CENIT Model Based Definition

Digitale Daten ersetzen die Zeichnung Mit Model-Based Definition alle Produktinformationen bündeln

Digitale Kontinuität ist in aller Munde, doch wie genau setzt man diese Herausforderung in die Praxis um?

Diese Frage stellt sich zum Beispiel beim Umgang mit 3D-Modellen, welche grundlegender Bestandteil des Konstruktionsprozesses sind und mit CAD-Autorensystemen digital erstellt werden. Doch oftmals sind noch nicht alle technischen Details im Modell hinterlegt. In vielen Unternehmen werden heute oftmals noch 2D-Zeichnungen und separate Dokumente mit Fertigungsinformationen eingesetzt. Durch den Medienbruch zwischen digitalem Modell und papierbasierter Zeichnung können Qualitätsansprüche oft nicht eingehalten werden und Fehler werden spät erkannt, was zu hohen Kosten führt.

Im Kontext von Industrie 4.0 geht es jetzt darum, vermehrt auf digitale Formate mit allen zugehörigen Produktdaten zurückzugreifen. Alle Produktinformationen sollen auch nachgelagerten Prozessen disziplinübergreifend zur Verfügung stehen. Änderungen, die bei papierbasierten Zeichnungen mit manuellem Aufwand komplett neu erstellt werden müssten, sind digital problemlos umsetzbar.

Und um die Produktentwicklung zudem zu optimieren und Zeit im Entwicklungsprozess einzusparen, werden Startmodelle und Konstruktionsrichtlinien eingesetzt. Dadurch wird vorhandenes Know-how im Unternehmen abgesichert und die Einarbeitung neuer Mitarbeiter erleichtert. Auch Änderungen und Varianten werden schneller realisiert und prozessrelevante Informationen den Folgeprozessen automatisch zur Verfügung gestellt.

Wir haben nachfolgend die wichtigsten Fragen und Antworten aus der Praxis rund um digitale 3D-Zeichnung, Startmodell und Konstruktionsrichtlinien für Sie zusammengestellt.

Die Zeichnung hat sich in Jahrzehnten bewährt -  warum soll sie abgelöst werden?

Da durch alle produktbeschreibenden Informationen in das 3D-Model abgelegt werden, werden Redundanzen und Inkonsistenzen vermieden (single-source-of-truth), das bedeutet weniger Fehler und höhere Qualität.

Warum ist die Zeichnung im Kontext von I4.0 ungeeignet?

Informationen auf der Zeichnung sind nicht computerlesbar und die Informationen sind nicht mit spezifischen Merkmalen im 3D-Modell verknüpft.

Warum ist die Verknüpfung mit Produktmerkmalen so wichtig?

Nur so können den Folgeprozessen alle notwendigen Informationen digital so zur Verfügung gestellt werden, dass diese automatisch weiterverarbeitet werden können. So ist z.B. die Information über eine Oberflächeneigenschaft direkt mit dem entsprechenden 3D-Objekt verknüpft und kann bei der Bearbeitung des Objektes automatische berücksichtigt werden.

Wie bekommt man alle Informationen auf der Zeichnung in das 3D Modell?

Dazu gibt es Werkzeuge innerhalb der Autorensysteme wie z.B. FT&A in CATIA. Auf der Grundlage dieser Werkzeuge muss eine Methode definiert werden, wie diese Informationen ins 3D-Model zu übernehmen sind.

Gibt es schon Unternehmen die zeichnungslos arbeiten?

Viele OEMs haben schon seit Langem PMI-Informationen im 3D-Modell integriert. Durch diese Vorgehensweise können nachgelagerte Prozesse automatisch auf die Produktinformationen zugreifen.

Wie genau geht man nun vor?

Zunächst sollte man sicherstellen, dass den CAD-Daten ein einheitliches Datenmodell zugrunde liegt. Weiter muss sichergestellt sein, dass dieses Datenmodell von den Mitarbeitern in der vorgesehenen Weise genutzt wird.

Wie stellt man sicher, dass alledie heute mit Zeichnungen arbeiten, zukünftig die notwendigen Informationen leicht aus den 3D-Daten beziehen können?

Dies ist sicher eine der größten Herausforderungen. Zunächst ist zu ermitteln, wer wann im Prozess mit welchen Daten arbeitet. Dann ist zu klären in welchem Format und in welchem Umfang die Daten in Zukunft am besten an den jeweiligen Prozessschritt weitergegeben werden.

Wie erreicht man eine digitale Durchgängigkeit der Daten?

Eine wichtige Voraussetzung ist eine klare Datenstruktur. Diese wird im CAD-Autorensystem durch ein Startmodell realisiert. Weiter ist entscheidend, dass man ein geeignetes Datenaustauschformat findet, welches alle benötigten Informationen zwischen den beteiligten Prozessen transportieren kann.

Was bedeutet ein Startmodell?

Ein Startmodell beschreibt eine Art Inhaltsverzeichnis der Produktmerkmale mit vorgegebenen Strukturen, Einstellungen und Geometrieelementen. Dadurch wird sichergestellt, dass Folgeprozesse die notwendigen Informationen immer an derselben Stelle finden können. Es besteht aus festen, vom Anwender nicht zu verändernden, sowie aus variabel zu gestaltenden Bestandteilen. Wichtige prozessrelevante Einstellungen sind als sogenannte Steuerparameter hinterlegt.

Wozu benötigt man eine Konstruktionsrichtlinie?

Eine Konstruktionsrichtlinie beschreibt den strukturierten Ablauf vom ersten Layout bis hin zur Freigabe des zu fertigenden Artikels. Es wird u.a. verbindlich vorgegeben wer wann welche Informationen wo im CAD-Modell abzulegen hat. Dadurch wird sichergestellt, dass jedem Beteiligten die notwendige Vorgehensweise bekannt ist. Intern vorhandenes Know-how wird erhalten und die Einarbeitung neuer Mitarbeiter erleichtert.

Wie stellt man sicher dass die Richtlinie beachtet wird?

Durch den Einsatz eines automatischen Prüf-Tools kann sichergestellt werden, dass diese Vorgaben auch eingehalten werden.