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Programmieren in der Werkstatt : Perspektiven für

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2. Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 135 YISFM NCHEN f r Forschung Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 8 e 5 31313 J ja is 211 5 5 n nein 21 21 4 5 optional 51255 5 5 218 v in Vorbereitung eis 8 FEIE i j 8 2 2 ajla var variabe lt 8 2 5 Leerfeld keine Angabe lt 1218519 22 8121518 5 81 8 Steuerungshersteller Steuerung S amp 816 8 2 818 ajs reaa RR DE HE CO EN ERICH EN EN EN EN FR EN BER EN ENCHEN EHEN e ee me e EN FR ER EN ER ER EN ER ER ER EN EN EN EN EN EA EACH CH CHEN ER EN EB EN EN EN EHEN CHEN ER EN EHEN CHEN e DD EEE ER ER ER BE 00 5 ER EN EN EN ER ER ER EN ee I rem III It
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4. Tee fe fa to fe fo tote fs Isla Tele fe In fo fa Is fa Io Ir Ir Bd 1 DE e Be DR EI SEE Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 1 nach Wunsch 140 N ISFMUNCHEN CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung je nein optiona in Vorbereitung var variabe Leerfeld keine Angabe 8600 AT Osat A B 3460 Phitips 8 8 MC Siemens 810 Siemens 820 Siemens 850 Siemens 880 Siemens Steuerungshersteller Steuerung HR EU I EPEE 8 ER EI TT TT s ve mate 3
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6. EHEN EHEN ER EN EHEN CH EN CH EN EN EHEN CHEN ER EN I em een et a man Lee ee een 5 EN ER mean FR RN I I Er EB I EHE ET BET EZ EU mas mern Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 126 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt IISFM NCHEN f r Forschung CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung BEE DE DE ER DR DR RR ER DR ER EN ER ER ER EN EN ER EI ER fa ee men van Pole ee I I i fa fede EN ja fa ala men ne LT ______ meem
7. Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 150 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung gt je nein optional in Vorbereitung var a variabel Leerfeld ketne Angabe Pronumerik Schleicher 3480 Philips 3580 Philips 850 880 Siemens TX 80 Traub 810 Siemens Steuerungshersteiler Steuerung EEK u ers I ron e a e e e 65 666 gt tele tee e e e e e e e e e e En EN ER 0 EEE ED RR HR DEE HE U Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 151 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt SFM NCHEN f r
8. ER ER EN a Ja ls ls ts Ts h Is sme EI EI ER ER EN FR EN EI EN ER ER ER EN EN EN EN ER ER ER SEN ER U RT Gesamthochschule Kasse Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 144 Rose 1990 der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Drenmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 6666 696 e a HH EN C ere e a a a a e e e ren ne ER ER EN ER ER gt gt a o e e ma same e a e e e e E 1 n nein 0 optional gt in Vorbereitung var variabe Leerfeld keine Angabe Pronumerik Schleicher an 3 3480 Philips 3580 Philips 810 Siemens 8 Siemens 80 Traub Steuerungshersteller Steuerung 145 Rose 1990 P
9. programtenar 2 In Is Jo _ fo Gremien nem emen a s fo fe lo fo fa ER EEE _ Gesamtngchschule Kassel Universit t Fachgebiet beiswissennenat Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 850 H Siemens 880 Siemens 137 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN f r Forschung CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung j nein options Din v in Vorbereitung ver ver iabe Leerfeld keine Angabe 8200 Allen Bra
10. EN EN EN CH EN EBEN EN EHEN CH ENER EN EN EN EN ER EN EI CE ER EN EN EHEN EN ER EHEN En EN ER EN EBEN CN CH EN ER EN EN EHER EHER ER mn een ee EI EN EHEN CH CHEN EHEN PR EN EN ER EN EN EN CH EHEN ER EN CH BEN NEN TN EHER FI EN EN EN ER EN CE CHE EN EN CH BEN CHEN FREIEN rs men eek Co ER CO EN CH ES CH CH CH 60 EN EN EN EN CHEN EN ER EN CHEN ENENERENENENENEN FI FR FO FR ER EN FEN FEN e eee e Gesamthochschule Kasse Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 146 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung ee 1 2 FI DE ER ER ER ER ER HR EZ BIT 3 fa fsfs LL eeren PPT 3 a e fe senese In 5 e eroen wa tesen 3
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13. 818 8 53 8 Steuerungshersteller Steuerung I 8 6 515 EIRISIEIAISIS RIR nenn TE DI ER e e e EN EN e DS 55 nr Darstellung des Arbeitsraunes I Is Is Ir In Ir In In In fo Jo In In In fe vv EN CH EN EN EHEN EN 0 Be ol e phh be DEE e _ BEE L BI DE ee I III I RESTE FR ERERFRERENFRENFREN BESTE 0 ER e e ee
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15. 000 Gener 783 5000 16 Okuma 5000 Okuma an 2 gt Albe CNC 2002 2003 A B2 T Boehri 240 Cle 760 T RUM 760 TX NUM Steuerungshersteller Steuerung j wi w EN ER ER EN CH ER EN EN EN ER ER U U ER EN EN EN EN ER EN EBENEN U EN U EIER EN EC UNE EBENEN RE BEI BF ER ER EN CH EBENEN ERENCHENENENENFRTHCHEN ER EN EREN BEE TE fe CHEN CH CH CH CH ER EICH EN EN CH EN EN ER EN ER ER EN EN ENEN ENEN EN CHEN CHEN e EHEN ER EN EHER CHEN ER EN ER EN ER EN e 0 ram nn leere tet bb EN EN ER EN ER ER ER EN EHER EN ER ER ER EN ER e CH EI FR ER IN EN ER ER
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18. Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 1 dis zu 50 Zeilen 134 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN f r Forschung CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung m lt 3 n nein juj 2 0 options 5 gt in Vorbereitung lt 1 1 1 14 211 var variabel 21 82 Leerfeld keine Angabe z 2 lt Steuerungsherstetler Steuerun 5 5 5 8 6 ER e 6660 EU 6666 ER ER ER CH lee ern Le lee ee se 665 gt
19. FEN roe ER ER ER ER EN ERER ER EN EN EN EN EN ER 665 CH ER EN EN EN EHEN ER EN BER ER ER Te FEN EN ER EN EN EN EN EN ER EN ER EN BRENNER EN een e e e Gesamthochschule Kasse Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 138 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN f r Forschung CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 1 ja nein o optiona v in Vorbereitung ver gt variabe Leerfeld keine Angabe Steuerungshersteller Steuerung e e e eee ee ER EEE mn nme LT I II roman 0
20. lich ist Teilweise wird es in gleicher Weise erforderlich wie in der konventionellen Fertigung z B Kenntnis von Ma terialeigenschaften teilweise erh lt es aber auch eine neue Gewichtung und Einbindung in das Arbeitshandeln insgesamt oder und es werden er fahrungsbezogene Kenntnisse und Arbeitspraktiken notwendig die in der konventionellen Fertigung keine Rolle spielen z B Erfahrungen im Um gang mit elektronischer anstelle mechanischer Schaltfunktion an Maschi nen Die Ver nderungen von Arbeits und Qualifikationsanforderungen beim Einsatz von CNC Maschinen f hren keineswegs wie anf nglich oft unterstellt nur zu einer st rkeren Gewichtung theoretischer Kenntnisse Die Anforderungen an handwerkliche Geschicklichkeit verringern sich zwar nicht aber die Bedeutung eines auf praktischen Erfahrungen beru henden Wissens Allerdings ver ndern sich die Voraussetzungen f r den Erwerb und die Anwendung von Erfahrungswissen erheblich 2 Es zeigt sich da an CNC Maschinen ein subjektivierendes Arbeits handeln nur begrenzt und unter erschwerten Bedingungen m glich ist Ausschlaggebend hierf r sind nicht einzelne Faktoren sondern eher ein Syndrom von Ver nderungen das sich nicht nur auf die sinnliche Erfah rung sondern auch auf das Arbeitshandeln insgesamt auswirkt Vor allem durch die Verkapselung der Maschinen und durch den K hlschmiermittel einsatz aber auch durch die h here Geschwindigkeit u wird die kom plex
21. 76 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN angebracht Solche Funktionen sind die Regelung der Geschwindigkeit von Vorschub und Drehzahl sowie das Verfahren der Achsen 2 Unabh ngig davon ob man mit Handrad oder Druckknopf reguliert wird die direkte manuelle Ver nderung der Geschwindigkeit Vorschub Schrittgeschwindigkeit bzw Drehzahl durchweg als sehr wichtig und posi tiv eingesch tzt Exemplarisch hierf r die Aussage Eingriffsm glichkei ten beschr nken sich auf Vorschub und Drehzahl Es ist deshalb sehr wich tig da man diese M glichkeit hat weil dadurch eine Beziehung zum Werkst ck besteht Und hnlich Ich kann die Geschwindigkeit und den Vorschub w hrend der Bearbeitung ver ndern Dies ist wichtig f r den Arbeiter Da ich derjenige bin der es ver ndert der die Macht ber die Maschine hat Nachdr cklich wird betont Besonders beim Einfahren ist die Regulierung der Geschwindigkeit notwendig Die Regulierung der Geschwindigkeit von Vorschub und Drehzahl ist f r die Facharbeiter ein wichtiges Korrektiv um nicht vollst ndig dem pro grammgesteuerten Ablauf ausgeliefert zu sein Es wird hierdurch m g lich f r den Bearbeitungsproze wichtige Parameter nicht nur beim Ein fahren sondern auch w hrend des Bearbeitungsprozesses zu ver ndern und auf diese Weise unvorhersehbare Gegebenheiten im Bearbeitungsab lauf zu ber cksichtigen Anschaulich hierf r die Schilderung W hrend
22. CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung l u 2 5 gt 5125 3 5 8 gt 812 5 1 5 8 optiona 91 5 3151 14 21218 AEE 5 8 v in Vorbereitung 5 85 ie 15 rfeld keine Angabe lt i een AERE Steuerungshersteller Steverung amp 2 1 8 Rjg UF ER BER EN EN EN ER e e e 222 e e e e e e gt gt e e e e e 21 CH FO ER FREREREHENERENENENENENENENENENERENEN ER ERBE EN a EN EN CH CHEN e EHER EBENEN e e 2 ER FRE ERFRENERERFRENENENENENFRENERERENERENEN een E E Coen FE FRECHEN EHER FR CHEN e CH ER EN FRE EN CH EN ER ER EN EN ER E
23. Eine genaue Betrachtung zeigt da die Arbeitskr fte auch an CNC Ma schinen beim Programmieren erfahrungsgeleitet Schritt f r Schritt vor gehen sie entwickeln dies aber nicht in gleicher Weise wie an der konven tionellen Maschine Die Alternative zwischen einem beschreibenden und einem handlungsorientierten Programmierverfahren stellt sich deshalb in der Praxis nicht in dieser Sch rfe Eine zentrale Rolle spielt hier die Ver bindung von Programmieren und Einfahren 14 Dies betrifft insbesondere die Steuerung MSHD2 von R amp D 34 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Erst Programmieren dann Einfahren 1 Bei Werkstattprogrammierung kann zwar der Aufwand f r das Opti mieren und ggf Korrigieren verringert werden s o dennoch ist ebenso aus der Sicht der Arbeitskr fte eine berpr fung der Programme uner l lich Facharbeiter unterscheiden dabei zwischen einer berpr fung der Stim migkeit des Programms einerseits und dem Einfahren des Programms an der Maschine andererseits Ersteres beinhaltet vor allem die berpr fung hinsichtlich sog Programmierfehler wie z B falsche Vorzeichen oder auch m gliche Kollisionen Eine solche berpr fung kann jedoch das Ein fahren der Programme an der Maschine nicht ersetzen denn beim Ein fahren ist der Ablauf an der Maschine interessant und nicht die Simula tion Die Simulation allein reicht nicht aus Oft wird dies mit dem Hin weis verdeut
24. Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Erbe Heinz H Die Werkstatt als Mittelpunkt des Fertigungsprozesses In Hoppe H H Erbe Hrsg Rechnergest tzte Facharbeit Werner von Siemens Schule Wetzlar 1986 Erbe Heinz H u a Qualifying for Computer Based Skilled Work in SME S Referat TIFAC Symposium Skill Based Automated Production Wien 15 17 November 1989 Ewers Hans J rgen Becker Carsten Fritsch Michael Wirkungen des Einsatzes computergest tzter Techniken in Industriebetrieben Berlin New York 1990 F hnrich Klaus Peter Programmierschnittstellen an computergest tzten Werk zeugmaschinen In F hnrich Hrsg Softwareergonomie M nchen 1987 H nggi Dieter Visuelle Vorstellungsf higkeit Bern 1989 Heeg Franz Josef Empirische Software Ergonomie Zur Gestaltung benutzerge rechter Mensch Computer Dialoge Berlin 1988 Hekeler Manfred Werkstattorientierte Programmiertechnik f r den Facharbeiter In Technische Rundschau Heft 38 1988 Hirsch Kreinsen Hartmut Zur Geschichte der NC Technik verschiedene Pfade der Entwicklung In Technische Rundschau Heft 6 81 Jg 1989 S 14 22 Hirsch Kreinsen Hartmut Schultz Wild Rainer K hler Christoph Behr Marhild von Einstieg in die rechnerintegrierte Produktion Alternative Entwicklungs pfade der Industriearbeit im Maschinenbau Frankfurt M nchen 1990 Hoffmann Thomas Holub Rainer Martin Hans Reschke Andreas CNC S
25. SSOAR Open Access Repository Wwww ssoar info Programmiieren in der Werkstatt Perspektiven f r Facharbeit mit CNC Maschinen Rose Helmuth Ed Ver ffentlichungsversion Published Version Sammelwerk collection Zur Verf gung gestellt in Kooperation mit provided in cooperation with Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V ISF M nchen Empfohlene Zitierung Suggested Citation Rose Helmuth Ed Programmieren in der Werkstatt Perspektiven f r Facharbeit mit CNC Maschinen Frankfurt am Main Campus Verl 1990 Forschungsberichte aus dem Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V ISBN 3 593 34320 7 URN http nbn resolving de urn nbn de 0168 ssoar 107724 Nutzungsbedingungen Dieser Text wird unter einer Deposit Lizenz Keine Weiterverbreitung keine Bearbeitung zur Verf gung gestellt Gew hrt wird ein nicht exklusives nicht bertragbares pers nliches und beschr nktes Recht auf Nutzung dieses Dokuments Dieses Dokument ist ausschlie lich f r den pers nlichen nicht kommerziellen Gebrauch bestimmt Auf s mtlichen Kopien dieses Dokuments m ssen alle Urheberrechtshinweise und sonstigen Hinweise auf gesetzlichen Schutz beibehalten werden Sie d rfen dieses Dokument nicht in irgendeiner Weise ab ndern noch d rfen Sie dieses Dokument f r ffentliche oder kommerzielle Zwecke vervielf ltigen ffentlich ausstellen auff hren vertreiben oder anderweitig nutzen Mi
26. hnlich gestaltet sind jedoch den Vorschub ber elektri sche Widerst nde regeln und am Steuerungsgeh use befestigt sind Beim Wegma verfahren werden im Gegensatz zu dem gerade beschriebenen Handbetrieb Werte in die Steuerung eingegeben um deren Betrag eine Achse verfahren werden soll Inkrement verfahren bedeutet da immer 104 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN um einen bestimmten Wert Inkrement weiter verfahren wird Das In krement ist dabei frei w hlbar CNC Steuerungen bieten dar ber hinaus noch weitere rechnergest tzte Handverfahren an Zu ihnen z hlen z B Zirkular und Parabelinterpola tionen Hierbei k nnen ohne gro en Programmieraufwand im Handbe trieb Unterprogramme aufgerufen werden so da es f r den Benutzer leicht ist Kreis oder Parabelkonturen von Hand einzugeben Eine Para belkontur ben tigt dabei als Eingabeinformation beispielsweise nur drei St tzstellen Elektronische Werkst ckvermessung von Hand und Antast funktion bezeichnen elektronische Me zyklen die jederzeit vom Benutzer initiiert werden k nnen 4 Programmierung Zur Unterscheidung von Programmiertechniken werden Kriterien heran gezogen die zum einen die elektronische Einsatzbreite und zum anderen die Benutzbarkeit der Steuerungssoftware im Kontext der Mensch Ma schine Schnittstelle beschreiben a Prozessor Mit diesem Kriterium werden die technischen M glichkeiten der Steue rungselektronik hinsichtlic
27. lich nichts dagegen Facharbeiter bei der Wahl von Technologiedaten zu unterst tzen und ihnen Hilfsmittel in die Hand zu geben soweit sich dies auf Werkzeug Werkstoff oder Spannmitteldateien und Angaben seitens der Hersteller usw bezieht Dialogtechniken f r Suchprozesse in nicht transparenten Dateien w ren hier angebracht Auch Hilfen bei der Durch f hrung von Berechnungen zur Kombination vom Facharbeiter bestimm barer Parameter k nnen im konkreten Fall sinnvoll sein Sie unterst tzen den Facharbeiter in der Praxis aber nur dann wenn f r ihn die Option bleibt berhaupt solche Hilfen zu nutzen bzw als Orientierungs und Aus gangswerte hierauf zur ckzugreifen Dies besagt zweierlei Nach unseren Befunden betrachten es Facharbeiter nicht als Hilfe wenn grunds tzlich Technologiedaten vorgeschlagen bzw errechnet werden und sie dann jeweils entscheiden m ssen bzw k n nen ob sie diese annehmen oder nicht Dies wird als umst ndliches Ver fahren angesehen da sie die vorgeschlagenen Daten ohnehin nicht als aus reichend und zuverl ssig ansehen Eine Hilfe sind daher solche Verfahren nur dann wenn nicht das System vorschl gt sondern umgekehrt der Fach 71 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN arbeiter je nach Bedarf einen Vorschlag abfragen oder Berechnungen durchf hren lassen kann Dies m gen auf den ersten Blick geringf gige Differenzen sein sie sind dies jedoch nicht in der Praxis Es erg
28. 3 fs 3 fa fafafa EI BEE BE EI 1 fe fa fa EEE ER DR smee __ me ER ER ER Eu FF EI DE ER ER ER ER BEE ER ER ER ER ER EI DR teren ae II ooo o lma late lo let joe EHRE a o Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 141 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 3 ja n nein 0 optional Y in Vorbereitung var variabe Leerfeld keine Angabe old M ller AK Electric 1 Electric r u Koch land ster ster er vI Et ma vi gt 000 10 Giideme 20 6114 785 Heckler u Koch 8600 OSAL lt 5
29. Facharbeiter bei Werkstattprogrammierung die M glichkeit haben ihr Erfahrungswissen ber die konkreten Bearbei tungsprozesse und die Wirkungsweise der Maschinen zu vertiefen und die ses in die Programmiert tigkeit einzubringen So werden z B wichtige Ef fekte und Vorteile der Werkstattprogrammierung beeintr chtigt wenn ei nerseits zwar die Programmierverfahren vereinfacht andererseits aber die Erfahrungsm glichkeiten an den Maschinen eingeschr nkt werden Tech nische und arbeitsorganisatorische Entwicklungen sind daher grunds tz lich in dieser doppelten Perspektive zu beurteilen 3 Bisherige Bestrebungen zur Entwicklung facharbeitergerechter Pro grammierverfahren betrachten demgegen ber berwiegend das Program mieren isoliert als eine separate T tigkeit Damit besteht jedoch wie im folgenden noch n her zu zeigen sein wird die Gefahr da bei der Ent wicklung von Kriterien f r facharbeitergerechte Programmierverfahren von falschen oder zumindest unzureichenden Annahmen ber die Ar beitsweise von Facharbeitern ausgegangen wird In der folgenden Dar stellung wird versucht hier zu einer weiteren Kl rung beizutragen und auf dieser Grundlage unterschiedliche Prinzipien des Programmierens bzw der Programmierverfahren und Steuerungstechniken zu beurteilen 3 Zur Vorgehensweise beim Programmieren 1 Bei Vergleichen zwischen der Arbeitsweise an konventionellen und an CNC gesteuerten Maschinen sehen Facharbeiter eine
30. Heft 27 1987 Riehn Asko Intelligente Bedienfunktionen In m w Heft 3 1988 Rose Helmuth Golinski Peter Psychomentale Grundlagen erfahrungsgeleiteter Arbeit und ihre Implikationen f r rechnergest tzte Facharbeit und Qualifizie rung In H Martin H Rose u a Computergest tzte erfahrungsgeleitete Arbeit in der Produktion Kassel 1989 Rudolf Heinrich Werner Hartmut Jansen Dittmer Hinrich Erfahrungswissen in modernen Produktionssystemen verstummender Rest oder notwendiger Be standteil Workshop Bericht 9 10 Mai 1988 Karlsruhe 1988 Schulte Ansgar Was hei t Werkstattprogrammierung In angewandte Arbeits wissenschaft Heft 108 Mai 1986 S 3 13 Schultz Wild Rainer Nuber Christoph Rehberg Frank Schmierl Klaus An der Schwelle zu CIM Verbreitung Strategien und Auswirkungen Eschborn K ln 1989 Schultz Wild Rainer Weltz Friedrich Technischer Wandel und Industriebetrieb Die Einf hrung numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen in der Bundesrepu blik Frankfurt 1973 Simon W Voraussetzungen f r den wirtschaftlichen Einsatz numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen in der Fertigung In die Technik 21 Jg Heft 2 1966 Steiner Gerhard Analoge Repr sentation In H Mandl H Spada Hrsg Wis senspychologie M nchen 1988 Strau P Moderne Diagnosehilfsmittel und erh hter Bedienkomfort f r NC Werkzeugmaschinen Karlsruhe 1987 VDI Mikroelektronik im Maschinenbau VDI Beri
31. In Technische Rundschau Heft 4 80 Jg 1988b 16 23 B hle Fritz Milkau Brigitte Anforderungen an den Einsatz von CNC Maschinen Facharbeit an Werkzeugmaschinen Teil 3 In Technische Rundschau Heft 6 80 1988 14 21 B hle Fritz Milkau Brigitte Neue Technologien neue Risiken Neue Anforde rungen an die Analyse von Arbeit In Zeitschrift f r Soziologie Heft 4 1989 Br dner Peter Werkstattorientierte Programmierverfahren ein Werkzeug f r den Facharbeiter In KfK Projekttr ger Fertigungstechnik Hrsg Werkstattorien tierte Programmierverfahren WOP Tagungsband zur Abschlu pr sentation am 17 18 5 1988 Karlsruhe 1988 DIN 66 025 Programmaufbau f r numerisch gesteuerte Arbeitsmaschinen Beuth Verlag Berlin 1972 DIN 66 234 Teil 8 Februar 1988 Grunds tze ergonomischer Dialoggestaltung Beuth Verlag Berlin 1988 D nnwald Johannes Technische Bedingungen f r Werkstattprogrammierung Merkmale ausgew hlter Programmiererfahrungen und Steuerungen Anlage zur Untersuchung des ISF Facharbeit bei Werkstattprogrammierung BMFT For schungsvorhaben 01 HK 969 M nchen 1989 Dunkhorst Stephan Am Werkst ck programmieren In Technische Rundschau Heft 16 1989 Dunkhorst Stephan Holub Rainer Martin Hans Martin Peter Qualifikation und Eignung Merkmale an CNC Steuerungen f r die Werkstattprogrammierung Drehen In CIM Praxis Februar 1987 S 36 45 199 Rose 1990
32. Lay Gunter Boffo Monika Fix Sterz Jutta Lemmermeier Lothar Handlungsan leitung zum Einsatz von CNC Drehmaschinen Programmierung Wirtschaft lichkeit Organisation RKW Eschborn 1988 Lennartz Klaus Dieter Bedingungen f r erfahrungsgeleitete Arbeit in computerge st tzten Proze abl ufen In Martin H Rose u a Computergest tzte erfah rungsgeleitete Arbeit in der Produktion Kassel 1989 Lutz Burkart Moldaschl Manfred Expertensysteme und industrielle Facharbeit Ein Gutachten ber denkbare qualifikatorische Auswirkungen von Expertensy stemen in der fertigenden Industrie Frankfurt M nchen 1989 Martin Hans Arbeitswissenschaftliche Anforderungen und Kriterien der Bewer tung und Gestaltung an CNC Steuerungssystemen in der Perspektive der Unter st tzung erfahrungsgeleiteten Handelns In H Martin H Rose u a Computer gest tzte erfahrungsgeleitete Arbeit in der Produktion Kassel 1989 Martin Hans Rose Helmuth u a Computergest tzte erfahrungsgeleitete Arbeit in der Produktion CeA Kurztitel Aufzeigen von technischen organisatorischen und qualifikatorischen Gestaltungsfeldern zur Nutzung erfahrungsgeleiteter Ar beit bei der Entwicklung und beim Einsatz von CNC Techniken durch einen Forschungsverbund BMFT HdA Vorhaben 01 HH 348 Kassel Juli 1989 Martin Hans Rose Helmuth u a Computergest tzte erfahrungsgeleitete Arbeit in der Produktion Grundsatzpapier In H Martin H Rose u a C
33. der Bearbeitung k nnen viele Sachen aufeinandertreffen und nicht zu sammenpassen Da haben wir dann die M glichkeit wenn wir merken das Material ist zu z h oder es sind Stellen drin ber die man nicht weg kommt den Vorschub herunterzudrehen oder raufzudrehen oder die Drehzahl zu ver ndern Und hnlich Bei kritischen Stellen gehe ich mit der Geschwindigkeit runter 3 Durchweg positiv wird in diesem Zusammenhang das elektronische Handrad gegen ber einer Steuerung mittels Drucktasten beurteilt Das entscheidende Argument ist Man f hlt sich sicherer und kann feinf hli ger damit umgehen Typisch hierf r die Aussage Wenn man einen Knopf dr ckt ist das nicht so gut das ist nicht gef hlsm ig man be kommt den Finger nicht so schnell vom Knopf Das Handrad ist idealer Man f hrt ziemlich nah heran mit dem Handrad kann es langsam oder schnell drehen das Handrad ist besser da kann man schnell zack zack machen Und hnlich Mit dem Potentiometer habe das Gef hl 77 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN schneller und eindeutiger die Zustellung der Geschwindigkeiten bzw des Vorschubs in der Hand zu haben Ich habe mehr Gef hl Hervorgehoben werden die stufenlose Regulierung ebenso wie die direk tere analoge Umsetzung manueller Bewegungen Ich f hle mich durch die Bedienung des Handrads bei der Regulierung der Geschwindigkeit siche rer als bei der Bedienung mit Kn pfen da ich du
34. gesteuerten Maschinen Erfahrungswissen ber Technologiedaten ge winnen erneuern und vertiefen k nnen und in welcher Weise hierbei technische Hilfen sinnvoll und notwendig sind wird demgegen ber kaum gestellt Gerade hierauf m te jedoch nach unseren Befunden der Schwerpunkt in den weiteren Entwicklungen liegen Nach unseren Ergeb nissen besteht das zentrale Problem nicht darin wie vorhandene Techno logiedaten aufbereitet und verf gbar gemacht werden k nnen in der Pra xis weit wichtiger ist vielmehr wie die notwendigen Technologiewerte er fa t beurteilt und situationsspezifisch bewertet werden und in welcher Weise Facharbeiter hierdurch unterst tzt werden k nnen vgl auch Ab schnitt 4 ber handlungsbegleitende Vorstellungen 5 Zu betonen ist Auch wenn f r die Arbeit an CNC Maschinen Erfah rungen in der konventionellen Fertigung f rderlich sind so mu dennoch dar ber hinaus an CNC Maschinen zus tzliches Erfahrungswissen erwor ben sowie bereits vorhandenes angepa t ver ndert und vertieft werden Dabei zeigen unsere Befunde nachdr cklich da dies sowohl bei AV Pro grammierung als auch bei Werkstattprogrammierung erforderlich ist 2 Dieses Erfahrungswissen ist nicht vergleichbar mit einem einmal erlernten Wissensschatz der einmal erworben st ndig abgerufen und genutzt wer den kann ma geblich ist vielmehr da es sich hier um ein Wissen handelt das sich in kontinuierlicher Bewegung und Ver nderung
35. heren Ge schwindigkeit notwendigen K hlfl ssigkeiten die manuelle Bearbeitung in Echtzeit kaum m glich oder zumindest weit gef hrlicher ist als an der konventionellen Maschine Exemplarisch hierf r die Einsch tzung des Programmierens auf der Basis eines Record Playback Verfahrens Dar ber hinaus ist es viel zu gef hrlich da man durch K hlwasser den wirkli chen Bearbeitungsproze gar nicht mehr nachvollziehen sprich sehen kann Dadurch entstehen gro e Risiken und Probleme 3 Und schlie lich ist auch die Leistungsf higkeit der Maschinen ver schieden An CNC gesteuerten Maschinen k nnen mit den heute verf g baren Werkzeugen Bearbeitungsprozesse und vorg nge in nur wenigen Aufspannungen durchgef hrt werden die an konventionellen Maschinen nicht m glich bzw sehr viel aufwendiger und umst ndlicher sind Die ma nuelle Ausf hrung an der CNC Maschine analog der manuellen Bedie nung von konventionellen Maschinen erweist sich deshalb als Begren zung f r die Aussch pfung der Leistungsf higkeit von CNC gesteuerten Maschinen Entsprechend die folgende Schilderung eines Facharbeiters Die Herstellung dieser Kontur w re an einer konventionellen Fr sma 33 Rose 1 990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN schine u erst aufwendig An der CNC Fr smaschine kann ich diese tur zum einen durch u erst wenige Aufspannungen herstellen zum ande ren brauch ich die Radien und berg nge nicht zu
36. t sich auch der mehrfach dargestellte empirische Befund erkl ren da Anwender von NC Technik bevorzugt Facharbeiter an CNC Werkzeug maschinen einsetzen auch wenn diese ausschlie lich zentral programmiert werden vgl u a Kern Schumann 1984 Die Kompetenz in der Werkstatt ist somit f r die Produktion unerl lich Der vorliegende Sammelband enth lt Beitr ge die sich mit den techni schen wie organisatorischen Voraussetzungen in der Werkstatt befassen Im Mittelpunkt stehen Fragen einer facharbeitergerechten Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungstechniken 3 Am Anfang der 90er Jahre treten dabei drei aus der vierzigj hrigen Geschichte der NC Technik bekannten Entwicklungsans tze in neuem Gewand auf Die Position der Vollautomatisierung wird durch Vertreter rechnerintegrierter Produktion CIM aufrechterhalten Das Konzept der Rationalisierung fertigungstechnischer Bedingungen und Arbeitsprozesse wird durch die facharbeitergerechte Verbesserung von Programmierver fahren weiter entwickelt Wenn auch die Auseinandersetzung zwischen Vertretern beider Strategien nach wie vor 2 scharf ausgetragen wird l t sich doch feststellen da die gro en Hersteller von Fertigungstech nik dazu bergehen Fertigungstechnik anzubieten die beiden Linien folgt Unter dem Diktat flexibler Produktion nimmt auch die Verbreitung fach arbeitergerechter NC Techniken zu Das gilt insbesondere f r mittlere und kleinere Betriebe
37. tzt wenn f r X und Z Achse jeweils ein Handrad zur Verf gung steht Bei einem Handrad mit Mehrfachfunktio nen ist es notwendig jeweils zun chst die gew nschte Funktion einzustel len dies wird nicht nur als umst ndlicher eingesch tzt man sieht auch Vorteile darin beide Achsen gleichzeitig bedienen zu k nnen Dort wo den Facharbeitern zwei Handr der zur Verf gung standen wurde durch weg konstatiert Zwei Handr der f r jede X und Z Achse sind vorteil haft Wohingegen in anderen F llen die Facharbeiter oft schon froh wa 78 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN ren berhaupt ein Handrad zur Verf gung zu haben Auch getrennte Handr der f r Vorschub und Schnittgeschwindigkeit wurden dort wo sie vorhanden sind durchweg als positives Merkmal der Steuerung hervorge hoben Damit ist ein Problem angesprochen das sich grunds tzlich unabh ngig von der Frage des Handrades stellt 5 Ebenso wie Hersteller sehen auch Facharbeiter das Problem einer berladung der Bedienpulte mit zu vielen Tasten und der daraus resultie renden Un bersichtlichkeit wie aber auch der Gr e und Unhandlichkeit der Bedienpulte und Steuerungsapparaturen Die Begrenzung der Anzahl der Tasten bei gleichzeitiger Belegung mit Mehrfachfunktionen ist hier eine von Herstellern gegenw rtig h ufig eingeschlagene L sung Sehr weitgehend ist dies bei Steuerungen realisiert wo au er dem Verfahren der Achsen s mtliche
38. unterschei den Letztlich realisiert sich damit ein Potential differentieller Darstellungen des Bearbeitungsprozesses wie auch der Komponenten des NC Systems welches dem Benutzer den Durchgriff auf verschiedene Ebenen bzw Schichten der NC Produktion in einer ihm verst ndlichen und je nach Vorwissen w hlbaren Darstellung erm glicht Es bietet die Option indivi dueller erfahrungsgeleiteter Transparenzpfade und Suchstrategien sowohl bei der lernmotivierten Verfolgung des Bearbeitungsprozesses als auch bei der Diagnose und Fehleridentifikation in Erg nzung wissensbasierter L sungen mit modellierten Erkl rungskomponenten 3 Schlu folgerungen Mit den vorab skizzierten Anforderungen und Rahmenbedingungen f r ein erweitertes NC Gestaltungsfeld stellt sich die allgemeinere Frage der werkstattorientierten Arbeit und Technikgestaltung hinsichtlich der NC Technik nicht mehr nur auf der horizontalen Ebene der Programmierung bzw Geometrie und Technologiebeherrschung Gleichgewichtig er ffnet 197 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN sich die vertikale Durchschaubarkeit des NC Systems f r die umfassende Proze beherrschung aus der Perspektive des Benutzers bzw der Werk statt Ebenso lassen sich relevante Beschreibungsobjekte und NC unter st tzte Darstellungsformen f r die Verfolgung realer Proze abl ufe iden tifizieren Davon abgeleitet l t sich im Sinne einer dynamischen Arbeits gestaltung der Beit
39. wo ein Record Playback Verfahren m glich ist zumindest beim gegenw rtigen Stand der technischen Entwicklung nicht generell durch eine direkte bertragung von Arbeitsweisen wie sie an der konventionellen Maschine praktiziert werden entwickelt wird bzw werden kann Auf einige der hier von den Arbeitskr ften als wichtig herausgestellten Unterschiede zwischen konven tionellen und CNC gesteuerten Maschinen sei kurz n her eingegangen 31 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN b Unterschiede zwischen konventioneller und CNC gesteuerter Ma schine 1 Auch wenn an der CNC gesteuerten Maschine manuell gearbeitet wird ist dies keineswegs identisch mit der manuellen Arbeit an der kon ventionellen Maschine Offenkundig ist zuallererst da die manuelle Steuerung an der CNC Maschine nicht ber mechanische Hebel und Handr der erfolgt sondern ber Tasten und Schalter ber die die ma nuell ausgel sten Impulse elektronisch weitergegeben werden Jedoch se hen die Arbeitskr fte hierin nicht die entscheidende Ver nderung So etwa die Aussage Die Tatsache da man fr her Hebel und Handr der in der Hand hatte und jetzt nur Tasten dr ckt das ist keine gro e Ver nde rung Das ist reine Gewohnheitssache Als eine weit gravierendere Ver nderung erweist sich da an CNC ge steuerten Maschinen auch die manuelle Steuerung hnliche Vorgehens weisen verlangt wie sie beim Programmieren gefordert werden Nu
40. 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Benutzer ber eine spezielle Hilfe Taste Informationen und M glichkei ten zur Korrektur von Programmierfehlern anbieten oder ihm helfen be stimmte Funktionen auszuf hren die ihm im Moment nicht gel ufig sind die aber im aktuellen Betriebszustand abgefragt werden Hilfe Funktionen sollten das m hselige Suchen in Betriebshandb chern ersetzen und ggf gezielt auf weitere Beschreibungen im Handbuch hinweisen Greift der Benutzer auf Routinen oder Unterprogramme zur ck sollten Routinen kurzbeschreibungen abrufbar sein die ihm den Umgang mit diesen Routi nen erkl ren Fehlerhinweise k nnen im Fehlercode sollen jedoch auch mit beschreibendem Text angezeigt werden Die letztere M glichkeit er spart h ufig das Nachschlagen im Handbuch die erstere beschleunigt die Programmierung f r den ge bten Benutzer Eine weitere Programmierbesonderheit stellt das zeilenweise Abfr sen von Werkst cken vor allem bei der komplexen Bearbeitung von Freiform fl chen dar Das Werkst ck wird Schicht f r Schicht abgefr st der Benut zer verfolgt genau das Programm und kann bei Fehlern schnell eingreifen Die automatische bernahme vordefinierter Variablen default Werte senkt den Programmieraufwand erheblich Wird beispielsweise die Spin deldrehzahl einmal definiert so wird sie solange automatisch in die fol genden NC Programms tze bernommen bis entweder eine neue Dreh zahl bestimmt o
41. 760 T NUM Steuerungsherstetler Steuerung re ro S EN EN ENENENENENENENERENENTNEN DR EI BOB CHE EN e EN ENEN rew I Tb ee e CH EBEN CH CH ee nn an e e CH CH EHEN mn EN ERERENENERENENERENENERER CH ER EN EN EN ER FREIEN e e e e e e CH ER EN EN ENENENENENERER gt e e EHEN EN men gt gt e em ne ee ER EN EHEN 2222
42. A 8 8600 OSAI A B 750 T NUM 760 T NUH Steuerungshersteller Steuerung lt SS ISI BI EZIRISIEISBSIRIS 5 mr 00 ts ts is hs ls meroon meraes fe Ts fa ja lee tn I innen vertan __ s Js fs fs ts ls ts a ER DR HE n neol zsef n foon oosf iin sta stef om an ron LEL ER EB EN EN EN EN EB EN EN EN EB EN EN EN EI EN EN EN EN EN EBEN ES u prezem eror fo ER ER EN EN EN EN EB EB EN EN EN EN EN IN In 15 DE 5 hs ds Js Is Is Ts Ts enmener ER EU EB EB EN EN EN EN EB EB EN EN EN EB ER ER EN EN EN EBEN EI ER ER EI EN BEE BR EN EN je fe BEE ER EN ER EN ER EN ER EN EN EN EN ER ER ENEN a fa faje pi hhe eh pPI 15 return
43. Aber auch Gro betriebe nutzen sie im Rahmen der Fertigungssegmentierung f r Engpa bereiche Eine eingehende Darstel lung empirischer Befunde zu dieser Entwicklung findet sich im Beitrag von Ch Nuber und R Schultz Wild in diesem Band Mit der Verbreitung der Werkstattprogrammierung wachsen auch die An forderungen an eine facharbeitergerechte Gestaltung von Programmier verfahren und Steuerungstechniken Bislang ist jedoch keineswegs hinrei chend gekl rt was als facharbeitergerecht zu gelten hat Die Anforde rungen von NC Anwendern an NC Hersteller haben lediglich zu einem gewissen Standard hinsichtlich Programmieren im Dialog Unterpro grammtechniken und neuerdings auch Simulationsm glichkeiten gef hrt Hier ber berichtet ausf hrlich der Beitrag von Th Hoffmann und H Mar tin in diesem Band Trendbetrachtungen zeigen eine weitergehende Aus differenzierung der bew hrten Prinzipien 4 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 4 Ein wesentlicher Trend der NC Entwicklung zielt auf die Geometrie erstellung mit mehr benutzerorientierten Software Hilfen um die Pro grammierung zu vereinfachen Programmierfehler zu minimieren und die Programmierzeit zu verk rzen Au erdem ist feststellbar da sich hin sichtlich der Gestaltung der Benutzeroberfl che einheitliche Standards des Geometriehandlings einstellen Deutlich ist in den Informationsausgaben die Bezugnahme auf die Werkstattanforderungen wie Anschauli
44. Befunde zur Wirtschaft lichkeit der Werkstattprogrammierung Lay u a 1983 Lay u a 1986 Am 22 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN mon 1988 Sie zeigen dar ber hinaus da dieser Effekt wesentlich durch die Nutzung des Erfahrungswissens der Facharbeiter bedingt ist b Sicherheit im Umgang mit der Maschine 1 An CNC gesteuerten Maschinen haben die Arbeitskr fte im Unter schied zu konventionellen Maschinen weniger unmittelbaren Einflu auf die konkreten Bearbeitungsprozesse Man hat die Maschine nicht mehr in der Hand W hrend man an der konventionellen Maschine die Bearbei tungsvorg nge berwiegend durch das Bet tigen von Handr dern und He beln selbst ausl st kann man in den Worten eines Facharbeiters an der CNC Maschine nur hoffen da das Programm richtig ist und die Technik funktioniert Diese Abh ngigkeit vom Programm und von der Technik ist eine wichtige Ursache f r die Unsicherheit im Umgang mit CNC gesteuerten Maschi nen vgl B hle Milkau 1988 S 151 ff Wie unsere Untersuchung zeigt kann die Programmierung an der Maschine dazu beitragen diese Unsi cherheit im Umgang mit CNC gesteuerten Maschinen abzubauen 2 Von allen Facharbeitern die an der Maschine programmieren wird betont da sie einem Programm weit mehr vertrauen wenn sie es selbst erstellen Exemplarisch die Aussage Ich bef rworte eher die Program mierung an der Maschine denn da wei ich was ic
45. Bewertung zun chst zwei unterschiedliche Pfade des Proze zuganges zu unterscheiden Die unmittelbare Proze verfolgung vollzieht sich durch die spezifisch praktische Sinnlichkeit d h die sinnliche Wahrnehmung des Benut zers bei der T tigkeit an der Maschine ber die gleichzeitige Aktivie rung von Auge Nase Ohr und Hand wie auch durch den K rper und ber die Bewegungen des K rpers B hle Milkau 1988 Die mittelbare Proze verfolgung analysiert definierte Me signale von diversen Sensoren der Proze instrumentierung und bewertet sie im Vergleich mit bekannten Musterverl ufen Der reale Proze verlauf wird damit durch die Interpretation der sensorischen Informationen indirekt nachvollzogen 2 In zahlreichen F llen ist die unmittelbare Proze verfolgung durch den Benutzer nicht mehr m glich So ist bei der Hochgeschwindigkeits 187 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN zerspanung bei Vielschlitten und Mehrspindel Automaten durch den erh hten K hl Schmier Mitteleintrag oder aufgrund der sicherheits technischen Anforderungen eine Verkapselung der Maschine unum g nglich Da jedoch der Trend zu weitgehend verkapselten Maschinen anh lt die eine unmittelbare visuelle akustische oder taktile Wahrnehmung der stofflichen Bearbeitung am Werkst ck einschr nken wird die Proze be herrschung in dem Ma e erschwert wie geeignete technische Arbeitshil fen f r den Benutzer als Ausgleich nicht
