Im Fokus
Werkzeuge: Daten im Gleichklang

Martin Göbel, FV Präzisionswerkzeuge, VDMA

Die Fertigungsindustrie benötigt eine lückenlose Dokumentation zum richtigen Umgang mit Werkzeugen. Um den elektronischen Datentausch zwischen Anwendern und Herstellern zu vereinheitlichen und zu verbessern, gründete der VDMA-Fachverband Präzisionswerkzeuge mit namhaften Mitgliedsfirmen den Verein GTDE.
"Ein Werkzeug ohne Daten heißt: Warten!" Auf den neuralgischen Punkt bringt es Dr. Götz Marczinski aus Aachen. Als Gegenmittel empfiehlt der Geschäftsführer der CIM GmbH Informations- und Produktionsmanagement (35 Mitarbeiter, 2,5 Millionen Euro Umsatz) Vereinsarbeit der standardisierenden Art. Die CIM GmbH ist GTDE-Fördermitglied.

Effektiver Einsatz von Werkzeugen
Der Hintergrund: Es geht um Präzisionswerkzeuge, mit denen Anwender auf ihren Werkzeugmaschinen Bauteile beispielsweise drehen, bohren oder fräsen. Damit die wertvollen Hightech-Tools sinnvoll und effektiv zum Einsatz kommen, sind Daten aller Art gefragt. Denn die Kunden können nur mit Hilfe einer lückenlosen Dokumentation für eine reibungslose Zerspanung sorgen, indem sie mit der Gebrauchsanleitung de luxe beispielsweise Werkzeugspannsysteme richtig justieren.
Die Werkzeughersteller müssen dazu den Kunden CAD-Files, elektronische Konstruktionszeichnungen mit Abmessungen, Form und Funktion liefern. Diese Vorgabe führte zu einer Art babylonischen Sprachverwirrung, wie das Handelsblatt die Pflicht zur Abgabe von grafischen Werkzeugdaten sehr zutreffend bezeichnete. Zutreffend, denn in der alltäglichen Praxis setzte und setzt immer noch fast jeder Großabnehmer auf eigene Datenformate. Damit nicht genug: Bei manchen Automobilherstellern variieren die Angaben sogar von Werk zu Werk. Das Anpassen an die individuellen Lastenhefte bedeutet für die Werkzeughersteller einen enormen Aufwand an Geld, Zeit und Arbeit.

Einheitliche Datenbasis
Hier kommt der im Jahr 2003 gegründete GTDE e.V. ins Spiel. Die vier Buchstaben stehen für "Graphical Tool Data Exchange - STANDARD OpenBase" und verraten den Zweck: Die Mitglieder - mittlerweile fast alle namhaften Werkzeughersteller (siehe auch GTDE: Wer macht mit?) - wollen den Austausch von grafischen Werkzeugdaten mit Hilfe einer einheitlichen, standardisierten Datenbasis vereinfachen.
Für den GTDE installierte die CIM GmbH einen Server mit getrennten Datenbankbereichen, auf die eine geschlossene Benutzergruppe zugreifen kann. Auf der Internetseite von www.gtde.org gibt es eine sehr klare und übersichtliche Einteilung in Standard- und Sonderwerkzeuge sowie Dokumentationsabruf. Hersteller geben dort ihre Zeichnungsdaten in einem einzigen Standardformat ein. Anwender tragen wiederum ihr gewünschtes Zeichnungsformat ein, in das das Serverprogramm dann die standardisierten Zeichensätze umwandelt. Das heißt: Der Benutzer der Datenbank erhält parametrisierte Daten, die er auf Knopfdruck in seine eigenen Zeichnungs- und Stücklistenformate übernehmen kann. Das Arbeitsprinzip: Der Anwender sucht ein Werkzeug aus, wählt den Zeichnungsrahmen und kann sich dann die 2D-Grafik in seinem Format auf seinen Computer herunterladen.
Für Mitglieder werden diese Leistungen durch den Vereinsbeitrag finanziert. Nichtmitgliedern werden der benötigte Speicherplatz und das Volumen des Datentransfers in Rechnung gestellt.

