Erstellung normgerechter Technischer Zeichnungen (ISO GPS und ISO TPD)

Intensiv- und Praxisseminar (Inhouse)

Alle wesentlichen Änderungen der neuen GPS- und TPD-Normen der ISO und ihre weitreichenden Auswirkungen kennen, konstruktiv richtig umsetzen sowie auf die modellbasierte Produktbeschreibung (Model-Based Definition) vorbereitet sein.

Zum Thema

Die Technische Zeichnung war über mehr als ein Jahr­hundert hinweg die alleinige Informati­onsquelle um Bau­teilge­ometrien bildlich darzustellen und konstruk­tive Ab­sich­ten zu beschreiben. Sie war einerseits stan­dardisier­tes Kommunikati­onsmittel zwi­schen allen am Entste­hungs­pro­zess eines Pro­duktes beteiligten Abtei­lun­gen und an­dererseits ein rechtsverbindliches Ver­tragsdoku­ment in Kunden-Liefe­ranten-Be­ziehungen, weltweit.

Mit der flächendeckenden Einführung von 3D-CAD-Systemen etwa zu Be­ginn der 2000er-Jahre, war es bereits möglich, die no­mi­na­len Geometrieinformationen aus den CAD-Daten zu ex­por­tieren und zur Steuerung von CNC-Maschinen zu nutzen (CAD-CAM). Damit wurde die „klassische“ Techni­sche Zeich­nung als alleiniger fertigungs- und qualitäts­relevanter Informationsträger zunehmend in den Hin­tergrund ge­drängt.

Der nächste Evolutionsschritt als Baustein der „Indust­rie 4.0“-Philosophie steht unmittelbar bevor: Die „mo­dellbasierte Produktbeschrei­bung“ o­der „Model-Ba­sed Definition“ (MBD). Der di­gitale 3D-CAD-Datensatz kommuniziert im CAD-CAM-CAQ-In­formationsver­bund nicht mehr nur die zur Maschinen­steu­erung in der Fer­tigung notwendige Nenngeometrie, son­dern auch alle pro­dukt-, fertigungs- und qualitätsrelevanten, geomet­rie­fremden Informationen, wie z. B. zuläs­sige Tole­ran­zen der Mikro- und Makro­geomet­rie.

Voraussetzung für MBD sind u. a. Normensysteme, die es erlauben, die zulässige Abweichung des gefertigten Produkts von seiner idealen Gestalt (Toleranzen) ma­thematisch mit Hilfe von Operatoren zu beschreiben. Zu diesem Zweck wurde das GPS-Normensystem der ISO (GPS = Geometrische Produktspezifikation und Ve­rifikation) entwickelt. Die zugehörigen Standards wer­den kontinuierlich weiterentwickelt und neue Stan­dards kommen stetig hinzu. „ISO GPS“ ist bereits heute eines der größten Normenprojekte der ISO und verän­dert die Erstellung von „Technischen Zeichnungen“ grundlegend und unumkehrbar. Dieser fundamentale Wandel bei der Erstellung Techni­scher Produktdokumentationen betrifft aber nicht nur die Standards der geometrischen Spezifikation, son­dern nahezu alle Normen der Produktdokumenta­tion. Auch diese TPD-Normen der ISO (TPD = Techni­sche Produktdokumentation) befinden sich in einem voll­ständigen Umbruch. Als Beispiele wären ISO 129-1 o­der die neuen Normen der ISO 128er-Reihe zu nen­nen.

Das Problem: In der Praxis ist auch heute noch weitge­hend unbe­kannt, dass sich die Normen­werke zur Geo­metrischen Produktspezifikation (ISO GPS) und zur Technischen Produktdokumentation (ISO TPD) in einem vollständi­gen Um­bruchbefin­den, sowie neue, komplexe interna­ti­onale Standards hinzugekom­men sind und bis­weilen neu hinzukommen. Während diese neuen GPS- und TPD-Standards mit Blick auf die Einfüh­rung der modell­basierten Pro­duktbeschreibung auf die heutigen Mög­lichkeiten des CAD, eine moderne Ferti­gungs- sowie die digitale Mess­technik ausgerichtet sind, be­finden sich die meis­tenKonstruktions­zeichnun­gen hingegen noch im­mer auf dem nor­mativen Stand der 1970er, bestenfalls der 1980er-Jahre - mit gravieren­den Folgen für die In­terpretation, Kommunikation, die Fer­tigungs- und Prüfkosten sowie die Produktquali­tät und Pro­dukt­haf­tung.