46. DIENT EEE EEE RER ET ze EI EEE I EEE DR DE BE Lem eis lee leere tele 3 f3 Ja ass BEERTA E 3 ja n gt nein o optional v in Vorbereitung var variabel Leerfeid keine Angabe t u u 8 4 3 5 810 Stemens 80 Traub MSH 02 R u 0 88 JE 8 JE JE Steuerungshersteiler Steuerung rem serme meem BES Gesamthochschuie Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 153 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN un f r Forschung Christoph Nuber Rainer Schultz Wild Facharbeitereinsatz und Verbreitung von Werkstattpro grammierung Neue Durchsetzungschancen eines viel diskutierten Konzepts Inhalt 1 NC Technik als Gef hrdungsfaktor f r qualifizierte Produktionsar beit 2 Dominanz von B roprogrammierung in der Fr hphase des NC Ein satzes Weite Verbreitung der CNC Technik Mitte der 80er Jahre Zunehmende Diffusion von Werkstattprogrammierung 5 Werkstattprogrammierung oft neben etablierter B roprogrammie rung 6 Bedienerprogrammierung nur selten dominante betriebliche
47. EL gt PR FR ER EN ER ER ER ER ER ER I HE rer ar re I I I II I III Lee rene O e e e e e a ee eee ER FR e 2666090 summer asa T Unesi T Fang bannen 131 Rose 990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung gt amp 2 51 a 2 oo 2 Ja gt amp uj t 5 1 E EJZ 27 5 813 8 5 812181 v in Vorbereitung 6 eis 2 var variabel 5 59 E 2 n Leerfeld keine Angabe 5 g 818 8 1 2 gt 42 lt gt 2 gt Steuerungshersteller Steuerung amp 6 2115 8 513 3 ls fe fe fa ls ja IE ER EI ER u u EN HEBEN EEERE EN EN E
48. Entwicklungslinien zu forcieren die de facto eher das Gegen teil bewirken 4 Bei Werkstattprogrammierung besteht somit gegenw rtig die Gefahr da ein Konflikt wie er bereits bei externer Programmierung festgestellt wurde eher noch versch rft als reduziert wird Wesentliche Vorteile des Einsatzes von Facharbeitern an CNC Maschinen und der Programmie rung an der Maschine ergeben sich f r Betriebe aus dem Erfahrungswis sen der Facharbeiter d h ihrer F higkeit fehlende me technisch ermit telte Daten und Parameter selbst ndig zu erg nzen sowie Daten situati onsspezifisch zu modifizieren vor allem aber zu beurteilen d h in einen Kontext zu stellen Vorgesetzte auf Produktionsebene sind sich dessen zumeist bewu t auf h heren Ebenen des Managements nehmen demge gen ber die Begr ndungen f r den Einsatz von Facharbeitern sowie die Programmierung vor Ort vielfach nur teilweise und indirekt hierauf Bezug Genannt werden Zeitersparnis soziale Qualifikation der Facharbeiter wie Verantwortungsbewu tsein und Zuverl ssigkeit Wird explizit auf das Er fahrungswissen Bezug genommen typische Aussage Ein erfahrener Facharbeiter der wei das so wird zumeist davon ausgegangen da es sich um einen einmal erworbenen Wissensschatz handelt der beliebig und dauerhaft genutzt werden kann Gerade dies ist aber eine erhebliche Fehl einsch tzung Bei Entscheidungen zur Produktionsplanung Fertigungs organisation bis hin zur Bescha
49. Konzepten die sich pri m r an der EDV Logik bzw der Sichtweise der Informatik orientieren Blum 1987 3 Angesichts sich offensichtlich verst rkender betrieblicher Anstrengun gen den Proze der Computerisierung von Planungs und Steuerungsfunk tionen voranzutreiben kann nicht davon ausgegangen werden da Werk stattprogrammierung quasi ein Selbstl ufer darstellt der einmal in Gang gesetzt unbeschadet aller Umst nde fortexistiert und sich weiter ausbrei tet Damit Werkstattprogrammierung nicht nur ein mehr oder minder re tardierendes Moment im bzw gegen den Proze abbr ckelnder Funkti onsvoraussetzungen qualifizierter T tigkeiten in der Produktion bleibt mu sowohl auf betrieblicher wie auf au erbetrieblicher Ebene die Phase gleichsam naturw chsiger Beg nstigung von Werkstattprogrammie rung genutzt werden um sie in eine bewu te und umfassende Strategie des Erhalts von Facharbeit in der Werkstatt berzuf hren 4 Langfristig so mu zusammenfassend festgestellt werden ist also we der gew hrleistet da Werkstattprogrammierung unangefochten in recht vielen Betrieben stabilisiert oder gar ausgeweitet wird noch da in jedem Fall von ihr ganz selbstverst ndlich nur positive Impulse auf die Einsatz und Reproduktionssituation von fachlich qualifizierten Maschinenbedie nern ausgehen Aus diesem Grund aber auch mit Blick auf die weiten Be reiche der Fertigung Montage und Hilfsbetriebe die in absehbarer Z
50. Maschine habe ich in der Hand Dazu mu ich sie jedoch genau kennen um zu wissen wie ich mit ihr umgehen kann Beispielsweise sp re ich ber die Schwingungen an der Maschine ob sie richtig arbeitet Diese Sicherheit an der CNC Maschine kann ich auch anders bekommen als dies gew hnlich an der konventionellen Maschine der Fall ist Es handelte sich in diesem Fall um einen Facharbeiter dem auch beim Programmieren die Kenntnis der Maschine sehr wichtig war und der sich intime Kennt nisse der Maschinen vor allem bei ihrem Aufbau ihrer Erprobung wie auch ihrer Reparatur erworben hatte Des weiteren wird auf die Bedeutung des Fingerspitzengef hls hingewie sen das sowohl beim Messen als auch beim Aufspannen notwendig ist und hierbei erworben wird Dieses Fingerspitzengef hl dem z B die Oberfl che eines Werkst cks und dementsprechend die Qualit t einer Bearbeitung beurteilt wird ist selbst dann von Nutzen wenn im Bearbei tungsverlauf kein unmittelbarer taktiler Kontakt m glich ist Was man in der Hand gesp rt hat kann man besser beurteilen auch wenn man es nur sieht ist hierf r eine charakteristische Aussage Allerdings sind diese M glichkeiten zum Erwerb von Fingerspitzengef hl an CNC Maschinen nicht immer oder nur sehr beschr nkt gegeben Typisch hierf r die Dar stellung Beim Handspannfutter sp re ich die Spannung Beim automati schen Spannfutter ist es problematisch weil ich das nicht sp ren kann Das
51. Maschinen Mitte der 80er Jahre in der Indu strie der Bundesrepublik Deutschland Mehrheitlich handelt es sich dabei um Werkzeugmaschinen Das ist zwar immer noch ein relativ kleiner Prozentsatz des gesch tzten Maschinenbestands von weit ber einer Mil lion wegen ihrer h heren Produktivit t der oft extensiveren zeitlichen Nutzung und vor allem wegen ihrer Bedeutung im Gesamtkonzept com putergest tzter und integrierter Fertigung hat jedoch diese Technik wirt schaftlich und auch f r die arbeitspolitische Auseinandersetzung erhebli ches Gewicht Anders als noch vor einem guten Jahrzehnt ist der Einsatz der CNC Technik inzwischen nicht mehr auf mittlere und gr ere Betriebe be schr nkt Zwar gibt es Mitte der 80er Jahre immer noch ein Gef lle im Verbreitungsgrad zwischen gr eren und kleineren Betrieben aber selbst in recht kleinen Betrieben hat diese Technik inzwischen Eingang gefun den So setzt bereits etwa jeder zehnte der Kleinbetriebe mit weniger als 20 Besch ftigten CNC Maschinen ein und in Betrieben mit 20 bis unter 50 Besch ftigten liegt die Anwenderquote bei etwa einem Drittel Ab ei ner Betriebsgr e von 100 Besch ftigten finden sich im Durchschnitt der Investitionsg terindustrie CNC Maschinen in ber 60 der Betriebe im Maschinenbau sind sie sogar bereits in zwei Dritteln der Betriebe mit 50 bis unter 100 Besch ftigten eingesetzt Bild 1 Selbstverst ndlich kommen in kleineren Betrieben meist nur einige weni
52. Maschinenfunktionen beinhalten Ein numerischer Tastenblock zur Eingabe von Zahlenwerten sollte zus tzlich separat angebracht sein um Zahleneingaben schnell und fehlerfrei zu erm glichen Werden Tasten gedr ckt kann der entstandene Kontakt durch akustische Eingabekontrolle mittels h rbaren Knackens oder elektronischer Zusatzger usche signalisiert werden Ersteres ist aus ergonomischer Sicht zu bevorzugen Sind Tasten beschriftet sollte dies in der jeweiligen Landessprache erfol gen damit Verst ndigungsschwierigkeiten abgebaut werden und die Ein arbeitung der Mitarbeiter einfacher wird Viele Hersteller bieten je nach Einsatzland unterschiedlich beschriftete Tastaturen an Ein weiteres Krite rium ist ob Tastenfunktionen symbolisiert sind Dar ber hinaus ist es sinnvoll einzelne Bereiche der Tastatur farblich voneinander abzuheben Dadurch wird die Orientierung erleichtert und die Fehlerh ufigkeit ver mindert 103 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN d Zusatzeingabem glichkeiten Zusatzeingabem glichkeiten wie Rollkugel oder Maus sind sinnvoll um Bildschirmmasken schnell und bequem abarbeiten zu k nnen Der Nach teil dieser Eingabem glichkeiten liegt in ihrer St ranf lligkeit durch Ver schmutzung in der Werkstatt Dieser Nachteil entf llt beim Joystick der ebenfalls f r grafische Manipulationen in direkt manipulativer Dialog technik gut geeignet ist Einige Steuerungen k nnen nur fest in die Dr
53. Maschinenfunktionen z B auch Aufruf von K hl fl ssigkeit in ein Tastenfeld mit Mehrfachfunktion integriert sind Demgegen ber wurde es von Facharbeitern positiv beurteilt wenn f r Maschinenfunktionen eindeutige Tasten vorhanden sind Mit den Worten eines Facharbeiters Soft keys sind durchaus erleichternd aber es mu eine gewisse Ordnung sein Bei den Maschinenfunktionen sind eindeutige Tasten besser Und hnlich Eindeutige Tasten z B f r die K hlfl ssig keit sind besser als ber mehrere Tasten anw hlen m ssen Bei Steue rungen die keine eindeutigen Tasten f r Maschinenfunktionen aufweisen wird dies als ein besonderer Nachteil herausgestellt Kritisiert wird da die Maschinenfunktionen nicht direkt angew hlt werden k nnen und ein solches Verfahren umst ndlich ist Exemplarisch hierf r die Schilderung An meiner Maschine ist es nicht m glich die Funktion K hlmittel direkt anzuw hlen Hierzu bedarf es der K hlmittelprogrammierung d h diese Anwahl ist nur dann m glich wenn K hlmittel auch im Programm einge geben wurde Ist das der Fall mu die Funktion angebl ttert werden _ Dar ber hinaus mu jede Eingabe auch best tigt und der entsprechende aufzurufende Satz neu angew hlt werden Verglichen mit anderen Steue rungen die direkte Anwahl zulassen bedeutet dies drei zus tzliche Schritte Und hnlich Eine Ver nderung des Vorschubs kann an meiner Maschine nicht direkt angew hlt werden Hier is
54. Steuerung vor gibt schneller f r einen Schruppzyklus entscheiden als dies beispielsweise ber ein Programmierhandbuch m glich ist 4 Auch eine optische Kontrolle des Programms findet durchweg die Zu stimmung der Facharbeiter Das gilt sowohl f r eine Kontrolle bei der ab schnittsweisen Erstellung einer Kontur wie nach der Erstellung des ge samten Programms Ein Facharbeiter der durch Geometrieeingabe programmiert sagt Die Steuerung zeichnet nicht wenn das Programm nicht vollst ndig in Ord nung ist d h erst wenn alle Angaben richtig sind und ist deshalb hilfreich bei aufwendigen komplizierten Konturen Ein anderer Facharbeiter der im Klartext programmiert und die Programmschritte grafisch dargestellt bekommt sagt Ich benutze die Grafik regelm ig sie macht mich siche rer denn grobe Programmierfehler k nnen ber sie erkannt und ver n dert werden Auf dem grafischen Monitor kann ich unmittelbar erkennen ob ich es richtig gemacht habe denn die Steuerung setzt nach Eingabe der Verarbeitungspunkte bzw Bearbeitungsschritte diese in ein konkretes Verfahrbild um Ein Gro teil der Facharbeiter sieht auch die Simulation der Verfahrwege nach Erstellung des Programms als eine wichtige Unterst tzung an Einige benutzen die Simulation st ndig andere nehmen sie nur gelegentlich in Anspruch Eine typische Aussage hierzu ist Grafik ist ab und zu eine Hilfe Wenn man sich nicht ganz sicher ist und ein kompliziertes T
55. Vorteile Ausschlaggebend hierf r ist da gerade bei der Technologiebeherrschung das Erfahrungswissen der Facharbeiter zum Tragen kommt Ber hrt wird damit nicht nur ein wesentlicher Bestandteil der Qualifikation von Fach arbeitern und ihre berufliche Identit t ebenso werden damit ma gebliche Effekte der Werkstattprogrammierung sowie des Einsatzes von Facharbei tern an CNC Maschinen optimale Auslastung der Maschinen Vermei dung von St rungen usw tangiert Insbesondere drei Aspekte der Arbeit an CNC Maschinen spielen hier eine Rolle die Bedeutung eines individuellen erfahrungsgeleiteten Vor gehens beim Programmieren pers nlicher Arbeitsstil die erfahrungs geleitete Anwendung von Technologiedaten sowie die Notwendigkeit zur best ndigen Erneuerung und Vertiefung des Erfahrungswissens in der be trieblichen Praxis a Pers nlicher Arbeitsstil 1 Bei externer Programmierung empfinden es Facharbeiter als bela stend da sie sich den in der AV erstellten Programmen anpassen m s sen Trotz nachtr glicher Optimierung und ggf Korrekturen mu bei ex terner Programmierung der Facharbeiter dem vorgegebenen Bearbei tungsablauf folgen Wie gezeigt vgl Abschnitt 2 a sehen demgegen ber die Facharbeiter in der Werkstattprogrammierung den Vorteil da sie ihre eigenen Erfahrungen besser ber cksichtigen k nnen dies betrifft speziell auch die Vorgehensweise bei der Bearbeitung Dabei spielen be sondere Gegebenheit
56. Werk zeugmaschine sind sie aber nur unzureichend geeignet allein schon die 2 D Grafik zeigt deutliche Grenzen bei der Darstellung von Spannsituationen mehrachsigen Bearbeitungszyklen angetriebenen 188 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN Werkzeugen oder unsymmetrischen Werkst cken in rotationssymme trischer Bearbeitung Kunkel 1989 Diagnoseprogramme sind als wissensbasierte Software wohl f r die R ckverfolgung von St rungen im station ren Maschinenzustand kon zipiert nicht aber f r die dynamische proze begleitende und abbil dende Real time Diagnose geeignet Restriktionen entstehen hier im wesentlichen durch die begrenzte Me instrumentierung die Prozes sorleistung der CNC sowie M ngel an abgesicherten St rungsmodel len und Signaltypisierungen 4 Der heutige Stand der NC Technik an numerisch gesteuerten Werk zeugmaschinen ist demzufolge nur unzureichend in der Lage den realen Proze verlauf auf der NC Benutzeroberfl che entsprechend dem Produk tionswissen ber die stoffliche Bearbeitung wie auch den Erwartungen und fachlichen Voraussetzungen bzw den Regulationsaufgaben der NC Benut zer abzubilden und damit aufgabenangemessen zug nglich zu machen Vorhandenes Erfahrungswissen kann dadurch verk mmern weil es nicht durch praktisches Handeln und differentielle sinnliche Wahrnehmung lau fend aktualisiert und adaptiert wird Umgekehrt wird es sich aber bezogen auf die reduziert modellierten Pr
57. an den Maschinen Das Optimieren eines extern erstellten Programms w re in diesem Fall viel zu langwierig und aufwendig Bei Werkstattprogrammierung besteht ein sich wechselseitig verst rken der Effekt Erfahrungswissen kann direkt in die Programmerstellung ein gebracht und zugleich erweitert und vertieft werden Eine wichtige Grundlage hierf r ist da durch das Programmieren eine besondere Be ziehung zur Maschine entwickelt wird bzw werden kann Exemplarisch hierf r die Schilderung Das Kennenlernen der Besonderheiten oder Macken der Maschinen ist besonders dann m glich wenn ich die Ma 21 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN schine auch programmieren kann Auf diese Weise kann ich n mlich Un terschiedliches ausprobieren Und je mehr ich dabei ber die Maschine er fahre desto eher kann ich sie auslasten Wenn ich die Maschine selbst programmiere kann ich mich auf sie einlassen 3 Von den Facharbeitern werden diese Effekte der Werkstattprogram mierung f r die Erstellung eines optimalen Programms als wesentlich ein gesch tzt Daraus ergeben sich auch positive Effekte f r den Betrieb In dem die konkreten Erfahrungen an der Maschine bereits bei der Erstel lung des Programms ber cksichtigt werden kann der Aufwand f r das Op timieren der Programme reduziert werden Typisch hierf r die Schilde rung Wenn ich an der Maschine programmiere kommt hinzu da man Dinge verbessern kann da ma
58. an der CNC Maschine h re ich nur Wie schon in fr heren Untersuchungen herausgestellt B hle Milkau 1988 handelt es sich bei diesem H ren nicht um das Registrieren einzel ner pr zis definierter akustischer Signale z B Piepston sondern um die Wahrnehmung komplexer und variierender Ger usch Bilder Die f r die Facharbeiter wichtigen akustischen Informationen werden nicht pri m r registriert sondern eher ersp rt Exemplarisch hierf r sind Um schreibungen wie Das sp re ich eben Das l uft ber H ren und F hlen Oder Das H ren spielt eine gro e Rolle das geht vom Gef hl aus 2 Dieser vor allem im Automatikbetrieb zentralen Bedeutung des H rens steht zugleich gegen ber da die Bedingungen hierf r keineswegs f rderlich sind In den Worten eines Facharbeiters Das H ren spielt eine gro e Rolle ist momentan aber nicht ideal bei meiner Maschine h re ich gar nichts mehr vor allem bei kleinen Teilen Die Verkapselung wirkt sich hinderlich aus ebenso L rm der durch andere Maschinen und Pro duktionsprozesse in benachbarten Arbeits und Produktionsbereichen er zeugt wird Auch hier zeigen sich Konflikte zwischen Ma nahmen zum Gesundheitsschutz und der f r die Facharbeiter notwendigen sinnlichen Wahrnehmung Ma nahmen zum L rmschutz hierzu tr gt ohne Zweifel die Verkapselung bei differenzieren nicht zwischen belastenden und f r 36 Vgl die Ausf hrungen ber Orientierungspunkte
59. befindet und ent 28 Vgl hierzu die Einleitung zu diesem Abschnitt sowie insbes hinsichtlich unter schiedlicher Programmierverfahren und Steuerungen die Darstellung von Hoff mann Martin in diesem Band 29 Es ist nochmals darauf zu verweisen da wir uns hier haupts chlich auf den Be reich der Einzel sowie kleineren und mittleren Serienfertigung beziehen 73 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN sprechend best ndig modifiziert sowie situationsspezifisch angewandt und beurteilt werden mu Speziell hierin liegt die Schwierigkeit der Generali sierung und Objektivierung eines solchen Wissens Da f r Facharbeiter an CNC Maschinen dieses Wissen auf Erfahrungen mit dem konkreten Bearbeitungsproze d h den hier feststellbaren Reak tionen des Materials der Wirkungsweise der Maschinen und des Werk zeugs u v m beruht ist daher die Absicherung solcher Erfahrungsm g lichkeiten an CNC Maschinen unverzichtbar Sind sie nicht gegeben oder gef hrdet so werden damit nicht nur wichtige Bestandteile der Qualifika tion von Facharbeitern aufs Spiel gesetzt es werden hiermit auch grundle gende organisatorisch technische Gegebenheiten in der spanenden Ferti gung wie sie sich speziell im Bereich der Einzel Klein und Mittelserien fertigung stellen mi achtet Technische Weiterentwicklungen m ssen sich daher gerade hier davor sch tzen Konzepten nachzueifern die letzt lich durch die Zielsetzung Philosophie
60. das jeweilige Material die zur schnellen und genauen Herausl sung der anforderungsrelevanten Charakteristika geeignet sind Dabei geht es kurz gesprochen um perzeptive Handlungen Velickovskij 1988 S 136 Wahrnehmung ist eine T tigkeit bei der Aufschl sselung und An passung an die Umwelt vgl hierzu auch Rose Golinski 1989 57 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 6 Unsere Befunde ergeben weiter da neben den Merkpunkten aus denen handlungsbestimmende mentale Repr sentationen zusammenge setzt sind auch Orientierungspunkte eine bedeutende Rolle spielen mit denen handlungsbegleitende mentale Repr sentationen f r bestimmte Ab schnitte bei der Bearbeitung gebildet werden k nnen Durch sie erh lt der Facharbeiter Aufschlu ber Rechnerleistungen ebenso wie ber Bearbei tungszust nde an der Maschine ber die Rechnerleistungen m chten ei nige ge bte Facharbeiter mehr wissen Dazu ein Facharbeiter Die Ma schine wird durch mich zu ann hernd 90 ausgelastet jedoch nicht der Rechner da man im allgemeinen zu wenig wei was er kann Durchweg wird auf die Bedeutung von Orientierungspunkten zur Zu standsbewertung von Bearbeitungsvorg ngen eindringlich hingewiesen W hrend der Bearbeitung orientieren sich die Facharbeiter berwiegend an solchen Punkten Wenn man solange an einer Maschine gearbeitet hat da wei man was richtig ist und was falsch ist Das sieht man an der Bear beitung D
61. der Regelungsfunktion aus sogenannten Kompaktantrieben und ihre Inte gration in die SPS die generelle Konzeption von Regelungsfunktionen als Modul der SPS Steuerung oder die Integration spezieller CNC Funktionen in die SPS wie auch umgekehrt u a VDI 1987 196 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN Zum anderen werden die derzeit g ngigen Schnittstellen den genann ten Anforderungen nach erweitertem Informationsflu f r die Pro ze verfolgung insbesondere die Anzahl und Bandbreite der bertra gungskan le betreffend nicht ausreichend gerecht Abhilfe k nnte hier die Verst ndigung auf eine Schnittstellendefinition nach einheitli chen Anforderungen schaffen Diesbez gliche Bem hungen um eine Normung von Sensor BUS Systemen sind nicht abgeschlossen Dabei stellen die Erfordernisse der realen Proze verfolgung und ihrer Ab bildung auf der NC Benutzeroberfl che besondere Anforderungen Wiendahl Springer 1986 5 Die Kl rung in diesen technischen Sachfragen bildet letztlich die Vor aussetzung f r die proze nahe Definition und systematische Kategorisie rung von Darstellungsformen realer Proze abl ufe Ihre differentielle Ausgestaltung wird dabei die unterschiedlichen Vorkenntnisse und Aufga ben der Benutzer bzw Benutzerklassen oder des Servicepersonals ber ck sichtigen und verschiedene Proze zust nde wie ungest rter oder gest rter Proze ablauf Maschinenstillstand oder regul rer Betrieb u a
62. derer sich das Werkzeug nicht bewegen darf Der Werkzeugwechselpunkt bei automatisierten Maschinen darf ebenfalls nicht im Verfahrweg des Werkzeuges liegen F r die auto matische menschenlose Bearbeitung sollten ber eine zus tzliche Senso rik besondere Sicherungen m glich sein Das Benutzungspult sollte laufend selbstt tig auf Funktionst chtigkeit beispielsweise der Anzeigenleuchten oder auf Tastaturausfall berpr ft werden Auch die Hardware der Steuerung Maschinen und Hilfsfunktio 115 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN nen Temperaturen u a sollten st ndig durch Diagnoseroutinen berwacht werden Wenn es zu Kollisionen kommt mu die Steuerung mit Hilfe von Frei fahrstrategien in der Lage sein das Werkzeug in eine sichere Ausgangspo sition zu verfahren Grenzschnittleistungen die bei der Bearbeitung be stimmter Werkstoffe nicht berschritten werden d rfen sollten program mierbar sein Werkzeug und Werkst ck werden dadurch geschont der Verschlei wird reduziert 8 Integration Die fortschreitende zentralisierte Automatisierung hebt die bisherigen In sell sungen bei CNC Werkzeugmaschinen auf Zum einen werden f r Teilefamilien mehrere CNC Werkzeugmaschinen mit automatischen Transport und Handhabungssystemen zu gr eren flexiblen Fertigungssy stemen FFS verbunden und damit die einzelne Maschine in ein lokales DNC System integriert zum anderen werden neue arbeitsorganisatoris
63. die Entwicklung von Sensoren zu denken die im Unterschied zu den ge genw rtig haupts chlich verfolgten Entwicklungen nicht auf eine Auto matisierung von berwachungssystemen ausgerichtet sind sondern auf eine m glichst differenzierte und vielf ltige bermittlung von Proze da 90 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN ten an den Maschinenbediener vgl den Beitrag von D nnwald in diesem Band und Lennartz 1989 4 Bei der akustischen Wahrnehmung gilt hnliches wie bei der visuellen Wahrnehmung Auch hier fehlt es gegenw rtig an systematischen Ent wicklungen f r eine Erleichterung und Unterst tzung Naheliegende nahmen w ren z B die Entwicklung eines differenzierten L rmschutzes bei dem zwischen belastenden und f r die Orientierung im Arbeitsproze notwendigen Ger uschen unterschieden wird bzw durch die Arbeits kr fte unterschieden werden kann ferner technische Hilfsmittel wie etwa akustische Verst rkungen die seitens der Arbeitskr fte je nach Bedarf ge nutzt werden k nnen wie auch die Transformation akustischer Signale in andere Darstellungsformen 7 Perspektiven f r zuk nftige Entwicklungen Abschlie end seien nochmals einige generelle Grunds tze und Perspekti ven f r zuk nftige Entwicklungen wie sie sich aus unseren Befunden er geben zusammengefa t Auf detailliertere Ausf hrungen und Begr n dungen wird jeweils verzichtet da sie sich in den einzelnen vorange
64. einer Ersetzung des menschli chen Experten geleitet sind auch wenn sie zun chst im Gewande einer blo en Unterst tzung auftreten Im folgenden sei daher nochmals gesondert und etwas ausf hrlicher auf die Erfahrungsm glichkeiten bzw die Quellen der Erfahrung an CNC Maschinen wie sie gegenw rtig gegeben sind eingegangen 6 Direkte Regulierung und Wahrnehmung der Bearbeitungsprozesse 1 Die aktive sinnliche Wahrnehmung der Bearbeitungsprozesse ist nicht nur in der konventionellen Fertigung sondern auch an CNC Maschinen ein wichtiger Bestandteil der T tigkeit von Facharbeitern ebenso die di rekte nicht programmgesteuerte Regulierung der Bearbeitungsprozesse Im vorhergehenden wurde dies bereits am Beispiel des Einfahrens Ab schnitt 3 sowie der Gewinnung von Erfahrungswissen f r Technologieda ten Abschnitt 5 ausf hrlicher dargelegt Zu erg nzen ist da die Fach arbeiter auch dann wenn die Programme berpr ft und optimiert sind 30 Vgl hierzu z B ber die Werkstatt als Mittelpunkt des Fertigungsprozesses Erbe 1986 31 Vgl hierzu z B grunds tzlich zu den Risiken die beim Einsatz von Expertensy stemen in der industriellen Fertigung bestehen Lutz Moldaschl 1989 74 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN die Bearbeitungsvorg nge im Automatikbetrieb permanent kontrollieren und ggf auch in den Proze ablauf eingreifen m ssen Dies stimmt zwar vielfach nicht mit den Vorstell
65. eines Werk zeuges zur Anwendung kommen 106 Rose 1990 Proograrnmisren in der Werkstatt 15 Von dieser Art der Programmierung zu unterscheiden ist die Steuerda tenprogrammierung nach DIN 66025 oder nach verwandten sprachen Es existieren auch Mischformen zwischen Men programmie rung im Klartext und Programmierung nach DIN 66025 in der Form da der Benutzer men gesteuert mit Klartexthinweisen sein DIN Programm erstellen kann Viele Steuerungen bieten mehrere Arten der Programmie rung an Programmiierhilfen Als Programmierhilfen werden Informationshilfen und automatische Re gelungen unterschieden Zu den Informationshilfen z hlen Werkzeug Werkstoff und Maschinen dateien Der Benutzer besitzt ber die Steuerungstastatur und Anzeigen Zugriff auf Informationen dar ber welche Werkzeuge vorhanden und ein setzbar sind sowie ber deren Standzeiten Mit Hilfe der Werkstoffdatei k nnen Angaben ber Schnittgeschwindigkeiten ermittelt werden Werden diese Daten mit denen in der Werkzeugdatei verglichen k nnen die Werkzeugstandzeiten verifiziert werden Die Maschinendatei gibt Aus kunft ber die technischen M glichkeiten der Werkzeugmaschine Der Benutzer kann alle drei Dateien abfragen um Ausk nfte einzuholen Wei tergehende M glichkeiten der regelbasierten Zuordnung von Werkstoffen und technologischen Werten bietet ein Technologieprozessor Dem Be nutzer werden z B Schnittwer
66. generelle Tenor ist Die Kreativit t und die Erfahrung des Facharbeiters bleiben notwendig gleichg ltig an welcher Maschine gearbeitet wird und wer programmiert Auch in ingenieurwissenschaftlichen Untersuchungen finden sich Argu mente die dies bekr ftigen Exemplarisch hierf r die Feststellung Die komplexe Werkstoffbeanspruchung und die Wechselwirkungen zwischen dem Proze und den Proze elementen Werkst ck Werkzeug und Werk zeugmaschine schr nken die Planungsgenauigkeiten und Proze sicher heit in der Fertigungstechnik ein F r umformende und spanende Pro zesse stehen hinreichend genaue Modelle die auch den Anforderungen der Betriebspraxis gen gen bis heute nicht zur Verf gung so da die Proze planung und berwachung auf der Grundlage empirischer Zu sammenh nge im wesentlichen mit Hilfe von Expertenwissen und den daraus resultierenden Entscheidungen durchgef hrt werden k nnen Auch wenn partiell Berechnungen beispielsweise von Proze kr ften m glich sind liegt die Entscheidung ber die endg ltige Festlegung der Proze parameter ausschlie lich beim menschlichen Experten Warnecke Mertens 1988 S 559 Und dementsprechend die Konsequenz Aufgrund der nicht determinierbaren Werkstoffeinfl sse sowie des dynamischen und instation ren Proze verhaltens ist es nicht m glich den Zerspanpro ze damit die Zerspanbarkeit in Form eines geschlossenen theoretisch oder empirisch abgesicherten Modells z
67. ist im Maschinenbau sogar etwas weniger weit verbreitet als in der sonstigen Investitionsg terindustrie was mit der schon l ngeren Etablierung von B roprogrammierung in einem Teil der Betriebe zusam menh ngen d rfte Umgekehrt ergibt sich f r den Maschinenbau ein ge ringf gig h herer Anteil von Betrieben mit dominanter Bedienerpro grammierung vermutlich meist kleinere Betriebe die erst seit relativ kurzer Zeit und in eher geringem Umfang in die CNC Technik eingestie gen sind 7 Detailliertere Angaben zur Personalstruktur im Maschinenbau und anderen Branchen der Investitionsg terindustrie auf der Basis der Betriebserhebung 1986 87 finden sich in Hirsch Kreinsen u a 1990 Kapitel 2 173 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN Organisation der Programmierung im Maschinenbau und in anderen Branchen der Investitionsg terindustrie Investitionsg terindustrie der BRD N 1 096 gewichtet Maschi andere Branchen nenbau der Investitions g terindustrie Betriebe mit CNC Maschineneinsatz davon Werkstattprogrammierung mit dominanter Werkstattprogrammierung mit dominanter Bedienerprogrammierung Bild 7 Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1990 Sch rfer l t sich ein m glicher Zusammenhang zwischen Facharbei tereinsatz und Organisation der Programmierung fassen wenn die Be triebe nach der Qualifikationsstruktur des gewerblichen Personals unter schi
68. lfte der 1979 erfa ten Be triebe Werkstattprogrammierung betreiben jedoch nur etwa ein F nftel 166 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN der damals insgesamt in diesen Betrieben eingesetzten CNC Maschinen in der Werkstatt programmiert wurden Rempp u a 1981 S 55 Nach den Ergebnissen der Betriebserhebung 1986 87 wenden neun von zehn der Werkstattprogrammierung betreibenden Betriebe diese bei nor malen Fertigungsauftr gen an w hrend sie sonst auf Ausnahmesitua tionen bestimmte seltene Auftr ge etc begrenzt bleibt Das bedeutet da in deutlich ber der H lfte der Betriebe mit CNC Technik Werkstattpro grammierung zum normalen Fertigungsablauf geh rt Allerdings wird nur in sechs von zehn Betrieben auch vollst ndig in der Werkstatt program miert w hrend sonst Werkstattprogrammierung zwar nicht auf Pro grammoptimierung oft aber auf Ausschnitte des Programmierprozesses beschr nkt ist Dementsprechend wird in vielen Betrieben die nach dem Modell Werk stattprogrammierung arbeiten insgesamt nur ein Teil der Programmierar beiten auf diese Weise abgewickelt Der gesamte Programmieraufwand l uft im Durchschnitt der Investitionsg terindustrie nur etwa in der H lfte dieser Betriebe ber Werkstattprogrammierung Bei einem weiteren F nf tel werden 50 bis unter 100 des Programmieraufwands in der Werk statt erledigt bei knapp einem Drittel fallen dagegen dort weniger als die H lfte der Programmi
69. lo a a 222222222 Gesamtocnsohule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissensehaft J ja n nein 0 optional v in Vorbereitung var variabe Leerfeld keine Angabe 4 v u 1 n E br a 8600 AT 0 1 CNC 3460 Philips 8 M 8 MC Siemens 810 M Siemens 820 Siemens 850 Siemens 880 Siemens 8600 Osai A B Siemens Steuerungshersteiller Steuerung Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 1 von der Speichergr fte abh ngig 2 99999 3 CL 800 133 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN f r Forschung CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 2 Sia 8213 je A fa 1 gt 1 3 51 n nein E Fri 2j s Eje gt 25 5 165 212 optional gt x 2 5 3 5 4 v in Vorbereitung E Me 5 Q mn gt w 1 var yariabel lt x 49 gt m 2 3 218 2 51 2 Leerfeld keine Angabe lt
70. nur in ca 13 der Gro betriebe dort ist Bedienerprogrammierung nur sehr selten die wichtigste Organisationsform 3 w hrend dies auf fast ein F nftel der kleineren Betriebe mit 50 bis unter 100 Besch ftigten zutrifft Bild 9 Trotz der Gebundenheit von Werkstatt und insbesondere Bedienerpro grammierung an die Qualifikation von Facharbeitern sind es offensicht lich andere Faktoren wie insbesondere die mit der Betriebsgr e variie rende Zahl der vorhandenen CNC Maschinen deren Alter sowie deren betriebsorganisatorische Einbindung in den Produktionsapparat die st rker als die gesamtbetriebliche Qualifikationsstruktur des Fertigungs personals ber das Vorherrschen bestimmter Formen der Programmie rung bestimmen 8 Langfristig offene Entwicklung in Organisation und Verteilung der Programmierfunktionen Auf diesem Hintergrund ist schlie lich nach der Stabilit t der Mitte Ende der 80er Jahre vorgefundenen Organisationsformen der Programmierung zu fragen 9 Diese Ergebnisse stimmen mit der Feststellung von Ewers u a 1990 177 berein wonach der Anteil der Werkstattprogrammierung um so h her ist kleiner der Betrieb gemessen der absoluten Besch ftigtenzahl und oder Umsatzh he sp ter der Einf hrungszeitpunkt der Werkstattprogrammierung und geringer die absolute Zahl der CNC Anlagen ist 177 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Auf der einen Seite gibt es
71. nzen und zu pr zisieren da speziell f r die Festlegung von Technologiedaten Erfahrungen an der Maschine die zentrale Grundlage sind und von den Facharbeitern als unverzichtbar angesehen werden Durchweg wird das notwendige Wissen mit Begriffen umschrieben die die Rolle subjektiver Erfahrungen und Einsch tzungen ebenso wie situationsspezifische Gege benheiten unterstreichen Es sei versucht die Formen in denen dieses Er fahrungswissen erworben wird etwas genauer zu umrei en Damit wird auch pr ziser erkennbar und nachvollziehbar worauf sich Facharbeiter bei ihrem Mi trauen gegen ber vorgegebenen und technisch errechneten Technologiedaten st tzen 2 Vor allem Facharbeiter die an konventionellen Maschinen gearbeitet haben sch tzen die hier gewonnenen Erfahrungen ebenso wie die Erfah rungen bei der unmittelbaren manuellen Bearbeitung als unverzichtbar ein Betont wird die Entwicklung eines gef hlsm igen Wissens d h das richtige Gef hl f r Material und Werkzeug das auch an der CNC Ma schine notwendig ist Exemplarisch hierf r die Aussage Das konventio nelle Drehen ist notwendig um das Gef hl f r den Stahl zu bekommen Erfahrungen mit dem Stahl seinem Widerstand werden an der konven tionellen Drehmaschine gemacht Betont wird Erfahrungen kann ich an der CNC Maschine nicht so machen wie an der konventionellen Man mu erst einmal ein Gef hl f r Werkstoffe bekommen Das erf hrt man nur durch unmi
72. orientiert man sich an besonders auff lligen Objekten an Stra en namen an erlebten Richtungs nderungen usw In hnlicher Weise scheint das Erfahrungswissen des Facharbeiters strukturiert zu sein Aufgrund seiner Ausbildung und erlebter Arbeitssituationen hat er m gliche Hand lungsketten beim Umgang mit Werkzeugmaschinen kennengelernt Je h ufiger er solche Handlungsketten durchlaufen hat um so mehr baut sich ihm ein implizites bersichtswissen ber das Netz von m glichen Hand lungsketten auf Der ge bte Facharbeiter kann sich in diesem Sinne in ei nem Netz von Handlungsketten frei bewegen Um eine Handlungskette zu 56 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN beschreiten m ssen dem Facharbeiter aber gen gend Merkpunkte gege ben sein Aufgrund dieser Merkpunkte kann er dann strukturelle Analo gien bilden d h hnlichkeiten mit bereits erlebten Handlungsabfolgen feststellen bzw Unterschiede aufdecken und ablesen vgl hierzu auch Lennartz 1989 Dementsprechend mu man davon ausgehen da men tale handlungsbestimmende Darstellungsbilder ber Arbeitsabl ufe grundlegend analog repr sentiert sind vgl u a Steiner 1988 S 111 Die Befunde legen nahe da ge bte Facharbeiter den Abstraktionsgrad der mentalen Proze vorstellungen steigern k nnen d h visuelle wie auch akustische und taktile Informationen unabh ngig von ihrer aktuellen kon kreten sinnlichen Erfahrung propositional repr sentiere
73. rechnen das macht das Maschinensystem selbst Und ebenso die Feststellung Manche Kon turen lassen sich an der konventionellen Drehmaschine gar nicht herstel len oder man ben tigt bedeutend mehr Zeit wegen des h ufigen Umspan nens und Werkzeugwechsels 4 Die genannten Unterschiede zwischen konventionellen und CNC ge steuerten Maschinen f hren dazu da f r die Facharbeiter die manuelle Durchf hrung von Bearbeitungsprozessen an CNC gesteuerten Maschinen keine wesentlichen Unterschiede gegen ber dem Programmieren aufwei sen Entsprechend ist auch bei einem Record Playback Verfahren die ma nuelle Erstellung eines Werkst cks nicht mit der T tigkeit an einer kon ventionellen Maschine vergleichbar Auf diesem Hintergrund ist es f r die Arbeitskr fte insbesondere bei kleinen Werkst cken und kurzen Bearbeitungszeiten vorteilhafter zur Durchf hrung der Bearbeitungsprozesse ein Programm zu erstellen und zwar auch dann wenn hiermit nur ein einzelnes Teil gefertigt und nach der Bearbeitung mehrerer Werkst cke das Programm nicht gespeichert wird Zu betonen ist da sich die hier umrissenen Einsch tzungen auch bei Ar beitskr ften fanden die mit Steuerungen und Programmierverfahren ar beiten bei denen ein Record Playback Verfahren nicht nur m glich ist sondern die auch unter der Zielsetzung entwickelt wurden die Bedienung weitgehend entsprechend der manuellen Arbeitsweisen an konventio nellen Maschinen anzupassen
