir hatten die Argumente auf unserer Seite international Einkaufen zu können. Alles sah gut aus.

Heute diskutieren wir wieder über das System.

Kritikpunkte sind folgende:
1. Die Symbolik ist nicht bekannt und wird oft falsch interpretiert.
2. Die Kontrolle zwischen den einzelnen Fertigungsschritten ist nicht möglich, da Bezugselemente erst im letzten Bearbeitungsschritt hergestellt werden.
3. Fertiger ohne Messmaschine können die Teile eigentlich nicht richtig überprüfen.
4. Für die Einzelteilfertigung ist das System zu umfangreich. Es fehlen hier oft Arbeitspläne, was den Maschinenbediener vor größere Herausforderungen stellt. Anschlagkanten sind nicht definiert, Maße müssen umgerechnet werden,...

Mich würde interessieren, wie die Erfahrungen in anderen Firmen sind. Gibt es ähnliche Problem und eventuell auch gute Lösungsansätze?

Ich freu mich auf Ihre Beiträge.

A.Aufleger
Aufgabengiebet - mechanische Konstruktion

Aufleger
Mitglied seit 16. 11. 2015
8 Beiträge

Hallo Herr Aufleger,
besten Dank für Ihren Beitrag. Diese Fragen werden sehr häufig an uns herangetragen und lassen sich wie folgt beantworten:

zu 1:
Das Normensystem der geometrischen Produktspezifikationen (ISO GPS) ist eine „geometrische Sprache[/b]“. Ist die Symbolik nicht bekannt oder wird sie falsch interpretiert, dann müssen [b]Schulungen[/b] initiiert werden, sonst ist – wie bei jeder Sprache - keine Kommunikation möglich. Für die richtige Anwendung von ISO GPS ist es zwingend erforderlich, dass die Vertragspartner die Regeln (Syntax und Semantik) von ISO GPS kennen.

[b]Zu 2:
Eine geometrische Tolerierung hat nicht zum Ziel, die (bei externer Fertigung in der Regel sowieso unbekannten) Fertigungsprozesse abzubilden, sondern – mit Blick auf die funktionellen Anforderungen – die zulässige Abweichung des gefertigten Produkts von seinem nominellen (idealen) Zustand zu beschreiben[/b]. Dennoch ist es möglich, auch einzelne Fertigungsschritte zu beschreiben. So kann beispielsweise bei bearbeiteten Metallgussteilen zunächst ein „Rohgussbezugssystem“ (z. B. „3-2-1“ oder Berücksichtigung der Aufspannung mit Hilfe der Bezugsstellensymbolik nach ISO 5459:2011) definiert werden. Ausgehend von diesem „Rohgussbezugssystem“ werden dann die mechanisch bearbeiteten Geometrieelemente toleriert und daraus schließlich ein funktionsorientiertes Bezugssystem festgelegt.

[b]Zu 3:
Offensichtlich wurde der Sinn und Zweck der dimensionellen und geometrischen Tolerierung (unabhängig vom Normensystem) entweder falsch kommuniziert oder unzureichend betrieblich implementiert. Die Werkzeuge (Spezifikationsoperatoren) der Tolerierung beschreibenweder ein Fertigungs- noch ein Prüfverfahren oder irgendein Prüfmittel[/b]. Primär werden durch die Tolerierungswerkzeuge die zulässigen Abweichungen zwischen dem (nicht idealen) gefertigten Bauteil und seinem idealen Zustand (Nenngeometrie z. B. gemäß CAD-Datensatz oder Zeichnung) beschrieben, um letztlich die Funktionsanforderungen sicherzustellen (siehe hierzu auch „[b]Grundsatz der Dualität[/b]“ in ISO 8015:2011, Kapitel 5.10),.

Die Frage, wie gut ein Mess- oder Prüfprozess (z. B. eine fertigungsnahe Prüfung) den Spezifikationsoperator annähert, wird durch die [b]Messunsicherheit[/b] (Verfahrens- und Implementierungunsicherheit) beschrieben (siehe hierzu ISO 17450-2). Die Fertigung konnte auch „früher“ (also mit Produktspezifikationen ohne eine sinnvolle Tolerierung) geometrische Merkmale nur dann „richtig“, im Sinne eines kausalen Zusammenhangs zur Funktion, prüfen, sofern die Funktionsanforderungen bekannt waren. Nichts anderes beschreiben letztlich die geometrischen Toleranzen und erlauben es somit auch ohne Kenntnis der Funktion im oben genannten Sinne „richtig“ zu prüfen. Bei der Analyse fertigungsnaher Prüfprozesse in den Unternehmen müssen wir andererseits immer wieder feststellen, dass mit Blick auf die Funktion, falsch geprüft wird und nur deshalb eine korrekte Beurteilung des Bauteils möglich ist, weil fertigungsbedingt bestimmte geometrische Abweichungen nicht auftreten können (z. B. Bearbeitung in einer Aufspannung). Bei Änderung der Fertigungsstrategie oder bei einem Lieferantenwechsel kann dies erfahrungsgemäß sehr schnell zu einer falschen Beurteilung des Produktes und zu fehlerhaften „Optimierungsmaßnahmen“ führen.

[b]Zu 4:
Der Sinn von geometrischen Toleranzen ist die Beschreibung der zulässigen Abweichung zwischen dem (nicht idealen) gefertigten Bauteil und seinem idealen Zustand (siehe Ziff. 2 und 3). Erst durch diese Information lassen sich Arbeits- und Prüfpläne erstellen (nicht umgekehrt!). Maße müssen nicht „umgerechnet“ werden, da durch die Verwendung von TED-Maßen, jede beliebige „Bemaßungsstrategie“ und jedes beliebige Maß in der Spezifikation visualisiert werden kann, ohne dass sich die geometrische Tolerierung ändert. Meine Vermutung ist auch hier, dass die Logik der Verwendung von geometrischen Toleranzen nicht korrekt kommuniziert bzw. das ISO-GPS-Normensystem nicht korrekt bzw. vollständig implementiert wurde.

Wir haben mit unseren Kunden bislang recht gute Erfahrungen bei der betrieblichen Implementierung des ISO-GPS-Normensystems gemacht, wenngleich unter anderem diese Fragen geklärt werden müssen, um eine ausreichende Akzeptanz herzustellen.

Beste Grüße

V. Läpple

volkerlaepple
Mitglied seit 28. 05. 2014
88 Beiträge