Import in eigene Dateien
Damit nicht genug. "Zum Download bieten wir in einer separaten Datei parametrisierte Informationen wie Benennung, Bestellnummer oder Version", erklärt CIM-Mitarbeiter Dr. Matthias Müller. Der Anwender kann daher Werkzeug-Informationen in eigene EDV-Programme (zum Beispiel in ERP- oder PDM-Systeme) importieren.
Zur Datenbank, die seit Herbst 2005 online ist, meint Dr. Götz Marczinski: "Die Datenqualität des einen oder anderen Lieferanten ist noch verbesserungswürdig." Im Idealfall enthält die Datei im AutoCAD-Format die Werkzeug-Grafiken und das Zeichnungsformat des jeweiligen beteiligten Werkzeug-Kunden. "Der Trick besteht darin, dass der Anwender beim Herunterladen die Grafiken automatisch in seinem Zeichnungsformat erhält. Das heißt: Der Lieferant muss nicht mehr eine gesonderte Dokumentation anlegen." Das bedinge aber, dass alle eingespeisten Grafiken dem VDMA-Einheitsblatt entsprechen. Dabei handele es sich nicht um ein reinrassiges Arbeitsproblem. "Wir arbeiten als Dienstleister an EDV-Hilfsmitteln, um diese Aufgabe zu erleichtern", erklärt der CIM-Geschäftsführer.

Vision: Simulationsfähiges 3D-Modell
Alles in allem blickt der Dienstleister positiv in die Zukunft. Seine Vision: "Wir werden damit die Drehscheibe für Werkzeuge etablieren. Allerdings brauchen wir in der nächsten Entwicklungsstufe ein simulationsfähiges 3D-Modell." Die ersten EDV-Prototypen dazu existieren bereits.
Von Anfang dabei ist die KOMET GROUP Holding GmbH aus Besigheim bei Ludwigsburg (2005: weltweit rund 1400 Mitarbeiter; etwa 150 Millionen Euro Auftragseingang), die in erster Linie Werkzeuge für die Metallzerspanung mit dem Schwerpunkt Bohrungsbearbeitung herstellt. Neuestes Highlight: Mechatronische Werkzeuge zum Einsatz als zusätzliche Achse in Werkzeugmaschinen.
Vor dem Einstieg bei GTDE lief der Datentausch mit den Kunden laut Prokurist Gerhard Stolz aus der Abteilung "Patent- und Vertragswesen, Normung" sehr unterschiedlich ab. Zu schaffen machte dem schwäbischen Traditionsunternehmen dabei besonders der Trend zum elektronischen Dokument. Stolz: "Zunehmend ist die Übertragung der Daten von Rechner zu Rechner gefragt. Die Art und Weise ist so unterschiedlich, wie es unterschiedlicher nicht sein kann." Der Grund: Die Kunden verlangen die Daten in Dateiformaten, die sich in ihren CAD- Systemen (CAD: Computer Aided Desigo - rechnergestützte Konstruktion) weiterverarbeiten lassen. Firmen wie KOMET mussten daher entweder mit allen Dateiformaten ihrer Kunden arbeiten oder aber eine Art konvertierbares Übergangsdatenformat verwenden, das aber auch nicht in jedem Fall einwandfrei funktionierte.

500 verschiedene Zeichnungsrahmen
Im Prinzip wandelten sich viele Werkzeughersteller also vom reinrassigen Produzenten zu einem Verwalter und Ersteller von Zeichnungsdateien. Der Aufwand fiel entsprechend hoch aus. So verwaltete ein an GTDE beteiligter Werkzeughersteller über 500 verschiedene Zeichnungsrahmen. Stolz: "Es kam sogar innerhalb eines Unternehmens vor, dass wir für einen Sachbearbeiter eine Zeichnung in einem Format erstellten, das dann ein anderer als nicht aktuell ablehnte." Die Folge: KOMET musste diese Arbeiten mehrmals nachbessern.
Grund genug für das Unternehmen, von der ersten Stunde an bei der GTDE- Initiative mitzuarbeiten, dessen Vorstand Stolz seitdem als Vorsitzender lenkt (Geschäftsführung: Dr. Wolfgang Sengebusch, Geschäftsführer des VDMA-Fachverbandes Präzisionswerkzeuge). In der Vereinsarbeit ging es im ersten Schritt um die Aufgabe, einen Standard zu entwickeln, der sich leicht und problemlos in alle individuellen Zeichnungsformate der Kunden wandeln lässt.