74. spanenden NC Technik noch nicht ausreichend er kundet ist b Darstellungsobjekte der NC Bearbeitung 1 Die bekannten technischen NC Funktionen tragen heute zu einem ge wissen Anteil sicherlich zur Erh hung der technischen Verf gbarkeit der Produktionsmittel bei Gleichzeitig korreliert damit aber auch eine er h hte Arbeitsteilung in der Werkstatt indem Aufgaben der Planung und Steuerung der Programmierung und des Service als Folge der spezifischen technisch organisatorischen Anforderungen neu besetzt werden Zum einen erweist sich beim Stand heutiger Technik da die Unterst tzungs funktionen der NC Technik wohl die Programmier und Technologieauf gaben wesentlich vereinfachen und werkstattorientiert erleichtern Zum anderen sind die zus tzlichen berwachungs Diagnose und Servicefunk tionen mehr im Hinblick auf ein theoretisch fundiertes Spezialwissen aus gelegt Sie orientieren sich weniger an den fachlichen Anforderungen und Voraussetzungen der NC Benutzer Sie sind im Regelfall entsprechend den genormten Definitionen und Darstellungen f r technische Fachkr fte oder Spezialisten und deren spezielle Aufgaben in der Mikroperipherik der Steuer und Regelungstechnik MSR der speicherprogram mierbaren Steuerungen SPS der numerischen Steuerung oder allgemein der Mikroelektronik Pneumatik und Hydraulik an Werkzeugmaschinen gestaltet 2 Das NC System als Ganzes steht damit dem Wahrnehmungs und Kommunikationsv
75. ssig und leistungsf hig anzusehen Ebenso beschr nkt sich dieses Erfahrungswissen nicht nur auf den Erwerb von Erfahrungen im Sinne von Routine u bei der Ausf hrung von Arbeitst tigkeiten d h der praktischen Anwendung von theoretischen Kenntnissen oder der Kon kretisierung von Planungs und Konstruktionsvorgaben Ein wichtiger Be standteil des Erfahrungswissens ist vielmehr ein eher implizites Wissen Polanyi 1985 das durch Handlungen erworben und angewendet wird also in die Handlung eingebettet ist Es ist genauso wie theoretisch wissen schaftlich geleitete Erkenntnisse f r den Umgang mit Werkzeugmaschinen und Bearbeitungsvorg ngen notwendig d h funktional In der konventionellen Fertigung ist ein solches Erfahrungswissen eine unabdingbare Grundlage f r Kenntnisse ber Technologiedaten Werk zeugeinsatz Vorschub und Schnittgeschwindigkeiten sowie Proze und Verfahrensdaten R sten Funktionsst rungen Werkzeugverschlei u a 14 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN b Ver nderungen der rechnergest tzten Fertigung 1 Zur Handhabung von CNC Maschinen werden von Betrieben bevor zugt Facharbeiter eingesetzt Wesentlicher Grund hierbei ist da f r die effektivste Nutzung der Maschinen das Erfahrungswissen der Facharbeiter ber Technologiedaten und Bearbeitungsvorg nge zur Optimierung und Korrektur der Programme sowie zur berwachung programmgesteuerter Bearbeitungsprozesse unerl
76. stehenbleibt wie ich es eingegeben habe Reagiert der Stahl richtig drehe ich das Handrad wieder hoch Danach kann ich star ten Macht das Werkzeug tats chlich die Bewegung die ich erwarte lasse ich das Programm weiterlaufen 4 F r die Arbeitskr fte ist das Einfahren in jedem Fall eine entschei dende Kontrolle dadurch erhalten sie die Sicherheit den eigentlichen Be arbeitungsproze zu starten Das Einfahren wird somit als ein unverzicht barer Bestandteil des Programmierens angesehen Es dient aber nicht nur zur Kontrolle sondern wird auch zu einer weiteren Optimierung bzw Anpassung des Programms an die konkreten Gegebenheiten an der Ma schine genutzt W hrend der Bearbeitung des ersten Werkst cks kann ich 15 Hieran wird auch nochmals deutlich da und weshalb ein eigenes Programm leichter berpr fbar ist und man sich damit letztlich auch sicherer f hlt als bei externen Programmen 36 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN noch eventuelle Optimierungseingaben vornehmen Ich lerne somit die kritischen Stellen besser kennen Das ist beispielsweise die Vibration des Werkzeugs aufgrund des Spannwerkzeugs Das h re ich dann am Klang so 7 die Ausf hrung eines Facharbeiters Des weiteren ist das Einfahren eine zentrale Grundlage f r den Erwerb und die Vertiefung von Erfahrungen ber die konkrete Wirkungsweise der Maschinen und der Werkzeuge sowie die Bearbeitungsabl ufe Dieses Er fahrung
77. ten Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungen wird noch mals in Abschnitt 5 und Abschnitt 6 ausf hrlicher eingegangen 2 Ein grundlegendes Prinzip der Vorgehensweise von Facharbeitern ist da sie das Programmieren als einen in sich geschlossenen Arbeitsvollzug begreifen Im nachfolgenden Abschnitt wird darauf noch ausf hrlicher eingegangen Hier ist festzuhalten da ein verbindendes Element dieses Arbeitsvollzuges die gedankliche Abwicklung der Bearbeitung des Werk st cks darstellt Einfl sse und Anforderungen durch die dieser als Ein _ heit erlebte Arbeitsvollzug unterbrochen und gest rt wird erweisen sich in besonderer Weise als belastend Sie f hren zu Fehlern Mehraufwen dungen Wiederholung bereits vollzogener Arbeitsschritte etc sowie er h hten Anforderungen an die Konzentration Abschottung gegen ber St rungen Die Umgebung in der Werkstatt steht dem nicht grunds tzlich entgegen zumal sie zugleich den Vorteil der direkten N he zur Maschine bietet und damit auch die Einheit von Programmieren und Einfahren 39 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN s o r umlich unmittelbar abst tzt Es ergeben sich hieraus jedoch spezi fische Anforderungen an die Arbeitsgestaltung insbesondere an die Ge staltung der Arbeitsumgebung insgesamt Es spielt hier z B der L rm in den Produktionshallen und an benachbarten Arbeitspl tzen nicht nur un ter dem Aspekt der Gesundheitsgef hrdung
78. transparenz und regulation Bislang vernachl ssigte Aspekte zur Beherrschung von NC Technologien Inhalt 1 Potentiale zur Regulierung realer Proze abl ufe 2 Kontroll und Einflu m glichkeiten im Bearbeitungsproze 3 Schlu folgerungen 1 Die dargestellten Ergebnisse wurden im Rahmen eines Forschungsvorhabens Computergest tzte erfahrungsgeleitete Arbeit in der Produktion CeA erar beitet das vom BMFT unter dem Kennzeichen 01 HH 348 gef rdert wurde vgl Martin u a 1989 185 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f r Forschung 1 Potentiale zur Regulierung realer Proze abl ufe a Proze zug nglichkeit und Proze beherrschung 1 Im Aufgabenfeld des NC Benutzers sind drei Anforderungen zu unter schieden auf deren Unterst tzung die Entwicklungen der NC Technik hinzielen Geometriebeherrschung die Technologiebeherrschung und die Proze beherrschung Grunds tzlich ist festzustellen da die NC Entwicklung gegenw rtig dem Benutzer wohl eine gro e Bandbreite an Hilfen f r die Geometriedatener stellung vorab der NC Bearbeitung zur Verf gung stellt Hilfen f r die Technologiebeherrschung begrenzen sich dagegen noch auf wenige neue NC Leistungsmerkmale wie beispielsweise Technologieprozessoren oder die Werkzeugverwaltung In der Frage der Proze beherrschung sind vor einer
79. und Technologiebeherrschung wesentlich vereinfacht ist sind Be dienelemente f r die direkte Proze f hrung entsprechend reduziert Fast ausschlie lich kommen Tastenfelder ohne Selbsterkl rung zur Anwen dung die Tastenstellung Ein Aus ist dann lediglich aus Angaben am Bildschirm erkennbar Alle Steuerungen konzentrieren heute die Informationseingabe vorrangig auf sparsam ausgelegte Tastenfelder und die Informationsausgabe auf vi suelle Darstellungen am Bildschirm nach modernen Gestaltungsleitlinien der Software Ergonomie so auch mit Farbgrafik Der Vorrang des Bild schirms gegen ber beispielsweise separaten Anzeigen wird in der Regel mit Kostenargumenten begr ndet Differentielle NC Anzeigen des Pro ze geschehens in der Werkzeugmaschine sind damit weitgehend hinf llig 7 Mit den Ausdifferenzierungen scheint vordergr ndig die Diskussion ber facharbeitergerechte Programmierverfahren abgeschlossen zu sein Bei genauerer Betrachtung zeigt sich allerdings da bislang nicht gel ste Fragen nur zugedeckt werden wo sie doch einer systematischen Bearbei tung bed rften Als Beispiel sei hier auf die gegens tzlichen Konzepte von Herstellern verwiesen Einige von ihnen setzen auf strenge Bedienerf h rung um alles m glichst einfach und wenig fehleranf llig zu machen an dere setzen auf weiche Bedienerf hrung mit Optionen f r eigenverant wortliches Vorgehen um eine m glichst weitgehende Flexibilit t entspre chend fert
80. vgl Hekeler 1988 S 7 23 Es handelt sich in diesem Fall um die Steuerung Traub IPS mit Geometrieein gabe 63 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN wird dementsprechend die Option zwischen verschiedenen Verfahren ein gesch tzt Ich fange mit der X an Wenn ich sehe da es nicht geht gebe ich Z 24 oder Ob ich mit X arbeite oder das Z verwende kommt auf den Umfang der Konturbeschreibung an da die Eingabe der Geome trie beim X einfacher ist als beim Z 4 Auch in Gespr chen mit Herstellern ber die Entwicklung von Pro grammierverfahren und Steuerungstechniken wurde auf das Problem ver wiesen da Hilfen beim Programmieren und insbesondere die Ausschal tung von Fehlerm glichkeiten immer auch mit der Gefahr verbunden sind da hiermit Entwicklung und Anwendung individuell erfahrungsgeleiteter Vorgehensweisen eingeschr nkt werden bzw werden k nnen Die Be r cksichtigung des Erfahrungswissens der Facharbeiter und seine Nutzung beinhalten somit z B auch da man den Facharbeitern die Freiheit zu gestehen mu Fehler zu machen ebenso bedeutet eine facharbeiterge rechte Auslegung von Programmierverfahren und Steuerungstechniken nicht allein da sie m glichst einfach zu handhaben ist In letzter Konse quenz w rde dies ja bedeuten da Programme weitgehend automatisch erstellt werden und die Option der Arbeitskr fte nur darin besteht jeweils einige Grundinformationen ein
81. wei vom Gef hl her den Schwingungen der Maschine dem Geh r der Aufspannung welche Schnittgeschwindigkeit in dieser ganz speziellen Bearbeitungsart der entsprechenden Kontur am idealsten ist Und hnlich Da spielen so viele Faktoren eine Rolle Das Spannen das Werkzeug das Material die Maschine usw Der kritische Punkt wird durch Austesten herausgefunden 3 Schlie lich wird betont da gerade die Technologiedaten laufend der Praxis angepa t und ver ndert werden m ssen und es dementsprechend kaum m glich ist bestimmte Werte zu fixieren Exemplarisch hierf r die Schilderung Das Optimieren mu auch bei alten Teilen deren Pro gramme schon geschrieben wurden und das richtig gelaufen ist stets er 65 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN neuert werden Denn es h ngt vor allem der Neueinstellung der Werk zeuge die nie vollkommen ma genau eingestellt sind Solche Sachen kennt man nur vom Einfahren her Es werden auch stets neue Erfahrun gen gemacht da auf dem Sektor der Schneidplattenmaterialien immer weitere Neuerungen erfolgen wie auch beim Schneidwinkel Darauf m s sen die Technologiedaten immer neu eingestellt werden c Erfahrung als Grundlage f r die Technologiebeherrschung 1 In dem vorhergehenden Abschnitt wurde bereits mehrfach auf die Be deutung der konkreten Erfahrungen an der CNC Maschine f r das Pro grammieren hingewiesen vgl Abschnitte 2 und 3 Hier ist zu erg
82. 8 m in Vorbereitung 315 g 5191515 151 lt lt vor variabel lt 51 156 22 z 59 amp 5 lt Leerfeld keine Angabe 3 a lei eji eiale v gt 8 8 5 8 Pr lt gt Steuerungshersteiler Steuerung 8 s 8 23 61515185 8 8 8 EN EN EHEN en EI EN CH CH EN CHE EN EN ER EN EN CH IN en ee ID BER 00 men onen 1 e ee e EN EN EN CH EHEN a e e 1 2221 22 CH a Tele III
83. Bearbeitungsbereich angebracht da eine gleichzeitige Kontrolle des Bearbeitungsverlaufs am Bildschirm und in der Verkapselung nicht m glich ist Es wird daher oft ein schwenkbares Steu erpult als positiv eingesch tzt vor allem dann wenn die Abl ufe an den Maschinen mit Angaben an Bildschirmen verglichen und quasi gleichzei tig wahrgenommen werden m ssen Typisch hierf r die Aussage Es ist oft so da man die Zahlen im Auge hat und gleichzeitig das Werkzeug an schaut Akustische Wahrnehmung 1 Unsere Befunde zeigen da an CNC gesteuerten Maschinen die Be deutung des H rens im Vergleich zur konventionellen Fertigung eher zu als abnimmt Vor allem im Automatikbetrieb gilt die bereits schon in fr heren Untersuchungen belegte Feststellung Wo man nichts mehr sieht da mu man eben h ren B hle Milkau 1988 Speziell hier zeigt sich wie sehr die Facharbeiter w hrend des Automatikbetriebs sich oft mals nur scheinbar von der Maschine abwenden Exemplarisch hierf r die Schilderung Aber man h rt ja wenn an der Maschine etwas nicht Pro grammiertes nicht Vorhergesehenes vor sich geht z B wenn ein Bl ttchen bricht Wenn sich die Maschine normal anh rt kann ich mich auch ab wenden denn im Geiste bin ich trotzdem daran auch wenn ich nicht bei ihr stehe und sie beobachte Und hnlich die Schilderung Man hat schon den Mut sich von der Maschine zu entfernen weil ich ja mit meinem in neren Ohr an d
84. EN I I boten Gesamthochschule Kasse Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 142 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung T ER Besen EEE BE _ 0 EM e feto el _ _ en ee le I N Eee ee o I IN BETEN NER NER o mw 0 EI ED EEE 0 mie rer Tu S EI eee 1 Emmen eisen
85. F llen berichtet wird da der Sichtkontakt ausreicht allerdings nur dann wenn die Verkapselung beim Einfahren ge ffnet wird wird durchweg eine Verbesserung des Sichtkontakts f r notwendig erachtet und bef rwortet Bei der Beurteilung von L sungsm glichkeiten fehlt es oft an Phantasie Die gegebenen Zust nde werden vielfach als etwas eingesch tzt was un abwendbar ist und dem man sich anpassen mu Man greift eher zu nahe liegendem wie z B dem ffnen der Kapsel beim Einfahren auch wenn dabei Unfallgefahren entstehen und gegen Unfallvorschriften versto en wird oder man m ht sich ab mit dem beschr nkten Sichtkontakt zurecht zukommen Verbesserungen wie z B Vorrichtungen zur Reinigung der Glasscheiben w hrend der Bearbeitung oder die Verwendung einer klaren K hlfl ssigkeit werden von den Facharbeiten als relativ einfache M g lichkeiten zur Erleichterung eingesch tzt Ambivalent ist demgegen ber auch weil hier entsprechende Erfahrungen fehlen die Einsch tzung technischer Hilfsmittel wie z B die Verbesse rung des Sichtkontakts durch eine Kamera Aussagen wie Eine Kamera w re als Ersatz zur Hauben ffnung denkbar Ich k nnte mir vorstellen 34 Vgl die Ausf hrungen ber Orientierungspunkte im 4 Abschnitt Facharbeiter haben offenbar mentale Repr sentationen ber Bewegungen im Maschinen raum und vergleichen durch Orientierungspunkte die jeweiligen Entsprechungen konkreter Abl ufe 83 Rose 1990
86. Fl chen kontrollieren zu k nnen Im Normalfall zeigt die Grafik nur die Konturlinie Um die Abma e des programmierten Werkst ckes mit der Vorlage vergleichen zu k nnen m ssen die Ma angaben auch auf der Grafikdarstellung einblendbar sein Dies erm glicht eine abrufbare Verma ung der Fertigteilkontur Um Kol mit Spannfutter Maschinenschraubstock Aufspannmittel Ma schinentisch bett Werkzeugwechseleinrichtung oder Spritzwasserschutz zu vermeiden sollten der Arbeitsraum die Aufspannsituation und die programmierten Sicherheitszonen grafisch darstellbar und vom Programm kontrollierbar sein Von zentraler Bedeutung ist die einfache Handhabbarkeit der grafischen Simulation Betriebliche Erfahrungen zeigen da davon oft ihre Nutzung berhaupt abh ngt Eine sinnvolle Farbcodierung sollte die grafische Si mulation unterst tzen b Override Funktionen Erweisen sich programmierte Vorschubgeschwindigkeiten oder die Spin deldrehzahlen als falsch k nnen sie mittels der Override Funktionen meist mit Hilfe eines Drehknopfes vom Benutzer w hrend der Bearbei tung ver ndert werden 113 _ Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Satzweise Bearbeitung Der Einzelsatzbetrieb dient der Kontrolle eines Programms Jeder pro grammierte Arbeitsschritt wird separat abgerufen und ausgef hrt Der Benutzer kann das Programm schrittweise berwachen und bei Pro grammfehlern sofort einschreiten Dab
87. Forschung CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 1 ja n nein optiona Koch v a in Vorbereitung var a variabe Leerfeld ketne Angabe Albe Albe S A 20002 2003 16 Miller AK B2 T Boehringer CC 200 T Bosch ANC 240 Cleveland 2102 4 2000 T General Electric 2000 TT General Electric 10 Gildemeister 20 Gildemeister 783 Heckter u Koch 785 Heckler 200 Index 5000 HG Okuma 8200 OSAI A B Steuerungshersteller Steuerung EN Fr T re ee 28 0 ER ER EI EN EI ER ER EI DZ OR FFIR 5 FR EB ER EN EN EN EB ER ER EN EN EN EBENEN ER EN EBENEN EI EI ER EB ES EN EN EB EN EN EN EB EN ER ER EN EN EN EN EBENEN Gun nenn In fs fatal EN EN EN ER EN EB EN EN EN ER EHEN EBEN EBEN ENEN Bee A Ts fs ts Js fs ts hs mrem Pe EI EI EN ER ER EN ER EHI CHE Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 152 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt lt CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung _ 2 2 240222 DT EBEN
88. Grafik bersetzt Diese Art von Grafikerstellung ist daher vor allem f r Anf nger von Vorteil die nicht immer gleichm ig konzentriert sind und daher am besten von der Maschine berpr ft werden Ganz hnlich sch tzt ein anderer Facharbeiter die Bedienerf hrung ein Vielleicht ist sie eine Erleichterung f r Unerfahrene zum Anlernen aber sp ter braucht man sie nicht mehr sie h lt eher auf 5 Der ge bte Facharbeiter nutzt die Geometrieeingabe insbesondere bei der Erstellung komplizierter Konturen Dann unterst tzt die Steuerung ihn weil sie ihn von Berechnungen entlastet Er nutzt auch die Simulation nach der Erstellung des Programms also wieder eine spezifische Pro grammierunterst tzung Geometrieeingabe und anschlie ende Technolo gieermittlung zum Programmieren eines ganzen Programms findet aber seine Zustimmung nicht Da das Verfahren mit Erfolg eingesetzt werden kann beispielsweise f r das Programmieren von Wiederholteilen bezwei feln die Facharbeiter in unserer Untersuchung nicht Werden aber mit diesem Verfahren nur Teile mit einfachen Konturen programmiert so handelt es ihrer Auffassung eher um ein Verfahren um mit an gelernten Arbeitskr ften Teilespektren bearbeiten zu k nnen Immer nur kurze Programme von 15 Minuten schreiben ist auf die Dauer langweilig und belastet sagt ein Facharbeiter hierzu 52 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 4 Programmieren ohne DI
89. Logik mu sich der Fachar beiter also erst aneignen so wie man sich einer Fremdsprache zuwendet Auffallend ist jedoch da der DIN Satz dann zu einer Gewohnheit wer den kann den Facharbeiter ohne Anstrengung bew ltigen k nnen Exem plarisch daf r die Aussage Im DIN Satz zu programmieren geht irgend wann in Fleisch und Blut ber das ist genau so als wenn man manuell programmieren w rde 3 F r den Facharbeiter der gen gend Zeit zur Ein bung hat ist die di rekte Eingabe nach DIN Satz kein Verfahren mit dem ihm eine spezifisch informatikorientierte Vorgehensweise aufgezwungen wird Der erfahrene Facharbeiter kann mit dem DIN Satz den Bearbeitungsvorgang am Werk st ck nachvollziehbar beschreiben Typisch die Aussage Vorstellungen ber die Bearbeitung des Werkst ckes mu te ich auch fr her an der kon ventionellen Maschine haben DIN Satz Programmierung bedeutet heute f r mich da ich das was ich fr her mit dem Hebel gestellt habe nun mit einer Taste dr cke Und hnlich Der DIN Satz ist soweit weg nicht vom Bearbeiten der Werkst cke Hinter den Symbolen sehe ich etwas Ich wei was das bedeutet Gerade der Umstand da Konturbeschreibungen und technologische Werte zugleich eingegeben werden m ssen kommt der Arbeitsplanung f r die Bearbeitung des Werkst ckes entgegen Ich bekomme ber den DIN Satz und das Programmieren in kleinen Schritten einen besseren Bezug zum Werkst ck betont ein Facharbei
90. Milkau 1988 58 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f Konsequenzen f r die Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungstechniken 1 Qualifizierte Facharbeiter in der Werkstatt sind f hig mit jedem an einer Maschine einsetzbaren Programmierverfahren effizient Programme zur Maschinensteuerung zu erstellen Allerdings bestehen erhebliche Un terschiede in der Aneignungszeit Die Aneignungszeit f r die praktische Beherrschung des Programmierens im DIN Satz dauert bis zu einem Jahr bei direkter Eingabe bei men gesteuerter Programmierung mit Program mierunterst tzung wird sie demgegen ber k rzer sie sinkt bei men ge steuertem Programmieren mit Geometrieelementen und Klartext f r die Programmerstellung von Wiederholteilen auf bis zu sechs Wochen 2 F r den erfahrenen Facharbeiter kommt es vor allem darauf an da er die Methode des Programmierens selbst w hlen kann also direkte Ein gabe von S tzen ebenso wie grafik und klartextunterst tzte Eingabe von Geometrie und Technologiedaten Dann n mlich wird er beim Abruf bzw Aufbau mentaler Repr sentationen technisch unterst tzt G nstig sind daher Verfahren die unterschiedliche Eingabe und Dialogtechniken an bieten die je nach Bedarf genutzt werden k nnen F r Facharbeiter die sich in CNC Technik einarbeiten wollen ist das men gesteuerte Pro grammieren ein empfehlenswerter Einstieg dem sofern n tig das Ken nenlernen des DIN Satzes fol
91. N EN ENERERFREREREN onen mern a fee ee mean gt ee ee 11 Gesamthochschule Kasse Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 1 mit frei programmierbarem Bibliotheksprogramm m glich 130 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 38 nein optiona in Vorbereitung var vartabe Leerfeld keine Angabe 8600 Osal A B 3460 Philips Pronumerik Schleicher 8 M 8 HC Siemens 810 M Siemens 820 M Siemens 850 M Siemens 880 M Siemens Steverungshersteller Steuerung een e FR FR ER ER ER ER ER ER EIER e ER FR EN EIER ER ER ER FR ER EHER EBEN ER ER ER ER p En RER EIER e e me II III eeheehe u FR FR ER ER ER ER ER ER EI ER 626 ER ER EHER ER ER ER ER EIER HD FR FR ER ER ER ER ER ER DD e e e
92. N EN EN ER EN EN EN ER EN EHER ENER CHEN mm e ER EN ER e e ENTE e e ER REN EN ER EHER EHEN ENERENENERENENENENENEN ee ER ER EN e Beeren e e e 06 een Lefelafel C rome mee e e ol e l saa al e aafo a fa fe o oal a a el enrenar fei EHEN EN ER EN FRENCH ENENERERERENTEEN Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 128 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung CIE EI EI EI ES EEE e fo fa fa fafs fefee EC ________ r E L TR vest fo fo fe To TASES tret be
93. N ER ER EN EN EREN EN EN EBENEN EN EN EBEN EBEN EIZITZSIZIERTEESEBNBERZEIN BEI TE hs fs ss Jo Ja ls e erento fs ls Is Js Tale Js Ts ls ER EN ER ER EN EN ER EN EN EN EN EN ER EN EN EN EN ER EN EN EREN DE RE DE RE ER REN ER DE BER EEE EN EN EN ER ER EN EN ER EN 2 0 23 varf Tem 02 EEE EN ER EN ER EB ER e EN EN EEE EB DR ED EHE een onen EIER 1 ee lets Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft 1 Mit frei programmierbaren Bibitotheksprogrammen m glich 2 Von Speichergr e abh ngig 3 Edicad R 4 LIP GAP 5 Hacro 6 7 Pascal 8 Heidenhain Dialog 9 Modula C 10 Datei 11 Interne Sprache 132 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung
94. N Satz im Klartext und mit Symbolen 1 Die men gesteuerte Programmierung im Klartext und mit Symbolen d h ohne Zwang zur Beherrschung des DIN Satzes wird von den Fachar beitern durchweg als positiv eingesch tzt Bei diesem Verfahren wird dem Facharbeiter mit Hilfe eines Men s ein Frage oder Vorschlagspaket un terbreitet aus dem jeweils eine Antwort zu quittieren ist oder ein be stimmter Zahlenwert eingegeben werden mu Wenn dies geschehen ist wird der n chste Schritt bearbeitet Ist ein Men beendet wird automa tisch das n chste aufgerufen bis alle f r die Erstellung eines CNC Pro gramms relevanten Parameter in die Steuerung eingegeben sind Die in unserer Untersuchung ber cksichtigten Programmierverfahren werden als leicht handhabbar bezeichnet weil sie von der Bearbeitung des Werkst cks ausgehen Der Werker kann seine Vorstellung ber die Bear beitungsfolge direkt umsetzen Schwierige Berechnungen entfallen Mit der Steuerung geht das Umsetzen von der abstrakten Vorstellung des fer tigen Werkst cks in die Steuerung schnell Die Eingabe beschr nkt sich bei dieser Steuerung auf L ngen und Winkel alle anderen Berechnungen werden von der Maschine ausgef hrt Das erleichtert das Programmieren da man dann nicht alles selbst berechnen mu denn durch das Rechnen f hle ich mich abgelenkt Die Schnittpunktberechnung von verschiedenen Radien die ineinander bergehen ist sehr aufwendig und kompliziert Auch der Aufruf
95. Orga nisationsform Werkstattprogrammierung und betriebliche Strukturmerkmale Langfristig offene Entwicklung in Organisation und Verteilung der Programmierfunktionen 9 Arbeitspolitische Perspektiven 1 Der Aufsatz ist die erweiterte Fassung eines Beitrags der zuerst unter dem Ti tel Werkstattprogrammierung Setzt sich das Konzept durch in der Technischen Rundschau Heft 19 1989 erschienen ist Die empirischen Ergebnisse basieren auf Sonderauswertungen von Erhebungsdaten des RKW Projekts A 161 die im Rahmen von Arbeiten der Teilprojekte A 8 und B 2 des Sonderforschungsbe reichs 333 der Universit t M nchen durchgef hrt wurden 155 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN un f r Forschung 1 NC Technik als Gef hrdungsfaktor f r qualifizierte Produk tionsarbeit Gerade in den deutschsprachigen L ndern mit ihrer langen Tradition be rufsfachlicher Ausbildung f r Produktionsarbeit gelten die technische Entwicklung und der zunehmende industrielle Einsatz numerischer Steue rungen f r Werkzeug und andere Bearbeitungsmaschinen als zentrale Faktoren der Gef hrdung der hier immer noch bedeutsamen Nutzung von Facharbeit im Produktionsproze Nicht mehr der gelernte und erfahrene Virtuose an der Drehbank soll auf der Basis von Werkstattzeichnung und Arbeitsplan ber Handr der Schal ter und Hebel die Maschine als ko
96. Organisationsformen behalten m te die sich abzeichnende erhebliche CAP Expansion Bild 10 als Indiz f r zuk nftige Blockierung der Werkstattprogrammierung gewertet werden 4 Unmittelbar auf die Substanz zielen Entwicklungen welche die Pro grammierfunktion als solche dem Arbeitsproze weitgehend entziehen 179 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Ersteinf hrung von Werkstatiprogrammierung bzw von Computereinsatz in der Arbeitsplanung Programmierung Investitionsg terindustrie der BRD N 1 096 o 1 70 75 85 Computereinsatz der Arbeitsplanung Programmierung Werkstattprogrammierung Bild 10 Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1989 und m glichst vollst ndig ber Computersysteme automatisiert abwickeln wollen Im Zuge der vertikalen Integration d h der informationstechni schen Verkn pfung von CAD CAP CAM ergeben sich zum Teil hnli che Effekte der Reduzierung des Programmieraufwands z B durch den Wegfall der Geometriedatendefinitionen daneben k nnen dadurch aber auch Verlagerungstendenzen f r verbleibende Programmierfunktionen noch weiter aus der Werkstatt heraus in Richtung Konstruktion gest rkt werden Eine die Werkstattprogrammierung konterkarierende Wirkung k nnen schlie lich Entwicklungen auf dem DNC Sektor haben wenn bei der Anbindung von Werkzeugmaschinen an externe EDV Systeme die vor 180 Rose 1990 Proogrammieren in d
97. Programmierung in Abh ngigkeit von der Qualifikationsstruktur des Fertigungspeysonals Investitionsg terindustrie der BRD N 927 gewichtet Misch struktur Betriebe Betriebe mit CNC Maschineneinsatz davon mit Werkstatt programmierung 72 3 mit dominanter Werk stattprogrammierung 40 4 mit dominanter Be dienerprogrammierung 13 3 Bild 8 Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1990 8 einem Teil der Betriebe fehlen ausreichend genaue Angaben ber die Qua lifikationsstruktur so da in dieser Auswertung nur Teilgesamtheit ber ck sichtigt werden kann 175 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Obwohl insbesondere Bedienerprogrammierung das Vorhandensein quali fizierter Facharbeiter im Fertigungspersonal zur Voraussetzung hat ist die Organisation der Programmierung offensichtlich st rker durch andere Faktoren als durch die Breite des Facharbeitereinsatzes im gesamten Be trieb bestimmt Die Vermutung liegt durchaus nahe da in Betrieben mit relativ hohen Anteilen von An Ungelernten in den begrenzten im ge samtbetrieblichen Produktionsapparat vielleicht eher marginalen Einsatz bereichen der CNC Technik hnliche Formen der Fertigungs und Ar beitsorganisation vorherrschen wie in Betrieben f r die Facharbeiterein satz insgesamt pr gend ist Auf die Bedeutung des Zeitpunkts der Einf h rung der NC bzw CNC Technik wurde bereits oben hinge
98. Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN da ich ihr vertrauen k nnte finden sich ebenso wie die dezidierte Fest stellung Eine Kamera w rde ich nicht verwenden da f r mich der Bild schirm eine Ablenkung ist ber das Bild auf dem Bildschirm bekomme ich kein Gef hl zum Fertigungsproze zum Werkst ck und zum Ablauf An dieser Aussage wird nochmals deutlich da es sich bei der hier ange sprochenen visuellen Wahrnehmung nicht prim r um eine isoliert optische Registrierung einzelner visueller Informationen handelt sondern um ein Sehen das in das Arbeitshandeln insgesamt und damit auch in eine be stimmte Beziehung zur Maschine zu Bewegungen des K rpers N he Di stanz etc usw eingebunden ist Als weitere m gliche Hilfen zur Unterst tzung der direkten visuellen Wahrnehmung werden auch Anzeigen bezeichnet an denen sich Maschi nenzust nde etc ablesen lassen Einen konkreten Hinweis gibt z B die folgende Schilderung Auch ein Spindelbelastungsanzeiger w re positiv ber ihn l t sich die Bearbeitungskraft an der Maschine ablesen Und hnlich die Aussage Dar ber hinaus kann ich auch die Belastung ob ein Werkzeug stumpf ist anhand des Amperemeter erkennen und u U das Werkzeug auswechseln Auch Anzeigen f r Spannkraftmesser werden als Verbesserungsm glichkeit genannt 4 Positiv beurteilt wird ferner ein mobiles Handsteuerger t da man hiermit den Standort wechseln und um die Maschine herumlaufen sow
99. W hrend die technischen Unterschiede zwischen den marktg ngigen Steuerungen dieser Art f r Drehen und Fr sen durch Martin u a vgl Dunkhorst u a 1987 Hoffmann u a 1989 vgl auch den Beitrag von Hoffmann Martin in diesem Band eingehend beschrieben wurden beste hen ber die Merkmale des Arbeitshandelns und darauf fu ende Anforde rungen an die technische Unterst tzung noch viele offene Fragen Da die Steuerungen m glichst werkstattorientiert oder facharbeitergerecht gestal tet sein sollen ist wenn sie Werkstattprogrammierung erm glichen sollen heute nicht mehr umstritten Die Bedeutung der Werkstatt f r eine flexi ble Produktion und eine daf r h ufig eher geeignete Organisationsform des Programmierens an der Maschine oder doch maschinennah am Pro grammierplatz in der Werkstatt werden zunehmend mehr hervorgehoben vgl Erbe 1986 Der Facharbeiter kehrt wie Br dner es ausdr ckt offen bar wieder als Garant der Produktion zur ck Br dner 1988 Aus diesem Grunde wird die Benutzerschnittstelle zwischen Arbeiter und Werkzeug maschine als u erst wichtiges Gestaltungsfeld deklariert Die Informati onsaufnahme und verarbeitung an der Maschine werden st rker als bisher bedacht und gestaltet vgl hierzu u a Heeg 1988 S 100 ff F hnrich 1987 5 144 Das l t sich einmal von der Maschinenseite her betrachten d h wie die Maschine m glichst schnell und zuverl ssig ihre Daten erh lt Das l t sich andererseits a
100. a 3353 fs fs o fo fof Sarson auren men a a EEE PET ER EEE ee menssen rm RR RE UN I BARS RHREEEE RER EN EBHEEZE HERE NER EUREN EEE Gessmihochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitewissenschaft _ Gesamthochschule Kassel Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft J j n nein 0 optiona v in Vorbereitung var a variabel Leerfeld keine Angabe Steverungshersteltler Steuerung gt bo 3480 Philips 3580 Philips 810 Siemens Stemens 850 880 Siemens 1X 80 Traub 147 ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 5 ejs ja nein 51 18121214 optional z 5 2 gt 3 3 5
101. aften w re insbesondere danach zu fragen durch welche technischen Medien etc die an CNC gesteuerten Maschinen 94 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN notwendige sinnliche Wahrnehmung der Bearbeitungsprozesse unterst tzt werden k nnte Notwendig w ren hierauf bezogene Recherchen zu techni schen Entwicklungen wobei Entwicklungen in anderen Bereichen au er halb der industriellen Fertigung ebenso aufgegriffen werden m ten wie Entwicklungen in anderen Produktionsbereichen wie z B der ProzeBindu strie u wo bereits seit l ngerem Erfahrungen zu hochtechnisierten bzw technisch mediatisierten Arbeitst tigkeiten bestehen Dar ber hinaus w re es notwendig neue technische Entwicklungen und Konzepte in die hier geforderte Richtung einzuleiten vgl ausf hrlicher hierzu den Beitrag von D nnwald in diesem Band sowie Lennartz 1989 95 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f r Forschung Thomas Hoffmann Hans Martin CNC Steuerungen im Vergleich Eigenschaften von Steuerungen zur Dreh und Fr sbearbeitung Inhalt p Steuerungsart Ein Ausgabe Handbetrieb Programmierung Einfahren und Testen Programmbetrieb Sicherheitskonzept Integration O on au won Werkstattumgebung gt Proze transparenz Simulation Qualifizier
102. ammierung durch Ent wicklung und Einsatz sog problemorientierter Programmiersprachen die relativ werkstattfern an abstrakt mathematischen Konzepten der In formatik orientiert sind Weber 1988 S 14 und durch die der Pro grammierproze selbst der Automatisierung zug nglich wird EDV ge st tztes maschinelles Programmieren Das sog Record Playback Ver fahren bei dem das Steuerungsprogramm quasi nebenbei und automatisch bei der manuellen Fertigung des ersten Werkst cks entsteht der Maschi nenbediener also sein eigener Programmierer bleibt hat kaum weitere Verbreitung gefunden Allerdings war damit noch keineswegs ein einheitliches Modell der Ar beitsteilung und Arbeitsorganisation beim Einsatz von NC Maschinen durchgesetzt Gerade die Eigenst ndigkeit und Werkstattferne der B ro programmierung haben sich als nicht unproblematisch erwiesen Pro 158 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN srammfehler werden h ufig erst beim Testlauf an der Maschine erkenn bar die Programmoptimierung zur Beschleunigung des Bearbeitungsvor gangs bedarf spezifischer Maschinenkenntnisse Zwischen Werkstatt und Programmierung sind daher komplexe und zeitaufwendige Abstimmungs und R ckkopplungsprozesse erforderlich Mehr oder weniger unabdingbar bleibt Werkstattpersonal und sei es auch nur eher korrigierend und am Rande in den Programmierproze eingeschaltet Ein entscheidender Durchbruch der NC Technik zu breit
103. an erstellt das Programm und dann erstellt die Maschine das fertige Werkst ck So weit ist es gar nicht weg von der manuellen Arbeit Deutlich wird dies auch durch eine andere Aussage Das Handwerkliche das Manuelle geht eigentlich nicht verlo ren Wenn das Teil fertig ist dann sehe ich das Teil ja dann kann ich das Teil in die Hand nehmen Dann sehe ich ja den Erfolg 4 In dieser Verbindung zwischen dem Programmieren als eher planende sowie direktive Arbeit und der praktischen T tigkeit an der Maschine wird in neuer Weise die Besonderheit der Facharbeitert tigkeit im Unterschied zu den nur geistig Arbeitenden beispielsweise in der AV gesehen Ty pisch hierf r die Aussage Mit dem Programmierer w rde ich nicht tau schen wollen Da sehe ich ja nur die Zeichnung und nicht das fertige Werkst ck Gerade die Abwechslung an der Maschine das macht es aus da ich zur Werkzeugausgabe gehe das Werkzeug hole und einbaue usw Die T tigkeit der Programmierer erscheint aus der Sicht von erfahrenen Facharbeitern ebenso einseitig wie die eines blo en Maschinenbedieners der nur Maschinen beschickt Das sind eigentlich die zwei Extreme ent weder nur Maschinenbediener zu sein der nur ein und ausspannt oder nur Programmierer zu sein denn als Programmierer glotzt man dann den ganzen Tag auf den Bildschirm Der Programmierer wei nicht was er verkehrt gemacht hat Den ganzen Tag nur am Bildschirm zu hocken und in die R hre zu glot
104. as ist das was das Praktische dem Theoretischen voraus hat Man sieht die Zahlen und Sp ne und schaut auch noch gleichzeitig das Werkst ck an Die Orientierungspunkte k nnen dabei sowohl definier bare Signalreize Symbole Zeichen oder grafische Formen sowie auch daraus zusammengesetzter Muster oder Schemata u a sein Wichtig ist aber vor allem eine zweite Gruppe von Orientierungspunkten die sich weniger exakt definieren lassen Zu diesen geh ren Gestalten oder kom plexe Figuren differenzierte Bildfolgen Flie bilder Texturen Schattie rungen und Kontraste ebenso Klangbilder aus Haupt und Hintergrund ger uschen schlie lich auch Vorstellungsbilder ber Bewegungs und Pr ffolgen Dieser Aspekt wird in den folgenden beiden Abschnitten zur Technologiebeherrschung noch weitgehend erl utert 20 Die hier vorgetragenen berlegungen ber mentale Repr sentationen Merk punkte und Orientierungspunkte bed rfen weiterer theoretischer Durchdrin gung Zum Zeitpunkt der Untersuchung schien es sinnvoll Merkpunkte als in tern im Ged chtnis und extern speicherbar und nachvollziehbar zu kennzeich nen w hrend Orientierungspunkte je nach den aktuellen Bedeutungszusam menh ngen gebildet werden also im Zeitverlauf nicht immer nachvollziehbar wechseln und sich ver ndern k nnen 21 Vgl Rose Golinski 1989 ber dissipative Wahrnehmungsprozesse sowie die Unterscheidung zwischen objektivierendem und subjektivierendem Handeln bei B hle
105. aschine programmieren wird die Werk stattprogrammierung durchweg positiv eingesch tzt Dies gilt unabh ngig von Unterschieden zwischen einzelnen Programmierverfahren und Steue rungen die in unsere Untersuchung einbezogen wurden Eine Reihe von Problemen die sich f r die Arbeitskr fte an CNC Maschinen bei AV Pro grammierung ergeben werden durch die Werkstattprogrammierung ver ringert Diese positiven Effekte beschr nken sich nicht nur auf die Erstel lung der Programme 1 5 es ergeben sich vielmehr Auswirkungen auf die gesamte Arbeitssituation und auf die T tigkeit an den Maschinen ins gesamt also auch auf den Umgang mit der Maschine und auf die Kon trolle der Bearbeitungsprozesse Speziell in unserer Betrachtung ist hervorzuheben Bei der Programmie rung an der Maschine kann das Erfahrungswissen der Facharbeiter bereits bei der Erstellung der Programme ber cksichtigt werden ferner f hrt ein vom Facharbeiter selbst erstelltes Programm zu gr erer Sicherheit bei der Arbeit an der CNC Maschine und schlie lich beg nstigt Werkstatt programmierung die Entwicklung einer neuen beruflichen Identit t als Facharbeiter Positive Effekte im Vergleich zur T tigkeit bei externer Programmierung ergeben sich somit insbesondere hinsichtlich der Quali fikation der psychisch mentalen Beanspruchung und der gesellschaftlichen wie betrieblichen Verortung der Facharbeitert tigkeit Im einzelnen zei 5 Ber cksichtigung erfahrun
