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PE-INSPECT für Pro/ENGINEER ®
Automatische Erfassung von Prüfmerkmalen in Pro/E
PE-INSPECT ist das System zur automatisierten Erfassung, Verwaltung und Dokumentation von
Prüfmerkmalen für Pro/ENGINEER. Auf Knopfdruck werden alle Prüfmerkmale
vollautomatisiert aus den Konstruktionsdaten ermittelt, mit einer eindeutigen Nummer
über den gesamten Lebenszyklus dokumentiert und in der Zeichnung gestempelt. Ab diesem
Zeitpunkt können alle am 3D-Modell und in der Zeichnung durchgeführten
Änderungen transparent verfolgt und aktualisiert werden. Die Prüfmerkmalsinformationen
Nennmaß, Toleranzen und Verknüpfungen zu den Geometrieinformationen werden im
Q-DAS ASCII Transferformat (Quasi-Standard in der Messtechnik), die zugehörigen 3D
Geometriedaten in STEP AP 214 bereitgestellt. Damit wird die Prozessdurchgängigkeit
von der Konstruktion bis zur Messtechnik ermöglicht und die geometrische
Qualitätsprüfung auf Basis der 3D-Beschreibung hochgradig automatisierbar.
In der gängigen Praxis werden diese Möglichkeiten und Potentiale einer durchgängigen
und CAD-basierten Prozesskette nicht genutzt. Oft ist der Prozess von manuellen, zeitintensiven
und redundanten Tätigkeiten und zahlreichen Schnittstellen geprägt.
Abb. 1: Zeichnung mit Merkmalsnummern
Mit Abschluss der Konstruktion und Freigabe des Bauteils wird die technische Zeichnung
des Bauteils zur Erstellung der Prüfzeichnung verwendet. Die zu prüfenden Merkmale
werden auf Basis von 2DZeichnungsinformationen ermittelt und mit einer eindeutigen Merkmalsnummer
in die Zeichnung gestempelt. Dies geschieht zum Teil softwaregestützt - oft genug auf
Papierausdrucken. Die so gekennzeichneten Prüfmerkmale werden manuell in ein Formblatt, einen
Erstmusterprüfbericht oder ein CAQ-System übertragen und sind dann mit der gestempelten
Zeichnung die Basis für den weiteren Qualitätsprozess.
Mit jeder Konstruktionsänderung beginnt dieser Prozess von neuem - zusätzlich mit dem Aufwand
die ursprünglichen Merkmalsnummern wieder zu verwenden. Neue, entfallene und geänderte
Prüfmerkmale müssen ermittelt und ins CAQ-System bzw. Formblatt übertragen werden. Alles
in allem ein beträchtliches Potential für Fehlerquellen wie Tipp-/Lesefehler, Vergleichsfehler,
nicht aktualisierte Dokumente und so weiter!
Die Lösung dieser Probleme ist die konsequente Nutzung der Geometriemerkmale, die bereits durch die
Konstruktion im CAD-System definiert sind. Alle Prüfmerkmale werden direkt aus dem 3D-Modell mit seiner
Geometrie und Dimensionierung sowie den Zeichnungsinformationen abgeleitet. Damit erfolgt eine prozesssichere
und durchgängige Bereitstellung und Nutzung der Konstruktionsdaten für die Qualitätsprüfung
mit einer referentiellen Integrität der Daten ("single source of truth").
Abb. 2: Prüfmerkmalsliste
PE-INSPECT ermittelt folgende Informationen direkt und automatisiert aus den Konstruktionsdaten:
- Nennmaße mit Toleranzen
- Form- und Lagetoleranzen mit Bezügen
- Symbole (z.B. Oberflächenbeschaffenheiten, etc.)
- Notizen
- Referenzen der Maße und Toleranzen auf Bezugsebenen und -achsen
Die Speicherung und Verwaltung der Prüfmerkmale erfolgt direkt in den Konstruktionsdaten.
Dies gewährleistet die einfache Integration in PLM-Systeme, da hier keine Zusatzfunktionen und
Verknüpfungen aufgrund zusätzlicher Dokumente erforderlich sind.
Auf Basis eines einfachen Bauteils mit beispielsweise 80 Prüfmerkmalen (Nennmaß und
Toleranzen) soll die Größenordnung der mit PE-INSPECT möglichen Einsparpotentiale
aufgezeigt werden:
- Manuelle Kennzeichnung und Nummerierung dieser 80 Merkmale (Prüfmaße und Toleranzen): ca. 1 Stunde
- Erstellung der Merkmalsliste dieser Prüfmerkmale mit Nr., Typ, Nennmaß sowie den zugehörigen
Toleranzangaben mit anschließender Prüfung: ca. 2-3 Stunden
- Zusammen also ein manueller Aufwand eines qualifizierten Mitarbeiters von ca. 3-4 Stunden
- Mit dem CAD-basierten Ansatz und PE-INSPECT erfolgt die Bereitstellung
dieser Prüfmerkmale automatisiert und garantiert fehlerfrei innerhalb weniger Minuten
Durch diese Automatisierung können die aktuellen Prüfmerkmale frühzeitig mit minimalem Zeitaufwand
schon während der Konstruktion bzw. den Konstruktionsänderungen für die Folgeprozesse bereitgestellt
werden. Durch die Verwaltung der Änderungshistorie werden geänderte, neue und nicht mehr vorhandene
Prüfmerkmale von den aktuell bestehenden unterschieden und die Änderungsaufwände in den Folgeprozessen
auf ein Minimum reduziert.
WEPROM Extension
CAQ-Systeme und Offline Programmiersysteme für die geometrische Qualitätsprüfung
besitzen heute oft schon Schnittstellen für 3D-Neutralformate wie STEP, IGES, ... zur direkten
Übernahme der Geometrieinformation. Jedoch enthalten diese Daten die Nennmaßinformationen
nur in impliziter Form der geometrischen Eigenschaften. Das bedeutet, auf den Nominalwert eines
Prüfmaßes kann nur anhand der Geometrie geschlossen werden, die Informationen über obere und
untere Toleranzgrenze fehlen vollständig. Mit Hilfe der WEPROM Extension in PE-INSPECT wird diese
Funktions- und Informationslücke geschlossen. Die Merkmalsliste im WEPROM ASCII Format (DFD) wird
für jedes Prüfmerkmal um die Referenzen auf die zum jeweiligen Prüfmerkmal zugehörigen
geometrischen Elemente wie z.B. Flächen, Achsen, Bezugsebene und -achsen erweitert. Dies eröffnet
ein erhebliches Potential zur automatisierten Prüfplanung und der Auswahl einheitlicher Messstrategien.
Diese Durchgängigkeit bietet ein weiteres Einsparpotential bei der Messprogrammerstellung. So wird
für die vorher dargestellten 80 Merkmale die manuelle Messprogrammerstellung mit 1 Tag angesetzt.
Bei automatisierter Prüfplanung verringert sich dies auf 1-2 Stunden.
Unterstützte Hard- und Software:
PE-INSPECT steht für die neuesten Pro/ENGINEER-Versionen unter allen
gängigen Plattformen zur Verfügung.
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