Positive Reaktionen
In der Normierungsarbeit traten interessante Fragestellungen auf. "Wir diskutierten darüber, wie die Rechte an den Zeichnungen gewahrt werden können", erklärt der Prokurist. "Ein spezieller Arbeitskreis entwickelte dazu Zeichnungsvorschriften, zu denen ein entsprechendes VDMA-Einheitsblatt entstand." Bei dem erarbeiteten GTDE-Format handelt es sich um eine standardisierte Vorgehensweise zum Erstellen und Zusammenführen von DXF- und XML- Daten. Die Reaktionen auf die Initiative des GTDE fielen seiner Ansicht nach gut aus. So haben sich sehr frühzeitig Kunden wie Audi, Bosch, DaimlerChrysler, VW oder ZF an den Beratungen des Vereins beteiligt.
Was änderte sich für KOMET? Als aktives Vereinsmitglied sorgte der Prokurist sehr frühzeitig für ein Umstellen der Weichen in Richtung GTDE: "Es ist ein langwieriger Umstellungsprozess, denn es gilt viele alte Zeichnungsformate GTDE- fähig zu machen. Aber der Aufwand lohnt sich, denn es gibt bereits Projekte, bei denen wir die Dateien im GTDE-Format zum Kunden senden."

Aktivitäten in der Automobilindustrie
Wie sieht es aber bei den KOMET-Kunden aus? Auch hier entwickelte es sich positiv. Stolz: "Die Audi-Werke in Ingolstadt und Györ akzeptieren seit dem Jahr 2006 nur noch Dokumentationen im GTDE-Format. Der VW-Konzern bereitet sich für eine Umstellung für weitere Werke vor." Ähnliche Aktivitäten laufen auch bei Bosch, BMW, DaimlerChrysler, ZF und anderen. Zufrieden beobachtet der Pionier der ersten Stunde, dass sich immer mehr Firmen für das Thema interessieren. Seine Empfehlung: "Aufgrund des positiven Feedbacks unserer bereits beteiligten Kunden rate ich jedem Hersteller und Anwender, sich umgehend mit der Datenvereinfachung per GTDE zu beschäftigen. Es melden sich nämlich bei uns immer öfter auch nicht im Verein vertretene Werkzeughersteller, die von der Pflicht zum GTDE-Format berichten und die um entsprechende Hilfestellung bitten. Der Druck von Kunden nimmt zwar nur sacht zu, aber er steigt!"
Stolz wünscht sich, dass demnächst alle Werkzeughersteller als aktive Vereinsmitglieder teilnehmen, damit die Bedürfnisse aller Werkzeughersteller und Anwender Berücksichtigung finden sowie der zeitliche und finanzielle Aufwand auf eine breitere Basis als bisher gestellt wird. Er hofft auf noch mehr Anwender aus dem Kundenkreis, die den GTDE-Gedanken - sprich: Kostensenkung, Zeitersparnis, Fehlervermeidung durch Harmonisierung - weiter als bisher verbreiten. Doch Pioniere wie Stolz sind immer auch Visionäre, die stets einen Schritt vorausdenken. Seine Idee: "Wir arbeiten bereits an einer GTDE-Standardisierung für 3D-Volumenkörper."

Hoher Aufwand bei Dokumentation
Aktives Mitglied seit der ersten Stunde ist auch die SECO Tools GmbH aus Erkrath. Die Tochtergesellschaft der schwedischen SECO Tools AB (2005: rund 4000 Mitarbeiter, weltweiter Umsatz 523 Millionen Euro), einem der weltweit führenden Hersteller im Bereich der Metallzerspanung, vertreibt schwerpunktmäßig Hartmetallwerkzeuge und Werkzeugsysteme zum Drehen, Fräsen, Bohren und Reiben.
Wie lief der Datenaustausch beziehungsweise das Erstellen von Dokumentationen früher ab? Dazu ein Rückblick von Volker Höfermann, dem stellvertretenden Vorsitzenden des GTDE e.V.: "Mit hohem Aufwand musste für nahezu jede Anforderung ein eigener Zeichnungsrahmen in unser System gestellt werden und eine entsprechende Arbeitsrichtlinie definiert werden." Hinzu kamen weitere Zusatzarbeiten - etwa das Anpassen von Datenlayouts an den jeweiligen Anwendungsfall. "In Summe sehr viel Zeit, die durch Verwaltungsarbeit gebunden wird", so der verantwortliche Leiter der Konstruktion. Ein vergleichbarer Aufwand sei aber auch bei den Anwendern etwa aus der Automobilindustrie entstanden, die, bedingt durch eine Vielzahl unterschiedlicher CAD-Systeme auf Seite der Werkzeuglieferanten, mit mindestens genauso vielen unterschiedlichen Datenformaten umgehen mussten.

