Konstruktionsleiter-Forum Toleranzmanagement – Fluch oder Segen?

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Produkte prozesssicher auslegen und gleichzeitig die Kosten für die Fertigung reduzieren – das macht die 3D-Toleranzanalsyse bzw. -simulation möglich. Wie das funktioniert, zeigt Michael Kellers, Technischer Direktor bei der Enginsoft GmbH, am 19. Oktober auf dem Konstruktionsleiter-Forum.

Prototypen, Nacharbeit und Angsttoleranzen sind Kostentreiber bei der Herstellung von Baugruppen, die Groß- und Kleinserien unnötig teuer machen und die Wertschöpfung komplexer Produkte reduzieren. Bekanntlich werden bereits in der frühen Entwicklungsphase 80 Prozent der Herstellkosten definiert. Mithilfe des Toleranzmanagements wird die richtige Toleranzvergabe sichergestellt – es fungiert als Bindeglied zwischen Produktentwicklungen und Produktionsplanung und berücksichtigt in einer frühen Phase die Wechselwirkung zwischen Entwicklung und Fertigung.

Konstruktionen absichern und Produktivität erhöhen

Mithilfe einer statistischen 3D-Toleranzanalyse werden die kritischen Qualitätsmerkmale wie Montierbarkeit, Kontaktsicherheit, Parallelitäten, Spalte und Weitere systematisch in das Simulationsmodell einbezogen und bewertet. So können etwa Aussagen darüber getroffen werden, welche maßliche Qualität, also Streubreite in den mechanischen Systemen zu erwarten ist. Desweiteren werden sowohl die Verursacher dieser Streuungen als auch deren Sensitivitäten ermittelt. Dadurch wird das gezielte Optimieren von Einzelteiltoleranzen, Geometrie und Montageprozess ermöglicht. So sichert der frühzeitige Einsatz von Simulation die Konstruktion ab und erhöht die Produktivität.

Doch nicht alle Unternehmen setzen bereits auf die Methodik des Toleranzmanagements. Warum das so ist und wie Toleranzmanagement eingeführt werden kann, ist Thema des Vortrags „Toleranzmanagement – Fluch oder Segen?“ von Michael Kellers, Technischer Direktor bei der Enginsoft GmbH, auf dem Konstruktionsleiter-Forum.

Herr Kellers, warum ist das Thema Ihres Vortrags besonders relevant für Konstrukteure und Entwickler?

Fertigungs- und Montagetoleranzen beeinflussen sämtliche entwickelte Produkte hinsichtlich deren Funktion, des optischen Erscheinungsbildes, der Montierbarkeit oder weiterer Aspekte. Mit der Methodik des Toleranzmanagements lassen sich diese Effekte während des Produktentwicklungsprozesses gezielt analysieren und optimieren.

Was sind die wichtigsten Aspekte Ihres Vortrags?

Zu der klassischen Aufgabe des Konstrukteurs und Entwicklers gehört nicht nur die Definition der Nominalgeometrie. Gleichzeitig muss er auch für alle involvierten Bauteile definieren, innerhalb welcher Fertigungsgrenzen die Funktion des Gesamtproduktes abgesichert ist. Mit der Toleranz beeinflusst er somit die Qualität des Produktes und gleichzeitig auch die Herstellkosten. Hier zeigen wir, wie das „Optimum“ gefunden werden kann. Dabei ist Toleranzmanagement mehr als eine Excel-Berechnung kurz vor der Zeichnungsfreigabe – entlang eines klassisches Produktentwicklungsprozesses wird aufgezeigt, zu welchen Zeitpunkten sich welche Möglichkeiten ergeben und wie innovative Unternehmen den Einfluss der Toleranzen steuern.

Was lernen unsere Teilnehmer durch Ihren Vortrag?

In dem Vortrag wird ebenfalls behandelt, warum sich einige Unternehmen im Umgang mit Toleranzen schwertun. Wenn diese Aspekte bekannt sind, können gezielt Lösungen gefunden werden, so dass ein Umdenken stattfinden kann. Gleichzeitig präsentiere ich in meinem Vortrag einen Lösungsansatz.

Rückblick: Konstruktionsleiter-Forum 2022 im Video

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