Von der Funktion zum Prüfprotokoll - Praxis der geometrischen Produktspezifikation und Verifikation

Funktionen richtig analysieren, eindeutig und kostenbewusst spezifizieren sowie definitionskonform verifizieren

Zum Thema

Eine optimale und kostenbewusste Tolerierungsstrategie beinhaltet nicht nur die Beschreibung der funktionellen Anforderungen und die Kenntnis der einschlägigen Tolerierungsregeln und „Werkzeu­ge“ des GPS-Normensystems der ISO, sondern darüber hinaus auch fundierte Kenntnisse der definitionskonformen Prüfung (Verifikati­on), die rich­tige Interpreta­tion der Messergebnisse und die Einlei­tung ziel­gerich­teter und effi­zi­enter Optimierungsmaßnahmen.

Die bislang am Markt verfügbaren Trainingsmaßnahmen haben ent­weder nur die Produktspezifikation (Beschreibung funktioneller An­forderungen) oder nur die meist geräte- und herstellerabhängige messtechnische Umsetzung (Verifika­ti­on) zum Schwerpunkt. Diese neu konzipierte Trainingsmaßnahme soll das Ge­samt­bild einer kos­teneffizienten, funktionsorientierten Tolerierungsstrategie unab­hän­gig von der Wahl des Messverfahrens, des Messgerätes sowie der Aus­wertesoftware aufzeigen. Erst die Syner­gie zwischen Spezi­fika­tion (Konstruk­tion) und Verifikation (Mess­technik) erlaubt es letzt­lich – auch kom­plexe Produkte – mit einem möglichst gerin­gen Ein­satz an zeitlichen und finanziellen Ressourcen optimal zu entwi­ckeln und auf „Augen­höhe“ zu kom­munizieren.

Das Seminar ist für Konstrukteure und Messtechniker gleicherma­ßen konzipiert und zeigt einerseits anhand konkreter Praxisbeispiele die kostengerechte Spezifikation funktioneller Anforderungen sowie andererseits die rich­tige messtechni­sche Umsetzung ein­schließlich, deren Grenzen, die Auswirkung ver­schiedener Parameter auf das Messergebnis und die rich­tige Interpretation von Messprotokol­len.

Seminarziel

Entsprechend dem „Grundsatz der Verantwortlichkeit“ (ISO 8015) ist es die Aufgabe des Konstrukteurs den Spezifikationsoperator möglichst vollständig zu beschreiben. Die hierfür erforderlichen Kenntnisse (z. B. Wahl eines geeigneten Filters) sind jedoch häufig nicht bekannt und fehlen somit in der Technischen Produktdoku­mentation. Die Folge sind nicht re­produzierbare Messergeb­nisse und darauf basierende fehlerhafte Entscheidungen.

Andererseits müssen Messtechniker die Regeln des ISO-GPS-Nor­mensystems (die sich mitunter von der messtechnischen Praxis sig­nifikant unterscheiden können), kennen, um Toleranzinformati­onen „richtig“ (im Sinne des ISO-GPS-Regelwerks) zu interpretieren. Nur dadurch ist es möglich, ein geeignetes, definitionsnahes Prüf­ver­fah­ren zu wählen und abzuschätzen, wie gut diese Prüfstrategie sowie die ggf. eingesetzte Messsoftware den Spezifikationsopera­tor annä­hern kann (Verminderung der Messunsicherheit).

Das Ziel des Seminars ist es daher Konstrukteuren relevante, für die Verifikation notwendige Informationen zu vermitteln und Mess­tech­nikern das ISO-GPS-Regelwerk mit dem primären Ziel funktio­nelle Anforderungen abzubilden, näher zu bringen.

Ihr Nutzen - Sie lernen in diesem Seminar:

  • Das Seminar wird Ihnen an konkreten Praxisbeispielen die funkti­onsgerechte Tolerierung bei gleichzeitiger Vereinfachung Ihrer Spezifikationen und Verminderung der Prüfmerkmale aufzeigen.
  • Konkrete Praxistipps für Konstruktion und Messtechnik erlauben Ihnen eine unmittelbare Umsetzung nach dem Seminar.