Unnütze Mehrarbeit behindert
Derart unnütze Mehrfacharbeiten behindern aber auf lange Sicht nicht nur einzelne Unternehmen, sondern letztendlich die gesamte Volkswirtschaft. Höfermann: "Wir wollten mit unserer Arbeit im GTDE e.V. vor allem den CAD-Datenaustausch normieren und somit diese Vielfalt einschränken." Seit dem Start des GTDE-Servers blickt der Experte aus Erkrath positiv in die Zukunft. Er ist sicher, dass sich "durch die Akzeptanz der Automobilindustrie in den nächsten zwölf Monaten sehr viel ändern wird". Dieser Optimismus spiegelt sich auch in seiner Vision wider. Höfermann: "Ich hoffe, dass wir langfristig den gesamten CAD-Datenaustausch auf eine normierte Stufe stellen und damit weitestgehend alle Daten erfassen, die heute zwischen Anwendern und Herstellern ausgetauscht werden."

GTDE-Anwendung in der Anlaufphase
Zu den Gründungsmitgliedern gehört auch die EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG aus Lauf an der Pegnitz, die mit 1100 Mitarbeitern Präzisionswerkzeuge vorwiegend für die Gewindeherstellung sowie Gewindeschneidfutter fertigt. Hinzu kommen Fräswerkzeuge für Formen- und Gesenkbau sowie Präzisionsspannsysteme. Die dazu passende Dokumentation reicht von der einfachen Zeichnung bis hin zu sehr komplexen CAD-Dokumentationen.
"Nachdem die Normierung des Datenaustausches durch GTDE abgeschlossen wurde, befindet sich die Anwendung des GTDE-Standards inmitten der Anlaufphase", meint Dietmar Hechtle, der das Unternehmen im Verein als Vorstand vertritt. Die Motivation zum Eintritt in den Verein war es laut dem Leiter der Konstruktion, "durch Schaffen von Standards Struktur in die Dokumentation hineinzubekommen".

Standardisierung kommt an
Die Idee von der Standardisierung scheint verstärkt auch zu den Kunden durchzudringen. Hechtle: "Uns haben bereits einige Anwender, auch aus der Automobilindustrie, angesprochen, ob wir Dokumentationen auch im GTDE- Format liefern können. Diese Frage taucht mittlerweile immer häufiger auf. Daher weisen wir auch von uns aus darauf hin, dass wir auch im GTDE-Standard dokumentieren können." Bei den ersten Kunden, die mitmachen, führte EMUGE entsprechende Tests mit positivem Ergebnis durch. Der GTDE-Vorstand: "Es wurde sowohl das CAD-Datenformat als auch die automatisierte Datenübernahme in das Werkzeugverwaltungssystem des Kunden überprüft und als positiv bewertet."
Die Resonanz im eigenen Unternehmen fiel positiv aus, wobei der Status der Datenbereitstellung in den verschiedenen Produktbereichen unterschiedlich weit fortgeschritten ist. Während EMUGE bei den Werkzeugen für die Gewindeherstellung schon relativ weit in Sachen GTDE ist, arbeiten die anderen Bereiche laut dem Experten noch an der Datenaufbereitung.

Leichtere Integration in die Zerspanung
Doch Hechtle sieht die GTDE-Zukunft positiv, denn es handelt sich für ihn um eine langfristig anzulegende Plattform zum einfacheren Datentausch zwischen Kunden und Werkzeuglieferanten. "Diese Informationen würden dem Kunden die Integration des Werkzeuges in seinen Zerspanungsprozess erleichtern, der heute immer mehr von der Nutzung digitaler
Daten geprägt ist." Und dazu benötige der Anwender auch die Informationen über das Werkzeug in standardisierter, digitaler Form.