106. automatische Spannfutter ist problematisch wenn man d nnwandige Teile zum Bearbeiten hat Spannt man es zu kr ftig kann man es zerdr cken wird es zu leicht gespannt kann es bei hoher Umdrehungszahl schleudert werden b Visuelle Wahrnehmung 1 Die visuelle Wahrnehmung der Bearbeitungsvorg nge spielt an der CNC Maschine vor allem beim Einfahren eine wichtige Rolle Sie wird hier von den Facharbeitern als unverzichtbar angesehen Charakteristisch ist da beim Einfahren meistens die Verkapselung ge ffnet wird so da ein direkter Sichtkontakt gegeben ist Exemplarisch hierf r die Schilderung Um ein neues Programm einzufah ren mu ich die Kapsel ffnen da ich genau sehen mu wo der Stahl hin f hrt welchen Abstand er zum Material hat Ebenso wird die K hlfl ssig 81 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN keit beim Einfahren abgeschaltet damit ich genau sehen kann wie der Stahl an das Werkst ck heranf hrt Aber nicht nur beim Einfahren neuer Programme sondern grunds tzlich gilt Wenn m glich wird ohne Haube angefahren Bereits gegenw rtig ger t dies in einzelnen Betrieben mit den Vorschriften der Berufsgenossenschaften in Konflikt denn zur Ver meidung von Unfallgefahren wird teilweise auch beim Einfahren ein Schlie en der Verkapselung vorgeschrieben Die Folge ist da Facharbei ter die automatischen Sicherheitsvorkehrungen Stop der Maschine bei ffnung der Kapsel g nzl
107. beitungsschritte sie kann aber nicht beliebig unterbrochen und im mer wieder neu aufgenommen werden Jedenfalls wird nachdr cklich be tont Beim Programmieren stelle ich mir den Ablauf bildlich vor ein Schritt f r Schritt Verfahren w rde mich da herausrei en Oft wird dies damit umschrieben da es besser ist jeweils bei einer Sache zu bleiben 7 F r die Facharbeiter handelt es sich somit bei der Erstellung eines Programms und dessen empirischer Kontrolle um zwei durchaus eigen st ndige Arbeitsvollz ge die unterschiedliche Vorgehensweisen erfordern zugleich bedingen sie sich aber wechselseitig und stellen im Arbeitsvollzug insgesamt eine Einheit dar Ausschlaggebend hierf r ist da ihr Unterschied nicht prim r wie dies vordergr ndig erscheinen mag darin liegt da beim Programmieren mit abstrakten Symbolen und mathematischen Zusammenh ngen umgegangen wird w hrend beim Einfahren die konkreten Bearbeitungsprozesse im Vordergrund stehen Der f r die Facharbeiter wesentliche Unterschied besteht vielmehr vor allem in einem jeweils unterschiedlichen Bezug auf die konkreten Bearbeitungsprozesse ihre gedankliche Vorstellung bzw mentale Repr sentation einerseits und ihre konkrete sinnliche Wahr nehmung andererseits Hierin liegt aber zugleich auch die Gemeinsamkeit von Programmieren und Einfahren der Programme Der Bezug auf den konkreten Bearbeitungsproze als unmittelbar erfahrbarer sowie ge danklich vorgestellt
108. ber auch vom Arbeiter her betrachten welche In formationen er f r seine Arbeit braucht und wie er dabei technisch unter st tzt wird Zu dieser zweiten Sichtweise gibt es nur vereinzelt Erkennt nisse Hier setzt unsere Untersuchung an Sie greift die markanten Posi tionen in der Diskussion hierzu auf und sucht sie empirisch begr ndet zu beurteilen 3 Unsere Ergebnisse zeigen da der Facharbeiter im Rahmen subjekti vierenden Arbeitshandelns ein spezifisches Leistungsverm gen bei der Technologie und Proze beherrschung entwickelt und von hier aus Pro grammierverfahren hinsichtlich ihrer Eignung f r Facharbeit zu bewerten sind Positiv werden solche Eingabe und Dialogtechniken eingesch tzt die eine auf das Arbeitshandeln orientierte Vorgehensweise unterst tzen und von zus tzlichem Aufwand entlasten 42 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN a Programmieren im DIN Satz Verfahren 1 Beim Eingabeverfahren nach DIN ISO mu der Facharbeiter die DIN Norm 66025 Programmaufbau f r numerisch gesteuerte Arbeitsmaschi nen oder ISO 6983 beherrschen Die DIN Norm hat zum Ziel da Steuerungsprogramme zwischen ver schiedenen Arbeitsmaschinen der gleichen Gattung austauschbar sind sie dient also der Vereinheitlichung von Schnittstellen Wird das Steuerpro gramm f r die Maschine durch direkte Eingabe nach DIN erstellt mu der Facharbeiter Satz f r Satz entsprechend den Begriffen der DIN Norm Steuerb
109. bildet sich durch Ausprobieren wenn etwas passiert ein unvorhergesehener Vorfall so bleibt das im Ged chtnis Beim n chsten Mal pa t man dann besonders auf und ver ndert entsprechend die Technologiedaten Und hnlich die Schilderung Die Erfahrung habe ich durch Vorf lle gewonnen die eine Verbesserung der Werkst ckg te zur Folge hatten Ich verwende z B f r das berdrehen eines V2A 4541 die Technologiedaten von Aluminium 4305 das ist ein Erfahrungswert Diese Erfahrung V2A mit Aluminium zu berdrehen verdanke ich einem dummen Zufall an den ich mich wieder erinnere wenn ich dieses Material zu bearbeiten habe 5 Auch wenn die Bearbeitungsprozesse programmgesteuert ablaufen ist eine direkte manuelle Steuerung m glich und notwendig In Abschnitt 6 werden wir darauf ausf hrlicher eingehen Hier ist festzuhalten da ge rade auch durch solche direkten Eingriffe in den Bearbeitungsproze 68 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN durch die z B Vorschub und Drehzahl ver ndert werden k nnen Fachar beiter Erfahrungswissen ber Technologiewerte erwerben Exemplarisch hierf r die Schilderung Erfahrungen zu Technologiedaten habe ich haupts chlich im Automatik Betrieb gemacht ber Geschwindigkeit von Drehzahl und Vorschub Sie k nnen auch w hrend der Bearbeitung ver ndert werden W hrend der Bearbeitung des ersten Werkst cks kann ich noch Optimierungseingaben vornehmen Ich lerne somit di
110. bst Diese Ma berechnung wird in der Praxis sehr h ufig verwendet da man t glich ausgelassene Ma e auf den Zeichnungen fin det Ein anderer Facharbeiter der mit Geometrieeingabe programmiert sagt hnlich Gebe ich einen Kreisbogen im Uhrzeigersinn ein gibt mir das Dialogsystem Adressen vor und ich mu entsprechende Angaben ma chen beispielsweise hinsichtlich Mittelpunkt Radius usw Werden von mir nicht genug bzw keine Angaben gemacht l uft das Programm zwar weiter es kann jedoch nicht abgefahren werden weil die Maschine zu wenig In formationen hat um das Programm zu berechnen Ich finde dieses Dia logsystem sehr vorteilhaft weil es mir Entscheidungen abnimmt es fragt mich Dinge die es ben tigt und ich habe dann nur die entsprechenden Daten einzugeben 3 Diese Erleichterung gilt auch f r den Aufruf von Zyklen und das Schreiben von Unterprogrammen Ein Facharbeiter der im DIN Satz 47 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN programmiert sagt dazu Mit Zyklen habe ich gute Erfahrungen gemacht beispielsweise mit Gewindezyklen oder L ngszerspanzyklen denn dann mu ich nur einen Satz schreiben das ist eine gro e Erleichterung Und hnlich ein Facharbeiter der mit Geometrieeingabe programmiert Zy klen beispielsweise f r das Schruppen k nnen leicht aufgerufen werden Man braucht dann nur den Anfangs und den Endpunkt in die Maschine eingeben Auch kann man sich anhand der Masken die die
111. bt es jedoch nur noch re lativ wenige Betriebe die den erstmaligen Einstieg in diese Technik f r einen absehbaren Zeitraum vorgesehen haben Werkstattprogrammierung wird sich ohne weiteres Zutun vermutlich deshalb nur in jenen meist kleineren bis mittleren Betrieben oder auch begrenzten gro betrieblichen Einsatzbereichen ausweiten in denen B roprogrammierung bisher noch nicht fest installiert ist 10 Auch im etwas anders zusammengesetzten Sample von Ewers u a gehen ber die H lfte der Betriebe 56 9 von der Stabilit t des erreichten Umfangs der Werkstattprogrammierung aus dagegen wird dort eine k nftige Ausweitung der Werkstattprogrammierung von nur 14 6 eine Reduzierung dagegen von gut einem Viertel der Betriebe erwartet Ewers u a 1990 S 174 178 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2 Sieht man jedoch von solchen Enklaven einmal ab st t die Auswei tung von Werkstattprogrammierung vor allem in Gro betrieben auf deut lich schwierigere Verh ltnisse Aufgrund meist schon langj hrigen Ein satzes von NC bzw CNC Technik existieren in der Regel etablierte For men der B roprogrammierung Werkstattprogrammierung m te sich also gegen eingespielte Traditionen funktionaler Arbeitsteilung und darauf aufbauende arbeitsorganisatorische und personalwirtschaftliche Konzepte durchsetzen Zudem ist nicht zu verkennen da in manchen gro betrieblich gepr gten Branchen Fertigungen eine wichtige Ro
112. ch durch Schallaufnahmen direkt an der Ger uschquelle mit Mikrophonen und der direkten bertragung ber Lautsprecher zum Maschinenf hrer erfolgen F r besondere F lle w re auch an Videoaufzeichnungen und de ren simultane bertragung auf den Bildschirm der Steuerungseinheit w h rend des Bearbeitunsprozesses zu denken 11 Simulation Wegen des besonderen Stellenwerts der der Simulation aufgrund einge schr nkter Proze transparenz zukommt wird diese als gesondertes Krite rium ber cksichtigt obwohl M glichkeiten der Simulation auch in Zu sammenhang mit anderen Bewertungs und Gestaltungskriterien Erw h nung finden Programm und Proze simulation hat pr ventiv insbeson dere dreierlei zu leisten eine Kollisionspr fung des Werkzeugs mit den 122 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Spannmitteln oder Maschinenteilen im Arbeitsraum oder bei mehreren Werkzeugen zwischen diesen und den Spannmitteln die berpr fung der Geometrie sowohl der Rohteilkontur als auch der Fertigteilkontur beim Programmtest und die berpr fung der voraussichtlichen Schnittkr fte im Verh ltnis zu anderen Proze parametern wie Werkzeugart Schneide form des Werkzeugs Spantiefen bzw breiten und Schnittaufteilung Ne ben der Simulation als pr ventives Pr fmittel gibt es bereits Formen der Real Simulation die eine synchrone berwachung des Bearbeitungspro zesses am Bildschirm erm glichen Sinnvoll ist hier ein Mo
113. charbeitern entsprechende Spielr ume einr umen ferner auch die Bereitschaft der Betriebe hierdurch erzeugten Ausschu in Kauf zu nehmen wie dies h ufig im Falle nicht optimal erstellter AV Programme geschieht und negative Sanktionen durch Vorgesetzte zu unterlassen We sentlich ist ferner die sinnlich praktische Wahrnehmung der Vorg nge an den Maschinen ebenso wie ihre direkte nicht ber ein Programm vermit telte Beeinflussung Dies sind gegenw rtig die wesentlichen Quellen ber die Erfahrungswis sen ber Technologiedaten an CNC Maschinen gewonnen wird Dabei zeigt eine genauere Betrachtung da sich diese Quellen f r den Erwerb des Erfahrungswissens von der technischen Entwicklung her eher unge plant und zuf llig ergeben zugleich besteht die Gefahr da sie im Zuge 72 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN weiterer Entwicklungen beispielsweise vernetzter Systemstrukturen mit dezentraler Erfassung aber zentraler Auswertung eher versiegen und versch ttet werden als da sie abgest tzt und verbessert werden siehe hierzu ausf hrlicher Abschnitt 6 4 Soweit absehbar liegt der Schwerpunkt der weiteren Entwicklungen in diesem Bereich gegenw rtig auf der Automatisierung zur Berechnung von Schnittwerten unter Verwendung von Zyklen Werkzeug und Werk stoffeinfl ssen sowie der Implementierung von Werkzeug Werkstoff oder Spannmitteldateien 2 Die Frage jedoch wie Facharbeiter an CNC
114. che Modelle erprobt die eine Aufhebung tayloristischer Formen der Arbeits teilung bedeutet und zu einer Integration verschiedener Arbeitst tigkei ten d h zu ganzheitlichen Arbeitsinhalten f hrt Dies k nnte unterst tzt werden durch Integration eines Werk statt fein steuerungsmoduls in die CNC Steuerung das die M glichkeit b te ber eine On line Verbindung mit einem bergeordneten Leitstand und oder PPS System werkstattnahe Auftragsreihenfolge und Kapazi t tsplanungen zu realisieren Eine weitere Anforderung auf der Grundlage fortschrittlicher Integrationskonzepte besteht darin am Maschinenar beitsplatz dieselbe Rechnerintelligenz wie an zentralen produktionsvorbe reitenden Systemen zur Verf gung zu stellen Alle Formen der Integration die technischen und die organisatorischen setzen bestimmte Funktionen der CNC Steuerung voraus 116 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN Programm und Datenaustausch Eine Steuerung ist dann mit einer anderen Steuerung kompatibel wenn ein auf der einen Steuerung erstelltes Programm auf der anderen Steue rung das gleiche Ergebnis liefert Der Datenaustausch einer Steuerung mit einem werkstattnahen Pro grammierplatz oder einem DNC Rechner kann on line oder ber Daten tr ger wie Lochstreifen Magnetbandkassette oder Diskette erfolgen Ein zentrales Problem der CAD NC Kopplung stellt sich bei bertragung von CAD Daten an die CNC Maschine Wie wird mit Ab
115. chkeit Problembezug zur Bearbeitung umgangssprachliche Dialoge usw er kennbar Unter dem Aspekt der aufgabenangemessenen Dialoggestaltung hat sich die M glichkeit der grafikorientierten Kontureingabe sowie der Grafiksi mulation bei allen komfortablen Steuerungen durchgesetzt Die vorgege benen Geometrieelemente und Men strukturen f r Programmerstellung sind weitgehend anschaulich am Bearbeitungsproze orientiert Eine dif ferenzierende Unterscheidung von geometrisch k rperlichen Elementen wie Kugel Kegel Tonne usw gegen ber trigonometrischen Elementen wie Gerade Kreis usw scheint auf der abstrakten Ebene der Geometrie beherrschung nicht ausschlaggebend zu sein Die Dialoggestaltung in Be dienerf hrung Men technik und in Klartext bringt eine wesentliche Er leichterung f r den Benutzer da die erforderlichen Plausibilit tskontrollen bez glich der Syntax des DIN Formates wie auch die bertragung der Benutzereingaben in das DIN Format steuerungstechnisch automatisch erfolgen Die Verwendung von Konturz gen oder listen im Falle nicht NC gerech ter Verma ung der Zeichnung oder zur Formulierung einzelner komple NC S tze in Verbindung mit Geometrieprozessoren wird als Pro grammierunterst tzung angeboten F r Steuerungen die dieses Lei stungsmerkmal nicht aufweisen ist die zuk nftige Implementierung wahr scheinlich 5 F r die Technologiebeherrschung gibt es ebenfalls eine Vielzahl von Software H
116. chte 564 D sseldorf 1987 Velickovskij Boris Wissen und Handeln Weinheim 1988 Volkholz Volker Failmezger Rolf Analyse von Belastungs und Beanspruchungs prozessen an CNC Maschinen Forschungsbericht Dortmund 1988 Warnecke G nter Mertens Peter Aufbau und Anwendung von wissensbasierten Technologieplanungs Systemen In ZwF Heft 11 1988 Weber Wolfgang CNC Steuerungen f r qualifizierte Facharbeit In Technische Rundschau Heft 28 1988 Wehrle Hans Peter Werkstattprogrammierung von NC Maschinen Organisation und Erfahrungen in einem Maschinenbauunternehmen In angewandte Arbeits wissenschaft Heft 108 Mai 1986 S 14 39 Wiendahl Hans Peter Springer G nter Untersuchung des Betriebsverhaltens flexibler Fertigungssysteme In ZwF 2 81 Jg 1986 202 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Witt Harald u a Das Erleben der Arbeit an Arbeitspl tzen mit neuer Technik am Beispiel von CNC Werkzeugmaschinen in der industriellen Fertigung Untersu chungsbericht Universit t Hamburg Psychologisches Institut I Hamburg 1988 203 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Autoren Fritz B hle Dr rer pol Dipl Soz Helmuth Rose Dr rer soc Dipl Psychologe Dipl Volksw Christoph Nuber Dipl Volksw Rainer Schultz Wild Dr rer soc Dipl Soz sind Mitglieder des Instituts f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V M nchen Johan
117. chtreflexe Schattierungen Umrisse etc beispielsweise um Merk oder Orientierungspunkte zu sein f r den Aufbau mentaler Repr sentationen die handlungsbestimmend und handlungsbegleitend sind Des weiteren w ren solche Erkenntnisse nach unterschiedlichen betriebli chen Situationen und Anforderungen zu differenzieren ebenso auch hin sichtlich unterschiedlicher beruflicher Vorerfahrungen der Arbeitskr fte Vieles weist darauf hin da an CNC gesteuerten Maschinen gegenw rtig unterschiedliche Formen erfahrungsgeleiteten Handelns miteinander kon kurrieren und es f r die Arbeitskr fte bislang kaum m glich ist bzw sehr schwierig ist eine in sich koh rente Form erfahrungsgeleiteten subjekti vierenden Arbeitshandelns an CNC Maschinen zu entwickeln das sowohl den hnlichkeiten wie auch den Unterschieden zur T tigkeit an konven tionellen Maschinen angemessen Rechnung tr gt Gleichwohl zeigen un sere Befunde da hierzu eine Reihe von Ans tzen bestehen Doch stehen z T noch vielfach neu entwickelte Formen erfahrungsgeleiteter Arbeit z B Aufbau handlungsbestimmender und handlungsbegleitender menta ler Modelle Verkoppelung von Programmieren und Einfahren relativ unvermittelt neben eher traditionellen Vorgehensweisen die an der CNC Maschine beim gegenw rtigen Stand der Entwicklung teils nur unter er schwerten Bedingungen oder Umgehung von Unfallvorschriften prakti ziert werden k nnen Seitens der Ingenieurwissensch
118. d Zerspanung eine beson dere Bildschirmmaske aufgelegt F r diese Anwendung hat eine w hlbare Spreizschrift den Vorteil da sie aus gr eren Entfernungen noch gut les bar ist 102 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Tastaturen Die Tastatur hat innerhalb der Schnittstelle Benutzer Steuerung die Funk tion des Eingabemediums von Informationen des Benutzers Eine ergo nomische Gestaltung der Tastatur ist daher unumg nglich Als Eingabeelemente werden Tasten und Schalter bezeichnet Die Anzahl der Eingabeelemente gibt einen Anhaltswert ber die Vielf ltigkeit einer Steuerungsoberfl che Wichtig ist auch die Eingabeebene der Tastatur Schr ge Tastaturen deren Neigung zus tzlich noch einstellbar ist gelten als ergonomisch g nstig Ihr Nachteil liegt in der leichten Verschmutzbar keit Den Vorteil gut gereinigt werden zu k nnen haben Folientastaturen ein Umstand der ihnen in der Werkstatt weite Verbreitung verschafft hat Knopftastaturen sind jedoch beliebter weil der Benutzer ber die taktile R ckmeldung genau wei ob eine Taste getroffen wurde und ob die Ta stenfunktion aktiviert wurde So ist eine nichtvisuelle Orientierung mittels des Tastsinns m glich Dieser Vorteil ist nicht zu vernachl ssigen da sich der Blick des Benutzers l nger und ungest rter dem Wesentlichen n m lich dem Zerspanungsvorgang oder der Anzeige widmen kann Eine Tastatur soll ein getrenntes Tastenfeld f r die
119. der der Befehl Spindel Aus eingegeben wird Durch den Zugriff auf Technologiedateien kann die Steuerung nach Eingabe des Werkstoffes eines Werkst cks und der Werkzeugnummer die Schnittge schwindigkeit ermitteln und automatisch in das Programm bernehmen Bei der Eingabe von Geometriedaten z B Rohteilkontur ist die ge mischte Eingabe von Bezugs und Kettenma e vorteilhaft da beide Be ma ungsverfahren von Konstrukteuren benutzt werden Ist eine CNC Steuerung grafikf hig besitzt sie einen Geometrieprozessor dem ein im plementiertes CAD Modell zugrunde liegt Zur Beschreibung eines K r pers kommt ein 2 D ein 2 1 2 D oder ein 3 D Modell als Kanten Fl chen und Volumenmodell in Frage Beim 2 D Modell werden nur Ansich ten Draufsichten und Schnitte des K rpers als Kanten oder Fl chenmo dell verarbeitet und dargestellt Das 2 1 2 D Modell erm glicht das Hochziehen einer Fl che um eine definierte H he Mit einem 3D Mo dell l t sich ein K rper rechnerintern vollst ndig beschreiben und in sei ner Darstellung beliebig rotieren Beim Kantenmodell werden nur die Kanten eines erzeugten K rpers definiert beim Fl chenmodell sind es die 111 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Au enfl chen Beim Volumenmodell liegt das gesamte K rpervolumen als rechnerinternes Repr sentationsmodell zugrunde Auch nicht sichtbare Partien werden erfa t und sind als mathematisch definierte Teile des K r pers i
120. deutung gewinnen wird vgl hierzu den Beitrag von D nn wald in diesem Band Dies umfa t Vorgaben sowie Berechnungen hin sichtlich Spanungsdaten Werkzeugform Schneidstoff Schnittdaten in Abh ngigkeit vom jeweiligen Bearbeitungsfall Werkstoff Form des Werkst cks Einspannverh ltnisse Maschinendaten ebenso wie Vorga ben f r die Bearbeitungsschritte und folgen Als exemplarisch hierf r kann die Darstellung der Kriterien f r facharbeitergerechte Programmier verfahren bei Hekeler herangezogen werden Hekeler 1988 Die von ihm dargestellte Perspektive richtet sich auf eine volle Technologieunterst t zung d h automatische Ermittlung aller Spanungsdaten in Abh ngigkeit vom jeweiligen Bearbeitungsfall anstelle Abruf einiger gespeicherter und nur werkstoffabh ngiger Schnittdaten ebd 5 4 Diesbez glich ent wickelte technische Hilfen sind insbesondere Technologieprozessoren deren erweiterte Leistungsf higkeit und Einsatz z B wie folgt beschrie ben werden Ohne in Tabellen nachschlagen oder zuvor Spanungsversu che durchf hren zu m ssen werden praxisgerechte Schnittdaten als best geeignete Kombination aller f r einen Bearbeitungsfall ma geblichen Fak toren errechnet Hierzu werden vom Technologieprozessor automatisch die bei der Werkst ckprogrammierung eingegebenen und vom IPS er rechneten Daten bermittelt Der Technologieprozessor ber cksichtigt dabei maschinenspezifische Daten u a Leistung Drehzah
121. dley 8200 AT Allen Bradley CC 200 M Bosch Dialog 11 Deckel GNC 386 20 Werner Eberle EBRO 32 Werner Eberle CNC 11 83F Fidia CNC 12 83F Fidia 15 M GE Fanuc Poselesta3 Grossenbacher Elek Grossenbacher Elek 785 Heckler amp Koch THC 355 Heidenhain IBH MACRO IBH Bernhard Hilpert 432 Haho Philips 300 Kaho 750 F Kum g ttinger 760 Nuw g ttinger 5000 Atek Steuerungshersteller Steuerung ER ER CHEN CHEN EN FR EN BEN EN U CH EN EHEN CH EHEN EN CH CH EN EHEN FREN CHEN CHEN ENENENERENENENEN man CHEN EN EN ENENENEN CHEN ENENENENENENENENENEN gt fe ee tete et een EBEN ER EN ER ED EN CH EN CH CH EHEN CHEN EN e ER ER ER EN EN CH EN CH EN CHEN EN CH EN CHEN CHEN EN IT BEN EN CH CH EN ENER EN EN CO EN CH EN ER EN I EN EN EN EN CO EN CHEN CH EN EN ER EN BETH BEN BRECHEN ER I EN EC EN CO EN ER EN BR een I ER EN IR ER ER EN CH EN CO EN ER EN CH EN EN BER EN ER EN Le ee CH ER ER
122. durchaus Anhaltspunkte daf r da mit der zu erwartenden weiteren Ausweitung des CNC Maschinenbestands bei ent sprechender Weiterentwicklung der Steuerungstechnik g nstige Voraus setzungen f r eine Ausweitung von Werkstattprogrammierung gegeben sind Auf der anderen Seite k nnte ein solcher Trend dadurch konterkariert werden da sich mit zunehmender Computerisierung und Vernetzung ar beitsvorbereitender produktionsplanender und steuernder Funktionen neue Werkstattprogrammierung weniger f rdernde Bedingungen ergeben F r die n chsten Jahre scheinen sich diese gegenl ufigen Entwicklungsli nien noch eher zu einer Trendfestigung zu saldieren 1986 87 gingen gut die H lfte 52 der erfa ten Betriebe von weitgehender Stabilit t des jeweils erreichten Anteils der Werkstattprogrammierung aus etwa ein Drittel erwarteten eine steigende rund 15 eine eher fallende Ten denz Die l ngerfristige Zukunft von Werkstattprogrammierung mu jedoch weit offener gesehen werden 1 Solange sich Werkstattprogrammierung zu erheblichen Teilen vor al lem auf die hohe arbeitsorganisatorische Funktionalit t beim Einsatz nur weniger CNC Maschinen gr ndet kann mit einer weiteren Ausbreitung dieser Organisationsform auch nur in diesen ganz speziellen Sektoren ge rechnet werden Unter gegebenen Bedingungen sind zweifelsohne bei Neueinsteigern in die CNC Technik die Chancen f r Werkstattprogram mierung ziemlich gut wie bereits oben gesagt gi
123. dus der Simulation der auch eine vorlaufende Darstellung des Bearbeitungsprozesses erm glicht aufgrund des Pro gramms und der aktuellen Maschinenzust nde um das Ph nomen des intuitiven Erahnens von Proze ver nderungen durch diese Information zu unterst tzen Verst rkt werden kann der Pr feffekt der Simulation insbesondere bei berwachung geometrischer Formen durch die Lupen funktion sowohl bei pr ventiver Simulation als auch bei zeitsynchroner oder vorlaufender Simulation Auf die Wichtigkeit einer einfachen Hand habbarkeit der Simulation zur schnellen berpr fung wurde oben bereits hingewiesen 12 Qualifizierung Komplizierte Maschinen wie CNC Steuerungen erfordern umfangreiche Einf hrungs Einarbeitungs und Gew hnungsprozesse des Benutzers Hierf r ist ein ausgearbeitetes Schulungsprogramm von zentraler Bedeu tung a Einf hrungsschulung Gefragt wird nach der Dauer der Schulung und ob sie beim Hersteller oder beim Anwender stattfindet Im Regelfall sollte ein standardisiertes Schulungsprogramm erarbeitet sein das durch schriftliche Unterlagen den Lernproze beim Benutzer w hrend der Einf hrungsschulung unterst tzt Einige Hersteller haben CNC Simulatoren entwickelt um die theoreti schen Lerninhalte im praktischen Handeln am Simulator zu verfestigen Diese Simulatoren sollten die gleiche Benutzungsoberfl che wie die CNC 123 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Steuerung aufwei
124. e auf Sehen H ren und Greifen beruhende sinnliche Wahrnehmung der Bearbeitungsvorg nge eingeschr nkt und behindert Bei der elektroni schen Steuerung auch bei manueller Bedienung hat man die Maschine nur begrenzt in der Hand und damit im Griff Es ist im Vergleich zu konventionellen Maschinen weit schwieriger mit der CNC Maschine wie mit einem Werkzeug das in den Eigenvollzug des Arbeitenden eingeht zu arbeiten Entsprechend ver ndert sich die Beziehung zu der Maschine Auch durch einen flexiblen Personaleinsatz ebenso wie Schichtarbeit ist eine stabile Zuordnung und damit dann Aufbau einer pers nlichen Be ziehung zu einer bestimmten Maschine erschwert Befunde dieser Art 15 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN verweisen auf wichtige Ursachen f r neuartige Belastungen und Ar beitsprobleme an CNC gesteuerten Maschinen Einerseits bleiben An forderungen an das Erfahrungswissen der Facharbeiter bestehen bzw ent stehen in neuer Form andererseits sind jedoch die technischen und ar beitsorganisatorischen Voraussetzungen f r ein hierf r notwendiges sub jektivierendes Arbeitshandeln nicht oder nur begrenzt gegeben In der Praxis versuchen die Facharbeiter diese neue widerspr chliche Situation dadurch zu bew ltigen oder zumindest abzumildern da sie traditio nelle Arbeitspraktiken trotz erschwerten Bedingungen anwenden oder und zumindest ansatzweise neue Formen eines subjektivierenden Arbe
125. e Effizienz solcher L sungen gef hrt werden Unsere Befunde bekr ftigen jedenfalls nachdr cklich da schon jetzt in den hier in Frage stehenden Produkti onsbereichen teils erhebliche Differenzen zwischen den Vorstellungen ber die technische Beherrschbarkeit der Fertigungsprozesse einerseits und den faktischen Gegebenheiten im konkreten Produktionsablauf ande rerseits bestehen Die Vorstellung vom perfekten Programm das an den Maschinen nur einen Kn pfchendr cker erfordert ebenso wie die An nahme da im Automatikbetrieb eine permanente berwachung und Eingriffe seitens der Facharbeiter berfl ssig sind sind hier vielleicht ex treme aber durchaus realistische Beispiele mit den Anforderungen der betrieblichen Praxis stimmen sie jedoch zumindest in den hier in Frage stehenden Produktionsbereichen kleinen Losgr en Einzelfertigung fle xible Produktion usw kaum berein Die vorliegenden Befunde verweisen darauf da sich die weitere techni sche Entwicklung nicht prim r auf eine Ersetzung von Erfahrungswissen und menschlichen Eingriffen sondern auf eine Unterst tzung der Fachar beiter bei der Gewinnung und Nutzung von Erfahrungswissen zu richten h tte Erforderlich sind in dieser Perspektive technische Hilfen und Ver besserungen bei der manuellen Steuerung ebenso wie bei der visuellen und akustischen Wahrnehmung der Bearbeitungsvorg nge an den Maschi nen 2 Eindeutig positiv zu bewerten sind nach uns
126. e Erfahrungssache Und hnlich Tech nologiedaten werden auch durch den Hersteller der Werkzeuge vorgege ben Dies sind allerdings nur Ausgangswerte die man annehmen kann die man aber in jedem Fall ver ndern und optimieren mu 2 Die Beherrschung der Technologie ist ein wichtiger Bestandteil der Qualifikation von Facharbeitern auf die sich auch die Interessantheit ih rer Arbeit gr ndet Typisch hierf r die Aussage Ein bi chen soll der Mann auch noch denken Gleichwohl sind es aus der Sicht der Facharbei ter vor allem technische im Bearbeitungsproze liegende Gr nde die dazu f hren da eine Vorgabe von Technologiedaten durch Technologie prozessoren abgelehnt wird Die Facharbeiter bezweifeln da die auf diese Weise erstellten Technologiedaten den konkreten Erfordernissen der Praxis entsprechen Eine Technologiedatenvorgabe h tte nur dann Sinn wenn ich mich vollkommen auf die Werte verlassen kann und das Werkzeug entsprechend verfahren kann so z B die Aussage eines Fach arbeiters und er f gt hinzu Da aber aus meiner Erfahrung zuviele Para meter eine Rolle spielen sehe ich dieses Vertrauen in die vorgegebenen Technologiedaten nicht Man zweifelt daran ob ein Technologieprozessor berhaupt in der Lage ist die relevanten und vielf ltigen Daten ad quat zu ber cksichtigen und dadurch das Erfahrungswissen zu ersetzen Typisch hierf r die Aussage Ein Technologieprozessor ist nicht sinnvoll da ich am besten
127. e Wahrnehmung R ckkoppelung von Steuerungsim pulsen zu suchen Auch w re zu pr fen auf welche Weise sich die taktile Wahrnehmung von Maschinenzust nden Vibration Schwingungen durch geeignete technische Medien und oder Anzeigenger te unterst tzen l t und intensiver als bisher genutzt werden k nnte 3 Bei der visuellen Wahrnehmung ist ein zentrales bislang nicht gel stes Problem der eingeschr nkte Sichtkontakt bei geschlossener Verkapselung Naheliegende Verbesserungen w ren Vorrichtungen zur Reinigung der Sichtfenster w hrend der Bearbeitungsvorg nge oder und die Verwen dung einer klaren K hlfl ssigkeit oder entsprechender Substitute Wei tergehende Verbesserungen richten sich auf die Unterst tzung der visuel len Wahrnehmung durch technische Medien wie etwa Kameras oder an dere Formen der visuellen Repr sentation Simulationen am Bildschirm wie sie bislang entwickelt wurden sind nicht oder nur sehr begrenzt be stenfalls als zus tzliche Orientierungsmittel hilfreich sie bilden Modell abl ufe und nicht die realen Vorg nge an den Maschinen ab In Betracht zu ziehen w ren auch Hilfsmittel wie sie in anderen Bereichen zur An wendung kommen wo eine unmittelbare visuelle Wahrnehmung zwar notwendig aber nicht m glich oder beeintr chtigt ist Dies betrifft nicht nur Anzeigenger te sondern vor allem auch technische Hilfsmittel wie In frarotlicht R ntgenstrahlen Radaraufzeichnungen u Schlie lich ist an
128. e kritischen Stellen besser kennen Das ist beispielsweise die Vibration des Werkzeugs aufgrund des Spannwerkzeugs das h re ich dann vom Klang Vor allem f r den Erwerb von Erfahrungswissen ber die Wirkungsweise der Ma schine ist die direkte Steuerung wichtig und hilfreich Typisch hierf r die Aussage Das Gesp r f r die CNC Maschine erlangt man ber den Over ride Geschwindigkeitsregler 6 In einigen F llen wurde auch die Beteiligung am Austesten von Proto typmaschinen und die Durchf hrung von Reparaturen als eine wichtige Erfahrungsquelle insbesondere ber die Wirkungsweise der Maschinen herausgestellt Auffallend war da hier von dem Facharbeiter betont wurde da es gerade die intimen Kenntnisse seiner Maschine sind die es ihm erm glichen den Aufwand f r das nachtr gliche Optimieren zu re duzieren ferner bef hige ihn dies dazu St rungen beim programmge steuerten Bearbeitungsproze fr hzeitig zu erkennen und rechtzeitig zu reagieren Von anderen Facharbeitern wurden Erfahrungen zur Wirkungsweise der Maschinen ebenfalls als wichtig eingesch tzt es wurde zudem auch be m ngelt da man zuwenig Kenntnisse in der Elektronik habe und die Re paratur der Maschinen nicht zum Aufgabenbereich der Facharbeiter an den Maschinen z hle Allerdings sind die Aussagen hierzu ambivalent teils auch weil entsprechende Erfahrungen fehlen und man sich bereits an 26 Vgl auch Wiendahl Springer 1986 die davon ausge
129. eben sich n mlich jeweils unter schiedliche Gewichtungen im Verh ltnis zwischen Mensch und Maschine Schl gt das System vor wird dem Bediener grunds tzlich eine eher reagie rende Rolle zugeschrieben die es ihm letztlich immer wieder aufn tigt zu entscheiden ob er einen Vorschlag annimmt oder ablehnt und dies letzt lich auch immer wieder begr nden mu Besteht demgegen ber die M g lichkeit Hilfsmittel in Anspruch zu nehmen oder nicht so bleibt der Facharbeiter in der aktiven Rolle der ohne umst ndliche Auseinander setzung mit den Systemvorschl gen direkt eine bestimmte Strategie w h len kann Dabei ist zu ber cksichtigen da die berpr fung der Richtig keit der gew hlten Werte aus der Sicht der Facharbeiter ohnehin nur dort geschehen kann wo letztlich die selbstgew hlten oder vorgeschlagenen Daten ihre empirische G ltigkeit beweisen m ssen also beim Einfahren wie auch w hrend der konkreten Bearbeitungsprozesse 3 Unsere Befunde zeigen da die Technologiebeherrschung bislang we sentlich auf der Basis von Erfahrungen erfolgt und diese unverzichtbar sind Die Voraussetzungen hierf r sind an CNC Maschinen jedoch kei neswegs selbstverst ndlich gegeben Hervorzuheben ist die M glichkeit zu experimentieren was vor allem auch das Risiko Fehler zu machen ein schlie t Durch die Programmierung an der Maschine wird dies beg n stigt ebenso wichtig ist auch eine Arbeitsorganisation und Zeitvorgaben die den Fa
130. eden werden drei Betriebstypen lassen sich bilden Facharbeiterbetriebe mit einer Facharbeiterquote von 60 oder h her am gewerblichen Personal im Maschinenbau dominiert dieser Be triebstyp mit einem Anteil von etwa zwei Dritteln die Facharbeiter quote liegt in diesen Betrieben durchschnittlich bei etwa 80 Angelerntenbetriebe mit einem Anteil von mindestens 60 An und Ungelernten am Fertigungspersonal im Maschinenbau trifft dies auf etwa ein Sechstel der Betriebe zu wobei die durchschnittliche Fachar beiterquote bei etwa 25 liegt o Schlie lich Betriebe mit einer Mischstruktur d h mit etwa gleich gro en Anteilen von Facharbeitern einerseits An und Ungelernten andererseits 174 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Breite des gesamtbetrieblichen Facharbeitereinsatzes und Organisation der Programmierung l t sich auch hier nicht erkennen Unabh ngig von der Qualifikationsstruktur des Fertigungspersonals arbeiten jeweils ber 70 der Betriebe auch mit Werkstattprogrammierung Dominant ist diese Form der Programmierung bei den Betrieben mit etwa gleich vielen Facharbeitern und An Un gelernten Mischstruktur etwas fter als bei den anderen Bedienerpro grammierung ist dagegen bei den beiden anderen Betriebstypen etwas h ufiger die berwiegende Organisationsform Die Unterschiede sind je doch jeweils relativ gering Bild 8 Organisation der
131. efehle erteilen und Zahlwerte festlegen Die Informationen die ein NC Programm im DIN Format enth lt sind dabei grunds tzlich ver schl sselt Anzugeben sind jeweils ein Buchstabe und ein mehrstelliger Zahlencode f r geometrische Anweisungen zu den Achsen X Z W etc o technologische Anweisungen f r den Vorschub die Spindeldrehzahl und die Werkzeugauswahl S o Anweisungen f r die Wegbedingungen G sowie o Anweisungen f r Zusatzfunktionen Zielpunktbeschreibung technologische Daten in Koordinaten der Vorschub Spindel Maschinenachsen drehzahl Werkzeuge Maschinenfunktionen In der arbeitswissenschaftlichen Diskussion um die f r Facharbeiter geeigneten Programmierverfahren wird die direkte Eingabe nach DIN ISO von verschiedener Seite als zu informatikorientiert und deshalb f r Werkstattprogrammierung als zu kompliziert eingestuft vgl Blum 1987 Weber 1988 In Auslegung der DIN Norm 66244 Teil 8 Grunds tze ergonomischer Dialoggestaltung wird das DIN Satz Verfahren bei dieser 43 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Betrachtungsweise als nicht gen gend aufgabengerecht eingestuft da es dem Facharbeiter erheblich zus tzlichen Aufwand zur Aufgabenerf llung abverlangt der sich lediglich auf den Umgang mit dem System bezieht das Codieren was mit seiner eigentlichen Arbeitsaufgabe dem Bearbeiten von Werkst cken nichts zu tun habe Weil Eingabe und Dial
132. egriffes nur in wenigen Betrieben stieren Es wird hier gefragt inwiefern von CNC Herstellern an dieser Entwicklung mitgearbeitet wird ob die Steuerung schon MAP f hig ist oder ob die Steuerung ber eine andere Schnittstelle zur Verarbeitung von CAD Daten verf gt z B IGES oder VDMA 117 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Wirklich vollst ndig m glich ist der Programm und Datenaustausch zwi schen verschiedenen Ebenen erst dann wenn die Programme unabh ngig davon wo sie erstellt wurden in einem identischen Quellcode vorliegen Erst dann k nnen z B dezentral erstellte Programme problemlos zentral archiviert und gepflegt werden b Dokumentation Selbsthaltende Datensicherung bedeutet daB bei Stromunterbrechung alle eingelesenen Daten in einem batteriebetriebenen Pufferspeicher gesichert werden Variable Programmbenennung erm glicht die individuelle Na mensvergabe f r Programme im Rahmen einer definierten Namensl nge Dies hat den Vorteil da mit dem Programmname der Programminhalt assoziiert und Programme somit schneller wiedergefunden werden nen Als Datentr ger kommen f r CNC Programme Lochstreifen Magnet band Kompaktkassette Minikassette oder Diskette in Frage In fr heren Zeiten wurde fast ausschlie lich der Lochstreifen als Datentr ger ver wandt Mittlerweile stehen andere Datentr ger im Vordergrund Loch streifen erfordern mechanisch komplizierte Lochstreifenstan
