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Forschungsprojekt GPSlife
Projekt
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Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
 

Entwicklung einer reifegradbasierten Roadmap zur Integration der Geometrischen Produktspezifikation in KMU


Informationen zum Projekt

Ausgangssituation

In den letzten rund 25 Jahren wurde die gesamte Tolerierung von Bauteilen sowie die dazugehörige Zeichnungseintragung durch das GPS-System umfangreich reformiert und weiterentwickelt. Mit diesem System wird die vollständige und einheitliche Beschreibung der Geometrie von Produkten gewährleistet. Dabei existierten bis 1996 weniger als 40 Einzelnormen. Seitdem wurden zahlreiche Normen hinzugefügt, so dass es aktuell knapp 150 gültige und weitere 20 in Überarbeitung befindliche gibt. Diese hohe Überarbeitungsgeschwindigkeit stellt nicht nur für KMU eine große Herausforderung dar. So wurde beispielsweise die zentrale Norm zur geometrischen Tolerierung, die ISO 1101, in den Jahren 2011, 2014 und bereits wieder 2017 überarbeitet und erweitert. Das Gesamtsystem nahm somit in den letzten Jahren eine Komplexität und Dynamik an, die für Experten und Unternehmen weder überschaubar noch effizient nutzbar ist.

Die noch existierenden, historisch gewachsenen, traditionellen Herangehensweisen zur Beschreibung der Geometrie reichen heute bei weitem nicht mehr aus, den Qualitätsansprüchen zu genügen und fehlerfreie, funktionsorientierte Eigenschaften zu definieren. Ihre Anwendung führt durch Mehrdeutigkeiten zu erheblichen Mehrkosten, unnötigen Diskussionen und sind keine ausreichende Basis für aktuelle und zukünftige Produktionsweisen.

Eindeutige Spezifikationen verlangen eine geometrische Tolerierung mit der Festlegung von Toleranzzonen in einem Bezugssystem im Zusammenhang mit der Berücksichtigung grundlegender Regeln, wie dem Grundsatz des Aufrufens oder der Unabhängigkeit, festgelegt in der ISO 8015.

Ziel des Projektes

Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, durch eine reifegradbasierende Roadmap Methoden und Vorgehensweisen zur Integration der Geometrischen Produktspezifikation in der Praxis zu erarbeiten, welche insbesondere auf die Anforderungen von KMU abgestimmt sind und somit flächendeckend ein gelebtes GPS-System erreicht wird.

Lösungsansatz / Lösungsweg

Es wird eine Roadmap mit folgenden Schwerpunkten erarbeitet:
  • Anwenderorientierte und praxisnahe Integration
    Es sind die Anforderungen, ähnlich der Einführung eines QMS- oder PPS-Systems, unter Berücksichtigung der interessierten Parteien, Kontext der Organisation, Anwendungsbereich, Prozesse und ihre Wechselwirkungen, Kundenorientierung, Risiken und Chancen, Wissen der Organisation sowie aller dokumentierten Informationen zu definieren. Dafür ist zu klären, in welche Prozesse die Umstellung auf das GPS-System eingreift und wie diese entsprechend vorzubereiten oder umzustrukturieren sind. Damit werden die Grundlagen erarbeitet, zu welchem Umfang welche GPS-Inhalte in einem Unternehmen für welche Fachbereiche/Personen relevant sind.
  • Synergie von Ausbildung und schrittweiser Integration
    Das vielschichtige Normensystem ist hinsichtlich zu unterscheidender Ausbildungsschwerpunkte zu gruppieren. Darauf aufbauend werden übergreifende und fachgruppenspezifische Inhalte ausgearbeitet sowie eine Priorisierung der Ausbildungsinhalte pro Fach-/Zielgruppe erarbeitet. Die Inhalte der einzelnen Normenblätter werden nach deren genereller Bedeutung für das System sowie der jeweiligen inhaltlichen Zielstellungen geclustert.
  • Methoden zur Selbstbewertung des Reifegrads der aktuellen GPS-Integration
    Die Auswahl geeigneter Leistungsindikatoren und Überwachungsverfahren unter Berücksichtigung von Risiken und Chancen ist entscheidend für die wirksame Messung und Analyse des Standes der Umsetzung des GPS-Systems. Grundsätzlich existieren in jedem Unternehmen etablierte Prozesse und Dokumente, die durch die Integration des GPS-Systems maßgebend verändert werden. Durch die Analyse des aktuellen Standes können die ausstehenden zu bewältigenden Integrationsschritte und Ausbildungsinhalte mit Hilfe von Schlüsselleistungskennzahlen (KPIs) in einem Reifegrad ausgedrückt werden. Ziel dessen ist es, in jeder Phase der GPS-Integration, beginnend von der Nutzenanalyse über die Entscheidung bis zur vollständigen Integration selbst, den Erfolg des Wandlungsprozesses zu bewerten und entsprechende individuelle Folgemaßnahmen abzuleiten.

Nutzen für das Unternehmen

Mit einer eindeutigen Tolerierung unter Nutzung der GPS-Sprache wird der Interpretationsspielraum entlang der gesamten Wertschöpfungskette reduziert, die Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten vereinfacht sowie das wirtschaftliche Produzieren nachhaltig gesichert. Durch eine geplante levelbasierte Strukturierung des GPS-Systems wird es den KMU ermöglicht auch ohne zusätzlichen personellen und finanziellen Aufwand das System fachgruppen- und anwendergerecht zu integrieren und aktives Wissensmanagement zu betreiben. Des Weiteren entstehen Schulungskonzepte inkl. der notwendigen Vermittlungsstrategien, die auf allen Ebenen (Weiterbildung, Hochschulbildung) Anwendung finden sollen. Mittels Reifegradmodell soll die GPS-Einführung begleitet und reportet werden.

Projektplan / Roadmap

Arbeitspaket 1 - Systematisierung der Anforderungen
  • Vorbereitung levelbasierte Einführungsstrategie: Ziele, Indikatoren
Arbeitspaket 2 - Entwicklung Ausbildungskonzept
  • Systematisierung nach Fachgruppen und Anwendern
  • Untergliederung der Spezifikation in Teilprozessschritte, Ableiten von Vermittlungsstrategien, level-/stufenbasiert
Arbeitspaket 3 - Identifikation und Integration von prozessschrittbezogenen GPS-Inhalten und Entwicklung eines Reifegradmodells
  • Geclusterte Inhalte der GPS mit den Teilprozessschritten des Produktentstehungsprozesses verbinden
Arbeitspaket 4 - Entwicklung des gestuften Integrations-Guides und der Roadmap
  • Darstellung des Vorgehensmodells als Integrations-Guide
Arbeitspaket 5 - Verifizierung und Validierung
  • Optimierung des Integrations-Guides und Darstellung als Roadmap
Arbeitspaket 6 - Gremienarbeit und Transfer
  • Überführung der Ergebnisse, Bekanntmachung
  • Lessons Learned