Ihr VDMA-Ansprechpartner zum Thema: Martin Göbel
FV Präzisionswerkzeuge
Telefon 069/6603-1247
martin.goebel@vdma.org
siehe auch: www.gtde.org

GTDE: Wer macht mit ?
Dem Graphical Tool Data Exchange - STANDART OpenBase (GTDE) e.V. mit Sitz in Frankfurt am Main gehören an:

  • August Beck GmbH & Co. KG, Winterlingen
  • Ceratizit Austria Gesellschaft m.b.H. Reutte/Tirol, Österreich
  • CIM GmbH, Aachen (Fördermitglied)
  • EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH R Co. KG, Lauf a. d. Pegnitz
  • Fachhochschule St. Gallen, Schweiz (Fördermitglied)
  • FETTE GmbH, Schwarzenbek
  • Gühring oHG, Albstadt
  • Günther & Co. GmbH, Frankfurt am Main
  • Paul Horn GmbH, Tübingen
  • Iscar Hartmetall GmbH, Ettlingen
  • KOMET GROUP GmbH, Besigheim
  • Andreas Maier (HAM) GmbH, Schwendi
  • MAPAL Dr. Kress KG, Aalen
  • Prototyp-Werke GmbH, Zell
  • Sandvik GmbH, Düsseldorf
  • Seco Tools GmbH, Erkrath
  • TDM Systems GmbH, Tübingen (Fördermitglied)
  • VDMA-Fachverband Präzisionswerkzeuge, Frankfurt am Main
  • Walter AG, Tübingen

Audi: Von Anfang an dabei
Zu den Pionieranwendern der ersten Stunde zählt die AUDI AG (über 52000 Mitarbeiter, über 26 Milliarden Euro Umsatz) aus Ingolstadt, die allein in der Motorenproduktion über 3000 Werkzeuge von bis zu 100 Lieferanten einsetzt. Die Werkzeughersteller müssen die entsprechenden Daten im Audi-Zeichnungsformat liefern. Seit dem ersten Januar 2006 erleichtert der Fahrzeughersteller den Datentausch, denn seitdem ist der Datenaustausch über den GTDE-Server freigeschaltet. Dr. Ulrich Reuter, Leiter Werkzeugtechnologie: "Wir waren der erste Endan wender, der mit der GTDE e.V. zusammengearbeitet hat."
Die Motivation zur Zusammenarbeit mit dem Verein und seinem Server rührt von der Vielzahl der Werkzeuge und Lieferanten her. "Es traten bisher oft Schwierigkeiten bei der Abstimmung auf, wie das Audi-Zeichnungsformat zu füllen ist", berichtet der Leiter Werkzeugtechnologie. "Ich hoffe nun auf eine Vereinfachung durch den Verein, bei dem sich ein großer Teil unserer Lieferanten als Mitglieder beteiligt."
Es gibt weiterhin das Audi-Zeichnungsformat, das sich auch nicht wesentlich geändert hat. Die GTDE- Mitglieder haben die Möglichkeit, ihre Zeichnungen direkt über den Server mit dem aktuellen Audi-Zeichnungsrahmen zu erstellen. Dr. Reuter: "Der GTDE stellt unsere Zeichnungsvorlage seinen Mitgliedern zur Verfügung und sorgt so dafür, dass wir Zeichnungen immer in unserem Format erhalten. Wir lesen diese Daten dann automatisiert in unsere Datenbanken ein." Es gab und gibt immer noch gewisse Anlaufschwierigkeiten, doch der Experte aus Ingolstadt setzt auf einen baldigen reibungslosen Datentausch. Der Leiter Werkzeugtechnologie wünscht sich, dass sich die Anzahl der automatisiert ablesbaren Infos erhöht - und zwar entsprechend den Vorschriften der DIN 4000 (Sachmerkmalsleiste). Das heißt: Über den GTDE-Server laufen nicht nur Informationen etwa zu Bauart, Werkzeugnummer oder Entwickler, sondern auch weitere standardisierte Daten zum Beispiel zu Länge oder Durchmesser. Im Visier hat Dr. Reuter dabei nicht nur Audi, sondern auch schon den Gesamtkonzern. "Im Arbeitskreis ,Standardisierung Aggregate' des VW-Konzerns leite ich die Arbeitsgruppe Werkzeuge. Ein Schwerpunkt ist dabei auch die Verwaltung von Werkzeugdaten in Datenbanken. Hier kann GTDE sehr hilfreich sein, um Werkzeugdaten standardisiert und automatisiert in die Datenbank einzulesen."

Erschienen in VDMA Nachrichten, Mai 2006

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