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

Seminarinhalte

Themenbereich 1: Das GPS-Normensystem der ISO (ISO GPS)
  • Das GPS-Normensystem der ISO – Überblick (ISO 14638:2015), aktueller Stand und Weiterentwicklungen
  • Spezifikation und Verifikation, Operatorkonzept, Verant­wortlichkeit von Konstruktion und Messtechnik
  • Elementare Tolerierungsregeln (ISO 8015) und ihre Konseqenzen auf die Spezifikation und Verifikation
Themenbereich 2: Systematik der geometrischen Produktspezifikation

Anhand von zwei typischen Bauteilen werden die funkti­onellen Anforderungen analysiert und Möglichkeiten ei­ner vollständigen Produktspezifikation aufgezeigt

Themenbereich 3: Dimensionelle Toleranzen (Maßtoleranzen)
  • Eindeutige Größenmaße und mehrdeutige Nicht-Größenmaße (ISO 14405-1, -2, -3)
  • Modifikatoren zur Änderung des Maßmerkmals (z. B. Hüllbedingung), Anwendungsfälsse, Möglichkeiten der messtechnischen Umsetzung und Konsequenzen
Themenbereich 4: Bezüge und Bezugssysteme
  • Fundamentale Regeln der Bezugsbildung nach ISO 5459, Lücken und Weiterentwicklung der Norm
  • Die elementare Bedeutung der Bezugsbildung auf die Kausalität zwischen Messergebnis und Funktion
  • Einzelbezüge, gemeinsame Bezüge und Bezugssysteme verstehen, richtig spezifizieren und verifizieren
  • Assoziationsverfahren für Bezüge und Einfluss auf das Messergebnis
  • RPS- oder 3-2-1-Bezugssystem, Grenzen des Systems
Themenbereich 5: Referenzelemente
  • Weshalb sind Referenzelemente erforderlich?
  • Standardmäßige Assoziation von Referenzelementen (ISO 1101:2017)
  • Einfluss der Wahl des Referenzelements auf das Messergebnis, richtige Auswahl, Konsequenzen
  • Normkonforme Spezifikation
Themenbereich 6: Virtuelle Bedingungen (ISO 2692)

Richtige Spezifikation und messtechnische Umsetzung der Maximum-Material-Bedingung (MMR)

Themenbereich 7: Filterung im ISO-GPS-Normensystem
  • Weshalb sind Filter erforderlich?
  • Übersicht der wichtigsten Filter (ISO 16610-Reihe)
  • Auswirkung der Wahl von Filterart und Nesting-Index auf das Messergebnis (Cut-off, Wellen­zahl/Umdrehung, usw.)
  • Welche Möglichkeiten der Filterung bietet eine moderne Messsoftware?
  • Regeln und Tipps zur richtigen Auswahl von Profilfilter
  • Filter in Technischen Produktdokumentationen normkon­form (ISO GPS) spezifizieren
Themenbereich 8: Allgemeine geometrische Spezifikationen
  • Vereinfachung von Produktspezifikationen durch allge­meine geometrische Spezifikationen (ISO/DIS 22081:2019)
  • Anpassung allgemeiner Spezifikationen an Fertigungsart und Werkstoff (z. B. Kunststoffe)
  • Strategiern zur Verminde­rung der Prüfmerkmale und der Prüfkosten
  • GPS-konforme Ausrichtungsstrategien und Einfluss auf das Messergebnis
  • Konformitätsnachweis ("Soll-Ist-Vergleich"): Extraktion von Messpunkten und Ab­gleich mit CAD-Daten
  • Richtige Interpreta­tion der Mess­ergebnissen und Einleitung sinnvoller Korrekturmaßnah­men
  • Bezugssysteme für die allgemeine Profiltolerierung richtig festlegen (z. B. Kunststoff-Formteile, Rohgussteile)
Themenbereich 9: Messunsicherheit, „Angsttoleranzen“ und Kosten
  • Elementare Regeln (ISO 14253-1) zum Nachweis der Kon­formität oder Nicht-Konformität mit Spezifikationen
  • Auswirkung von „Angsttoleranzen“ auf den Fertigungs- und Prüfprozess sowie die zugeordneten Kosten
Themenbereich 10: Mess- und Prüfmittel – Anwendung und Grenzen
  • Koordinatenmesstechnik (einschließlich Software)
  • Optische Systeme (einschließlich Software)
  • Lehren
  • Anwendungsgrenzen der modernen Messtechnik
Themenbereich 11: Teilnehmerfragen, Abschlussdiskussion, wichtige GPS-Normen und Literatur
  • Klärung offener Fragen und Verständnisfragen aus dem Teilnehmerkreis sowie Diskussion spezifi­scher Fragestellungen in der Weiterbildungseinrichtung
  • Diskussion ausgewählter Produktdokumentationen («Zeichnungen»)
  • Hilfreiche und weniger hilfreiche Literatur zur dimensionellen und geometrischen Tolerierung
  • Tipps für die Weiterarbeit nach dem Seminar
  • Zusammenfassung der wichtigsten GPS-Normen der ISO für die dimensionelle und geometrische Tolerierung