Die evidenten Folgen sind in zunehmendem Maße, über­höhte Ferti­gungs- und Prüfkos­ten oderfunk­tionsun­fähige Pro­dukte durch ein unbrauchbares Toleranzmanagement mit einer mehrdeuti­gen, un­zweck­mäßigen oder nachweislich fal­schen Tole­rie­rung von Maß, Form, Lage und Oberflä­che sowie unnö­tiger Abstim­mungsbedarf, so­wohl in­nerbe­trieb­lich als auch zwi­schen den Vertrag­spart­nern.

Eine konsequente Anwendung, insbesondere der aktuellen GPS- und TPD-Normen der ISO er­möglichen nicht nur eine signi­fi­kante Verbes­se­rung der Produktqualität verbunden mit einer Sen­kung der Fertigungskosten, son­dern auch eine effi­ziente Ver­ständigung zwi­schen Konstruk­tion und Entwicklung, Fertigung, Einkauf, Ver­trieb, Zuliefer­be­trieb und Kunde – weltweit.

Seminarziel

Vorrangiges Ziel des Seminars ist es aufzuzeigen, wel­che signifi­kanten Norm­än­de­rungen im GPS- und TPD-Normensystem der ISO sich in den letzten Jah­ren vollzogen ha­ben und welche neuen Standards hinzugekommen sind. Dieses umfassende „Up­date“ der internati­ona­len Zeich­nungs-­ und Tolerierungsnormen erlaubt es Ihnen, fehlerhafte, mehrdeutige und miss­ver­ständliche sowie nicht funktionskonforme Eintra­gun­gen in bestehenden Produktspezifikationen zu erken­nen und sicher zu beseitigen.

Ihnen wer­den außerdem die wichtigsten „Default- Re­geln“ (Regeln die ohne besondere Vereinbarung oder Sym­bolik gelten) der ISO-GPS-Normen bekannt sein und Sie lernen die wichtigsten, neuen TPD-Normen der ISO kennen und in der Pra­xis richtig und sicher anzuwen­den.

Ihr Nutzen - Sie lernen in diesem Seminar:

  • die wichtigsten Normänderungen der vergangenen Jahre und signifikante Inhalte der neuen GPS- und TPD-Normen der ISO kennen,
  • die Konsequenzen einer nicht normkonformen und mehrdeutigen Spezifikation auf die Fertigungs- und Prüfkos­ten kennen und mögliche Produkthaftungsrisiken ab­zu­schätzen,
  • fehlerhafte, mehrdeutige, missverständli­che oder unbrauchbare Spezifikationen sicher zu erkennen und ggf. zu be­seiti­gen,
  • die wichtigsten fundamentalen Prinzipien und Default-Re­geln (Vereinbarungen ohne be­sondere Zeich­nungs­angaben) des GPS-Normensystems der ISO und deren Auswirkung auf die Erstellung und die korrekte Interpretation von Produktspezifi­ka­tionen kennen,  
  • die Bedeutung der wichtigsten Spezifikations-Modifikatoren und deren korrekte, funktionsbezogene Anwendung,
  • funktionelle Anforderungen durch richtige Auswahl und Festle­gung von dimensionellen und geometrischen Merkmale zu beschreiben,
  • die richtige Anwendung von Tolerierungswerkzeugen zur Verminderung von Fertigungs- und Prüf­kos­ten bei gleichzeitiger Erhöhung von Funk­tionali­tät und Wer­tigkeit der Produkte. Da die Technische Produktspezifikation dar­über hinaus ein rechts­verbindliches Vertragsdokument darstellt, leis­tet das Seminar einen ent­schei­denden Beitrag zur Prä­ven­tion möglicher Rechtstreitigkeiten mit Ihren Kun­den o­der Ihren Zulie­ferbe­trieben,
  • die Anwendungsgrenzen (Mehrdeutigkeit) von All­ge­mein­toleran­znormen (z. B. ISO 2768-1 und -2 oder ISO 20457) kennen und eindeutige Alternativen (z. B. ISO 21204:2020 oder ISO/DIS 22081:2019) richtig anzuwenden,
  • sinnvolle Zeichnungsvereinfachungen auf Basis der aktuellen GPS- und TPD-Normen der ISO,
  • wichtige, geometriefremde Normen der ISO kennen, wie z. B. ISO 2553:2019 (Schweißen und verwandte Prozesse) oder ISO 15787:2016 (Wärmebehandlungsangaben),
  • die weitere Entwicklung der ISO-Normen der GPS- und TPD-Reihe in den kommenden Jahren.