133. eh oder Fr smaschine eingebaut werden Es wird also nach der Beweglichkeit des Steuerungsgeh uses gefragt die es dem Benutzer erm glicht die Steuerung in f r ihn ergonomisch g nstiger Arbeitshaltung zu handhaben oder bei gr eren Maschinen je nach Werkst ckgr e und Bearbeitung zu schwenken Die meisten beweglichen Steuerungen sind zwar schwenkbar jedoch nicht h henverstellbar was unter dem Gesichtspunkt der An passbarkeit an verschieden gro e Benutzer oder unterschiedliche Arbeits positionen nachteilig ist 3 Handbetrieb CNC Steuerungen sollten die M glichkeit bieten die Werkzeugmaschine auch von Hand zu steuern Dies sollte ber bestimmte Tastaturbereiche m glich sein Es sollten entsprechende Programmunterst tzungen in der Steuerung implementiert sein Die ansteuerbaren Achsen sollten durch Bet tigung daf r vorgesehener Betriebsschalter von Hand verfahrbar sein Dies kann einachsig nur f r eine Achse zu einem bestimmten Zeitpunkt oder mehrachsig f r mehrere Achsen gleichzeitig geschehen Das Bet ti gen der vorgesehenen Schalter und die Maschinenbewegung sollte zeit gleich synchron geschehen Der Spindelhandbetrieb dient zur Ansteue rung der Spindel Spindeldrehzahl Spindelbewegungen ebenfalls von Hand ber gesonderte gekennzeichnete Betriebsschalter Als elektronische Handr der werden Handr der bezeichnet die in Ausse hen und Form denen zur Vorschubeinstellung bei konventionellen Werk zeugmaschinen
134. ei ist wichtig da zus tzlich zu dem gerade bearbeiteten Satz die Folges tze angezeigt werden um einen bes seren Programm berblick zu vermitteln Werden Programmfehler in den Folges tzen erkannt sollten diese korrigierbar sein bevor sie abgearbeitet werden d Messung Der Benutzer soll in die Lage versetzt werden Bearbeitungsvorg nge zu unterbrechen sowie Werkzeug und Werkst ck zu vermessen Ist der Me vorgang automatisiert wird er vom Benutzer nur initiiert Er Kann in tern oder extern erfolgen Interne Me regelung bedeutet da das Werk st ck aufgespannt bleibt und ein Me f hler der beispielsweise in den Spindelkopf eingespannt wird das bearbeitete Werkst ck abtastet und Soll mit Ist Werten vergleicht Externe Me regelung bedeutet da das Werkst ck ausgespannt wird und zu einer speziellen Abtast und Me ma schine bef rdert wird die das Werkst ck vermi t Um Werkzeugbruch zu vermeiden bzw durch Werkzeugverschlei be dingte Abweichungen besser kompensieren zu k nnen ist es sinnvoll w h rend des Bearbeitungsprozesses die den Werkzeugverschlei bewirkenden Einflu gr en zu messen Eine nicht abschlie end gekl rte Frage ist wel che dieser Einflu gr en wie gemessen werden 6 Programmbetrieb Der Programmbetrieb kann durch Kriterien beschrieben werden die dem Benutzer Hilfen w hrend des automatischen Standardbetriebes oder w h rend des Sonderbetriebes beispielsweise nach Stromausfall ode
135. eil eine komplizierte Kontur zu bearbeiten hat dann berpr ft man das Teil doch eher ber die Grafik Die Simulation wird deshalb vom erfahrenen Fach arbeiter besonders bei komplizierten Konturen zur Kollisionspr fung ge nutzt Das ist aber auch nur der Fall wenn diese Simulation selbst nicht aufwendig erstellt werden mu d h umst ndlich zu handhaben ist Als vorteilhaft wird eine dreidimensionale Abbildung bezeichnet bei der ein Werkzeug sichtbar ein Rohteil Schritt f r Schritt abtr gt Eine typische 48 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Aussage hierzu Ich kann sehen wo das Werkzeug in allen drei Ebenen f hrt wo die Werkzeugschneide wirklich steht wo der Nullpunkt liegt Als hinderlich angesehen werden wenn die Werkzeuge nur grob und schema tisch dargestellt sind oder die optische Abbildung nicht mit den Ma en des tats chlichen Bearbeitungsvorgangs bereinstimmt also kein 1 1 Verh lt nis gegeben ist Ich habe z B keinen Fr ser abgebildet sondern nur einen Halbkreis sagt ein Facharbeiter die Darstellung der Tiefe ist unverh lt nism ig sie stimmt nicht Vor allem wird bem ngelt da die Darstellung der Spannwerkzeuge h ufig nur sehr grob ist oder gar g nzlich fehlt 5 Einig sind sich alle Facharbeiter darin da die entscheidende Sicher heit nur beim Einfahren Satz f r Satz ggf im Trockendurchlauf erreicht werden kann vgl Abschnitt 3 Typisch die Aussage Wichtige
136. eise langen Bearbeitungs zeiten sieht man demgegen ber durchaus auch Vorteile in einem Record Playback Verfahren Deutlich wird dieser Unterschied in der folgenden Schilderung wiedergegeben Bei kleinen St cken mit nicht viel Bearbei tung ist das Vorwegprogrammieren g nstiger Bei gr eren Bearbeitungs vorg ngen besteht aber die Gefahr da man beim Einfahren feststellt da das eine oder andere nicht stimmt Da ist es besser da man Schritt f r Schritt programmiert Ich kann dann unterbrechen und sehe gleich was bewirkt wird Wir wenden ein solches Verfahren auch in der Praxis an Wir fahren manuell und erstellen dabei ein Programm Der Vorteil ist wenn ich das abfahre wei ich da es stimmt 3 F r die Ablehnung des Record Playback Verfahrens werden von Ar beitskr ften ebenso wie auch von Herstellern oft konomische und 12 Siehe ausf hrlich hierzu auch die Beschreibung eines solchen Vorgehens beim Programmieren Dunkhorst 1989 30 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN technische Gr nde genannt Es wird argumentiert da beim manuellen Fahren der Maschine speziell bei der Erstellung des ersten Werkst ckes bestimmte Vorg nge erforderlich sind deren bernahme in ein Pro gramm nicht sinnvoll ist da sie bei der weiteren Fertigung nicht mehr notwendig sind Als ein Beispiel hierf r folgende Beschreibung Wenn ich einen berdrehvorgang fertiggestellt habe und die Welle auf Pa genaui
137. en Entlastend wirken Plausibilit tskontrollen und Kollisions berwachung durch die Steuerung Entlastend wirkt ebenfalls wenn der Facharbeiter beim Aufbau men taler Repr sentationen ihm bedeutsame Orientierungspunkte ver wenden kann die Ausk nfte zur Zustandsbewertung maschineller Prozesse gestatten Neben bzw me technischen Proze daten sind hier vor allem weitere Informationsquellen wie Ger usch Bilder und Einsichtnahme in den Arbeitsraum der Maschine wenn nicht anders m glich durch Technik vermittelt wesentlich Der Hand habung der Technologieunterst tzung und Proze kontrolle kommt deshalb eine erhebliche Bedeutung f r das Programmieren zu aus f hrlich hierzu die Abschnitte 5 und 6 Programmkorrekturen sollten ebenfalls unterschiedlich m glich sein beispielsweise ber Geometrieelemente und Klartext ebenso wie durch ndern von einzelnen DIN S tzen m glichst direkt und ohne umst ndliches Bl ttern 5 Programmieren mit Technologie Unterst tzung 1 Ein Schwerpunkt der bisherigen Entwicklung facharbeitergerechter Programmierverfahren liegt auf der Geometriebeherrschung sowie auf un terst tzenden Dialogtechniken beim Programmieren wie sie zuvor be schrieben wurden grafische Simulation Berechnung von Konturen Es zeichnet sich ab da in der weiteren Entwicklung die Technologie Unter 60 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN st tzung an Be
138. en an den Maschinen ebenso eine Rolle wie indivi duell entwickelte Vorgehensweisen die sich als zeitsparend und wirt schaftlich erwiesen haben oder und bei denen man sich sicher f hlt und die der eigenen Arbeitsweise und Arbeitsplanung insgesamt entsprechen Wenn zwei das gleiche Werkst ck bearbeiten dann entsteht nicht das gleiche Programm oder Der eine geht vorsichtiger vor der andere ris kiert mehr sind hierzu typische Aussagen Exemplarisch sind auch Schil derungen wie An der CNC Maschine spielt die Aufspannung eine enorm 62 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN gro e Rolle da durch wenige Aufspannungen sehr viel Zeit gespart wer den kann h ufig aufzuspannen ist wirtschaftlich von Nachteil Gleich wohl kann hieraus z B keine generelle Regel abgeleitet werden Eine sol che Bearbeitungsstrategie kann in Konflikt geraten mit Werkzeugwahl und Werkzeugverschlei oder es m ssen risikoreiche Bearbeitungsschritte ge w hlt werden die im konkreten Fall dem hiermit befa ten Facharbeiter nicht sinnvoll erscheinen 2 Aus diesen Gr nden werden Programmierverfahren und systeme ab gelehnt durch die eine bestimmte Bearbeitungsfolge vorgegeben wird bzw w rde Man sieht hierin keine Hilfe sondern eher eine Behinde rung Bei den in unsere Untersuchung einbezogenen Programmierverfah ren wurde entsprechend positiv vermerkt da die Bearbeitungsfolgen und strategien nicht vorgegeben werden Skep
139. en die Pro grammierung mit einem maschinenunabh ngigen Programmierger t oder an einem Programmierplatz in der Werkstatt in Rotation durch eine Gruppe von Bedienern erfolgt In rund 30 der Betriebe werden Pro grammierarbeiten in Kooperation zwischen Maschinenbedienern und an derem Werkstattpersonal wie Meister Vorarbeiter oder Einrichter erle 6 Zu den verschiedenen m glichen Organisationsformen beim Einsatz von CNC Werkzeugmaschinen vgl u a Nitzsche Pfennig 1988 48 ff Speziell auf CNC Drehmaschinen bezieht sich eine zweite ausf hrliche Handlungsanleitung die sich ebenfalls als Entscheidungshilfe f r die Wahl der optimalen Organisations form versteht Lay u a 1988 169 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN digt Schlie lich bernimmt in weiteren knapp 30 der Betriebe aus schlie lich Werkstattf hrungspersonal ohne wesentliche Beteiligung der Maschinenbediener diese Aufgaben hierzu z hlen vermutlich auch F lle des werkstattnahen Einsatzes eines spezialisierten Teileprogrammierers Bild 5 Demnach wird die Programmierung keineswegs immer dann zum normalen Bestandteil der Maschinenbedienert tigkeit wenn die jeweilige CNC Maschine in der Werkstatt programmiert wird Personaleinsatz bei Werkstattprogrammierung Investitionsg terindustrie der BRD N 349 Meister Vorarbeiter Ein ausschlie lich Meister richter in Kooperation mit Vorarbeiter Einrichter Maschinenbedienem a
140. en f r Facharbeit mit CNC Maschinen Helmuth Rose Hg Mit Beitr von Fritz B hle Frankfurt Main New York Campus Verlag 1990 Forschungsberichte aus dem Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V ISF M nchen ISBN 3 593 34320 7 NE Rose Helmuth Hrsg B hle Fritz Mitverf Die Forschungsberichte werden herausgegeben vom Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V ISF M nchen Copyright 1990 bei ISF M nchen Das Werk einschlie lich aller seiner Teile ist urheberrechtlich gesch tzt Jede Verwertung ohne Zustimmung des Instituts ist unzul ssig Das gilt insbesondere f r Vervielf ltigungen bersetzungen Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Vertrieb Campus Verlag Heerstra e 149 6000 Frankfurt 90 Druck und Herstellung Uni Druck M nchen Printed in Germany Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Programmieren in der Werkstatt Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Forschungsberichte aus dem Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung eV ISF M nchen Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Inhalt Helmuth Rose Was hei t facharbeitergerecht Offene Fragen in der Diskussion um qualifizierte Facharbeit an CNC Werk zeugmaschinen 3 Fritz B hle Helmuth Rose Erfahrungsgeleitete Arbeit bei Werkstattprogrammierung Perspektiven f r Programmierverfah
141. en in einer Bild schirmmaske abweichend von den Vorgaben des CNC Steuerungsherstel lers zusammengefa t werden So k nnen neue Werkzeuge in neue Masken aufgenommen und dargestellt oder zus tzliche Werkzeughalterungen programm ig gespeichert und in vom Anwender erstellten Masken zur Programmierung herangezogen werden Es lassen sich mit solchen Mas kengeneratoren auch einheitliche Benutzungsoberfl chen f r verschiedene Steuerungen erstellen die den Wechsel zwischen verschiedenen Werk zeugmaschinen erleichtern Als zweites wesentliches Element einer anwenderspezifischen Systemge staltung ist die Dialoggestaltung zu nennen Insbesondere die DIN 66234 Teil 8 gibt viele Hinweise zur Dialoggestaltung die meist noch nicht bei CNC Steuerungen ber cksichtigt sind Eine betriebsspezifische Dialogge staltung erm glicht sowohl die Ber cksichtigung dieser Grunds tze als auch die Beibehaltung betriebsindividueller Arbeitsweisen Dabei kann sowohl der Informationsgehalt der Masken als auch der Erl uterungstext an den spezifischen Arbeitsablauf der Fertigung des jeweiligen Betriebes angepa t werden Zusammen mit der Maskengenerierung stellt die Dia loggestaltung einen wichtigen Baustein f r ein optimal zu gestaltendes Werkstattprogrammierungskonzept dar Unter Grafikgenerierung werden Benutzerunterst tzungen verstanden die bei der Erzeugung von Konturen dem Benutzer Hilfestellungen geben dazu geh rt beispielsweise die Be rechnung von be
142. en mit Freiformfl chen durchzuf hren oder ist sie in der Lage ein gan zes Bearbeitungszentrum zu steuern Unterschieden wird weiterhin wie viele Achsen f r das Werkzeug und wieviele Achsen f r das Werkst ck angesteuert werden k nnen Hierdurch werden Aufschl sse ber die Ein setzbarkeit der Steuerung und die Komplexit t der mit dieser Steuerung bearbeitbaren Werkst cke erm glicht Ein weiteres gro es Einsatzgebiet wird mit der Frage nach der M glich keit des Einsatzes als Kopiersteuerung erschlossen Viele Freiformfl chen werden auch heute noch mittels handgeformter Modelle abgearbeitet wo bei interessant ist ob die Kopiersteuerung auch den DNC Betrieb zul t und somit als bergangsl sung f r eine komplexe Teilebearbeitung anzu sehen ist 2 Ein Ausgabe Dieses Kriterium erfa t die dem Menschen direkt zug ngliche Schnitt stelle der Ein und Ausgabe wobei ausschlie lich Hardware Kriterien ab gefragt werden Unterschieden werden Anzeigen Zusatzpositionsanzeigen und Tastaturen a Anzeigen Betriebszust nde Hilfen und weitere Informationen werden dem Benut zer vor allem durch die optischen Informationstr ger Bildschirm oder Display Digitalanzeigefelder bermittelt Ist ein Bildschirm vorhanden so wird gefragt ob dieser auch grafikf hig ist Die Grafikf higkeit ist eine Voraussetzung f r die bermittlung von 100 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN geometrischen Informati
143. enn nicht befriedigender sein wie die Arbeit an der konventionellen Maschine Voraussetzung hierf r ist je doch Man mu nat rlich auch die innere Einstellung dazu haben Es reicht nicht zu sagen ich mach das weil ich Geld verdienen will Man mu eine gewisse Freude Spa und Lust daran haben zu sehen da man mit Zahlen d h der Eingabe von Zahlen bzw Fakten das Gleiche erzielen kann was ich fr her durch Handr der bewerkstelligt habe Man mu Spa daran haben so z B auch von der Genauigkeit her Ich glaube man mu ordentlich sein bei solchen Maschinen Schlendrian in irgendeiner Form ist nicht gefragt 3 Die Programmierung wird nicht als eine abgehobene vom eigentli chen Produktionsproze abgetrennte eher geistige T tigkeit gesehen Ahnlich wie die Arbeitsplanung in der konventionellen Fertigung wird das 8 Es mu hier offen bleiben ob es sich hier um einen speziellen Typus von Ar beitspersonen handelt der eine besondere Affinit t zu Zahlen in mathemati schen Zusammenh ngen aufweist oder ob diese F higkeit auch bereits schon zur Grundausr stung traditioneller Facharbeiter geh rt die m glicherweise beim CNC Einsatz in besonderer Weise gefordert wird 25 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Programmieren als Bestandteil einer produzierenden T tigkeit aufge fa t Das ist eigentlich schon ganz hnlich wie bei der manuellen Ferti gung Es ist ein sch pferischer Akt M
144. er f hrt dazu da im konkreten Arbeitsvollzug das 38 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Programmieren und die sinnlich praktische Wahrnehmung der konkreten Bearbeitungsprozesse beim Einfahren eine Einheit darstellen sich wech selseitig bedingen und beeinflussen Hierauf beruhen wesentlich die Be sonderheit und die Vorteile des Programmierens an der Maschine d Konsequenzen f r die Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungstechniken 1 Unsere Befunde zeigen da sich die Alternative zwischen einem pri m r handlungsorientierten und prim r beschreibenden Verfahren beim Programmieren in dieser Sch rfe in der Praxis nicht stellt Facharbeiter gehen auch bei sog beschreibenden Programmierverfahren handlungs orientiert vor f r sie ist das Programmieren keine separate T tigkeit sondern unmittelbar verbunden mit dem Einfahren der Programme ent sprechend ist das Einfahren f r sie ein Bestandteil des Programmierens Facharbeitergerechte Programmierverfahren m ssen diese f r die Ar beitskr fte notwendige Einheit zwischen Programmieren und Einfahren ber cksichtigen Es kommt also nicht nur darauf an das Programmieren i e S zu erleichtern und facharbeitergerecht zu gestalten es ist auch notwendig da beim und durch das Einfahren eine sinnlich praktische Kontrolle und Wahrnehmung der programmgesteuerten Abl ufe m glich ist Auf die damit angesprochenen Probleme bei der facharbeitergerech
145. er Maschine bin ich h re man mu h ren ob der Stahl richtig schneidet die Sache richtig l uft Durchweg zeigt sich da bei verkapselten Maschinen das H ren die zen trale Grundlage f r die Wahrnehmung und Kontrolle der Bearbeitungs vorg nge ist Typische Schilderungen sind Ich orientiere mich w hrend des Fertigungsablaufs haupts chlich an der Akustik Ich verfolge den Ab lauf h rend z B wenn eine Bohrstange in der Bohrung vibriert bzw pfeift gehe ich mit der Geschwindigkeit runter oder ver ndere den Vorschub 85 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Ich h re z B ob die Drehzahl oder der Vorschub zu hoch ist und greife dann anhand der Tastatur oder des Potentiometers ein W hrend des Bearbeitungsprozesses gehe ich ganz nach Geh r an kritischen Stellen fahre ich mit der Geschwindigkeit oder mit dem Vorschub runter Danach probiere ich aus wie hoch ich fahren kann Die Facharbeiter versuchen somit durch das H ren den mangelnden Sichtkontakt und die fehlende handgreifliche Kontrolle auszugleichen und zu ersetzen Exemplarisch hierf r ist die Aussage Das Ger usch ist heute an der CNC Maschine die Verbindung zum Werkst ck geworden Man hat nichts anderes mehr Eine direkte Verbindung ist nicht mehr da Und hnlich Bei der Steuerung mit dem mechanischen Handrad sp rt man in der Hand den Widerstand des Werkst ckes Beim Dr cken eines Knopfes oder beim elektronischen Handrad also
146. er Werkstatt ISFM NCHEN Ort gegebenen Praxiskenntnisse im Umgang mit komplexen Bearbeitun gen Eigenheiten des Materials etc das Substrat von relativer Autono mie des Bedienpersonals systematisch abgezogen und verobjektiviert werden Diese hier nur kurz angedeuteten Entwicklungen stehen gro enteils erst am Anfang und kommen vermutlich am ehesten in Betrieben zum Tragen welche sich bislang schon durch eine l ngere Praxis in B roprogrammie rung auszeichnen Es darf also spekuliert werden da in manchen dieser F lle die Dynamik eher an jene neueren Entwicklungen anschlie en wird die Werkstattprogrammierung nicht mehr zum Zuge kommen lassen bevor noch das gegenw rtige Klima f r Werkstattprogrammierung nen nenswert Fr chte getragen h tte Wenn die programmierrelevante Computerisierung bei h ufig gro be trieblichen Pilotanwendern eingef hrt und erprobt sein wird erschlie en sich ihr m glicherweise weitere Anwenderkreise Sukzessive w re dann vermutlich auch die gegenw rtig nahezu unangefochtene Werkstattpro grammierung bei Einsatz nur weniger CNC Maschinen einer ernstzuneh menden Erosionsgefahr ausgesetzt 9 Arbeitspolitische Perspektiven 1 Zweifelsohne ist gegenw rtig Werkstattprogrammierung in bestimm ten Teilbereichen industrieller Produktion im Sinne des Qualifikationser halts auf Arbeiterebene wirksam Wo die Erstellung von Programmen zum normalen Aufgabenspektrum von Maschinenbedienern geh rt b
147. erarbeiten an Bild 4 Vor allem in vielen mittleren und gr eren Betrieben hat ganz offensicht lich B roprogrammierung auch dann noch erhebliches Gewicht wenn dort prinzipiell Werkstattprogrammierung eingef hrt ist Abgesehen davon da in diesen Betrieben generell arbeitsteilige Formen der Betriebs und Arbeitsorganisation eher vorherrschen wird dies vor allem damit zusam menh ngen da mit dem dort h ufig fr heren Einstieg in die NC Technik B roprogrammierung bereits fest etabliert war als mit der Verbesserung der Steuerungstechnik ab Mitte der 70er Jahre Werkstattprogrammierung an Attraktivit t gewann In kleineren Betriebe d rfte dagegen h ufiger Werkstattprogrammierung gleichzeitig mit dem insgesamt sp teren Erst einsatz von NC Technik bzw von CNC Maschinen eingef hrt worden sein 5 hnliche Anteilswerte der Werkstattprogrammierung am gesamten Program miervolumen weisen auch Ewers u a 1990 aus S 174 167 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Anteil der Werkstattprogrammierung am gesamten Programmieraufwand nach Betriebsgr e Besch ftigtenzahl Investitionsg terindustrie der BRD N 349 1 49 50 99 100 199 200 499 500 999 1000 um insg Anteil Werkstattprogrammierung Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 15 1989 168 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Forschung Da ein
148. eren Im ISF arbeiten etwa 25 Wissenschaftler mit sozial bzw wirtschaftswis senschaftlicher Ausbildung nicht selten mit einer Zusatz oder Doppel qualifikation Wirtschaftswissenschaften Soziologie Jurisprudenz Sozio logie bzw National konomie Ingenieurwissenschaften Soziologie Psy chologie und berwiegend mit langj hriger Forschungserfahrung Ein berblick ber die bisherigen Arbeiten und Ver ffentlichungen ist ber das Institut erh ltlich Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V ISF M nchen Jakob Klar Stra e 9 D 8000 M nchen 40 Tel 089 27 29 21 0 205 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN
149. eren Befunden elektroni sche Handr der zum Verfahren der Achsen sowie der Regulierung des Vorschubs und der Schnittgeschwindigkeit Im Unterschied zu Druckta sten erm glicht das Handrad eine differenziertere und vielf ltigere direkte Umsetzung manueller Bewegungen in die Steuerung der Maschine lang sam schnell differenzierte Abstufungen etc ferner vermittelt ein Hand rad eine gr ere Sicherheit geringere Gefahr daneben zu greifen etc Mehrere Handr der mit jeweils eindeutig zugeordneten Funktionen ins 89 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN besondere beim Verfahren der Achsen werden als g nstiger angesehen als wie dies gegenw rtig zumeist der Fall ist ein Handrad mit anw hlba ren Mehrfachfunktionen Es w re genauer zu berpr fen inwiefern hn lich wie bei mechanischer Steuerung auch bei elektronischen Handr dern eine unmittelbare manuell sp rbare R ckkoppelung der Effekte von Steuerungsimpulsen hilfreich w re Gegenw rtig finden sich Facharbeiter weitgehend damit ab da die manuell ausgel sten Effekte nicht ber die Hand sondern nur visuell oder akustisch wahrgenommen werden Zieht man in Betracht da die visuelle und akustische Wahrnehmung zumeist nur bei ge ffneter Verkapselung einigerma en zufriedenstellend ist zugleich ist sie aber mit Unfallgefahren verbunden so scheint es kei neswegs abwegig auch an CNC Maschinen nach M glichkeiten f r eine unmittelbare taktil
150. eren Erhebungen l t sich diese Auffassung ohne weiteres nicht bekr ftigen Der Ausgangs punkt greift nicht weit genug Er beschr nkt sich auf gel ufige Symbole und Objekte w hrend er der Arbeitsweise von Facharbeitern nicht unbe dingt entgegenkommt Das Verfahren trennt die Geometrieerstellung von der Technologiebe stimmung Zun chst werden die Konturen erstellt dann werden das Werk zeug ausgew hlt und die Bearbeitungsfolge bestimmt Unsere Befunde le gen nahe da damit die charakteristische Vorgehensweise von Facharbei tern verkehrt wird Sie denken von der Arbeitshandlung an der Maschine her von der Aufspannung und vom Werkzeuggebrauch und weniger von der Geometrie her Ein Facharbeiter dr ckt das so aus Wenn ich nicht wei was ich zu tun habe sprich ber den Verlauf der Bearbeitung wenig 50 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Ahnung habe dann kann mir die Steuerung auch nicht helfen Noch kras ser ein anderer Bei meiner Art des Vorgehens spielt die Geometrie Ab bildung keine Rolle Die hab ich sowieso im Kopf Ein Facharbeiter der sowohl in der Handhabung grafisch gest tzter Programmierverfahren wie auch im Programmieren nach DIN Satz ge bt ist betont Ob ich ber den DIN Satz das Programm erstelle oder ber die Grafik ich mu mir immer die gleichen Gedanken machen Wichtig ist die Bemerkung eines anderen Facharbeiters der durch Geo metrieeingabe den f r ihn ganzheitlic
151. erer industrieller Nutzung ergab sich erst Mitte der 70er Jahre etwa gleichzeitig mit der Abl sung der konventionellen fest verdrahteten NC Steuerungen durch die speicherprogrammierbaren CNC Steuerungen Computer Numeric Control Bereits 1979 waren etwa neun von zehn der in der Bundesrepu blik Deutschland hergestellten NC Maschinen mit einer CNC Steuerung ausgestattet Der Bestand stieg sprunghaft auf etwa 25 000 Maschinen davon knapp die H lfte CNC Maschinen Rempp u a 1981 S 22 ff Sowohl die jetzt raschere Ausbreitung der NC Technik als auch die mit den CNC Maschinen erweiterten technischen M glichkeiten der Pro grammierung und Datenspeicherung gaben der Diskussion ber Arbeits organisation und Personaleinsatz in diesem Feld neue Impulse Dem Mo dell der B roprogrammierung mit seiner relativ strikten Trennung zwi schen Planung Disposition Produktionsvorbereitung einerseits und aus f hrender Arbeit in der Werkstatt andererseits wurde das Modell der Werkstattprogrammierung gegen bergestellt Der Begriff Werkstattprogrammierung wird zwar nicht einheitlich ver wendet stellt aber im wesentlichen darauf ab da nicht nur das Korrigie ren und Optimieren der Programme sondern auch das Erstellen des Ur programms innerhalb der Produktionswerkstatt geschieht Dabei ist in arbeitspolitischer Perspektive nicht unwichtig zu unterscheiden ob die Programmierung an der Maschine selbst oder an einem maschinennahen Programmie
152. erheblicher Anteil des gesamten CNC Maschinenbestands in gr eren Betrieben steht mehr als die H lfte der erfa ten CNC Maschi nen befindet sich in Betrieben mit mindestens 500 Besch ftigten hat Werkstattprogrammierung insgesamt deutlich geringeres Gewicht als durch die betriebliche Verbreitungsquote von ber 70 indiziert wird 6 Bedienerprogrammierung nur selten dominante betriebliche Organisationsform Mit Werkstattprogrammierung r ckt grunds tzlich die Funktion der Ma schinensteuerung wieder n her an den unmittelbaren Produktionsproze und das Einsatzfeld der Maschinenbediener heran Dadurch k nnen Kommunikations und Abstimmungsprobleme reduziert Werkstattauto nomie erh ht und die Maschinenbediener st rker in planende und disposi tive Aufgabenbereiche einbezogen werden Im einzelnen gibt es u a abh ngig von der Komplexit t und der Frequenz der Programmieraufgaben dem Komfort der Steuerungen etc sehr viel f ltige Formen von Werkstattprogrammierung wobei nicht in allen Vari anten die CNC Maschinenbediener regelm ig in die Neuteileprogram mierung eingeschaltet sind Nach den Ergebnissen der Betriebserhebung 1986 87 wird nur in rund 40 der Betriebe Werkstattprogrammierung ausschlie lich durch die Ma schinenbediener durchgef hrt Hierunter fallen L sungen bei denen jeder Bediener seine Maschine bei Maschinenstillstand oder auch parallel zum Maschinenlauf programmiert oder auch Formen bei den
153. erindustrie die Programme in der Werkstatt erstellen lassen Werkstattprogrammierung ist vor allem in der Elektrotechnik weit ver breitet 82 im Maschinenbau und in der sonstigen Investitionsg terin dustrie zu der hier auch der Fahrzeugbau z hlt entspricht die Verbrei tungsquote mit ber 70 dem Durchschnitt im Stahl und Leichtmetall bau sind es zwei Drittel in der EBM Waren Industrie immerhin noch ber die H lfte der Betriebe die Werkstattprogrammierung durchf hren Gerade auch kleinere Betriebe lassen CNC Steuerungsprogramme viel fach in der Werkstatt erstellen aber auch etwa zwei Drittel der Gro be triebe mit ber 1 000 Besch ftigten arbeiten mit dieser Organisations form Bild 2 Ganz offensichtlich hat das Modell Werkstattprogrammierung gegen ber fr her an Attraktivit t und Verbreitung gewonnen Zu Beginn der 80er Jahre hat nur etwa die H lfte der CNC Maschinen einsetzenden Betriebe der Werkstatt Programme erstellen lassen Rempp u a 1981 49 ff 3 Ergebnisse aus der Meta Studie II bei der 1987 insgesamt 274 meist mittlere und gr ere Betriebe vorwiegend des Maschinenbaus und der Elektrotechnik nach Umfang und Art der Werkstattprogrammierung befragt worden sind wei sen eine betriebliche Verbreitungsquote von Werkstattprogrammierung von 83 1 aus Ewers u a 1990 S 173 und S 266 4 Im RKW Projekt A 133 das 1979 80 den NC bzw CNC Maschineneinsatz in der Bundesrepublik Deutschland un
154. erm gen d h der Kompetenz des Werkstattpersonals eher intransparent und nur durch selektive Arbeitst tigkeiten beeinflu bar gegen ber Die Proze beherrschung durch den erfahrenen NC Benutzer ist behindert wobei gleichzeitig aber die Verantwortung f r die Sicherung der Bearbeitung vordergr ndig in seiner Zust ndigkeit liegt Durch prakti sches Handeln erworbenes Erfahrungswissen des Benutzers verk mmert Es verfremdet zu einem Erkl rungswissen hinsichtlich der symbolischen Anzeigen der NC Steuerung die nur in sehr begrenztem Umfang die Ver folgung realer Proze abl ufe zulassen Die vorausschauende Identifikation m glicher Irregularit ten wie beispielsweise die Anbahnung von St run gen das Driften in Ma Toleranz Ver nderungen in der Spanform und 195 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN farbe etc und die pr ventive Regulation zur Verhinderung von St rungen setzt jedoch voraus da die verschiedenen Komponenten des NC Systems und der Proze verlauf dem Benutzer zug nglich und verst ndlich dargestellt sind 3 Aus der Perspektive des NC Benutzers sind daher verschiedene Schichten der NC Bearbeitung zu unterscheiden die im Sinne eines Durchgriffs von der Benutzeroberfl che aus die Darstellung der Kompo nenten und Zust nde des NC Systems erlauben Das sind insbesondere die Signalverl ufe der sensorisch ermittelten Beschreibungsobjekte des Bearbeitungsprozesses ihre Darstellung an den Schnitts
155. ert Die optimierte Version wird abgespeichert und der n chste Bearbeitungsschritt in Angriff genommen optimiert abgespeichert usw Die Anzahl der gleichzeitig ablegbaren Programme ist eine Gr e die in Abh ngigkeit vom Programmspeicher zu sehen ist Eine ausreichende An zahl speicherbarer Programme erh ht den Benutzungs und Program mierkomfort einer Steuerung Der Benutzer kann hnliche Teile die vor her schon programmiert wurden aus dem Speicher abrufen und daraus beispielsweise Rumpfprogramme erstellen Auch besitzt jeder Benutzer die M glichkeit in seiner Steuerung eine eigene Bibliothek anzulegen auf die er jederzeit zur ckgreifen kann Unter bestimmten Bedingungen wird dadurch die Einsatzbereitschaft der Werkzeugmaschine erh ht viele Programme m ssen nicht erst gesucht und berspielt werden Ist ein Ta schenrechner in der Steuerung integriert kann der Benutzer fehlende zum Programmieren aber unbedingt notwendige Ma e mit Hilfe der Steuerung ausrechnen Die Ergebnisse k nnen direkt ins Programm ber nommen werden so da bertragungsfehler minimiert werden Dialogkommentare geben dem Benutzer wichtige Hinweise welche Ent scheidungsm glichkeiten angeboten werden F r den ge bten Benutzer sollten diese Dialogkommentare abschaltbar sein damit der Bildschirm nur mit wesentlichen Informationen belegt wird und der Programmiervor gang schneller durchgef hrt werden kann Hilfe Funktionen sollten dem 110 Rose
156. erverfahren Das Kriterium Programmierverfahren differenziert vor allem zwischen verschiedenen Methoden der Programmierung von CNC Werkzeugma schinen Die men gesteuerte Programmierung erfordert keine Kenntnis einer Pro grammiersprache Der Benutzer ben tigt nur wenige ber die erforderli chen Fachkenntnisse zum Drehen oder Fr sen hinausgehende Zusatz kenntnisse Die Steuerungssoftware ist weitgehend selbstbeschreibend aufgebaut Dem Benutzer wird mit Hilfe eines Men s ein Frage oder Vorschlagspaket unterbreitet aus dem jeweils Antworten quittiert oder bestimmte Zahlenwerte eingegeben werden Ist dies geschehen wird der n chste Schritt bearbeitet Ist ein Men beendet wird automatisch das n chste aufgerufen bis alle f r die Erstellung des CNC Programms rele vanten Parameter in die Steuerung eingegeben sind Die Fragestellung und Benutzerf hrung geschieht dabei im allgemeinen im Klartext und oder mit selbsterkl renden Symbolen In Zusammenhang mit men gesteuerter Programmierung k nnen direkt manipulative Dialogtechniken Anwendung finden Dabei werden auf dem Bildschirm durch Piktogramme bzw symbolische Darstellungen visualisierte Objekte mit Hilfe einer Maus oder eines Joysticks ausgew hlt und aktiviert d h bestimmte Bearbei tungsabl ufe ausgel st Diese Technik kann sowohl bei der Geometriepro grammierung Beispiel Auswahl bestimmter Konturen oder Zyklen als auch bei der Technologieprogrammierung Beispiel Auswahl
157. es verbindendes Merkmal ist f r die Arbeits kr fte aber nicht nur bzw prim r das Anwenden von Programmiertech niken und Regeln sondern insbesondere die gedankliche Vorstellung ber notwendige Arbeitsabl ufe zur Steuerung der konkreten Bearbei tungsprozesse Es kommt hier ein Ph nomen zum Tragen das wir an an 16 Ein solches Verfahren wird zumeist als Teach in Verfahren bezeichnet 37 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN derer Stelle als abstrakte Sinnlichkeit beschrieben haben vgl B hle Milkau 1988 S 136 ff Damit ist gemeint da die Arbeitskr fte Vorstel lungen ber Bearbeitungsprozesse herausbilden die eine hnliche Qualit t haben wie real erfahrene Bearbeitungsprozesse Exemplarisch hierf r ist die Auffassung Beim Programmieren stelle ich mir den Ablauf bildlich vor wird dies oft mit der Aussage da beim Programmieren die Bearbeitungsvorg nge an den Maschinen wie in einem Film ablaufen vgl hierzu ausf hrlicher Abschnitt 4 Von den Arbeitskr ften wird deshalb eine jeweils unmittelbare berpr fung eines programmierten Arbeitsschritts abgelehnt weil dies als eine Unterbrechung und St rung der f r das Programmieren notwendigen ge danklichen Vorstellungen ber die konkreten Abl ufe an den Maschinen empfunden wird Diese gedankliche Repr sentation kann zwar ihrerseits schrittweise erfolgen z B beim gedanklichen Durchspielen schwieriger Bear
158. ette aufgebaut um zu diesem Produkt zu gelan gen Entsprechend f hrt der gleiche Facharbeiter fort Durch die Vor stellung des ersten bzw letzten Arbeitsschrittes wird das herzustellende Teil aufgerollt Ein Umdenken geschieht bei speziellen Problemen wie z B der Passung Und hnlich ein anderer Facharbeiter Wenn ich die Zeichnung in der Hand habe stelle ich mir das fertige Werkst ck mit meinen inneren Augen vor Dabei sehe ich das fertige Werkst ck wie es als letztes in die Maschine gespannt wurde Von dieser Aufspannung her berlege ich mir dann wie ich den Rohling aufspannen mu in welchen Schritten um zu dieser vorhergenannten Aufspannung zu gelangen Ich wei dann an welchen Punkten ich besondere Dinge zu ber cksichtigen habe wie Passung Gewinde Einstich usw Und noch ein anderer Fachar beiter Nachdem ich die Zeichnung in der Hand habe stelle ich mir das Werkst ck vor Ich berlege mir die Aufspannreihenfolge die entspre chenden Konturanforderungen sprich die notwendigen Werkzeuge Da nach gebe ich die notwendigen Daten in die Maschine ein Besondere Aufmerksamkeit ist bei eventuellen Schwierigkeiten gegeben die ich eben falls aus der Zeichnung bereits ersehen kann Hervorzuheben ist an die ser Stelle da die Vorstellung ber einen Gesamtvorgang entsteht Durch die Vorgabe der Zeichnung und des Plans stelle ich mir das fertige Teil gedanklich vor Danach w hle ich die n tigen Werkzeuge aus und ber s
159. etzte die Aufgabe der Werkzeuge in die Steuerung Das alles l uft ab wie im Film Der Facharbeiter entwickelt somit verschiedene Vorstellungsbilder zum einen ber das Werkst ck zum anderen ber den Vorgang der Werk st ckverformung bis zum fertigen Teil und schlie lich ber Abschnitte bei diesem Vorgang die einer besonderen Aufmerksamkeit bed rfen 3 Die Vorstellungen ber den Handlungsablauf entstehen somit nicht additiv sondern konkretisieren sich von einer Globalvorstellung ausge hend in konkrete Handlungsabschnitte Ich teile mir das Werkst ck r umlich in Gedanken f hrt ein Facharbeiter hierzu aus dabei stelle ich mir vor meinen geistigen Augen die Ablaufschritte vor Danach teile ich mir aufgrund der Vorstellungen den konkreten Ablauf ein So be komme ich das Gef hl wie ich es fr her an einer konventionellen Ma schine hatte Man mu sich allerdings von Anfang an klar sein von der er sten bis zur letzten Sekunde was notwendig ist man mu vorher alles wis 55 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN sen und festlegen Es mu alles stimmen Man kann nicht wie der konventionellen Maschine im Arbeitsproze etwas ndern Mit diesem Erkl rungsansatz wird verst ndlich wenn ge bte Facharbeiter die automatische Entstehung von Arbeitspl nen nach der Bildung von Konturen skeptisch beurteilen w hrend sie die Nutzung grafisch unter st tzter Dialogverfahren d h die Ein
160. ffung neuer Maschinen besteht damit die Gefahr wichtige Voraussetzungen auf denen die Vorteile des Einsatzes von Facharbeitern an CNC Maschinen und der Werkstatt Programmie rung beruhen eher zu gef hrden als systematisch abzusichern und auszu bauen 5 Zur L sung der hier angesprochenen Probleme w ren sowohl eine Vertiefung arbeitswissenschaftlicher Kenntnisse als auch technische Inno vationen notwendig 93 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Zur Pr zisierung und Konkretisierung von Anforderungen an technische Gestaltungsma nahmen ist es notwendig die bisherigen Erkenntnisse zur Rolle des Erfahrungswissens an CNC Maschinen weiter zu vertiefen und insbesondere differenzierter aufzuzeigen auf welchen Grundlagen Erfah rungswissen an CNC Maschinen beruht welche Informationen bzw In formationsquellen im Bearbeitungsproze f r die Arbeitskr fte wichtig sind welche Ger usche Lichtreflexe Vibrationen etc und in welchen Formen sie f r eine angemessene Orientierung den Arbeitskr ften zu g nglich sein m ssen So bedeutet z B ein ausreichender Sichtkontakt nicht zwangsl ufig da dieser in gleicher Weise wie an konventionellen Maschinen gegeben sein mu Entscheidend ist aber herauszufinden wel che Vorg nge Objekte wahrgenommen werden m ssen und welche Merkmale oder Effekte hier wiederum f r eine angemessene visuelle Wahrnehmung ausschlaggebend sind z B indirekte Wahrnehmung durch Li
