Per Farbsystem zur automatisierten Fertigung

Technische Zeichnungen sind nötig, damit Werkstücke aller Art, etwa für Automobile, Waschmaschinen oder Flugzeuge hergestellt werden können. In diesen Zeichnungen sind die späteren Merkmale des Werkstücks durch Oberflächenangaben, Maßtoleranzen oder Form- und Lagetoleranzen vorgegeben. Hinzu kommen Textangaben, die beispielsweise neben der zeichnerischen Komponente die Eigenschaft des Werkstücks an einer bestimmten Stelle des Teils weiter präzisieren.

Diese Art der Kommunikation zwischen der Konstruktions- und der Fertigungsabteilung ist auf den Menschen zugeschnitten und kann im Fall gewohnter CAD-Systematik nur eingeschränkt oder überhaupt nicht für eine automatisierte Fertigung genutzt werden. Der Grund: Der Computer nimmt im Fall klassischer 3D-Modellierung und 2D-Zeichnungsableitung die beispielsweise dort stehenden Oberflächenangaben sowie Form- und Lagetoleranzen als geometrische Elemente wahr, die keine technologischen Informationen besitzen, weshalb nur Menschen diese Informationen ergänzen können. Auch textliche Ergänzungen, technologische Zusatzinformationen aus Tabellenwerken oder zur Fertigung benötigte technologische Beschreibungen werden stets zusätzlich benötigt.

Zwar können moderne 3D-CAD-Systeme, wie etwa Siemens-NX, CATIA V6, Creo, SOLIDWORKS oder Inventor uvm. sogenannte PMI-Informationen ((Product Manufacturing Information) direkt an die jeweilige Stelle des 3D-Modells heften, doch fehlen dann immer noch weitergehende Daten, wie etwa der zur Herstellung nötige Maschinentyp, die passende Drehzahl oder der für die verlangte Oberflächengüte korrekte Vorschub, damit das Teil vollautomatisch gefertigt werden könnte.

Um ein Werkstück vollautomatisch via Klick aus dem CAD-System herstellen zu können, müssen alle zur Herstellung relevanten Daten wie beispielsweise Oberflächengüte, Toleranzen, Maschinentyp, Drehzahl und Vorschub gebündelt allen Flächen des Werkstücks zugeordnet werden und das genau korrespondierend zu den zur Verfügung stehenden Möglichkeiten.

Und damit dieser Prozess nicht in eine endlose, manuelle Zuordnungsarbeit ausartet, hat Prof. Dr.-Ing. Ludwig Gansauge – Lehrer im Masterstudiengang Technologiemanagement an der Technischen Hochschule Deggendorf und Leiter des Institutes IWFM – ein mittlerweile patentiertes Farbsystem entwickelt, das auf dem RGB-Farbmodell basiert. Damit können beliebige Bereiche an einem Werkstück eingefärbt und über die gewählte RGB-Farbe die technologischen Eigenschaften an der jeweiligen Stelle festgelegt werden.

Es genügt bei diesem System somit, die passende Farbe auszuwählen, die alle Daten zur Herstellung der spezifischen Fläche enthält. Diese Daten werden vorab in aller Ausführlichkeit der Farbe zugeordnet und können danach im CAD-Prozess genutzt werden. Das Besondere ist, dass wesentliche Fertigungsdaten bereits im System von Prof. Gansauge enthalten sind, sodass von den nutzenden Unternehmen wohl nur in seltenen Fällen Anpassungen vorgenommen werden müssen.

Das Farbsystem nach Prof. Gansauge ermöglicht es dank der über 16,7 Millionen Farben des RGB-Farbsystems alle Herstellungsdetails zu berücksichtigen, die an unterschiedlichen Bereichen eines Werkstücks auftreten können. Selbst große Unternehmen mit vielen Varianzen und Bauteilen werden wohl nie an die Grenze dieses Systems kommen.

Es ist sogar möglich, zur einfacheren visuellen Handhabung eigene Farben für die Bauteil-Konstruktion in das System einzubauen, ohne dass es einen Bruch in der Systematik gibt. Auf diese Weise werden sehr ähnliche Farben im CAD-Modell vermieden, sodass Irritationen beim Betrachten des CAD-Modells vermieden werden.

Dieser Zeitaufwand schrumpft bei Nutzung des RGB-Farbmodells nach Prof. Gansauge auf ein absolutes Minimum zusammen, da künftig ein Klick reicht, um nicht nur Toleranzen, sondern auch alle gewünschten Parameter wie Oberflächenprofil, Rauheit, Bearbeitungsverfahren, Rillenrichtung, Bearbeitungszugabe, Wärmebehandlung etc. über eine ganz bestimmte Farbe festzulegen.

Da das System offen ausgelegt ist, können Unternehmen sogar ihre spezifischen Verfahren einbauen, sodass selbst exotische Produkte vollautomatisch herstellbar werden. Wenn die Automatisierung entsprechend ausgebaut wurde, sind Zerspanungsmaschinen durch automatisch erstellten NC-Code ebenso ansteuerbar, wie Messmaschinen oder Reinigungsautomaten.

Es gibt keinen Zwang, sofort alle Möglichkeiten des Farbsystems von Prof. Gansauge nutzen zu müssen. Bereits der Einsatz des Toleranzsystems führt zu einer massiven Zeiteinsparung, da in der Farbe die Toleranz etc. enthalten ist und keinerlei manuelle Eingabe mehr nötig ist.

Dies bedeutet gleichzeitig, dass herkömmliche Technische Zeichnungen immer weniger benötigt werden. Vielmehr werden die eingefärbten 3D-CAD-Modelle genutzt, um die Teile zu fertigen, was je nach den Möglichkeiten des jeweiligen Unternehmens manuell oder vollautomatisch geschehen kann. Anstatt einer Technischen Zeichnung werden künftig in den Produktionsbetrieben daher vermehrt Monitore zu finden sein, die es erlauben, die in den Farben verborgenen Informationen sichtbar zu machen da der Mensch die Farbnuancen gar nicht mehr optisch unterscheiden kann und muss.

Somit ist festzustellen, dass dem Farbsystem von Prof. Gansauge die Zukunft gehört, was die Fertigung betrifft. Interessenten können sich jederzeit an ihn wenden, um den Nutzen seiner Innovation für die eigene Fertigung auszuloten.