Alle Seminarteilnehmer erhalten einen exklusiven Zugang zum Kundenbereich auf unserer Homepage mit vielen nützlichen und aktuellen Informationen, Anwendungstipps und Praxisbeispielen.

Seminarinhalte

Themenbereich 1:  Einführung, modellbasierte Produktbeschreibung, GPS- und TPD-Normensystem der ISO

Einführung und modellbasierte Produktbeschreibung (Model-Based Definition)

  • Die Technische Produktdokumentation: Ein rechtsverbindliches Vertragsdokument
  • Recht, Produkthaftung und Normung: Konsequenzen einer fehlerhaften, mehrdeutigen oder nicht norm­kon­formen Produktdokumentation – Wer haftet im Schadenfall?
  • Modellbasierte Produktbeschreibung (Model-Based Definition) als Baustein der "Industrie 4.0"-Philosophie - Sind "Technische Zeich­nungen" heute noch zeitgemäß?

Überblick: Das GPS- und das TPD-Normensystem der ISO

  • Technische Produktdokumentation der ISO (ISO TPD) - Überblick der wichtigsten Normen der ISO-TPD-Reihe
  • Geometrische Produktspezifikation der ISO (ISO GPS) - Das GPS-Matrixmodell (ISO 14638:2015)
Themenbereich 2:  Neue sowie wichtige Normen der ISO-TPD-Reihe und digitale Produktdefinition

Wichtige und neue Standards der ISO-TPD-Reihe zur 2D-Visualisierung

  • Schriftfelder, Stücklisten (ISO 7200:2004), Maßstäbe (ISO 5455)
  • Grundregeln der Darstellung (neue ISO 128-1:2020) und Begriffe (neue ISO 128-100:2020)
  • Linienarten, -breiten, -gruppen (neue ISO 128-2:2020)
  • Projektionsmethoden (ISO 5456-2)
  • Schnittdarstellungen: Grundregeln, Voll-, Halb-, Teil-, Profilschnitt, Regeln zur Schnitt­darstellung, Schraffurarten (neue ISO 128-3:2020)
  • Spezifikation von Maßen und Toleranzen in Technischen Produktdokumentationen (ISO 129-1:2018) und Ver­gleich mit zurückgezogener DIN 406-10, -11, -12
  • Zeichnungsvereinfachungen und Sammelangaben (ISO/TS 128-71:2010, DIN 30-10:2010)

Digitale Produktdefinition und 3D-Visualisierung

  • Zeichnungslose Produktdokumentation (VDA 4953-2:2015)
  • Verfahrensregeln für die digitale Produktdefinition (ISO 16792:2015 und ISO/DIS 16792:2020)

Neue TPD-Normen für Maschinenteile

  • Freistiche (neue ISO 18388:2020)
  • Passfedern und Nuten (neue DIN 6885-1:2020, -2:2020, -3:2020)
  • Senkungen (neue DIN 74:2020)

Zeichnungsangaben für Formteile

  • Zeichnungsangaben für Formteile (z. B. Formschrägen, Einfallstellen, Teilungsebenen) gemäß ISO 10135:2007
  • Anwendungsbeispiele und Anwendungsgrenzen von ISO 10135:2007
Themenbereich 3:  Grundlegende Konzepte, Prinzipien und Regeln des GPS-Normensystems der ISO
  • Die wichtigsten Regeln aus ISO 8015:2011:
    - Grundsatz des Aufrufens
    - Grundsatz des Geometrieelements
    - Grundsatz der Unabhängigkeit
    - Grundsatz der Dualität
    - Grundsatz der Referenzbedingungen
    - Grundsatz des starren Werkstücks
    - Grundsatz der Verantwortlichkeit
  • Häufige Interpretationsfehler und typische Fehler der Anwendung von ISO 8015:2011
  • Auswirkung von ISO 8015:2011 auf bestehende und neue Produktdokumentationen
Themenbereich 4:  Dimensionelle Tolerierung (Maßtolerierung)
  • Typische Fehler der dimensionellen Tolerierung (Maßtolerierung) in Technischen Produktdokumentationen (Fallbeispiele) und ihre weit­rei­chen­den Auswir­kungen auf die Funktion
  • Grundlegende Begriffe der dimensionellen Tolerierung (u. a. Maßbegriff, lineare Größenmaßelemente, Winkelgrößenmaßelemente)
  • Zweipunktgrößenmaß als Default-GPS-Spezifikationsoperator für lineare Grö­ßenmaße (ISO 14405-1:2016 und ISO 17450-3:2016)
  • Lineare Größenmaße (ISO 14405-1:2016)
  • Die Hüllbedingung als zeichnungsspezifischer, spezieller Default-GPS-Spezifikationsoperator der ISO für lineare Grö­ßenmaße ("Hüllprinzip"): Konsequenzen auf Funktion, Fertigungs- und Prüfkosten
  • Funktionen beschreiben durch korrekte Auswahl und Festlegung von Spezifikations-Modifikatoren für line­are Größenmaße (z. B. Hüllbedingung)
  • Winkelgrößenmaße (ISO 14405-2:2018)
  • Mehrdeutigkeit von Nicht-Größenmaßen (ISO 14405-2:2016) und eindeutige geometrische Spezifikation
  • Grenzen der Maßtolerierung und Unterschied zur geometrischen Tolerierung (ISO 14405-2:2018)
  • Konsequenzen aus der Anwendung mehrdeutiger Allgemeintoleranznormen (u. a. ISO 2768-1 und ISO 20457:2018) und eindeutige Alternativen, wie zum Beispiel ISO/DIS 22081:2019
  • ISO Maßtoleranzsystem (ISO 286-1:2010): Richtige Interpretation ISO-codierter linearer Größenmaße (z. B. 30 H7)
Themenbereich 5:  Grundlagen der geometrische Tolerierung, Formspezifikationen, Bezüge und Bezugssysteme