161. flu relativ gro ist erweist sich die fast ausschlie lich bin re Datenmenge von der Proze Sensorik ausgehend als relativ begrenzt Au erdem sind breitbandige Analog Kan le die dem Benutzer ein redundantes und situativ interpre tierbares Proze abbild erm glichen k nnten kaum systematisch realisiert Kief 1989 193 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Meldungen aus dem Proze bzw der Maschine heraus sind neben den re gul ren Wegma bzw Positionsmessungen im wesentlichen auf definierte Fehler oder Extremwertmeldungen wie Kollision oder Werkzeugbruch eingeschr nkt Dagegen umfa t der Steuerdatenflu eine gro e Band breite Das betrifft die Daten f r die Systemverwaltung die Initialisierung die Betriebsartenwahl verschiedene Zustandsdefinitionen detaillierte Technologie Spezifikationen oder Steuerungssignale f r die berwa chungsfunktionen und Anzeigen KfK 1988 2 Ein weiteres Merkmal der Durchschaubarkeit des Bearbeitungsprozes ses und der Bearbeitungsmaschine leitet sich aus den dynamischen Eigen schaften d h dem Frequenzgang bzw der bertragungsfunktion des bertragungskanals ab Die g ngigen speicherprogrammierbaren und NC Steuerungen haben ihre St rke in den zeitunkritischen Steuerungs Inter polations und Regelungsfunktionen verwenden jedoch beispielsweise f r die zeitkritische Antriebsregelung separate proze nahe auch in analoger Technik ausgef hrte Regelungsba
162. g keit messen mu lasse ich den Stahl nicht im Material stehen sondern fahre ihn manuell heraus damit ich gen gend Platz habe mit meinem Mi krometer diese Welle messen zu k nnen Beim Record Playback Verfah ren wird diese Fertigungsunterbrechung aufgrund der Messung gleichzei tig im Computer auf das Programm aufgezeichnet und bei allen anderen Teilen abgefahren obwohl eine solche Unterbrechung beim zweiten drit ten etc Teil nicht notwendig ist W rde man demgegen ber den Stahl im berdrehvorgang stoppen und die Maschine gleichzeitig anhalten um zu messen also nicht manuell rausfahren m te man falls man die Maschine wieder einschaltet den Stahl ohne Abstand zum Material der ja direkt beim Schneidvorgang noch im Material steckt wieder anfahren und eine solche Verfahrweise w rde den Stahl sehr stark beanspruchen In unserer Betrachtung sind solche Argumente unabh ngig von ihrer Stichhaltigkeit als nachrangig zu bewerten da technisch bedingte Schwie rigkeiten nicht prinzipiell dagegen sprechen da ein Record Playback Verfahren sinnvoll und w nschenswert w re Weit gravierender scheinen uns demgegen ber Gr nde f r eine Ablehnung des Record Playback Ver fahrens die sich aus Unterschieden in der Steuerungstechnik zwischen konventionellen Maschinen und CNC gesteuerten Maschinen ergeben Sie verweisen darauf da ein erfahrungsgeleitetes subjektivierendes Ar beitshandeln an CNC gesteuerten Maschinen auch dort
163. g komplexer Produktionsabl ufe durch Verbesse rung der Arbeitsgestaltung Dieses Forschungsvorhaben wird vom Bundesmini sterium f r Forschung und Technologie gef rdert F rderkennzeichen 01 HK 967 4 Die Erarbeitung konzeptioneller und methodischer Grundlagen ebenso wie die hier ver ffentlichte Ausarbeitung des dem vorgelegten For schungsberichts erfolgten im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 333 der Universit t M nchen Entwicklungsperspektiven von Arbeit Teilprojekt A 2 11 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f r Forschung 1 Ausgangspunkt a Erfahrungswissen Merkmale und Grundlagen 1 In vorangegangenen Untersuchungen zu Facharbeitert tigkeiten an konventionellen Maschinen und CNC Maschinen bei externer Program mierung wurde ein neuer sozial und arbeitswissenschaftlicher Ansatz entwickelt der speziell die Bedeutung des Erfahrungswissens hervorhebt B hle Milkau 1988 Im Mittelpunkt dieser Untersuchungen standen Qualifikationen und Ar beitspraktiken wie Gef hl f r das Material oder die Orientierung am Ger usch der Maschine u Es wurde gezeigt da solche Arbeitsprakti ken in der konventionellen Fertigung nicht nur wichtige Bestandteile der Qualifikation zum Facharbeiter sind sondern da sie auch auf einer spezi fischen Auspr gung sinnlicher Erfahrung und des Arbeitshandeln
164. gabe von Geometrien zur Berech nung von Konturen in Zusammenhang mit der Festlegung von Bearbei tungsvorg ngen eher als f rderlich ansehen Der Aufbau der handlungsbe stimmenden mentalen Vorstellungsbilder ist ein aktiver Vorgang Passive Dialogf hrung wird als hinderlich erlebt Programmierunterst tzung zum Berechnen und zum Aufruf von Zyklen mit Hilfe grafischer Elemente und Symbole st tzt den aktiven Aufbau von mentalen Vorstellungsbildern Das Programmierverfahren der direkten Manipulation wird vermutlich dort als Arbeitstechnik Verbreitung finden wo die Arbeitskraft an der Maschine selbst ndig keine mentalen Repr sentationen entwickeln mu sondern auf Standardabl ufe wie sie ihr nachvollziehbar angeboten wer den zur ckgreifen kann d h bei Wiederholteilen mit einfachen Konturen Um diese Standardabl ufe zu vermitteln bedarf es nur des Anlernens von Arbeitskr ften 4 Bei den handlungsbestimmenden mentalen Repr sentationen ber notwendige Arbeitsvollz ge werden offensichtlich verschiedene Merk punkte ber cksichtigt Diese Merkpunkte entsprechen realen Gegebenhei ten d h sie k nnen sich an Geometrieelementen Symbolen Begriffen Buchstaben und Zahlen festmachen Als Veranschaulichung soll hier ein Beispiel aus dem Stra enverkehr herangezogen werden Erkl rt man ei nem anderen Autofahrer wie er eine bestimmte Stra e und ein bestimm tes Haus finden soll f hrt man gedanklich eine kognitive Landkarte ab Dabei
165. gange nen Abschnitten bereits finden und zwar unter dem Punkt d Konse quenzen f r die Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungs techniken 1 Eine facharbeitsgerechte Entwicklung von Programmierverfahren und Steuerungen greift zu kurz wenn hiermit nur die Programmerstellung im engeren Sinne ber cksichtigt wird Ebenso wichtig ist die Wahrneh mung Kontrolle und direkte Beeinflussung der konkreten Bearbeitungs prozesse an den Maschinen beim Einfahren und im Automatikbetrieb Sollen die Vorteile der Werkstattprogrammierung zum Tragen kommen ebenso wie auch der Einsatz von Facharbeitern bei externer Programmie rung so ist es unabdingbar da das Erfahrungswissen der Facharbeiter als systematischer Bestandteil der Arbeit an CNC Maschinen ber cksich tigt wird Dabei gen gt es nicht da Betriebe sich der Bedeutung des Er fahrungswissens bewu t sind es ist ebenso wichtig die technischen und arbeitsorganisatorischen Voraussetzungen systematisch f r den Erwerb von Erfahrungswissen und dessen Anwendung zu ber cksichtigen 91 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2 Eine facharbeitsorientierte Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungssystemen ist nicht gleichbedeutend mit einer m glichst weitge henden Vereinfachung von Programmierverfahren und automatisierter Proze berwachung Wird dieser Weg eingeschlagen so handelt es sich letztlich nicht um eine facharbeitsorientierte Gestaltu
166. ge Maschinen zum Einsatz w hrend gr ere Best nde den mittleren und gr eren Unternehmen vorbehalten sind So verf gen etwa neun von zehn Betrieben mit weniger als 100 Besch ftigten ber h chstens f nf CNC Maschinen w hrend in acht von zehn Gro betrieben mit mindestens 1 000 Besch ftigten sechs und mehr Maschinen im Einsatz sind Diese Zusammenh nge sind f r die Fragen der Organisation der NC Arbeit von einiger Bedeutung 161 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 6861 18 9861 SInsnpunamssuongs am neq 210423 2112598 995005 QS 1922031813959 2901859914 001 r 960 1 1 uaulyasey INI Zjesug 162 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt IISFM NCHEN 19 f r 4 Zunehmende Diffusion von Werkstattprogrammierung Mitte Ende der 80er Jahre hat das Modell Werkstattprogrammierung of fensichtlich weitgehend seinen anf nglichen Ausnahmecharakter verloren Nach den Ergebnissen der Betriebserhebung 1986 87 sind es ber 70 der CNC Maschinen einsetzenden Betriebe der Investitionsg t
167. gen Wenn es technisch m glich w re k nne man sich durchaus z B Lautsprecher bzw eine Verst rkung wichtiger Ger u sche im Arbeitsraum der Maschine durch Mikrophone etc vorstellen Dies darf aber nicht zu einer gr eren L rmbel stigung f hren Offene Pro bleme sind hierbei an welcher Stelle im Arbeitsraum Ger usche erfa t werden m ten bzw welche Filter geeignet sind Automatische berwa chungssysteme durch die es berfl ssig wird die Vorg nge an den Ma schinen akustisch zu berwachen h lt man demgegen ber f r kaum m g lich Eine Schwierigkeit ist da es darauf ankommt auch bereits sich an bahnende St rungen rechtzeitig zu erkennen so da es kaum m glich ist exakt anzugeben bzw zu definieren woran man dies im konkreten Fall er kennt Es sind Ver nderungen im Ger usch deren Wahrnehmung und In terpretation auf Erfahrungen und einem Nachvollziehen der Vorg nge an den Maschinen beruhen Man vollzieht die Vorg nge an den Maschinen im Geiste mit und nimmt auf diese Weise Abweichungen zwischen den erwarteten und tats chlichen Abl ufen an der Maschine wahr Da ein selbsterstelltes Programm eher nachvollziehbar ist erweist sich daher die Werkstattprogrammierung f r die akustische berwachung im Automa tikbetrieb als vorteilhaft vgl die Abschnitte 2 sowie 4 In einzelnen F llen wurde von den Facharbeitern auch eine grafische Simulation der Bearbeitungsvorg nge an den Maschinen als hilfreich einge
168. gen kann 3 F r den Facharbeiter sind Programmerstellung und Einfahren eine ganzheitliche produzierende T tigkeit Um sie durchf hren zu k nnen baut der Facharbeiter handlungsbestimmende mentale Repr sentationen ber die geeigneten Arbeitsvollz ge zur Herstellung eines Werkst ckes auf und erg nzt diese im Verlauf seiner T tigkeit durch weitere hand lungsbegleitende mentale Repr sentationen zur Zustandserfassung und bewertung von Bearbeitungsprozessen Gedankliches Vorstellen und Wahrnehmen sind f r den Facharbeiter aktive Vorg nge 4 Facharbeitergerechte Programmierverfahren sollten dem Aufbau handlungsbestimmender und handlungsbegleitender mentaler Repr senta tionen dienlich sein indem sie dem Facharbeiter die aktive Festlegung von Bearbeitungsschritten Auswahl von Werkzeugen und die Eingabe von Geometrie wie Technologiedaten berlassen und ihn von zus tzlichen 59 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Aufgaben entlasten die f r seine Arbeit nicht bestimmend sind vgl hierzu auch Martin u a 1989 Entlastend wirken die bernahme von Ma und Konturberechnun gen der Aufruf von Zyklen m glichst direkt und ohne umst ndliches Bl ttern anhand der Eingabe von Geometrieelementen oder im Klar text Entlastend wirkt auch der aktive Zugriff auf Arbeitsplan und Werk zeugdateien m glichst ohne umst ndliche Suche und zwar durch Masken oder Men s die vom Facharbeiter definiert werd
169. gsgeleiteten subjektivierenden Arbeitshandelns bei Werkstattprogrammierung sowie der Unterschiede gegen ber T tigkeiten an CNC Maschinen bei externer Programmierung in der AV 19 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN gen sich die hier angesprochenen Effekte der Werkstattprogrammierung wie folgt a Programmieren auf der Basis von Erfahrungswissen 1 Bei externer Programmierung wird von den Arbeitskr ften in der Werkstatt kritisiert da die Programmierer kein Erfahrungswissen ha ben d h es fehlen ihnen die Kenntnisse ber die besonderen Gegebenhei ten an den einzelnen Maschinen ebenso wie die Erfahrung im Umgang mit speziellem Material und neuen Werkzeugen Viele Betriebe rekrutieren daher ihre Programmierer aus der Werkstatt bzw bevorzugen ehemalige Facharbeiter Dennoch kann auch hiermit das Problem der Distanz zu den konkreten Gegebenheiten vor Ort nicht aus geschaltet werden oft ist es f r die Programmierer nicht oder nur in selte nen F llen m glich sich bei der Erstellung eines Programms mit den kon kreten Gegebenheiten in der Werkstatt auseinanderzusetzen und ihr Er fahrungswissen auf dem laufenden zu halten sowie zu erneuern So sch t zen z B Facharbeiter die Programmierer als hochn sig ein wenn sie nicht in die Werkstatt kommen nach ihren Erfahrungen sind die Pro grammierer zum gro en Teil Theoretiker die mit den Praktikern zu sammenarbeiten sollen und auf diese ange
170. h Es gibt zu viele Informationen die mich zum Teil verwirren und Man mu in abgelegten Dateien nachschauen Man kann sich diese F lle von Informationen die die Maschine anbietet bzw von einem verlangt kaum merken Dieser Einwand richtet sich nicht generell gegen men gesteuertes Programmieren im DIN Satz Es weist nur auf M ngel einiger Systeme hin Men gesteuertes Programmieren im DIN Satz und Programmierunterst tzung erlauben eine Beherrschung des DIN Satzes Der erfahrene Facharbeiter m chte w hlen zwischen einer direkten Eingabe und einer Men unterst tzung und er m chte vor allem entlastet werden von Berechnungen b Programmierunterst tzung 1 F r den erfahrenen Facharbeiter ist es von herausragender Bedeutung inwieweit ihm eine Steuerung Programmierunterst tzung anbietet Das gilt unabh ngig von der betrachteten Steuerung also sowohl f r das Pro grammieren im DIN Satz wie auch das Programmieren ohne DIN Kennt nisse beispielsweise durch men gesteuertes Programmieren im Klartext oder mit Geometrieelementen Alle Facharbeiter heben in unserer Unter suchung Programmierunterst tzung als das wesentliche an den Steuerun gen hervor Positiv vermerkt wird die Programmierunterst tzung zum 46 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Wegfall von Berechnungen zum Aufruf von Zyklen zur Simulation von Verfahrwegen und f r Fehlerkorrekturen 2 Die bernahme von Berechnungen durch die Steuer
171. h here Geschwindigkeit und Belastbarkeit h here Leistungsf higkeit der CNC Maschinen Sie lassen sich noch durch eine Reihe weiterer Aspekte er g nzen Werkzeugeinsatz gleichzeitige Steuerung der verschiedenen Ach sen 25 Im folgenden sei etwas genauer umrissen in welcher Weise Facharbeiter an CNC Maschinen Erfahrungswissen erwerben bzw bis lang erworben haben 3 Facharbeiter an konventionellen Maschinen betonen da sie ihr Er fahrungswissen vor allem durch Experimentieren erworben haben Dies umgreift schrittweises Austesten der Leistungsf higkeit der Maschine ebenso wie die Entwicklung unterschiedlicher Vorgehensweisen etc Auch an CNC Maschinen wird dies als eine wichtige Voraussetzung zum Erwerb notwendigen Erfahrungswissens eingesch tzt Es mu m glich sein Dinge auszuprobieren und auch ebenso wie an konventionellen Maschinen Fehler zu machen Beides darf durch die betriebliche Arbeitsorganisation und oder die Beurteilung durch Vorgesetzte nicht wie vielfach der Fall aus Kostengr nden Zeit konomie usw behindert und erschwert werden Ferner wird vor allem durch die Programmierung an der Maschine nicht 25 Vgl hierzu auch speziell unter dem Aspekt der Qualifikationsanforderungen die Darstellung bei Krogoll u a 1986 67 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN nur die Nutzung sondern auch die Vertiefung von Erfahrungswissen be g nstigt vgl Abschnitt 2 Exemplarisch hie
172. h Gr e Schnelligkeit und Datenverarbeitungs organisation n her bezeichnet Die Adressbusbreite gibt an wieviel RAM Speicherplatz von der CPU Central Prozessor Unit direkt angesprochen werden kann Die heute blichen Adressbusbreiten betragen f r CNC Steuerungen mindestens 8 bis 16 bit Die meisten Systeme mit 16 bit Adressbus Systemen besitzen gr ere Speicherkapazit ten als 64 KByte Um diese jedoch auch anspre chen zu k nnen ist eine Kombination mit den Ein Ausgabeinformatio nen 1 ber die I O Schnittstelle notwendig die blicherweise auch an den Adressbus angeschlossen ist Diese Kombination erfordert jedoch er heblichen Organisations und Verwaltungsaufwand seitens der CPU der wertvolle Rechnerzeit kostet die dann z B f r Simulationen im Echtzeit betrieb oder f r komplexe 3 D Bearbeitungen nicht zur Verf gung steht 105 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Datenbusbreite in bit gibt an welcher gr ter codierter Wert von der CPU gehalten werden kann Ein 8 bit Datenbus besitzt die M glich keit 28 256 verschiedene Codekombinationen aufzunehmen In der Re gel liegt die Anzahl verarbeiteter Werte jedoch weitaus h her so da eine Zusatzcodierung notwendig wird die jedoch nur auf Kosten der Rechner zeit organisiert werden kann Die Speicherplatzgr e in KByte gibt die Gr e des zu beschreibenden RAM Speichers an ebenso dessen Erweiterungsm glichkeit b Programmi
173. h selbst programmiert habe Ich kann mir vertrauen Ich f hle mich dann sicherer Die gr ere Sicherheit kommt aber nicht nur daher da man es selber macht vielmehr k nnen wie zuvor ausgef hrt die eigenen Erfahrungen an der Maschine bereits bei der Programmerstellung genutzt und damit sp ter auftretende St rungen im Bearbeitungsproze vermieden werden Anschaulich hierf r die folgende Darstellung Die Unfall bzw Crashge fahr bei Programmen aus der AV ist wesentlich h her Unterschiede an den Werkzeugen ob sie l nger oder k rzer eingespannt sind werden nicht ber cksichtigt und da f hlt man sich unsicher Mu ich beispielsweise einen neuen Bohrer in die Werkzeugaufnahme einlegen und die gleiche Bohrl nge ist nicht mehr vorhanden so kann ich wenn ich an der Ma schine programmiere die Ver nderung gleich einprogrammieren 23 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Auffallend ist da von Facharbeitern vielfach betont wird Die Angst kommt aus dem Programm und nicht aus der Maschine Deshalb wird bei auftretenden St rungen im Bearbeitungsproze der Fehler zun chst im Programm gesucht Auch in diesem Falle hat das Programmieren an der Maschine Vorteile Es k nnen nicht nur m gliche Ursachen f r St rungen im Bearbeitungsproze besser ber cksichtigt und verringert werden es k nnen auch Fehler in einem Programm leichter identifiziert und korri giert werden als dies bei externen Progra
174. haft 127 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN f r Forschung CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung amp v Sj 5 2 3133 1 ja 212 5 65 nein 21 51514 5 212 optional 9 51515 312 e Vorbereitung EIS J l 121 8 ala ver variabel gt 5 41 8 Leerfeid keine Angabe Ziz el glS 8j zial 8153 amp g eo 518 8 Slolv Steuerungshersteiler Steuerun 91 151 8 8 2 amp 21515 5 53 2 ER CH EHEN EN e ENENTHENTNENENLHENENEN EN EN EN EHEN CHEN CHEN ER ER ER FRENCH EN ER ER CHEN ER EN ER ER CH ER ER CH EN EN EN CHEN CH EN CHEN EN CH EN ER EN ER EN ER EN EBEN EN EN CN EN IN ER EN EN EN CHEN CHEN ENEN EN EN Feen IN ER EN ER EN CH EI CHEN ER ERBEN ER EN Ca BEN CH EHER ENEN men ee e e ER EN ER I
175. hen da Facharbeiter eine Grundlast von St rungen beheben k nnen und hierdurch die Anzahl der durch Fachkr fte zu behebenden St rungen gesenkt werden kann sowie Stillstands zeiten verk rzt werden 27 Offenbar werden von einer Anzahl von Facharbeitern Reparatur und Instand haltungsarbeiten nicht zum eigentlichen Aufgabenkreis gez hlt so wie bereits erw hnt auch die Erstellung von Zeichnungen Derartige Muster was noch zu den Aufgaben des Facharbeiters z hlt und was nicht sind tief verwurzelt und nicht allein funktionell bestimmt 69 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN den bestehenden Zustand gew hnt hat So finden sich Aussagen wie Mir reicht es da die Maschine funktioniert da sie macht was ich erwarte Ich mu nicht alles kennen begreifen ebenso wie Wenn man das alles wissen k nnte was in der Elektronik vorgeht wie sie funktioniert und das selber beheben k nnte h tte man noch mehr Vertrauen in die Maschine Festzuhalten ist jedenfalls da wenn intime Kenntnisse der Maschine vorhanden waren dies von den Arbeitskr ften als eine zentrale Grundlage f r die Erstellung optimaler Programme eingesch tzt und entsprechende positive Effekte auch von Vorgesetzten best tigt wurden d Konsequenzen f r die Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungen 1 Erfahrungswissen bei der Festlegung der Technologiedaten wird von den Facharbeitern als unerl lich eingesch tzt Der
176. hen Vorgang beim Programmieren als in zwei Teile zergliedert erlebt Das System gibt eine Zeichenreihen folge vor Zuerst mu die Innenkontur dann die Au enkontur eingegeben werden Die grafische Erstellung ist unabh ngig von der tats chlichen Be arbeitungsschritt Reihenfolge Das Werkst ck mu von rechts nach links und von innen nach au en gezeichnet werden obwohl diese Reihenfolge und diese Herangehensweise der Richtung mit den tats chlichen Bearbei tungsschritten oft oder meistens nicht bereinstimmt Das bedeutet man mu zweimal denken Einmal bei der grafischen Erstellung und zum ande ren bei der tats chlichen Bearbeitung 3 F r die Technologiebestimmung wird die grafisch interaktive Vorge hensweise als umst ndlich bis unn tig eingesch tzt Was die Kontur an geht ist die Steuerung sehr hilfreich was die Bearbeitung angeht ist die Steuerung umst ndlich sagt dazu ein Facharbeiter Die Steuerung ist nur dann einfacher und leichter wenn man von vornherein wei was man will sprich auch Erfahrung hat sagt ein anderer Vor allem zwei Gr nde werden genannt Zum einen wird das Verfahren der direkten Manipula tion als zu aufwendig bezeichnet Das Eingeben ist zu umfangreich und kompliziert hei t es etwa Oder Einstich mit der Steuerung mache ich gar nicht Es ist l nger und schwieriger und deshalb eine gro e Fehler quelle Da habe ich schlechte Erfahrungen gemacht Zum anderen wird der grafisch interakti
177. hen Zielsetzung kann das Benutzerhandbuch durch eine strenge und klare systematische Gliederung ein ausf hrliches Sachwortregister um fangreiche Glossare und z T sich wiederholende Erl uterungen in ver schiedenen Kapiteln gerecht werden Beim Programmieren bzw im Programmbetrieb sollten ber die Hilfe Ta ste oder ber Hilfe Aufrufe erl uternde Beschreibungen zu den jeweils ak tuellen Sachverhalten aus der CNC Steuerung abrufbar sein Diese Hilfe funktionen sollten so gestaltet sein da sie vor allem auch f r den unge b ten Benutzer verst ndliche Erl uterungen sowie Hinweise auf weiterf h rende Erkl rungen im Benutzerhandbuch mit Seitenangaben liefern Zu 124 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN s tzlich sollten bungsbeispiele dem Benutzer eine Standardl sung f r das auftretende Problem anbieten Anhand von Standardl sungen kann er Fehler begreifen und korrigieren Bei der Programmerstellung lassen sich Diagnose oder Fehlersuchpro gramme Debugger aktivieren die den Benutzer beim Auffinden von Fehlern unterst tzen Sie k nnen die Programmanweisungen auf syntakti sche Fehlerfreiheit und Plausibilit t hin berpr fen Dies bedeutet aber eine erhebliche Zunahme des Speicherbedarfs und der Programmausf h rungszeiten Alle Benutzerf hrungsroutinen sowie Hilfe Funktionen sollen abschaltbar sein um den ge bten Benutzer nicht mit unwesentlichen In formationen zu konfrontieren die ihm nu
178. heren manuellen Vorbereitungs und Nachbereitungst tigkeiten ist dies durchaus gew hrleistet Bei Mehrmaschinenbedienung ebenso wie bei der Programmierung w hrend des Automatikbetriebs ist dies jedoch nicht gegeben Von den Arbeitskr ften wird bzw wurde eine solche Ar beitssituation in hohem Ma e als Belastung empfunden wie sehr zeigt sich u a daran da sie unter diesen Bedingungen trotz aller Vorteile auf die Programmierung in der Werkstatt verzichten w rden Exempla risch hierf r die Aussage Ich mu die Maschine h ren ich h re da im mer hin wie das Teil sich anh rt der Stahl im Material schwingt und wenn ich das nicht mehr kann sondern mich auf das Programmieren kon zentrieren mu klappt alles nicht mehr Dann bin ich am Abend mit den Nerven fertig Wenn das gefordert wird w rde ich das ablehnen ich w rde dann die Programmierung in der AV bevorzugen Aus dieser Sicht w re eine am ehesten akzeptable Alternative da sich zwei Facharbeiter abwechseln d h wenn der eine programmiert berwacht der andere zwei Maschinen und wenn der der programmiert fertig ist mit seinem Pro gramm l st er den berwacher an der Maschine ab so da der dann neue Programme erstellen kann 87 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 4 Hilfen bei der akustischen berwachung der Bearbeitungsvorg nge werden von Facharbeitern als vorteilhaft eingesch tzt Jedoch fehlen auch hier konkrete Vorstellun
179. i e S sondern auch unter dem Aspekt psychisch nervlicher und mentaler Belastungen eine Rolle Auch der Zwang zu einem best ndigen kurzzeitigen Umschalten zwischen der Ebene gedanklicher Vorstellungen einerseits und der konkreten sinn lich praktischen Wahrnehmung andererseits kann belastend sein da dies als permanente Unterbrechung und St rung empfunden wird man kann sich weder auf das eine noch auf das andere einlassen Dementsprechend sind auch Verfahren nach dem Teach in Prinzip nicht grunds tzlich posi tiv obwohl sie theoretisch jeweils die unmittelbare empirische Kontrolle eines programmierten Bearbeitungsschritts erm glichen w rden des wei teren f hrt insbesondere eine Verkoppelung der Programmiert tigkeit an der Maschine mit der gleichzeitigen berwachung programmgesteuerter Bearbeitungsvorg nge Automatikbetrieb an anderen Maschinen zu er heblichen neuartigen Beanspruchungen und Belastungen sie ist eine Form der Arbeitsorganisation bzw Arbeitsverteilung die zwar gegenw rtig in den Betrieben noch kaum praktiziert aber vielfach anvisiert wird auf dem Hintergrund unserer Befunde erweist sie sich jedoch als nicht zukunfts tr chtig und erstrebenswert durch sie werden wesentliche Vorteile der Werkstattprogrammierung gef hrdet vgl speziell hierzu auch Abschnitt 6 3 Ein Record Playback Verfahren ist trotz der durch unsere Befunde dokumentierten skeptischen Einsch tzung seitens der Facharbeiter kei nesweg
180. ich au er Kraft setzen und dies auch vom be trieblichen Vorgesetzten geduldet wird da bei geschlossener Verkapselung der notwendige Sichtkontakt nicht gegeben ist Es ist hinl nglich bekannt da bei geschlossener Kapsel der Sichtkontakt in mehrfacher Weise beeintr chtigt wird Durch die K hlfl ssigkeit wer den die an den Verkapselungen angebrachten Glasscheiben verschmiert ferner wird durch die Verkapselung den Facharbeitern auch eine be stimmte Distanz bei der visuellen Beobachtung aufgezwungen Gerade beim Einfahren gehen die Facharbeiter bei ge ffneter Verkapselung oft mals sehr nahe an das Werkzeug heran 2 Diese Beeintr chtigung visueller Wahrnehmung von Bearbeitungsvor g ngen durch die Verkapselung ist bei Automatikbetrieb der Normalfall Wie bereits in vorliegenden Untersuchungen dokumentiert k nnen die Facharbeiter auch im Automatikbetrieb keineswegs wie oft unterstellt oder erwartet wird die Maschine ausschlie lich sich selbst berlassen B hle Milkau 1988 Witt u a 1988 Es ist notwendig da die programm gesteuerten Bearbeitungsabl ufe permanent berwacht werden nur auf diese Weise ist es m glich St rungen an den Maschinen oder einen Werkzeugbruch rechtzeitig zu erkennen und wenn man sie auch oft nicht mehr verhindern kann so doch zumindest Folgesch den m glichst gering zu halten Auch die Befunde in dieser Untersuchung bekr ftigen dies nachdr cklich Trotz K hlfl ssigkeit und durchweg
181. icher Arbeit bzw theoretischem und praktischem Wissen gr nden d Konsequenzen f r die Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungstechniken 1 Unsere Ergebnisse bekr ftigen da Werkstattprogrammierung in mehrfacher Weise f r die Arbeitskr fte ebenso wie f r die Betriebe Vor teile hat Entsprechend sind Programmierverfahren ebenso wie Formen der Arbeitsorganisation durch die das Programmieren an der Maschine erleichtert wird ohne Zweifel ein wesentlicher Beitrag dazu da solche Vorteile der Werkstattprogrammierung zum Tragen kommen und genutzt werden k nnen Ob die positiven Befunde ausnahmslos auch f r das Pro grammieren im Meisterb ro also werkstattnah gelten wurde nicht unter sucht Bei durchg ngigen Systemen zwischen Werkzeugmaschine und Programmierplatz k nnen vermutlich aber hnliche Zusammenh nge un terstellt werden 9 Gleichwohl wird die Programmiert tigkeit berwiegend als eine qualifizierte und anspruchsvolle T tigkeit angesehen Typisch hierf r die Aussage Als ich noch gar nicht mit einem solchen Rechner gearbeitet hatte hab ich die Leute die damit gearbeitet haben immer bewundert Nach unseren Befunden folgt hieraus aber nicht zwangsl ufig da die T tigkeit der Programmierer grund s tzlich als eine w nschenswerte Alternative zur Facharbeitert tigkeit angese hen wird 27 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2 Wichtig ist vor allem da
182. ie n her an die Maschine herangehen kann um beispielsweise Blickwinkel zu wechseln Jedoch m ssen solche Ger te so gestaltet sein da sie in je dem Fall mit einer Hand zu bedienen sind und an jeder Stelle an der Ma schine z B durch Magnetvorrichtungen befestigt werden k nnen Nur dann gew hrleisten sie die als hilfreich empfundene Bewegungsfreiheit Schlie lich ist auch darauf hinzuweisen da teilweise der Sichtkontakt zu s tzlich durch eine ung nstige Positionierung des Bedienungsfeldes be schr nkt wird Vergleichsweise einfache ergonomische Verbesserungen die allerdings schon bei den Herstellern ber cksichtigt werden m ten w ren hier bereits eine Erleichterung So ist es z B f r Facharbeiter die rechtsh ndig arbeiten was der Normalfall ist u erst hinderlich wenn das Bedienungsfeld links neben dem Bearbeitungsraum angebracht ist 35 Siehe zur konzeptuellen Begr ndung solcher Formen sinnlicher Wahrnehmung ausf hrlicher bei B hle Milkau 1988 insbes Kapitel 84 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Folge ist Weil das Steuerungsfeld links an der Maschine angebracht ist kann der Arbeitsverlauf nur unter schwierigen Bedingungen verfolgt werden Man bekommt einen steifen Hals und Druckschmerzen im Arm Hinzu kommt Zwischen der Steuerung und dem Bearbeitungsfenster be findet sich ein Abgrenzungssteg ber den man hin bergreifen mu Der Bildschirm ist soweit links vom
183. ie CNC Steuerung an der Werk zeugmaschine entf llt ein Einlern bzw Umgew hnungsproze bei dessen Benutzung Ein werkstattnaher NC Programmierplatz ist CNC steue rungsneutral wenn sich an ihm mehrere m glichst alle vorhandenen CNC Steuerungen programmieren lassen Werkstattnahe Programmierpl tze sollten mit zus tzlichen Programmier hilfen ausger stet sein Dazu z hlt beispielsweise ein Programm zur Werkzeugverwaltung das auf eine Datenbank zugreift in der alle Werk zeuge gespeichert sind und in dem die Werkzeugstandzeiten berwacht werden Als Technologiedateien werden beispielsweise Werkstoffdateien bezeichnet auf die Hilfsprogramme zugreifen und mit entsprechenden 120 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Werkzeuginformationen einen Vorschlag zur Festlegung der Schnittge schwindigkeit unterbreiten k nnen Die Auf Einspannvorrichtungsver waltung enth lt alle Informationen ber die vorhandenen Spannmittel Ein eigenes CAD System erleichtert die Erstellung geometrischer Konturz ge oder die Ver nderung von Werkst ckgeometrien b Anwenderspezifische Systemgestaltung Zur anwenderspezifischen Systemgestaltung werden Kriterien gebildet die nicht zur Programmerstellung wohl aber zur Gestaltung des Program mierplatzes verwendet werden Ein wesentliches Element einer anwender spezifischen Systemgestaltung ist die Maskengenerierung Je nach be triebsspezifischer Aufgabenstellung k nnen Information
184. ie Rolle der Werkstattprogrammierung f r qualifizierte Facharbeit auszuweisen und Kriterien f r qualifizierte Facharbeit an Werkzeugmaschinen aufzuzeigen so da sich die fachar beitergerechten Komponenten bei verschiedenen Steuerungen hinsicht lich ihrer Eignung beurteilen lassen Diese neue Situation erfahrungsge leiteter Arbeit wird im anschlie enden Beitrag von F B hle und H Rose dargelegt Da f r die Technologiebeherrschung auch neue Formen tech nischer Unterst tzung zur Bildung und Nutzung von Erfahrungswissen notwendig sind er rtert der abschlie ende Beitrag von J D nnwald in diesem Band 9 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f r Forschung Fritz B hle Helmuth Rose Erfahrungsgeleitete Arbeit bei Werkstattprogrammierung Perspektiven f r Programmierverfahren und Steuerungs techniken Inhalt 1 Ausgangspunkt Positive Auswirkungen der Werkstattprogrammierung Zur Vorgehensweise beim Programmieren Eingabe und Dialogverfahren beim Programmieren Programmieren mit Technologie Unterst tzung Direkte Regulierung und Wahrnehmung der Bearbeitungsprozesse nn a a gt pP Perspektiven f r zuk nftige Entwicklungen 1 Dieser Beitrag ist Teil Ergebnis eines umfassenderen Forschungsvorhabens Untersuchung zur Vermeidung psychisch emotionaler Belastungen bei der Steuerung und berwachun
185. iersprache CPL erm glicht Die Nutzung dieser formalen Sprache setzt jedoch spezielle Programmier kenntnisse voraus Zwei Alternativen lassen sich trotz der allm hlichen Angleichung erken nen zum einen die zunehmende differenzierte und z T un berschaubare Vielzahl von spezifischen G Funktionen in Verbindung mit einer entspre chend einfachen Dialogf hrung im DIN Format zum anderen die Imple mentierung nur weniger grunds tzlicher G Funktionen bzw Zyklen in Verbindung mit der Men technik auf der Grundlage einer vielschichtigen differenzierten Baumstruktur f r die Dialogprogrammierung mit Bezug nahme zum DIN Format 6 Gegen ber der Geometrie und Technologieunterst tzung ist die tech nische Unterst tzung f r die Proze beherrschung weniger ausgepr gt Die Parallel Grafik soll zur Vergewisserung ber den aktuellen Proze zustand im Programmablauf dienen besitzt aber als Simulation nur begrenzte Aus sagef higkeit ber den realen Proze ablauf bzw die tats chlichen physi kalischen Vorg nge im Arbeitsraum der Maschine 6 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Log Buch Logistik Analysator oder Achsoszilloskop sind bei einigen Steuerungen vorhanden bleiben aber im Regelfall dem Service Personal vorbehalten Zudem sind sie lediglich Hilfen im Sinne der ausschnittwei sen R ckverfolgung von Proze abl ufen bzw st rungen Da nach dem Prinzip weniger Tasten f r viele Funktionen die Geome trie
186. igungstechnischen Bedingungen zu sichern Nicht endg ltig bei seite gelegt ist ein alter Streit der NC Entwicklung ob Programmierver fahren mit Klartext und Symbolen f r den Facharbeiter angepa ter sind als solche nach der DIN Satz Logik Herrscht beim Facharbeiter ein an schauliches Denken vor so da er Texte und Bilder seiner Arbeitswelt besser verstehen und vor allem damit schneller hantieren kann Wobei h ufig zus tzlich auch noch bezweifelt wird ob Facharbeiter berhaupt abstrakt denken k nnen Von einer Kl rung der Arbeitsweise von Fach arbeitern beim Programmieren h ngt auch ab inwieweit sich Anwender auf die Rationalisierungsstrategie werkstattnaher Programmierung einlas 7 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN sen sollen Wie hoch ist ihr funktioneller Stellenwert in rechnergest tzten Fertigungsstrukturen zu veranschlagen Was macht ihre spezifische Kom petenz aus 8 Eine empirische Untersuchung zur Arbeitsweise von Facharbeitern weist nach da die spezifische Kompetenz des Facharbeiters in ihrem im pliziten Erfahrungswissen liegt Gegen ber dem z B in Tabellen expli zierbaren Erfahrungswissen bezeichnen sie damit einen anderen Wis sensmodus der durch praktische sinnliche Erfahrung und ganzheitliche Handlungen im Umgang mit der Maschine erworben und angewendet wird Die ganzheitliche Handlung umgreift die Programmerstellung das Einfahren von Programmen und die berwachung von auto
187. ilfen Die Erstellung von Arbeitspl nen mit Angabe der Tech nologiewerte und Reihenfolge der Bearbeitungsschritte wird einerseits durch mehr oder weniger leistungsf hige Zyklen je nach Anwendungs branche unterst tzt Andererseits besteht durchweg die M glichkeit der 5 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN freien Gestaltung durch individuelle Definition von Zyklen als Unterpro gramme oder Makros Einige Steuerungen besitzen bereits Technologieprozessoren f r die Be rechnung von Schnittwerten unter Verwendung von Zyklen Werkzeug und Werkstoffdateien Gegenw rtig angebotene Steuerungen ohne diese Option werden absehbar auch dieses Leistungsmerkmal aufweisen Fehlt dieses Merkmal bei einigen Steuerungen so ist daraus aber kein entschei dender Bruch in der grunds tzlichen Steuerungskonzeption abzuleiten Die Implementierung von Werkzeug Werkstoff oder Spannmitteldateien ist bei verschiedenen Steuerungen unterschiedlich weit fortgeschritten und wird in Zukunft wahrscheinlich zunehmen Anwenderspezifische Werte f r Werkzeuge Werkstoffe und Spannmittel werden in aller Regel ber ck sichtigt Allerdings ist die Grafikunterst tzung f r die Darstellung bei spielsweise von Werkzeugen oder Spannmitteln nur f r herstellerseitig de finierte Typen gegeben Die individuelle Erg nzung solcher Daten bzw Verzeichnisse mit grafischen Bildern wird bislang lediglich bei der Bosch Steuerung mit der speziellen Programm
188. im 4 Abschnitt und die Her aushebung eines zweiten komplexen Wahrnehmungstypus 86 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN die Arbeit notwendigen Ger uschen bzw dem Schutz gegen ber L rm ei nerseits und der Absicherung von M glichkeiten notwendige akustische Informationen ber die Bearbeitungsvorg nge zu erhalten andererseits So ist es f r die Arbeitskr fte belastend die f r sie wichtigen Ger usche herauszufiltern Es bedarf teils hoher Konzentration um mit dem Ohr zu fokussieren Dies ist besonders dann der Fall wenn die Arbeitskr fte w hrend des Automatikbetriebs mit neben und vorbereitenden Arbeiten besch ftigt sind und sich auch von der Maschine wegbewegen m ssen 3 Von au en betrachtet hat es oft den Anschein als w rden die Arbeits kr fte w hrend des Automatikbetriebs nichts tun oder ausschlie lich mit Nebent tigkeiten besch ftigt sein Auch von F hrungskr ften insbeson dere auf h heren Ebenen des Managements wird dies oft so eingesch tzt Daraus resultieren mitunter Vorschl ge diese Zeiten produktiver aus zuf llen und sofern an der Maschine programmiert wird sie f r die Er stellung neuer Programme zu nutzen Wie bereits in vorliegenden Unter suchungen herausgestellt sind Nebenbesch ftigungen w hrend des Auto matikbetriebs durchaus m glich jedoch d rfen sie die Konzentration der Arbeitskr fte von den Maschinen nicht abziehen und beeintr chtigen Bei einfac
