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)"

    Download Seminarprogramm

     

    Seminarinformationen
    Seminardauer:  2 Tage
    Seminartyp:Inhouse
    Code:GDT-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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