Grundlagen der geometrischen Tolerierung

  • Typische Fehler der «Form- und Lagetolerierung» (Fallbeispiele) und ihre Auswir­kung auf die Funk­tion
  • Normgerechte Zeichnungseintragung (Symbolik) und richtige Interpretation, Toleranzzonen

Formspezifikationen

  • Geradheits- und Ebenheitsspezifikation
  • Rundheits- und Zylindrizitätsspezifikation
  • Linien- und Flächenprofilspezifikation ohne Bezüge (ISO 1660:2017)
  • Referenzelemente: Default-Festlegungen (ISO 12180-1, -2; ISO 12181-1, -2 ISO 12780-1, -2; ISO 12781-1, -2, jeweils 2011)
  • Erkennen fehlerhafter Prüfprotokolle

Bezüge und Bezugssysteme

  • Funktions-, fertigungs- und prüfgerechte Bezugsbildung (ISO 5459:2011 und Lücken von ISO 5459:2011)
  • Norm- und funktionskonforme Spezifikation von Bezügen und richtige Interpretation der Symbolik
  • Bezugsbildung: Regeln für die Bildung von Einzelbezügen, ge­meinsa­men Bezügen und Bezugssystemen
  • Logik und Systematik der Richtungs- und Ortstolerierung verstehen
Themenbereich 6:  Richtungs-, Orts- und Laufspezifikationen

Richtungsspezifikationen

  • ​​​​​​Anwendungsregeln, Beispiele und Anwendungsgrenzen (ISO 1101:2017)
  • Parallelitätsspezifikation
  • Rechtwinkligkeitsspezifikation
  • Neigungsspezifikation
  • Richtungsgebundene Linien- und Flächenprofilspezifikation (ISO 1660:2017)

Ortsspezifikationen

  • Fundamentale Regeln, Beispiele und Unterschiede zu Form- und Richtungsspezifikationen
  • Positionsspezifikation
  • Koaxialitäts- und Konzentrizitätsspezifikation
  • Symmetriespezifikation (ISO 1101:2017)
  • Ortsgebundene Linien- und Flächenprofilspezifikation (ISO 1660:2017)

Laufspezifikationen

  • Regeln, Anwendungsbeispiele und Anwendungsgrenzen
  • Rundlaufspezifikation (radial, axial, in beliebiger Richtung, in spezifizierter Richtung) 
  • Gesamtrundlaufspezifikation (radial und axial)
  • Unterschied zwischen radialem Rundlauf, Rundheit und Koaxialität, Praxisbeispiele
Themenbereich 7:  Mehrdeutige Allgemeintoleranznormen und eindeutige allgemeine geometrische Spezifikation
  • Mehrdeutigkeit und Lücken von ISO 2768-1, -2 sowie ISO 20457:2018
  • Allgemeine dimensionelle und geometrische Spezifikation (ISO/DIS 22081:2019)
Themenbereich 8: Oberflächenbeschaffenheit Profil: Kenngrößen, Spezifikation, Messtechnik, neue Normen