189. in der Werkstatt ISFM NCHEN 9 Werkstattumgebung Zur n heren Beschreibung der Werkstattumgebung werden Kriterien zur Kennzeichnung eines werkstattnahen Programmierplatzes verwendet Werkstattnaher Programmierplatz Unter einem werkstattnahen Programmierplatz wird ein Arbeitsplatz zum Programmieren verstanden der von den Werkzeugmaschinen getrennt in der Werkstatt bzw in einem Meisterb ro oder sonst werkstattnahe einge richtet ist An diesem Programmierplatz k nnen vom Werkstattpersonal kompliziertere und arbeitsaufwendigere Programme in ruhiger Umgebung erstellt werden Der Vorteil liegt darin da die Werkzeugmaschine nicht blockiert und konzentriertes Arbeiten m glich ist Werkstattnahe Pro grammierpl tze k nnen mit den CNC Steuerungen der Werkzeugmaschi nen vernetzt sein so da ein berspielen der Programme on line m glich ist Ein werkstattnaher Programmierplatz kann mit verschiedenartigen elek tronischen Hardwarekomponenten ausgestattet sein entweder mit einem Personal Computer PC an dem mit Hilfe spezieller Software NC Pro gramme erstellt werden oder mit einer mit der CNC Steuerung an der Werkzeugmaschine identischen Rumpfsteuerung Ebenfalls m glich ist die Verkn pfung des werkstattnahen Programmierplatzes mit einem Zentral rechner dann besteht seine Hardware in der Regel aus Bildschirm Tasta tur und oder Men tablett Besitzt der werkstattnahe Programmierplatz die gleiche Benutzungsoberfl che wie d
190. ischen Innovationsraten r ck l ufigen Losgr en und Wiederholteilraten sowie zunehmender Varian tenzahl der Teilefertigung wird deshalb voraussichtlich in der Frage der Proze beherrschung das Erfahrungswissen und das situative Interpretati ons und Improvisationsverm gen von qualifizierten NC Benutzern von entscheidender Bedeutung f r die Sicherung der Produktion sein Trotz der erschwerten unmittelbaren Zug nglichkeit und sinnlichen Wahrneh mung des Bearbeitungsprozesses sind der wachsenden Bedeutung des Er fahrungswissens gegen ber jedoch technische Hilfen zur Unterst tzung realer Proze verfolgung durch den Benutzer bislang noch wenig entwik kelt Zum einen existiert wie bereits erw hnt noch keine ausreichende Kategorisierung von relevanten Beschreibungsobjekten realer Proze ab l ufe und subjektiver Sinnlichkeit Zum anderen sind technische Beschrei bungsmittel zur globalen redundanten und demgem situativ interpre tierbaren Proze abbildung wie visuelle akustische oder taktile Sensoren und Wiedergabeeinrichtungen f r diese Anwendungen nicht angemessen erschlossen Gleichwohl erscheinen solche Anforderungen technisch reali 192 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt lt sierbar Beispiele aus verwandten Bereichen der medizinischen Diagnostik oder der Materialpr fung k nnen hier zuk nftig als Orientierungshilfe dienlich sein Mit dieser Perspektive k nnten letztlich Anst e f r techni
191. itshandelns entwickeln Auf dieser Grundlage erweist sich als eine zentrale Schwachstelle der bisherigen technischen Entwicklungen da sie zuwenig die Bedeutung und die Voraussetzungen des Erfahrungswissen an CNC Maschinen ber cksichtigen Vor allem ist zu kl ren wie ein subjek tivierendes Arbeitshandeln auch unter den Bedingungen der neuen Tech nik erm glicht und unterst tzt werden kann Erfahrungswissen beim Programmieren Fragestellung und Durch f hrung der Untersuchung 1 Da sich die bisherigen Untersuchungen zur Rolle des Erfahrungswis sen an CNC Maschinen auf Facharbeitert tigkeiten bei externer Pro grammierung konzentrieren blieb die Frage offen ob die zuvor kurz ge nannten Befunde auch bei Werkstattprogrammierung zutreffen und wel che Konsequenzen sich hieraus f r die Beurteilung und Weiter Entwicklung facharbeitergerechter Programmierverfahren ergeben diesen Fragen setzt die folgend dargestellte Untersuchung an Im Mittel punkt steht die Rolle des Erfahrungswissens und die spezifische Auspr gung eines hierdurch geleiteten Arbeitshandelns beim Programmieren an der Maschine Auf dieser Basis werden unterschiedliche Programmierver 2 Sie sind sehr viel ausf hrlicher und detaillierter dargestellt in der Untersuchung von B hle Milkau 1988 Kap IV vgl auch Witt u a 1988 Volkholz Failmezger 1988 3 Diese Problemstellung wurde mittlerweile in einem vom BMFT gef rderten Forschungsverbund aufgeg
192. ke ich sofort auf die Stopta 35 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN ste Das merke ich sofort Und hnlich Man verfolgt das Programm im Geiste und beobachtet den Werkzeugablauf am Revolver falls sich da ein falsches Werkzeug eingeschlichen hat 3 Teilweise wird das Programm auch mit jeweiligen Unterbrechungen schrittweise Satz f r Satz abgefahren insbesondere wenn es sich um komplizierte oder f r die Arbeitskr fte neuartige Programme bzw Bear beitungsprozesse handelt Exemplarisch hierf r die Schilderung Ist das Programm sehr aufwendig lasse ich es schrittweise ablaufen Bin ich sehr unsicher mit dem Programm wird jeder Schritt einzeln gepr ft bevor ich das Programm von Anfang bis Ende abfahren lasse Auch eine grafisch gest tzte Simulation zum Programmtest reicht nicht aus Das Programm wird zwar mit der Grafik getestet aber danach wird Schritt f r Schritt abgefahren und zwar deswegen weil man unsicher ist da man vielleicht doch an einer falschen Stelle ein Werkzeug eingebaut hat oder sich bei den Nullen vertan haben k nnte Zum Teil werden bei einem solchen Satz f r Satz Abfahren des Pro gramms die programmierten Bearbeitungsabl ufe durch eine manuelle Steuerung unterbrochen und erg nzt Exemplarisch hierf r die Schilde rung Beim Einzelsatz fahre ich mit dem Handrad an das Material heran und kontrolliere ob aufgrund des programmierten Vorschubs der Stahl auch an der Stelle
193. lbereiche zul s sige Vorschubkr fte maximale Bahngeschwindigkeit die Einspannsitua tion und die Stabilit t von Werkst ck und Werkzeug sowie weitere Fakto ren und errechnet die Eingriffszeit pro Werkzeug Der Bediener kann auch eigene Erfahrungswerte vorgeben die jedoch gepr ft und ggf korri giert werden W nscht er beispielsweise eine Schnittiefe von 8 mm ber pr ft der Technologieprozessor ob diese Schnittiefe in Abh ngigkeit von der Schneidegeometrie der Schneidekantenl nge der Antriebsleistung der Einspannung und der Stabilit t zul ssig ist Werden Grenzwerte ber oder unterschritten wird der zuvor errechnete Vorschub reduziert um die Schnittkraft in den erlaubten Grenzen zu halten Bei Unter oder ber schreitung solcher Grenzwerte wird eine Warnung ausgegeben und ange zeigt welche Grenzwerte zur Korrektur der Schnittdaten f hrten ebd S 7 2 Abgesehen von der technischen Realisierbarkeit wird hiermit offenbar ein neuralgischer Punkt der T tigkeit von Facharbeitern an CNC gesteu erten Maschinen ber hrt Facharbeiter sehen gerade im Wissen ber Technologiedaten ihr grundlegendes Kapital das durch technische Hil 61 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN fen nach ihrer Auffassung nicht ersetzt werden soll und kann Gleiches gilt f r die Festlegung von Bearbeitungsschritten und folgen Lediglich in ab gespeicherten Zyklen die als Unterprogramm abgerufen werden sieht man
194. leiben diesen nicht nur entsprechend qualifizierte T tigkeiten erhalten sondern es mindern sich dort auch die Risiken des Verlusts der daran gekn pften weiterreichenden dispositiven Funktionen sowie der M glichkeiten zur ei genst ndigen Arbeitsgestaltung In eingeschr nktem Ma e gilt dies selbst f r jene Formen der Werkstattprogrammierung bei denen der Bediener nur am Rande in den Programmierproze eingeschaltet ist aber gegen ber B roprogrammierung verbesserte Kommunikations und Kooperati onsbedingungen bei Fragen der Maschinensteuerung vorfindet 181 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2 Ist in dieser Hinsicht die Ausweitung von Werkstattprogrammierung positiv zu bewerten darf andererseits nicht bersehen werden da die Arbeitssituation bei Programmierung durch den Maschinenbediener f r diesen beim derzeitigen Stand der technisch organisatorischen Entwick lung auch erhebliche belastende Momente beinhalten kann B hle Milkau 1988 Heute verbreitete Maschinen und Steuerungskonzepte erf llen keineswegs durchg ngig die Anforderungen die sich f r einen optimalen Einsatz des Erfahrungswissens qualifizierter Facharbeiter stellen und die eine m glichst stre freie Arbeitssituation gew hrleisten Einerseits haben sich prinzipiell gegebene Verbesserungsm glichkeiten durch geeignete Software und Bedienerergonomie noch nicht berall durchgesetzt Ande rerseits basieren NC Schulungen noch h ufig auf
195. licht da bei der Simulation keine Sp ne fallen Betont wird damit da auch bei einem in sich stimmigen Programm im konkreten Be arbeitungsproze Dinge auftreten k nnen die trotz Nutzung des Erfah rungswissens ohne praktischen Test nicht ber cksichtigt werden k nnen vgl ausf hrlicher auch Abschnitt 4 2 Die f r das Schritt f r Schritt Vorgehen an der konventionellen Ma schine typische empirische Kontrolle des Ergebnisses eines Bearbeitungs vorgangs als Ausgangspunkt f r das weitere Vorgehen wird also auch von Arbeitskr ften an CNC Maschinen praktiziert Ma geblich hierf r ist das Einfahren Hier wird das Programm berpr ft und ggf modifiziert Ty pisch hierf r die Schilderung Das erste Werkst ck wird im Probelauf ge fahren Da bin ich mit dem Finger auf dem Nothalt sonst habe ich keine Chance noch rechtzeitig anzuhalten Manche lassen das Werkzeug auch 100 mm oberhalb des Werkst cks laufen um zu sehen ob es auch richtig f hrt Es kommt vor allem darauf an zu berpr fen ob die Vorstellungen die man ber den realen Bearbeitungsproze beim Programmieren hat vgl hierzu ausf hrlicher Abschnitt 4 mit dem konkreten Bearbeitungsproze bereinstimmen Charakteristisch hierf r die Aussage Das Gef hl zum Ablauf entwickelt sich durch das Programmieren Ich wei was der Stahl zu tun hat und machen mu Habe ich einen anderen Bearbeitungsverlauf erwartet als das Werkzeug sich verh lt dr c
196. lizierten jedoch h ufig wiederkehrenden Programmteilen Eingegeben und abgefragt werden nur die Daten Para meter zur eindeutigen Bestimmung und Identifizierung dieser Pro grammbausteine Die weitaus komplexeren Verfahrstrategien Algorith men sind bereits in der Steuerungssoftware implementiert Dies gilt auch f r die Programmierunterst tzungen Vorbohren Ansenken Lochkreis Spiegeln und Drehen Nullpunktverschiebungen sollten translatorisch und rotatorisch m glich in ihrem Betrag inkremental und absolut bestimmbar sein 109 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Programmierunterst tzung weiches Anfahren soll helfen im Eilgang m glichst nah an das Werkst ck heranzufahren den Schneidvorgang je doch nur mit vorher eingegebenem Schneidvorschub zu beginnen Sollen spitz zulaufende Formen gefr st werden so ist ein Genau Halt an der von der Steuerung gesondert zu berechnenden Spitze Rundungsfehleraus gleich notwendig um diese in ihrer Form nicht zu beeintr chtigen g Besonderheiten der Programmierung Als eine Besonderheit der Programmierung gilt das Playback Verfahren Der Benutzer bearbeitet ein Werkst ck komplett im Handbetrieb siehe oben dabei dokumentiert die Steuerung jeden einzelnen Bearbeitungs schritt und erstellt aus diesem Protokoll das NC Programm Beim Teach in Verfahren wird ebenfalls in der Betriebsart Handbetrieb gearbeitet Je der einzelne Bearbeitungsschritt wird von Hand optimi
197. lle spielen f r die B roprogram mierung eher angemessen erscheint So stellt sich bei langlaufenden Serien von gleichbleibenden Werkst cken mit hoher St ckzahl wie sie etwa f r den Automobilbau und dessen Zulieferindustrien typisch sind in der Tat die Frage ob Werkstattprogrammierung oder gar Bedienerprogrammie rung hier besonders g nstige Organisationsformen darstellen Wenn bei spielsweise ein und dieselben Werkst cke je 100 000fach auf einer gr e ren Zahl von Maschinen ber Jahre hinweg mit h chstens geringen An passungs nderungen gefertigt werden ist der relative Aufwand f r Pro grammierung nahezu vernachl ssigbar gibt zumindest nicht genug Masse f r eine kontinuierliche und breite Befassung der Bedienmannschaft mit dieser Funktion 3 Dar ber hinaus ist der Siegeszug der CNC Maschinen in dessen Ge folge sich die Werkstattprogrammierung ausbreiten konnte bekanntlich nicht der einzige Erfolg auf mikroelektronischem Gebiet Seit einiger Zeit gibt es computergest tzte Programmierhilfen z B interaktiv grafische Verfahren und Simulationsm glichkeiten welche bislang zumindest vor allem maschinenferne Programmierformen unterst tzen Dies beein tr chtigt zweifelsohne die relative Attraktivit t von Werkstattprogrammie rung zumal in Betrieben mit bereits existierender B roprogrammierung Sollte beispielsweise das computergest tzte Programmieren CAP seine hohe Affinit t zu werkstatt und maschinenfernen
198. m Repr sentationsmodell gespeichert blicherweise werden beim Drehen Kantenmodelle und beim Fr sen Fl chen und Volumenmodelle als zugrunde liegendes CAD Modell verwendet Das Volumenmodell ist zwar eindeutiger und besser erkennbar der f r die Entwicklung erforder liche Programmieraufwand ist jedoch sehr hoch 5 Einfahren und Testen Erstellte Programme k nnen komfortabel auf syntaktische Fehler hin un tersucht werden Jedoch w rde nicht einmal ein erfahrener Programmie rer ein NC Programm ohne Testlauf beispielsweise zur automatischen Se rienfertigung freigeben Getestet werden kann ein Programm indem ein Werkst ck probeweise bearbeitet wird oder indem die Bearbeitung ohne Maschinenbewegung in der Steuerung simuliert wird Dazu m ssen von der Steuerung gewisse Programmodule und Hilfen bereitgestellt werden a Grafik Eine besondere Hilfe stellen grafikf hige Systeme dar Visualisierte Kon turen lassen sich sofort mit Vorlagen vergleichen und Fehler k nnen ver h ltnism ig schnell erkannt werden Die Darstellung der Rohteilkontur gilt als Voraussetzung grafischer Simulationen Die Darstellung der Schnittaufteilung visualisiert die Bearbeitungsstrategie Die Fertigteilkon _ tur stellt den der Bearbeitung zugrunde liegenden Sollzustand dar Wird eine Kontur abschnittweise programmiert so erweist es sich als vorteil haft wenn jederzeit die bereits programmierte Kontur dargestellt werden kann so da eine optische Kont
199. matischen Programmabl ufen Arbeitsplanung Programm berwachung erstellung des Programmlaufs Einfahren x Optimieren Programmierung als ganzheitlicher Erfahrungszyklus ISF 1990 Beim Einfahren von Programmen erh lt der Facharbeiter ber Ger u sche Spanflu und andere direkte Wahrnehmungen Aufschlu ber den 8 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Bearbeitungszustand bei verschiedenen Vorschub und Schnittgeschwin digkeiten Beim Automatikbetrieb mit verkapselter Maschine berwacht er ebenfalls anhand derartiger allerdings abgeschw chter Wahrnehmun gen den Bearbeitungsablauf Die akustischen und visuellen Erlebnisse d h das implizierte Erfahrungswissen fr herer Ereignisse kann der Facharbei ter mental repr sentieren Auf der Grundlage derartiger mentaler Repr sentationen vollzogenen Bewegungen Werkst ckansichten Bearbei tungssituationen entwickelt der Facharbeiter Vorstellungen f r die Pro grammerstellung Optimierung und berwachung Die mentalen Repr sentationen sind aus Bildern und Zeichen zusammengesetzt Sie k nnen mental manipuliert werden Dadurch ergibt sich gleichsam ein abstrakt sinnlicher Zugang f r nicht transparente Bearbeitungsvorg nge an der Maschine Mit dieser die Bedeutung des Erfahrungswissens hervorhebenden Sicht weise ergibt ein ber die bisherige Diskussion hinzuf hrender Erkl rungs ansatz Dieser Ansatz erm glicht d
200. mgang mit der elektronischen Steuerung als Gewohnheitssache betrachtet wird durchweg herausgestellt da es zun chst in jedem Fall eine Umstellung war 32 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Weise wie bei der Erstellung eines Programms vorgegangen werden Die Folge ist Auch wenn ich nicht programmiere mu ich vorweg die richti gen Zahlen eingeben die richtigen Befehle Das ist ein wesentlicher Un terschied zur konventionellen Maschine Damit ergeben sich beim manuellen nicht programmgesteuerten Fahren der Maschine nicht nur hnliche Anforderungen wie beim Programmie ren sondern auch hnliche Fehlerquellen Man kann sich vertippen man kann etwas vergessen man kann minus oder plus verwechseln So etwas kann an der konventionellen Maschine nicht passieren Entsprechend auch das Res mee eines Facharbeiters Auch das manuelle Arbeiten an der Maschine hat sich ver ndert Da kann man mit Sicherheit sagen da das nicht mehr dasselbe ist wie fr her Nur die Teile die bearbeitet wer den die sind h ufig die gleichen aber die Bedienung ist wesentlich an ders 2 Weitere Unterschiede bestehen in der Geschwindigkeit und Belastbar keit der Maschine Eine allgemeine Einsch tzung der Facharbeiter ist da an der CNC Maschine Geschwindigkeiten gefahren werden k nnen die manuell wie an der konventionellen Maschine kaum regulierbar und kontrollierbar sind Hinzu kommt da durch die infolge der h
201. mmen der Fall ist Man mu sich nicht erst in das Programm der Programmierer hineindenken Extern er stellte Programme m ssen vom Facharbeiter mitunter m hsam nach vollzogen werden 3 Indem man das eigene Programm besser kennt wird auch die Kon trolle programmgesteuerten Bearbeitungsprozesse erleichtert Ex emplarisch wird dies in der folgenden Schilderung herausgestellt Wenn ich selbst programmiere wei ich was ich tue Ich kenne den vorherigen Schritt den n chsten Schritt und habe das Programm selbst im Kopf Ich brauche dann nur noch auf das Werkst ck und den Verfahrweg achten Und hnlich die Beschreibung Wenn ich mir so sicher bin dann liegt das daran weil ich von der Zeit her wei was kommen mu welcher Ablauf jetzt einsetzen mu Ich habe im Kopf da nach f nf Minuten dieses Werkzeug an die Stelle des Werkst cks fahren mu Tut es das nicht so wie ich es eingegeben habe und voraussetze halte ich die Maschine sofort an Bei einem selbsterstellten Programm ist es somit leichter auch an CNC Maschinen hnlich wie an konventionellen Maschinen die Bearbei tungsvorg nge an den Maschinen subjektiv nachzuvollziehen und auf die ser Grundlage zu kontrollieren Die hier angesprochenen Merkmale der Arbeitsweise werden nochmals detaillierter im 3 Abschnitt behandelt c Verbindung von geistiger und k rperlicher Arbeit neue Identi t t als Facharbeiter 1 Bei externer Programmier
202. mmenfassung der wichtig sten Ergebnisse und Konsequenzen f r weitere Entwicklungen Abschlie end Abschnitt 7 werden einige allgemeine Grunds tze und Konsequenzen f r die Beurteilung Entwicklung und Anwendung fachar beitergerechter Programmierverfahren umrissen 6 Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen da auch beim Programmie ren Erfahrungswissen eine wichtige Rolle spielt und speziell hierin wich tige Vorteile der Programmierung vor Ort liegen Sie r cken des weiteren eine Reihe von Regeln f r die Gestaltung von Programmierverfahren und der Steuerungssysteme ins Blickfeld die bislang kaum oder ungen gend ber cksichtigt wurden und tragen somit nicht nur zur Erg nzung sondern auch zur Modifikation bislang vorliegender und weit verbreiteter Vorstel 18 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN lungen ber die Arbeits und Denkweisen von Facharbeitern bei Es erge ben sich hieraus auch einige wichtige Kriterien f r die Beurteilung und weitere Entwicklung von Programmierverfahren und Steuerungstechniken an CNC gesteuerten Werkzeugmaschinen Neben dieser unmittelbaren praktischen Bedeutung sind diese Untersuchungsergebnisse auch ein Bei trag zur empirischen und konzeptuellen Fundierung der Rolle des Erfah rungswissens und eines hierauf bezogenen subjektivierenden Arbeitshan delns in der rechnergest tzten Fertigung 2 Positive Auswirkungen der Werkstattprogrammierung Von Facharbeitern die an der M
203. mmierverfahren und Steue rungen zu entwickeln sowie diese in der betrieblichen Praxis einzusetzen ist ohne Zweifel positiv zu bewerten jedoch mu sich eine solche Produk tions und Personalpolitik vor der Gefahr sch tzen die Voraussetzungen auf denen sie beruht letztlich selbst zu unterminieren und zu zerst ren Als eine entscheidende Schwachstelle erweist sich hierbei die technische wie arbeitsorganisatorische Absicherung des Erwerbs und der Nutzung von Erfahrungswissen an CNC gesteuerten Maschinen Hersteller ebenso wie Anwender m ssen sich entscheiden auf was sie letztlich setzen und was sie anstreben eine Reduzierung von Anforderungen an die Qualifika tion der Arbeitskr fte bzw eine weitm gliche Verringerung der Abh n gigkeit von menschlichen Eingriffen Erfahrungen und Wissen der Ar beitskr fte oder die Sicherung einer wirtschaftlichen und effizienten Pro 92 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN duktion durch die Nutzung menschlicher Qualifikationen und der techni schen wie arbeitsorganisatorischen Unterst tzung ihres Erwerbs und ihrer Anwendung Beide Wege k nnen durchaus beschritten werden aber je weils nicht ohne Preis Fatal w re es jedoch einerseits die Nachteile und Grenzen einer Automatisierung in der spanenden Fertigung insbeson dere bei Einzel Klein und Mittelserienfertigung zu sehen und ber ck sichtigen zu wollen andererseits aber zugleich zumeist unter der Hand technische
204. mplexes Werkzeug f hren um Schritt f r Schritt die gew nschte Werkst ckkontur zu erarbeiten Statt dessen werden die Regeln der Kunst abstrahiert und zu einem Steuerungspro gramm verdichtet das nur noch ber einen geeigneten Datentr ger der Maschine zuzuf hren ist um jederzeit und berall die automatische Her stellung von Werkst cken hoher und vor allem gleichbleibender Qualit t zu erm glichen ohne da es dazu noch besonderer Erfahrungen und Kenntnisse bed rfte Wie allgemein bekannt ist die Realit t von diesem je nach Position Traum oder Horrorbild noch ein gutes St ck entfernt Zwar wurden und werden durch die Weiterentwicklung der NC Technik und vor allem durch die enorme Ausweitung der Leistungsf higkeit bei gleichzeitiger Verbilli gung der Mikroelektronik die Grenzen des unter konomischen Bedin gungen Automatisierbaren immer weiter hinausgeschoben aus sehr viel f ltigen Gr nden ist jedoch noch in vielen Teilprozessen der Produk tion auf fachliche Qualifikation nicht zu verzichten Der entscheidende Vorteil der NC Technik liegt darin da die zur Steue rung der Maschine f r die Erarbeitung eines bestimmten Werkst cks er forderlichen Weg und Schaltinformationen getrennt vom Maschinenlauf in einem Steuerungsprogramm festgelegt und gespeichert werden k nnen das dann beliebig oft zur automatisch gesteuerten Fertigung dieses Werk st cks abgerufen werden kann Der Proze der Herstellung dieser Steue r
205. n die als facharbeitergerecht angesehen werden Die posi tive oder negative Beurteilung einzelner hierbei jeweils zur Anwendung kommender Gestaltungsprinzipien ist im Rahmen dieser Untersuchung jedoch nicht gleichbedeutend mit einem Gesamturteil ber die jeweiligen Programmierverfahren bzw Steuerungen Herausgegriffen berpr ft und beurteilt wurden jeweils einzelne Aspekte bzw Gestaltungsprinzipien die sich bei den ausgew hlten Programmierverfahren und Steuerungen in unterschiedlichen Kombinationen finden Diese Aspekte werden in Zu sammenhang mit der Darstellung der Untersuchungsergebnisse jeweils im einzelnen n her erl utert 4 Die empirischen Erhebungen wurden in vier Betrieben des Maschi nenbaus sowie erg nzend im CNC Zentrum Hamburg durchgef hrt Da bei erfolgten Betriebsbegehungen und Arbeitsplatzbeobachtungen sowie intensive berwiegend mehrst ndige Interviews mit 28 Facharbeitern sie wurden dar ber hinaus durch Expertengespr che mit Vorgesetzten und Ausbildern erg nzt Ferner erfolgten zur Vorbereitung dieser empirischen Erhebungen Expertengespr che bei den Herstellern der ausgew hlten Programmierverfahren und Steuerungstechniken Bei der Auswahl der in die Untersuchung einbezogenen Programmierverfahren sowie der Identi 17 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN fizierung und Beschreibung von f r die Untersuchung wichtigen Gestal tungsprinzipien war ma geblich Dr Ing Johannes D nnwald v
206. n den Informationsinhalt und die Redundanz des Me si gnals zus tzlich Bei n herer Betrachtung der Sensorik und der nachfolgenden Signalana f llt auf da einerseits deterministische Proze abl ufe oder St rf lle relativ genau und in zeitkritischen Phasen auch schnell mittels automati scher NC Funktionen reguliert bzw adaptiert werden k nnen Dies trifft beispielsweise f r die Erkennung von Werkzeugbruch oder Kollision im 190 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Arbeitsraum mit anschlie ender Schnellabschaltung zu Andererseits sind die nur begrenzt determinierbaren Proze zust nde als Folge der Komple xit t und Ungew gtheit des Bearbeitungsprozesses noch sehr vielf ltig Eine automatische Sicherung der Bearbeitung und des Werkst ckes kann hier nur in ausgezeichneten F llen oder nach l ngeren Lernphasen wie beispielsweise f r die Verschlei erkennung von Werkzeugen als verl lich bezeichnet werden Es gilt hier zumindest der Grundsatz da die Ein deutigkeit der sensorgest tzten Aussagen ber den Proze verlauf um so gr er ist je n her sich der Sensorort am Proze befindet und je abgesi cherter die statistische Vergleichsbasis ist 2 Generell ist zu konstatieren da eine technisch wirtschaftliche ma schinenunabh ngige Universall sung der Sensorik und Signalanlayse f r die Sicherung der Produktion zum heutigen Zeitpunkt nicht gegeben ist Jedoch sind f r spezielle Ein
207. n etwas das sich im nachhinein heraus stellt bereits beim n chsten Programm ber cksichtigen kann Dies k nnen die Leute in der AV nicht Wenn ich selber programmiere m chte ich al les am besten gleich einbauen und zwar so da das Programm gar nicht mehr optimiert werden mu Die Programmierung an der Maschine spart damit vor allem Zeit In den Worten eines Facharbeiters Das Optimieren von AV Programmen ist viel zu langwierig dann mu ich das Programm auf den Maschinentyp und auf spezielle Details abstimmen Das kostet viel zu viel Zeit da bin ich wenn ich das Programm selber schreibe sehr viel schneller Des weiteren k nnen Bearbeitungsschritte und folgen gew hlt werden durch die nicht nur Fehler vermieden sondern auch die Maschinen opti maler ausgenutzt werden und die Qualit t der Produkte verbessert wird Anschaulich hierf r ist die folgende Schilderung In ein Aluminium soll eine 50 mm lange Bohrung gebohrt werden Ich programmiere den Bohrer so da er nach 5 mm Tiefe jeweils eine Verweilzeit hat von einer Se kunde Dadurch habe ich kurze Sp ne und keine sichtbaren berg nge Fr her als das Programm aus der AV kam wurde dies nicht ber cksich tigt da sie einen Bohrzyklus verwendet haben und der Bohrer jeweils aus der Bohrung herausgefahren wurde So wie ich es jetzt mache das sind die Tricks die man durch das Programmieren an der Maschine erlernt Unsere Ergebnisse bekr ftigen damit vorliegende
208. n f r einen von der Programmie rung unabh ngigen direkten Umgang mit der Maschine Wie es u a f r den Aufbau mentaler Repr sentationen n tig ist vgl Abschnitt 4 6 Die positive Beurteilung des elektronischen Handrads bezieht sich im wesentlichen auf die direktere und differenziertere Umsetzung ma nueller Bewegungen in die Steuerung von Maschinenfunktionen als dies beim Dr cken von Tasten gegeben ist Eine unmittelbare manuell sp r bare R ckkoppelung von Effekten die hierdurch ausgel st und erreicht werden z B Widerstand des Stahls beim Heranfahren des Werkzeugs ist demgegen ber im Unterschied zur konventionellen mechanischen Steue rung beim elektronischen Handrad ebenso wenig gegeben wie bei Druck tasten Durchweg wird daher bei elektronischen Handr dern als ein wich tiger Unterschied zur konventionellen Maschine hervorgehoben da man in der Hand nichts mehr sp rt d h man kann die Vorg nge an den Ma schinen zwar regulieren aber nicht gleichzeitig mit der Hand wahrnehmen und beurteilen Dennoch scheint auch an CNC gesteuerten Maschinen die taktile Wahrnehmung und Kontrolle nicht v llig verschwunden zu sein Je denfalls finden sich in einzelnen Schilderungen von Facharbeitern deutli che Hinweise hierauf sie zeigen auch die Unterschiede zur Arbeit an kon ventionellen Maschinen Fxemplarisch hierf r die Schilderung Auch 80 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN die CNC
209. n k nnen Aus diesem Grunde kann der ge bte Facharbeiter auch ohne weiteres das Pro grammieren im DIN Satz handhaben Die unge bte Arbeitskraft mu sich gleichwohl an Merkpunkten orientieren die unmittelbarer Wahrnehmung zug nglich sind 5 Der Facharbeiter ist darauf aus um bei der hier dargestellten Meta pher zu bleiben eine Route in einem Netzwerk m glicher Handlungsket ten zu finden und zu beschreiben Alles was ihn dabei ablenkt z B lang wierige Berechnungen empfindet er deshalb als l stig F r bestimmte Wesstrecken die ihm gut bekannt sind reichen ihm die Anfangs und Endpunkte Das erkl rt die Vorliebe von Facharbeitern f r den Aufruf von Zyklen Dabei spielt es keine Rolle ob diese Anfangs und Endpunkte durch Konturen oder alphanumerische S tze gebildet werden Wichtig er scheint in diesem Zusammenhang lediglich da die Merkpunkte ausrei chen und eine Entsprechung in der Realit t haben Damit k nnen sie Ausl ser werden f r mentale Suchprozesse vgl in diesem Zusammen hang H nggi 1989 S 41 19 Nach unseren Befunden kann man auch nicht sagen da rein visuelle oder rein semantische Mechanismen Wahrnehmung und Vorstellungsverm gen bestim men Die Wahrnehmung ist ein aktiver Vorgang Unter nat rlichen Bedingun gen ist das Wahrnehmen sinnerf llt und dies nicht wegen der hypothetischen Aktivierung von Schablonen Prototypen oder sogar Schemata sondern wegen effektiver Orientierungsstrategien f r
210. n wichtigen Unter schied darin da bei der konventionellen Maschine die einzelnen Bearbei tungsvorg nge Schritt f r Schritt geplant und durchgef hrt werden w h rend demgegen ber an CNC gesteuerten Maschinen insgesamt vorweg geplant werden mu Typisch hierf r die Beschreibung Manuell wu te ich da mu ich von da bis dahin fahren Heute mu ich satzweise voraus denken Beim Manuellen hei t das fahre von da bis dahin messe nach stelle neu ein Beim Programmieren mu ich alles vorausdenken Wenn ich einen Schritt programmiere mu ich schon den n chsten mit denken Und hnlich Man mu sich von Anfang an klar sein von der er sten bis zur letzten Sekunde was notwendig ist bevor ich das Programm real an der Maschine ablaufen lasse Man mu vorher alles wissen und festlegen Es mu alles stimmen Man kann nicht mehr wie an der kon 28 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN ventionellen Maschine im Arbeitsproze etwas ndern Besondere Ent scheidungen sind die Werkzeugwahl und das Spannen Das mu alles vor her festgelegt 10 Mit derartigen Einsichten k nnte man zu der Auffassung gelangen Pro grammierverfahren als facharbeitergerecht einzusch tzen die ein Schritt f r Schritt Vorgehen ebenso wie an der konventionellen Maschine erm g lichen Am weitgehendsten ber cksichtigt ist dieses Prinzip bei Pro grammiertechniken die nach dem sog Record Playback Ve
211. nd Systeme auf Mikrowellenbasis zur Pro duktidentifikation Die Ferndiagnose ber Datennetze dient haupts chlich dem Service von Werkzeugmaschinen In der Werkzeugmaschine sind mehrere Me systeme installiert die von der Steuerung angesprochen werden k nnen Die Me daten werden von der Steuerung ber Daten netze Telefon Datex usw an gro e Rechneranlagen beim Werkzeugma schinenhersteller weitergegeben Diese Rechneranlagen besitzen eine um fangreiche Pr fsoftware die den Servicemitarbeiter vor Ort mit Daten ber eventuelle M ngel an der Werkzeugmaschine versorgt Gleichzeitig werden diese M ngel protokolliert und k nnen ebenfalls vor Ort abgeru fen werden Theoretisch kann die Werkzeugmaschine permanent vom Werkzeugmaschinenhersteller berwacht werden Speicherprogrammierbare Steuerungen SPS sind Bestandteil jeder CNC Steuerung Sie passen die Ansteuerwerte der Maschinenfunktion aus dem NC Programm den jeweiligen Antrieben der Maschine an ersetzen Verdrahtungen und dienen beispielsweise der Ausgangskanalbelegung K nnen diese SPS ber das CNC Tableau programmiert werden so ist die Steuerung auch vor Ort an eine andere Werkzeugmaschine anschlie bar K nnen zus tzliche SPS etwa zur Steuerung von Handhabungsger ten vom CNC Tableau aus programmiert werden so wird die Integration der CNC Steuerung in Automatisierungskonzepte mit automatischem Werk st cktransport erheblich erleichtert 119 Rose 1990 Proogrammieren
212. nes D nnwald Dr Ing Forschungsgruppe Arbeitssoziologie und Technikentwicklung Berlin Konstanz Thomas Hoffmann Dr phil Gesamthochschule Kassel Fachgebiet Ar beitswissenschaft Hans Martin Prof Dr Ing Gesamthochschule Kassel Fachgebiet Ar beitswissenschaft 204 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN DAS INSTITUT F R SOZIALWISSENSCHAFTLICHE FORSCHUNG E V ISF M NCHEN Das ISF ein eingetragener Verein mit anerkannter Gemeinn tzigkeit entstand in seiner jetzigen Form und Aufgabenstellung 1965 und finanziert sich ausschlie lich durch projektgebundene Einnahmen Mitglieder des Vereins und seines Vorstandes sind Personen die mit der Arbeit des Insti tuts zum Teil als langj hrige Mitarbeiter verbunden sind Die Arbeitsgebiete des ISF sind vor allem Industriesoziologische Technik forschung Qualifikations und Arbeitsmarktforschung und Untersuchun gen ber betriebliche Arbeits und Personalpolitik Bei den Projekten han delt es sich entweder um Auftragsforschung f r ffentliche Stellen insbe sondere f r fachlich zust ndige Bundesministerien oder um Grundlagen forschung insbesondere im Rahmen eines Sonderforschungsbereiches der Universit t M nchen an dem das Institut beteiligt ist SFB 333 Entwick lungsperspektiven von Arbeit Das Institut ist bestrebt Auftragsforschung und Grundlagenforschung im wechselseitigen Interesse thematisch und personell m glichst eng zu koordini
213. ng sondern eher um das Bestreben die T tigkeit an der CNC Maschine auch bei Program mierung auf Angelerntenniveau zu bringen Hohe Anschaulichkeit Be dienerf hrung Technologievorgaben automatische Proze B berwachung etc erweisen sich in der Praxis sehr leicht weniger als Unterst tzung der Facharbeiter sondern eher als Behinderung Sie beziehen sich weder auf die F higkeiten und Kenntnisse von Facharbeitern noch geben sie dort eine Unterst tzung wo sie dringend erforderlich w re Speziell am Bei spiel mentaler Repr sentationen zeigt sich deutlich Facharbeiter sind keineswegs grunds tzlich darauf angewiesen da ihnen alles anschaulich und bildlich pr sentiert wird sie sind sehr wohl in der Lage sich auch ab strakt ein Bild von den konkreten Abl ufen zu machen Diese F higkeit geh rt zur Grundausr stung von Facharbeitern die auch bei konventio neller Fertigung unverzichtbar ist Jeder Facharbeiter sieht z B bei Be trachtung der Konstruktionszeichnung bereits das fertige Werkst ck und die notwendigen Arbeitsvollz ge Ebenso ist es eine v llige Fehleinsch t zung der Qualifikation von Facharbeitern wenn es als notwendig erachtet und als Hilfe angesehen wird da Technologiedaten prim r vom System vorgeschlagen und errechnet oder wie dies teilweise anvisiert wird die von den Facharbeitern eingegebenen Technologiedaten durch das System berpr ft werden 3 Die Absicht facharbeitergerechte Progra
214. ng in ihrer Fertigung eingef hrt die bereits seit l ngerem CNC oder auch NC Technik nutzten 164 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Ersteinf hrung CNC Werkzeugmaschinen bzw von Werkstattprogrammierung Investitionsg terindustrie der BRD N 490 CNC Werkzeugmaschinen Werkstattprogrammierung Bias Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1989 Die Tatsache da die gro e Mehrheit der berhaupt mit CNC Technik arbeitenden Betriebe heute Werkstattprogrammierung betreibt bedeutet allerdings nicht da dort inzwischen das Programmieren generell zum Aufgabenbereich der Maschinenbediener geh rt und damit der Einsatz qualifizierter Produktionsarbeit insoweit dauerhafter abgesichert w re Zum ersten k nnen in einem Betrieb B ro und Werkstattprogrammie rung in verschiedenen Formen und zu verschiedenen Anteilen neben einander existieren 165 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Zum zweiten ist wie oben bereits gesagt Werkstattprogrammierung gt nicht mit Bedienerprogrammierung gleichzusetzen vielmehr kann das Programmieren prim r anderen Gruppen des Werkstattpersonals als Aufgabe zugewiesen sein Schlie lich kann es sich bei der Werkstattprogrammierung um eine Form des bergangs handeln die mit zunehmender Verbreiterung des CNC Einsatzes im Betrieb tendenziell wieder verschwindet Die hier angeschnittenen Fragen k
215. nnen mit den vorliegenden Ergebnis sen der Betriebserhebung 1986 87 und mit anderen Studien nicht voll st ndig gekl rt werden es ergeben sich jedoch einige Anhaltspunkte zur Beantwortung 5 Werkstattprogrammierung oft neben etablierter B roprogram mierung Vor allem bei den meist gr eren Betrieben die bereits vor Mitte der 70er Jahre die NC Technik eingestiegen sind ist es unwahrscheinlich da bei der Einf hrung von Werkstattprogrammierung das dort in der Regel existierende Programmierb ro aufgel st und die gesamte Pro grammierung in die Werkst tten verlagert wird Abh ngig u a vom Kom fort der Maschinensteuerungen von der Komplexit t der Werkst cke und nicht zuletzt von den vorhandenen Qualifikationen wird meist nur ein Teil des Programmieraufwands in die Werkstatt verlagert z B die Programme f r Teile geringeren bis mittleren Schwierigkeitsgrads die auf neueren CNC Maschinen gefertigt werden Typisch f r eine solche Entwicklung scheint etwa die Situation in einem gr eren Maschinenbauunternehmen bei dem mit der Beschaffung einer neuen CNC Maschinengeneration ab 1979 Werkstattprogrammierung ein gef hrt und in der Folge stark ausgeweitet wurde Bis Mitte der 80er Jahre stabilisierte sich jedoch der Anteil der in der Werkstatt neu erstellten Pro gramme bei etwa 40 d h das bergewicht der B roprogrammierung blieb erhalten Wehrle 1986 insbes S 16f Rempp u a weisen aus da zwar etwa die H
