In der digitalen Fertigung streben wir danach, unsere Arbeitsprozesse rationeller, schneller, effektiver und fehlerfrei darzustellen, um ein Höchstmaß an Automatisierung zu ermöglichen. Maßgeblich für solch effiziente und automatisierte Arbeitsschritte ist die Prozessdurchgängigkeit. Diese erreichen wir in der digitalen Fertigung vor allem durch die ausschließliche Nutzung eines 3D-Modells, das in den letzten Jahren die traditionelle Zeichnung in der Konstruktion abgelöst hat. Siemens Digital Industries Software arbeitet mit hohem Engagement und vielen Ressourcen daran und hat bereits existierende Muster-Workflows im Bereich der Fertigung, wie Feature-Based-Machining und Model-Based-Quality.
Prozessdurchgängigkeit mit Model Based Enterprise
Wie MBE die Prozessdurchgängigkeit in der digitalen Fertigung revolutioniert
Uwe Roosz | 
Entwicklungs- und Fertigungsabteilungen arbeiten längst noch nicht alle mit einem 3D-Modell. Die 2D-Zeichnung ist immer noch führend, wenn es um die Spezifikation von Produkt- und Fertigungsinformationen geht. Derzeit ist das 3D-Modell meist nur die Darstellung der nominalen Geometriebeschreibung. Von diesem 3D-Modell werden dann 2D-Zeichnungen abgeleitet. Diese werden wiederum um Toleranzinformationen und Oberflächenangaben ergänzt. Man hat somit zwei getrennte Informationsträger, die getrennt voneinander bearbeitet werden, was eine Ursache für Datendiskrepanzen sein kann. Die 3D-CAD-Modellierung wird bereits seit den 1990er Jahren eingesetzt, für Spezifikationen wird aber immer noch eine 2D-Zeichnung verwendet.
Mit den heutigen revolutionären Technologien, die von Siemens und JANUS Engineering zur Verfügung gestellt werden, kann der Design- und Spezifikationsprozess vollständig integriert und in einer einzigen Datenquelle gekapselt werden.
Model Based Enterprise (MBE) ist ein Begriff aus der Fertigungsindustrie. MBE beschreibt eine Strategie, bei der das 3D-Modell eines Produkts als maßgebliche Informationsquelle für alle Aktivitäten im Lebenszyklus dieses Produkts dient. Man spricht hier von „Single Point of Truth“, deutsch „der einzige Punkt der Wahrheit“, was dies etwas anschaulicher beschreibt. Der Anspruch dahinter ist, ein allgemeingültiges, vollständiges, zielgerichtetes und verlässliches Datenmodell zu führen, wovon sich alles weitere ableiten lässt. Dieses Modell wird als Model Based Definition (MBD) bezeichnet. MBD ist die Erstellung einer vollständigen digitalen Definition eines Produkts innerhalb eines 3D-Modells, das die traditionelle Zeichnung ersetzt.
Dies bedeutet, Informationen konsistent und effizient für den NX CAM Fertigungsprozess, den NX AM Wärmebehandlungs- und Beschichtungsprozess oder für den NX CMM Qualitätsprozess bereitzustellen. Somit sind Informationen von der früheren CAD- Zeichnung direkt am 3D-Modell über PMI angebracht. Maßtoleranzen, Form- und Lagetoleranzen, Oberflächenangaben, Werkstoffeigenschaften und andere nicht-geometrische Informationen sind direkt am Geometrieelement, zum Beispiel eine Bohrung, des 3D-Modells angehängt.
Diese nachgelagerte Nutzung im gesamten Fertigungsprozess wird oft als Model-Based Manufacturing (MBM) und im Qualitätsprozess als Model-Based-Quality (MBQ) bezeichnet. Diese modellbasierte Digital-Echtzeit-Durchgängigkeit zwischen Produktentwicklung, Produktionstechnik und Fertigungsabläufen ist eine Verschmelzung von Technologien, die die Industrie 4.0 kennzeichnet. Sie verwischt die Grenzen zwischen der physischen, digitalen und organischen Welt, die zusammen auch als cyber-physische Modelle bezeichnet werden.
Das 3D-Modell, das nach dieser Methode aufgebaut ist, wird in Folgeprozessen eingesetzt und ist somit der umfassende digitale Zwilling.
Alle Informationen, die CAM- und CMM-Programmierer:innen oder Fertigungsmitarbeiter:innen benötigen, sind in diesem MBD-Modell enthalten. Der Vorteil beim MBD-Modell liegt darin, dass wir mittels Dokumentation z. B. in Teamcenter, immer den aktuell gültigen Zustand der Produktdefinition zur Verfügung haben und sich Änderungen, die vom Engineering ausgehen, direkt assoziativ auf die Folgeprozesse auswirken. Änderungen, die ein Konstrukteur in der NX CAD Konstruktion vornimmt, werden direkt an die Prozessbeteiligten, zum Beispiel Qualitätsplaner:innen und CAM-Programmierer:innen, weitergegeben.
Sie profitieren von konsistenten Daten, einem durchgängigen Änderungsmanagement und einer einheitlichen Kommunikation zwischen Logistik, Qualität und Fertigung.
Bilderquelle: Siemens Digital Industries Software
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