Oberflächenbeschaffenheit Profil (Profilkenngrößen)

  • Grundlagen der Oberflächenmesstechnik: Tastschnittverfahren, berührungslose Messsysteme, Prüfstrategien
  • Eigenschaften von Tastschnittgeräten (ISO 3274:1996)
  • Notwendigkeit der Spezifikation von Filtertyp und Nesting-Index
  • Gaußfilter nach ISO 16610-21:2011 und Grenzwellenlänge (“Cut-Off”)
  • Einfluss der Grenzwellenlänge auf das Prüfergebnis und richtige Auswahl
  • Prüfbedingungen, die u. a. von der Konstruktion festzulegen sind: Messort, Messrichtung und Messstrecke
  • Wahl der Grenzwellenlänge λc nach ISO 4288:1996 ("Default"-Werte) und deren Einfluss auf das Messergebnis
  • Rauheitskenngrößen (R-Kenngrößen) nach ISO 4287:1997, wie z. B. RaRzRtRqRsk
  • Welligkeitskenngrößen (W-Kenngrößen), wie z. B. Wellentiefe Wt
  • Kenngrößen des Primärprofils (P-Kenngrößen), wie z. B. Pt
  • Materialanteilkurve des Profils, Nulllinienverschiebung und wichtige Kenngrößen, wie z. B Rmr(c) und Rdc
  • Normgerechte Spezifikation nach ISO 1302:2002 und richtige Interpretation der Symbolik
  • Annahmekriterien: 16 %-Regel, Höchstwert-Regel („max-Regel“)
  • Oberflächenunvollkommenheiten (ISO 8785:1998)
  • Bevorstehende fundamentale Änderungen mit Einfürung der neuen ISO 21920-Reihe (ISO/DIS 21920-1:2020, -2:2020 und -3:2020) und Konsequenzen aus dem Rückzug von ISO 1302, ISO 4287 und ISO 4288

Oberflächenbeschaffenheit Fläche (Flächenkenngrößen)

  • Kurze Einführung in das Normensystem (ISO 25178-Reihe) und typische Anwendungsmöglichkeiten
  • Vollständige Beschreibung der Mikrostruktur einer Oberfläche mit Hilfe flächenhafter Oberflächenkenngrößen
Themenbereich 9: Kanten und definierte Übergänge zwischen Geometrieelementen
  • Kanten mit unbestimmter Gestalt (ISO 13715:2017): Normgerechte Spezifikation, Mehrdeutigkeit und grundsätzliche Probleme der Verifikation
  • Spezifikation von definierten Übergängen zwischen Geometrieelementen (ISO 21204:2020): Symbolik, we­sentliche Inhalte und Anwendungsbeispiele
Themenbereich 10: Geometriefremde Normen der Produktdokumentation

    Schweissen und verwandte Prozesse

    • Bezugszeichen sowie Grund- und Zusatzsymbole für Nähte (ISO 2553:2019)
    • Anwendung und richtige Interpretation der Symbolik
    • Kennzahlen für Schweiß- und Lötprozesse (ISO 4063:2009)
    • Normgerechte Kennzeichnung der Arbeitsposition (ISO 6947:2019)
    • Bemaßung von Schweiß- und Lötnähten (ISO 2553:2019)

    Wärmebehandlungsangaben

    • Wort- und Zustandsangaben (ISO 4885:2018)
    • Zeichnungsdarstellung und Symbolik von Wärmebehandlungsangaben (ISO 15787:2016)
    • Kenngrößen wärmebehandelter Werkstücke: Randschichthärtungstiefe SHD (EN 10328:2016), Ein­satzhär­tungstiefe CHD (ISO 2639:2003), Nitrierhärtetiefe NHD (DIN 50190-3)
    • Wärmebehandlungsbilder, Wärmebehandlungsanweisung und Wärmebehandlungsplan

    Seminarinformationen und Download Seminarprogramm

    Unser aktuelles Seminarprogramm mit Nutzen, Inhalten und Zielen des Seminars zu "Erstellung normgerechter Technischer Zeichnungen (ISO GPS und ISO TPD)"

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    Seminarinformationen
    Seminardauer:  2 Tage
    Seminartyp:Inhouse
    Code:GPS-DRW Inhouse
    Abschluss:Zertifikat
    Bonus:Zugang zum Kundenbereich

     

    Dieses Seminar bieten wir selbstverständlich auch regelmäßig als offenes Seminar in unserem Seminarzentrum in Stuttgart an:
    Zum offenen Seminar

     

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