Sluta leverera fullständigt måttsatta ritningar – tips från mekanikkonstruktör Rolf Westman

På den tiden tillverkningsunderlag bara kunde göras på papper var det tvunget att geometrin var fullständigt måttsatt på ritningen. Idag finns all geometrisk information i 3D-modellen, så varför fortsätter många att måttsätta geometrin på ritningen som om 3D-modellen inte fanns?

Sitter du som mekanikkonstruktör fast i ett föråldrat sätt att kommunicera din design?

• Är det ritningen som definierar geometrin?
• Gör du fullständigt måttsatta ritningar?
• Måttsätter du för tillverkning istället för att specificera funktionskraven?
• Använder du linjära toleranser?
• Anger du generella toleranser enligt ISO 2768?

Dags att tänka om!

Processen som den såg ut för 100 år sedan:

• Konstruktören ritar fullständigt måttsatta 2D-ritningar med penna och linjal.
• Tillverkaren tolkar ritningarna och producerar en detalj.

Processen som den såg ut för 25 år sedan:

• Konstruktören använder 3D-CADprogram för att göra fullständigt måttsatta 2D-ritningar.
• Tillverkaren tolkar ritningarna och producerar en detalj.

Processen som den ofta är idag:

• Konstruktören använder 3D-CADprogram för att göra en 3D-modell samt fullständigt måttsatta 2D-ritningar.
• Tillverkaren litar inte på 3D-modellen, tolkar ritningarna, gör en egen 3D-modell och producerar en detalj.

Processen som den bör vara

• Konstruktören använder 3D-CADprogram för att göra en exakt 3D-modell samt 2D-ritningar som beskriver funktionella krav med hjälp av form och lägeskrav, inga mått på ritningen.
• Tillverkaren tolkar kraven, använder konstruktörens 3D-modell och producerar en detalj.

Processen i framtiden:
(framtiden är redan här, men generellt saknas tillräckligt bra funktionaliteten i de mest använda 3D-CAD-programmen)

• Konstruktören använder 3D-CADprogram för att göra en exakt 3D-modell som beskriver funktionella krav med hjälp av form och lägeskrav direkt i 3D-modellen, ingen ritning.
• Tillverkaren tolkar kraven, använder konstruktörens 3D-modell och producerar en detalj.

Så här skall konstruktören skapa underlagen

3D-modell:

• 3D-modellen skall ha geometriskt korrekt geometri och mitt i toleransspannets krav.

Ritning:

• Ange och följ ISO 8015 på ritningen.
• Sätt en generell formtolerans som gäller för hela detaljen och passar processen.
• Definiera övriga krav på detaljen med form- och lägestoleranser.
• Ange alltid datumplanen A, B och C Även om de inte behövs för att definiera funktionskraven så definierar de datumplanen för analys och mätresultat
• Referenser till ISO 2768 får inte finnas. Generella längdmåttoleranser är inte relevanta i dagens tillverkningsindustri.
• Detaljens storlek skall anges med linjära mått inom parentes.

Så här skall tillverkaren använda underlagen

• CNC fil från en beredd 3D-modell till maskinen.
• Krävs ett beskrivande underlag till operatören är tillverkaren bäst lämpad att skapa sådant.
• Form och lägesbeskrivningen används för att verifiera resultatet och förstå detaljens funktion.

Inga mått! Bara fördelar, inga nackdelar!

Vinsten med att ta bort måtten från ritningen:

• Du sparar tid genom att inte måttsätta.
• Tillverkaren sparar tid genom att slippa tolka ett stort antal mått på ritning.
• Tillverkaren, produktionsbereder och gör produktionsunderlag istället för konstruktören.
• Tillverkaren spar tid då han får ett standardiserat underlag för sina processer
• Du minskar tid för att kommunicera mått på ritningen.
• Du kan lätt sortera bort leverantörer som har så ålderdomlig process att de inte kan hantera ett modernt tillverkningsunderlag
• Du kan mycket snabbt tolka ett verifiering-protokoll.
• Tillverkaren kan mycket snabbare skapa mätprogram och cnc-program.
• Du spar tid vid ändringar, kraven finns kvar, men mått kan tappas bort och skall granskas.

Vinsten med att bara ange form och lägeskrav:

• Detaljen blir entydigt specificerad.
• Kraven på detaljen blir tydliga och lätta att förstå, för kravställare, tillverkare och övriga inblandade.
• Lättare att jämföra relationer mellan kraven så att inte för snäva toleranser ökar svårighetsgraden vid tillverkning.
• Det underlättar DFM-genomgångar (Design For Manufacturing)
• Detaljen går att verifiera utifrån de faktiska kraven.

Vinsten med en korrekt 3D-modell mitt i toleransspannet:

• När leverantören litar på 3D-modellen slipper han göra en egen.
• Konstruktionen är lättare att granska i CAD-programmet, exempelvis hål-axelpassningar blir tydligare.
• Tillverkaren slipper offsetkompensera på grund av skillnad mellan 3D-modellen och den önskade detaljen.
• Alla mått som beredare och programmerare behöver finns i 3D-modellen.
• 3D-modellen går att använda som referens vid verifiering, programmering av mätmaskin etc.

Tänk på framtiden

Ingen leverantör utvecklar sig mer än vad kunden kräver.

Om kunden inte ställer krav på att tillverkarnas processer använder 3D-modeller, form och lägeskrav samt ritningar utan mått, kommer tillverkarna inte förstå att de måste utveckla sig själva och sina processer.Likaså måste leverantören ställa krav på kunden att leverera geometriska underlag och krav som passar moderna tillverkningsprocesser.

Slutsats

Långa leveranstider, höga kostnader och ojämn kvalité består så länge leverantörerna får och tar emot dåliga tillverkningsunderlag.

Något att fundera på:

• Var finns kunskapen om detta?
• Varför lärs det inte ut på skolorna?
• Varför efterfrågas det inte?
• Om jag vill införa dessa principer i mitt arbete, vart kan jag vända mig för att få hjälp?

Dela gärna med dig av dina funderingar – rolf.westman@berotec.se

Av: Rolf Westman, expert på mekanikkonstruktion.

Mer om hur vi jobbar med mekanik!