216. ntnisse einer Programmiersprache oder des DIN Satzes erstellt wer den kann Nach Ansicht einiger am WOP Projekt beteiligten Systement wickler vgl Kief 1988 Hekeler 1988 und Anwender vgl Ammon 1988 ist das men gesteuerte Programmierverfahren der direkten Manipulation eine besonders facharbeitergerechte Technik zur Programmierung und Kontrolle vor Ort direkt an der Maschine Diese besondere Eignung des Verfahrens sprechen sie aufgrund der An nahme aus da Facharbeiter durch eine eher gegenst ndlich anschauliche Denk und Handlungsweise gepr gt sind Die Arbeit des Facharbeiters ist f r sie dadurch gekennzeichnet da sie mit der Zeichnungslesung beginnt und sich an konkreten Werkzeugen orientiert Deshalb sollen die bei der Programmierung verwendeten Objekte Operationen und Simulationsab l ufe in m glichst enger Anlehnung an technische Zeichnungen grafisch dargestellt werden Auch soll die Bedeutung auszuf llender Datenfelder aus grafischen Darstellungen hervorgehen Diesen Anspruch erf llt nach ihrer Ansicht vor allem das Verfahren der direkten Manipulation f r die Bearbeitung der Geometrie die Aufteilung der Abspanzyklen auf die Ar beitssituation sowie die Anordnung der Werkzeuge auf dem Werkzeug speicher vgl Raether 1988 S 51 2 Wurde mit dieser Dialogtechnik der direkten Manipulation als Pro grammierverfahren endlich das facharbeitergerechte Arbeitsmittel entwickelt das allen anderen berlegen ist Nach uns
217. o grammierung sind seither nicht zur generell vorherrschenden Organisati onsform geworden Insoweit bestehen die Risiken der Erosion qualifizier ter Produktionsarbeit fort 7 Werkstattprogrammierung und betriebliche Strukturmerkmale Werkstattprogrammierung vor allem aber Bedienerprogrammierung sind an die Qualifikation der Facharbeiter gebunden Es w re daher zu erwar ten da diese Organisationsformen der Programmierung in erster Linie dort zu finden sind wo nach wie vor in der Fertigung berwiegend Fach arbeiter eingesetzt werden und deshalb vermutlich weniger arbeitsteilige Formen der Arbeitskraftnutzung berwiegen 171 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Verbreitung von Werkstatt bzw Bedienerprogrammierung Investitionsg terindustrie der BRD N 1 096 100 Betriebe mit Einsatz von CNC Maschinen 72 Betriebe mit Werkstattprogrammierung E Betriebe mit dominanter Werkstattprogrammierung d h ihr Anteil am gesamten Programmieraufwand betr gt mindestens 80 Betriebe mit dominanter Bedienerprogrammierung 12 d h die Werkstattprogrammierung wird auch bei normalen Fertigungsauftr gen ausschlie lich von Maschinenbedienern durchgef hrt Bild 6 Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 15 1989 172 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Ausgangssituation ist in dieser Hinsicht in den Betrieben verschiede ner Branchen der Inves
218. ober fl che um nur einige Beispiele zu nennen In situativ unterschiedlicher Bewu theit Gewichtung und Pr zisierung sowie zeitlicher berlagerung und Korrelation bestimmen sie das subjektive Arbeitshandeln und pr gen das spezifische Erfahrungswissen des Personals in der Werkstatt Allerdings sind diese wahrnehmbaren Objekte me und informations technisch nur schwer zug nglich In ihrer Bedeutung sind sie aber als Be rufs Know how oder Erfahrungswissen anerkannt Theoretisch sind sie wohl selektiv begr ndet jedoch in ihrer Komplexit t und Wechselwirkung bislang noch unzureichend thematisiert Insbesondere fehlt es an einer sy stematischen Erschlie ung und Kategorisierung von Beschreibungsobjek ten des realen Proze verlaufes der spanenden Bearbeitung aus der Per spektive des erfahrenen NC Benutzers Transformationen der Proze instrumentierung 1 Die Transformation des realen Bearbeitungsprozesses auf die sensori sche Proze instrumentierung mit selektiven und definierten Me signalen mu zwangsl ufig bestimmte sinnlich wahrnehmbare Erscheinungsformen ausgrenzen Rahmenbedingungen wie die technisch wirtschaftliche Reali sierbarkeit die subjektiven Wertkategorien technisch gepr gter Fachdiszi plinen oder die technisch methodischen Restriktionen infolge der ber tragungsfunktionen der Sensorik der speicherprogrammierbaren Steue rung der NC Steuerung der algorithmierten Proze modelle und der An zeigen reduziere
219. och besonders schlecht erkennbar G n stiger w ren hier Farben mit Wellenl ngen im maximalen Empfindlich keitsbereich der Sehrezeptoren wie beispielsweise orangegelb vgl Bild schirmfarbe Die Anzahl der Anzeigestellen gibt Auskunft ber die In formationsmenge die auf einmal im Display bermittelt werden kann Displayanzeigen sind oft so gestaltet da sie getrennt von Programman zeigen als feste Achspositionsanzeigen und zus tzliche Programmanzeigen vorhanden sind Gefragt wird nach deren Anzahl um die Informationsviel falt der Anzeige einsch tzen zu k nnen Beim Vergleich zwischen Bildschirm und Displayanzeigen besticht der Bildschirm durch Universalit t und ein wesentlich breiteres Anwendungs spektrum Grafik Softkeys Farbenvielfalt Simulationsm glichkeiten usw Eine sinnvoll und bersichtlich gestaltete Displayanzeige kann je doch durchaus brauchbarer sein als konfuse Bildschirmmasken und unver st ndliche Grafiken b Zusatzpositionsanzeigen Zusatzpositionsanzeigen sind Anzeigen die zus tzlich zu Bildschirm bzw Displayanzeigen angebracht werden z B separate Werkzeugpositionsan zeigen oder separate Maschinenzustandsanzeigen Sie k nnen als Gro displayanzeige an gut sichtbarer Stelle positioniert sein Werden die Zu satzpositionsanzeigen ber Bildschirm vermittelt so kann dies entweder ber einen separaten Bildschirm geschehen oder im vorhandenen Bild schirm wird beispielsweise im Betriebszustan
220. ogverfahren mit Klartext oder mit selbsterkl renden Symbolen diesen zus tzlichen Aufwand nicht verlangen werden sie deshalb als einfacher zu handhaben eingestuft Schlie lich wird auch die Position vertreten Programmieren nach DIN werde durch die grafisch orientierten Verfahren weitgehend abgel st Ist Programmieren nach DIN zu schwer f r den Facharbeiter und letztlich aufgrund neuerer Entwicklungen berholt Krogoll vertritt hier die Ansicht da sich Programmierverfahren Programmieren nach DIN mit Klartext Symbolen auf der Grundlage von Grafik vor allem hinsichtlich der Verdeutlichung von Eingabe und Verfahrensalgorithmen unterschei den Nach seiner Auffassung kann DIN diese Verdeutlichung auch leisten Dazu f hrt er aus Die typische DIN 66025 Satz Struktur beispielsweise bei Geraden ist prinzipiell ein ziemlich genaues Abbild dessen wie die Maschine geschaltet wird Insofern der DIN Standard Satz durch das dis krete Beschreiben jedes einzelnen zu erreichenden Endzustandes die in terne Verarbeitung der NC Steuerung verdeutlicht ist seine Anschaulich keit in bezug auf zugrunde liegende Steuerungsprinzipien kaum zu ber bieten Krogoll u a 1986 S 29 Allerdings r umt er ein da die Ver deutlichung des Eingabealgorithmus durch Grafik oder Bedienerf hrung eine zus tzliche Programmierunterst tzung darstellt da beispielsweise nicht NC gerechte Werkst ckzeichnungen ohne zus tzliche Berechnungen eingegeben oder Fehle
221. omputerge st tzte erfahrungsgeleitete Arbeit in der Produktion Kassel 1989 Martin Peter Entwicklung und Anwendung von CNC Werkzeugmaschinensteue rungen unter besonderer Ber cksichtigung der Werkstattprogrammierung DGB Kooperationsstelle Kassel 1984 Nitzsche Max Pfennig Volker Einsatz von CNC Werkzeugmaschinen Organisa tion Arbeitsteilung Qualifikation Eschborn K ln 1988 Noth Detlev Zuordnen des Programmier Auftrags in der NC orientierten Ferti gung In Werkstatt und Betrieb Heft 9 1987 Nuber Christoph Schultz Wild Rainer Werkstattprogrammierung Setzt sich das Konzept durch In Technische Rundschau Heft 19 81 Jg 1989 5 34 41 Nullmeier Erhard DIN Satz orientierte CNC Programmierung In Humane Pro duktion Heft 4 1987 Polanyi Michael Implizites Wissen Frankfurt 1985 Raether Christian Grafisch interaktives Programmiersystem f r CNC Maschinen In Projekttr ger Fertigungstechnik Hrsg Werkstattorientierte Pro grammierverfahren WOP Tagungsband zur Abschlu pr sentation am 17 18 5 1988 Karlsruhe 1988 201 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rempp H Boffo Monika Lay Gunter u a Wirtschaftliche und soziale Auswir kungen des CNC Werkzeugmaschineneinsatzes Studie des Fraunhofer Instituts f r Systemtechnik und Innovationsforschung hektogr Bericht RKW Bestell Nr 758 Eschborn 1981 Riehn Asko Intelligente Bedienfunktionen In m w
222. on der FGAT Konstanz beteiligt vgl D nnwald 1989 Zu den empirischen Er hebungen wurde Dipl Sozialp dagoge Bernd Meyer hinzugezogen Unser Dank gilt an dieser Stelle den Hersteller und Anwenderbetrieben f r die Unterst tzung dieser Untersuchung ebenso auch dem CNC Zentrum Hamburg Unser besonderer Dank gilt den befragten Facharbeitern die sich f r die Interviews zur Verf gung stellten und bereit waren ber ihre Arbeitserfahrungen zu berichten 5 In den folgenden Abschnitten werden zun chst unabh ngig von Un terschieden zwischen den ausgew hlten Programmierverfahren und Steue rungen in der Perspektive unserer Fragestellungen allgemeine Auswir kungen der Werkstattprogrammierung aufgezeigt Abschnitt 2 Daran anschlie end werden verschiedene Aspekte der ausgew hlten Program mierverfahren und Steuerungen aufgegriffen und anhand wichtiger Merkmale des Arbeitshandelns von Facharbeitern diskutiert Im einzelnen sind dies die Rolle prim r handlungsorientierter oder beschreibender Verfahren beim Programmieren Abschnitt 3 Eingabe und Dialogver fahren beim Programmieren Abschnitt 4 Technologie Unterst tzung beim Programmieren Abschnitt 5 sowie die direkte Regulierung und Wahrnehmung der Bearbeitungsprozesse Abschnitt 6 Jeder dieser Abschnitte beginnt mit einer kurzen Vorbemerkung in der die behandelte Thematik kurz umrissen wird er schlie t jeweils mit einer auf die behandelte Thematik bezogenen Zusa
223. onen beispielsweise anhand von Skizzen oder bei der Generierung von Werkst ckkonturen Eine m glichst gro e Anzahl der Bildpunkte erh ht die Komfortabilit t der grafischen Anwendungs breite und steigert die Abbildungsgenauigkeit Gute Grafikbildschirme verwenden Bildpunktraster von mindestens 1024 x 1024 Bildpunkten Die Bilderzeugungsfrequenz gibt Auskunft ber die m gliche Beeintr chtigung des Sehapparates des Benutzers Zu geringe Frequenzen unter 70 Hz bewirken durch unbewu te Wahrnehmungen des Flimmerns eine be schleunigte Erm dung Die Bildschirmgr e bestimmt Anwendungsbreite und M glichkeiten des Grafikeinsatzes und das Maximum des Informati onsangebotes Eine Bildschirmgr e von 14 Zoll sollte dabei als Mindest wert nicht unterschritten werden da ansonsten entweder bei gut lesbaren Zeichen nicht gen gend Informationen pro Bildschirmseite bermittelt werden k nnen oder bei normaler Informationsdichte die Zeichen zu klein werden Zu gro e Informationsdichte belastet das Auge bei den meist vor gegebenen Sehentfernungen durch st ndige Akkomodationsvorg nge berm ig stark Schnelles Erm den ist die kurzfristige Folge Der Anti reflexbelag bzw schirm soll in der Werkstatt oft vorhandene ung nstige Lichtverh ltnisse ausgleichen die zu Reflexionen auf dem Bildschirm f h ren k nnen Ist der Bildschirm mehrfarbenf hig l t sich der Informationsgehalt einer Bildschirmmaske steigern Besitzt die Steuerung n
224. oze abbilder der Simulation gr ndend neu aufbauen Eine unzureichende Proze zug nglichkeit wird hier aller dings Optionen in der Technologiebeherrschung unterminieren indem die potentielle Auswahl von Technologieparametern wie Bearbeitungs Ma kros Werkzeuge oder Schnittwerte mangels Erfahrung der Benutzer nicht optimal ausgef llt werden kann b Beschreibungsobjekte des Bearbeitungsprozesses 1 Eine Vielzahl von St rungsanalysen bei fertigungstechnischen Einrich tungen belegen das breite potentielle Einflu spektrum von Systemst run gen und die Komplexit t heutiger NC Technik Strau 1987 KfK 1988 Gleichzeitig wird dabei aber auch die hohe sensorische und regulatorische Kompetenz qualifizierter NC Benutzer betont die nicht nur in der Besei tigung einfacher und im allgemeinen h ufig auftretender St rungen wie auch der r ckverfolgenden Ursachen Erkundung zum Ausdruck kommt sondern sich ebenso im ungest rten Proze verlauf in der vorausschauen den Pr vention m glicher St rungen beweist Wiendahl Springer 1986 189 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2 Die Objekte bzw Ph nomene auf die sich die Wahrnehmung der NC Benutzer st tzt sind im allgemeinen wenn auch weitgehend unspezifisch bekannt Dazu z hlen Ger usche der Bearbeitung die Form und Farbe des Spanes der Geruch der K hl Schmier Mitteld mpfe mechanische Vi brationen und Resonanzen diverse Lichtreflexe auf der Werkst ck
225. r ein fache Bearbeitungsvorg nge werden im eigentlichen Sinne und analog zur konventionellen Maschine manuell durch die Bet tigung einer Drucktaste eines Schalters oder eines elektronischen Handrads gefahren Exempla risch hierf r die Aussage eines Facharbeiters Es gibt bestimmte Dinge die werden hnlich wie bei der konventionellen Maschine manuell ausge l st durch Knopfdruck oder Bedienen der Handr der Manuell in dieser Weise k nnen wir die Strecke von X nach Z fahren da brauchen wir dann lediglich den Vorschub und die Drehzahl Demgegen ber lassen sich komplizierte Konturen manuell gar nicht ferti gen Bei komplizierten Konturen und einem Gewinde mu in gleicher 13 Hierbei ist durchaus der Verlust der unmittelbaren handgreiflichen R ckkop pelung der bei der Bedienung mechanischer Steuerger te gegeben ist be wu t Es stimmt schon man hat fr her in der Hand etwas gesp rt da bin ich soweit gefahren bis ich angesto en bin Auch dann wenn wie bei konventio nellen Maschinen zum Verfahren der Achsen oder der Regulierung des Vor schubs Handr der angebracht werden fehlt infolge der elektronischen Steue rung die unmittelbare R ckkoppelung Entsprechend kann man sie auch nicht in gleicher Weise bedienen d h so weit zu fahren bis man anst t Das geht mit den elektronischen Handr dern nicht denn wenn man da anst t kracht es Gef hl der Hand hat man nicht Auch wenn man den U
226. r Sicherheit beim Programmieren und erleichtert nach Unterbrechung der Programmiert tigkeit die Wiederaufnahme 108 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Geometriedaten der Roh und Fertigteilkontur sollten von der Steue rung bernommen werden k nnen und bei der Initiierung von Routinen wie beispielsweise der Fr serradiuskorrektur zugrunde liegen Dialogunterst tzung Dialoge k nnen durch Klartextkommentare mit Grafikunterst tzung und auf der Basis direkter Manipulation vorgenommen werden f Abrufbare Programmierunterst tzung Die abrufbaren Programmierunterst tzungen liegen als Unterprogramme in der Steuerungssoftware vor Da beim Fr sen im Unterschied beispiels weise zum Drehen die Formenvielfalt der zu bearbeitenden Werkst cke sehr gro sein kann ist dort auch die Anzahl der Programmierunterst t zungen h her Diese Unterst tzungen sind in der Anwendung einander hnlich Eine bestimmte Routine wie beispielsweise das Taschenfr sen wird aufgerufen die Variablen zur eindeutigen Bestimmung werden ein gegeben und die Steuerungssoftware bernimmt diesen Programmschritt in das zu erstellende Programm So wird der Programmieraufwand erheb lich reduziert Die Zyklen Abspanen Gewindeschneiden Messen beim Drehen und Rechtecktaschenfr sen Kreistaschenfr sen Nutenfr sen Rahmenfr sen Ecken runden und Fasen beim Fr sen ersparen die zeitraubende Eingabe von geometrisch nicht unkomp
227. r Vorschub Die geometrieelementbezogene Eingabe hilft Konturz ge durch Anein anderreihen von Standardgeometrieelementen zu definieren Diese Stan dardgeometrieelemente sind Module bzw Unterprogramme des Pro grammiersystems und k nnen mit m glichst geringem Dateneingabe aufwand aufgerufen und parametrisiert mit Werten versehen werden Beispielsweise reichen Mittelpunktskoordinaten Radius Anfangs und Endpunkt zur vollst ndigen Beschreibung der Gr e und Lage eines Halbkreises aus ohne da umst ndlich die Kreisformel eingegeben wer den mu Die Koordinateneingabe sollte karthesisch und polar m glich sein damit z B Koordinaten die in einer Zeichnung polar vorliegen nicht erst m hsam in karthesische Koordinaten umgerechnet werden m ssen oder umgekehrt Die Ma eingabe sollte absolut inkremental oder ge mischt m glich sein Softkeys sind Funktionstasten die ergonomisch am g nstigsten unterhalb des Bildschirms angeordnet sind Den Softkeys werden von der Steue rungssoftware jeweils entsprechend dem gerade aktuellen Betriebszustand bzw Men Funktionen zugeordnet Diese Funktionen werden entweder als Klartext oder als selbsterkl rende Symbole in einer am unteren Bild schirmrand befindlichen Softkeyleiste direkt ber den Softkeytasten dar gestellt In bestimmten Bildschirmbereichen sollten die zuletzt eingegebenen Pro gramms tze Protokoll des jeweiligen Eingabeformats angezeigt werden Dies f hrt zu h here
228. r Werk zeugbruch anbieten 114 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN Programmmbetrieb im Standardbetrieb Nach Unterbrechung eines Programms sollte der Programmstart an der Unterbrechungsstelle m glich sein Parallelprogrammierung bezeichnet die Programmierung eines neuen Teils w hrend der Bearbeitung eines anderen Werkst ckes Dies ist eine Form der Mehrmaschinenbedienung Unter ndern von Befehlen w hrend des Betriebes wird das Ver ndern von Programmen z B die Korrektur von Programmfehlern bei laufender Maschine verstanden W hrend der Bearbeitung sollte die Steuerung die Betriebszust nde im mer an derselben Stelle auf dem Bildschirm anzeigen z B aktuelle Dreh zahl oder Vorschubgeschwindigkeit Die grafische Proze verfolgung am Bildschirm w hrend der Bearbeitung dient der Erkennung der gerade vor handenen Kontur sowie der Lage des Werkzeugs b Sonderbetrieb Wird die Bearbeitung beispielsweise durch Werkzeugbruch unterbrochen mu die Steuerung nach Wiederherstellung der Betriebsf higkeit in der Lage sein ohne zus tzlichen Programmieraufwand die Bearbeitung an der Unterbrechungsstelle fortzusetzen 7 Sicherheitskonzept Kollisionen des Werkzeuges mit Teilen der Werkzeugmaschine deren Pe ripherie oder an Stellen des Werkst ckes die gerade nicht bearbeitet wer den m ssen vermieden werden Um dies zu erreichen sollten Sicherheits barrieren programmierbar sein au erhalb
229. r als die Simulation ist der Ablauf an der Maschine Die Simulation allein reicht nicht aus Die grafische Simulation ist nur eine Kontrolle ob das Pro gramm stimmt Und weiter Durch Simulation k nnen Geometrie und Syntax Fehler ausgeschaltet werden Aber Eilgangs und Vorschubfehler werden eben nicht angezeigt Eine Simulation w hrend laufender Bearbeitungsvorg nge wird als nichts sagend abgetan Eine Simulation in Echtzeit die einen geringen zeitlichen Vorlauf hat um bei Fehlern auch eingreifen zu k nnen bringt nichts Sie hilft weder richtige Technologiewerte zu ermitteln noch um schneller zu reagieren c Programmieren ohne DIN Satzverfahren mittels Geometrieeingabe 1 Zu den Programmierverfahren die keine DIN Satz Kenntnisse vom Facharbeiter beim Programmieren verlangen geh ren grafisch gest tzte Eingabe und Dialogverfahren sowie Eingabe und Dialogverfahren im Klartext und mit Symbolen Mit den im Rahmen des 1988 abgeschlossenen Forschungsverbundes Werkstattorientierte Programmierung WOP entwickelten Program 17 Bei diesen Verfahren wird das Maschinenprogramm in DIN durch einen Post prozessor vorgenommen Wenn der Facharbeiter Fehler direkt suchen will mu er dann auch den DIN Satz kennen 49 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN mierverfahren der sog direkten Manipulation k nnen grafisch gest tzte Dialogtechniken eingesetzt werden mit denen ein ganzes Programm ohne Ken
230. r erkannt werden k nnen Nullmeier h lt dem entgegen es komme nicht so sehr auf die Genauigkeit eines Abbildes an das sage ber die Anschaulichkeit noch gar nichts aus Wenn man von und Beschreibung der Arbeitsaufgabe eines CNC Pro grammierers ausgehe bed rfe es der Antizipation der realen Bearbeitung Das CNC Programmiersystem sollte es deshalb nach seiner Ansicht erlau ben die abzufahrende Kontur d h die Relation Werkzeug Werkst ck m glichst direkt darzustellen und zu manipulieren Keine noch so gute al phanumerische Darstellung kann nach seiner Auffassung mit der Grafik konkurrieren Sicher ist auch eine auf dem Bildschirm dargestellte Grafik ein geometrisches Element eine symbolische Darstellung der antizipierten 44 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN oder zu antizipierenden Realit t aber diese Symbole k nnen leichter in die Realit t r ck bersetzt werden Der mentale Aufwand der berset zung der nichts mit der Erledigung der prim ren Aufgabe an sich zu tun hat ist geringer Nullmeier 1987 5 34 2 Unsere Befunde erlauben diese krasse Gegen berstellung nicht Sie gilt nur beim Vergleich von Ein bungszeiten Alle Facharbeiter die be reits mehrere Jahre nach dem DIN Satz Verfahren programmiert haben erw hnen da man l ngere Zeit braucht um diese Norm zu beherrschen Hierzu braucht man etwa ein Jahr um die Symbole und ihren Umgang zu kennen sagt ein Facharbeiter Die DIN Satz
231. r hinderlich sind Im Anschlu sind in mehreren Tabellen die Pluspr gungen der beschrie benen Kriterien zum einen f r die auf dem bundesrepublikanischen Markt angebotenen CNC Drehsteuerungen und zum anderen f r Fr ssteuerun gen zusammengestellt 125 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Fr smaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung J ja n nein 0 optional v in Vorbereitung var variabel Leerfeld keine Angabe Poselesta3 Grossenbacher Elek IBH HACRO IBH Bernhard Hilpert 8200 Allen Bradley 8200 AT Allen Bradley 200 Bosch Dialog 11 Deckel GNC 386 20 Werner Eberle EBRO 32 Werner Eberle 2301 E C S Firenze CNC 11 8 Fidia CNC 12 83F Fidta 0 GE Fanuc Grossenbacher Elek 785 Heckler amp Koch TNC 355 Heidenhain CNC 432 Haho Philips 300 Maho M 32 Hazak 750 F Kum g ttinger 760 F Num g ttinger A 5000 Atek Steuerungshersteiler Steuerung RD RD RD RE ER EN ER IR IN N EN EN IN ENERENEN EHEN ER EN EN ENER e e EIN EIER EHE EEG CHEN CNN CHEN mn mean 0 osram fe a a eee
232. rag von Systemspezialisten situativ und kompetenzge steuert optimieren Letztlich resultieren daraus technische Gestaltungsan s tze f r die maschineninternen Verfahrensabl ufe die Komponenten Sensorik SPS CNC die Schnittstellen und Kopplungssysteme ei ner NC Technik die die unmittelbare Proze transparenz und direkte Pro ze regulation in werkstattorientierten und werkstatttransparenten CIM Architekturen f rdern 198 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Literatur Ammon Roland Gleiche Intelligenz f r alle NC Interview In NC Fertigung Heft 6 1988 Behr Marhild von K hler Christoph Alternativen der Arbeitsgestaltung In CIM Management Heft 6 1988 S 9 15 Blum Udo Technische und personelle M glichkeiten und Grenzen der Werkstatt programmierung In Werkstatt und Betrieb Heft 4 120 Jg 1987 S 255 258 Blum Udo Hartmann Ernst A Facharbeiterorientierte CNC Steuerungs und Vernetzungskonzepte In Werkstatt und Betrieb Heft 6 1988 B hle Fritz Milkau Brigitte Vom Handrad zum Bildschirm Eine Untersuchung zur sinnlichen Erfahrung im Arbeitsproze Frankfurt M nchen 1988 B hle Fritz Milkau Brigitte Sinnliche Erfahrung und Gef hl Facharbeit an Werk zeugmaschinen Teil 1 In Technische Rundschau Heft 1 2 80 Jg 1988a S 8 15 B hle Fritz Milkau Brigitte Zwischen Programmlogik und Materialgef hl Fach arbeit an Werkzeugmaschinen Teil 2
233. rbeitskr ften nur bei bestimmten Bearbeitungsprozes sen als vorteilhaft eingesch tzt 4 Eingabe und Dialogverfahren beim Programmieren 1 Bei der Werkstattprogrammierung kommen gegenw rtig drei tech nisch unterschiedliche Verfahren zur Anwendung Weitaus am meisten werden Programmierverfahren eingesetzt deren Eingabe nach dem DIN Satz Verfahren erfolgen mu Neuere Steue rungen dieser Art erlauben auch eine Vielzahl von Programmierunter st tzungen f r Berechnungen und Zyklen oder grafische Darstellun gen In komfortablen Steuerungen neueren Datums kann der DIN Satz auch men gesteuert erstellt werden weniger verwendet werden men gesteuerte Programmierverfah ren in Betrieben bei denen der Arbeiter im Klartext durch Ausf llen von Masken Programme erstellt und den DIN Satz nicht kennen mu Das Programmieren mit diesen Verfahren wird durch zus tzliche Funktionen f r grafische Darstellungen unterst tzt letzten Jahren sind Verfahren auf den Markt gekommen bei denen mittels Geometrieelementen und Symbolen Programme erstellt werden k nnen und der Arbeiter ebenfalls den DIN Satz nicht ken nen mu Bei diesen Verfahren bernimmt die Steuerung umst ndli che Berechnungen und l t einen einfachen Aufruf von Zyklen zu Dar ber hinaus erlaubt die Steuerung eine dynamische Simulation um ein erstelltes Programm zu pr fen 41 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2
234. rch das Handrad schnel ler hoch bzw runterfahren kann Oder F r mich ist das Handrad an genehmer zu handhaben da ich schneller eingreifen und stufenlos regulie ren kann In einigen F llen haben die Facharbeiter versucht die Verwen dung des Handrads noch st rker manuellen Impulsen zug nglich zu ma chen Typisch hierf r die Schilderung Wichtig ist die Leichtl ufigkeit des Handrads Wir haben in der Firma die Feder des Handrads herausge macht damit es sich noch leichter dreht noch weniger Widerstand da ist weil man dann mehr Gef hl f r das Handrad hat Betont wird ferner da ein Handrad handgreiflicher ist als Drucktasten und Schalter Exemplarisch hierf r sind Beschreibungen wie Positiv am Potentiometer ist da man Gas geben h herdrehen bzw tieferdrehen kann man hat etwas in der Hand das ist mit den Kn pfchen an der Tasta tur nicht m glich Und hnlich Den Potentiometer finde ich angeneh mer weil ich etwas in der Hand habe steuern kann 4 Auch das manuelle Verfahren der Achsen wird als unverzichtbar ein gesch tzt vor allem beim Einfahren wie auch bei St rungen Auch hier wird ein Handrad gegen ber Drucktasten bevorzugt da man damit siche rer und feinf hliger vorgehen kann Charakteristisch hierf r die Aussage Das Handrad wird beim Einfahren gebraucht auch beim Rausfahren im Falle von St rungen Mit dem Handrad ist man sicherer als wenn man nur tippt Als vorteilhaft wird eingesch
235. rd das Programmieren im DIN Satz mit Programmierun terst tzung akzeptiert Was bedeutet die Betonung der Programmierunterst tzung unabh n gig ob im DIN Satz programmiert wird oder ohne DIN Satzverfahren 2 Facharbeiter sind gegen ber dem Verfahren der direkten Manipula tion offenbar deshalb skeptisch eingestellt weil dieses ihrer Arbeitsweise nicht unmittelbar entgegenkommt Facharbeiter haben zu Beginn des Programmierens eindeutig ganzheitli che Vorstellungen ber die notwendigen Arbeitshandlungen um aus ei nem Rohling ein fertiges Werkst ck herzustellen Sie arbeiten gedanklich vor welche Handlungen die maschinellen Abl ufe begleiten werden d h nicht der maschinelle Ablauf selbst wird gedanklich nachgebildet sondern die Handlungssequenzen die notwendig sind um maschinelle Abl ufe zu steuern Ausgangspunkt ist die Vorstellung von dem fertigen Werkst ck Ich stelle mir das fertige Produkt als Bild vor In anderer Weise kann ich gar nicht an die Arbeit herangehen Ich mu mir das fertige Produkt vorstellen 18 Diese Handlungssequenzen beruhen auf sinnlicher Erfahrung in vergangenen Ereignissen sie sind nicht mit den formalen Arbeitspl nen identisch auch wenn errechnete Pl ne und erfahrungsgeleitete Handlungen sich teilweise entsprechen k nnen 54 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN sagt charakteristisch ein Facharbeiter Von dieser Vorstellung ausgehend wird dann die Handlungsk
236. ren und Steuerungs techniken 11 Thomas Hoffmann Hans Martin CNC Steuerungen im Vergleich Eigenschaften von CNC Steuerungen zur Dreh und Fr sbearbeitung 97 Christoph Nuber Rainer Schultz Wild Facharbeitereinsatz und Verbreitung von Werkstattpro grammierung Neue Durchsetzungschancen eines viel diskutierten Konzepts 155 Johannes D nnwald Proze transparenz und regulation Bislang vernachl ssigte Aspekte zur Beherrschung von NC Technologien 185 Literatur 199 Die Autoren 204 Das Institut f r Sozialwissenschaftliche Forschung e V M nchen 205 1 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f r Forschung Helmuth Rose Was hei t facharbeitergerecht Offene Fragen in der Diskussion um qualifizierte Facharbeit an CNC Werk zeugmaschinen 1 Um die heutige Diskussion ber qualifizierte Facharbeit an CNC Werkzeugmaschinen vollauf verstehen zu k nnen empfiehlt sich eine R ckschau auf die Geschichte der NC Technik und dabei vertretene Posi tionen von Herstellern und Anwendern Nach Hirsch Kreinsen wird die NC Entwicklung von drei konzeptuellen Ans tzen gepr gt Ein bedeutsamer Entwicklungspfad zielt auf die voll st ndige Automatisierung an Bearbeitungsabl ufen zu Werkzeugmaschi nen Die Arbeit an der Maschine beschr nkt sich als Restgr e auf die Best ckung der Maschine Dem gegen ber
237. rf r die Schilderung Ich habe durch Fehler gelernt Wenn etwas kaputtgegangen ist durch Fehler suche oder dadurch da ich den Ablauf verkehrt gemacht habe oder eine falsche Reihenfolge gew hlt hatte Und hnlich Meine Erfahrung habe ich durch Ausprobieren gelernt und auch aus Fehlern Ich habe auch versucht durch das Programmieren andere M glichkeiten der Fertigungs reihenfolge auszuprobieren Auch Facharbeiter die zuvor an konventionellen Maschinen gearbeitet haben betonen zwar einerseits Jeder der an einer CNC Maschine arbei tet sollte Erfahrungen an einer konventionellen Maschine gemacht haben da er dort mehr Gef hl f r Werkzeuge und Werkst cke bekommt Sie schlie en andererseits aber nicht aus da man die notwendigen Erfahrun gen auch an der CNC Maschine gewinnen kann Unverzichtbare Voraus setzung hierf r ist bzw w re aber Dazu bedarf es jedoch des Auspro bierens von Werkzeugen bei unterschiedlichen Materialien Nur so macht man wirkliche Erfahrung durch Probieren und Testen Ein Beispiel hier f r w re da der Facharbeiter 20 bis 30 Werkzeuge zur freien Auswahl an seiner Maschine stehen hat und diese nach Belieben verwenden kann 4 Oft sind es bestimmte Ereignisse die beim Testen oder auch beim normalen Vorgehen unvorhergesehen auftreten die im Ged chtnis blei ben an die man sich erinnert und aus denen sich Erfahrungswerte erge ben Typisch hierf r etwa die Schilderung Die Erfahrung
238. rfahren gestal tet sind Ein solches Verfahren zielt idealtypisch darauf ab da von den Arbeitskr ften ebenso wie an der konventionellen Maschine die Bear beitungsvorg nge nacheinander manuell durchgef hrt werden und auf diese Weise zugleich automatisch ein Programm erstellt wird 2 Nach unseren Befunden wird ein Record Playback Verfahren an der CNC Maschine von den Arbeitskr ften jedoch eher skeptisch und ableh nend beurteilt nur bei bestimmten Arbeitsprozessen wird es als vorteilhaft eingesch tzt Damit r ckt ins Blickfeld da Unterschiede zwischen kon ventionellen Maschinen und CNC gesteuerten Maschinen nicht nur auf das Programmieren zielen sondern die gesamte Steuerungstechnik und Arbeitsweise der Maschine umgreifen Ablehnend und skeptisch wird auch ein Verfahren beurteilt bei dem je weils ein Bearbeitungsschritt programmiert und dieser vor der Program mierung des n chsten Schritts unmittelbar an der Maschine abgefahren wird Auch hier zeigt sich da ein solches schrittweises Vorgehen das ebenfalls eine hohe hnlichkeit zu einem Schritt f r Schritt Vorgehen an konventionellen Maschinen aufweist der Arbeitsweise an der CNC ge steuerten Maschine offenbar nicht entspricht 3 Eine genauere Betrachtung zeigt da ein solches Vorgehen an CNC Maschinen nicht v llig zur ckgedr ngt oder ersetzt wird es wird aber von den Arbeitskr ften in einer anderen Form als an konventionellen Maschi nen entwickel
239. rgangsradien oder Tangentenschnittpunkten 121 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Ein werkstattnaher Programmierplatz sollte durch geeignete Datenbank strukturen verbunden mit Suchalgorithmen die M glichkeit er ffnen Bi bliotheken aus bereits erstellten Programmen anzulegen Solche Pro grammbibliotheken erleichtern die Programmierung hnlicher Teilespek tren und k nnen als Nachschlagewerk verwandter Verfahrstrategien Ver wendung finden Ferner sollten neben den Werkzeug Werkstoff und Spannzeugdateien auch Textdateien anlegbar sein und verwaltet werden k nnen um spezifische Arbeitsabl ufe abspeichern und abrufen zu k n nen 10 Proze transparenz Unter dem Kriterium der Proze transparenz sind verschiedene technische M glichkeiten der Unterst tzung von Proze r ckmeldungen zusammen fa t Dazu geh rt die sensorische bzw me technische Erfassung von Pro ze parametern wie Temperaturver nderungen Drehmomente an dem Hauptantrieb und den Nebenantrieben laufende Erfassung des Werk zeugverschlei es die visuelle Kontrolle des Bearbeitungsprozesses ber synchrone Simulation oder besser noch vorlaufende Simulation w h rend der automatischen Bearbeitung direkte visuelle Kontrolle w hrend des satzweisen Einfahrens von Programmen sowie Maschinenverkapse lungen die zwar den erforderlichen Sicherheitsstandards gen gen aber zugleich akustische R ckmeldungen erm glichen Diese k nnten au
240. riffen an dem mehrere ingenieurwissenschaftliche technische und arbeitswissenschaftlich orientierte Institute beteiligt sind 4 Zur Diskussion und Entwicklung facharbeitergerechter Programmierverfahren und Steuerungstechniken vgl die Einleitung zu diesem Band 16 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN fahren und Steuerungstechniken die zur Erleichterung des Programmie rers in der Werkstatt entwickelt wurden beurteilt und Perspektiven f r weitere Entwicklungen aufgezeigt 2 Schon die vorangegangenen Untersuchungen zeigten nachdr cklich da es hierbei nicht nur um eine bertragung traditioneller Formen des Erfahrungswissens und eines hierdurch geleiteten Arbeitshandelns wie es in der konventionellen Fertigung zur Anwendung kommt gehen konnte bzw durfte Herauszufinden war vielmehr in welcher Weise auch bei Werkstattprogrammierung von den Arbeitskr ften Erfahrungswissen alter und neuer Art angewendet wird und welche Arbeitspraktiken hierzu ent wickelt werden d h notwendig sind Die Kriterien f r die Beurteilung von Programmierverfahren und Steuerungen wurden somit in dieser Untersu chung nicht von au en herangetragen oder abstrakt entwickelt sondern wurden im Verlauf der empirischen Erhebungen schrittweise erarbeitet und pr zisiert 3 In die neue weiterf hrende Untersuchung wurden sieben unterschied liche Programmierverfahren bzw Steuerungen f r Dreh und Fr sbearbei tung einbezoge
241. rolle schon w hrend des Programmierens m glich ist Ist das Programm erstellt kann der Bearbeitungsproze am Bildschirm simuliert werden Dabei wird das Rohteilwerkst ck Schritt f r Schritt ab getragen bis die Fertigteilkontur entstanden ist Bei der Simulation kann das Werkzeug sichtbar oder unsichtbar sein Systeme die auch das Werk zeug im Einsatz darstellen sind komfortabler und die Darstellung des 112 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Werkzeuges wirkt sich sicherheitserh hend aus beispielsweise wenn be reits bei der Simulation unn tige oder gef hrliche Verfahrwege erkennbar sind Dreidimensionale 3D Darstellungen entsprechen den menschlichen Sehgewohnheiten Die bekannte Dreiseitenansicht einer technischen Zeichnung braucht vom Benutzer nicht erst kognitiv in ein Raummodell umgewandelt zu werden das seiner Realit tserfahrung entspricht Wenn das dreidimensionale Bild auch gedreht werden kann besteht die M glichkeit die programmierte Kontur visuell zu berpr fen Dreidimen sionale Darstellungen insbesondere bewegliche erfordern aber einen ho hen Programmieraufwand zur Erstellung des in der Steuerung implemen tierten Programmiersystems sowie umfangreiche Rechnerkapazit ten Speicherplatz und Rechengeschwindigkeit Neben der Rotation des 3D Bildes erm glicht die Lupenfunktion Ausschnitte aus dem Werkst ck ver gr ert darzustellen z B um die berg nge von gekr mmten in gerade
242. roogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN CNC Drehmaschinensteuerungen f r die Werkstattprogrammierung 4 2 2 5 5 8 8 j ja EM ur n nein 14151512127 r o gt 5 5 5 2 A in Vorbereitung 2 1412 518 Sj 9 3 lt lt variabel 515 2 2 amp 5161 z Leerfeld keine Angabe 2158 IE Ie1818 21 616 tag m 8 Steuerungshersteller Stauerung ZI 2 I82 43 gt 578515 5 2 ER EHER ER EN ER EN CHEN EN e e e e BESTE ER ER EN CR EN CH CO IN BE EN EN EHE REN has fi is hen fe feo fe hr CO EN EN ER CN DEN EN EN CH IN BER EN EN EN CH CHEN CH EBENEN ENENCNEN rasen EN ER ER ENER EN ENER BNENENENERER FREE ER EN EN EN EN EN ER gt ES I CO EN CHEN EN EHEN CH BEN EN EN Da I Ca DE ER I BI CO ER ER EN EN EIER CH EHER EN ER EN EN EN EN EN nn I EN ER EN EN EN EN EN EN EN EN EN EHEN CH ERER EN ENERCHEN EHEN EN CH EN EHER EN CH ER ER FR ER EN CH CO EN CHEN ER EN
243. rplatz bzw mit einem maschinenungebundenen Program mierger t vorgenommen wird und ob sie vom jeweiligen Maschinenbe diener oder von anderem Werkstattpersonal wie Einrichter Vorarbeiter Meister durchgef hrt wird bernimmt der Maschinenbediener die Pro grammieraufgabe entweder an seiner Maschine selbst oder auch etwa im 159 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN T tigkeitswechsel an einem Programmierplatz in der Werkstatt wird auch von Bedienerprogrammierung gesprochen vgl Schulte 1986 Inwieweit hat sich nun das Modell Werkstattprogrammierung mit dem immer breiter werdenden Einsatz von CNC Maschinen durchgesetzt In wieweit setzen Betriebe vollst ndig oder nur partiell auf diese Form der Arbeitsorganisation Welche Arbeitskr ftegruppen werden mit der Pro grammieraufgabe betraut Zur Beantwortung solcher und hnlicher Fragen ergeben sich einige An haltspunkte aus den Ergebnissen einer 1986 87 in der Investitionsg terin dustrie der Bundesrepublik Deutschland durchgef hrten Betriebserhe bung 3 Weite Verbreitung der CNC Technik Mitte der 80er Jahre Sieht man von Systemen in B ro und Verwaltung ab und konzentriert sich auf die Fertigung so sind CNC Maschinen in der Industrie die am weite sten verbreitete Computertechnik oder einzelne CIM Komponente CNC Maschinen werden von sehr viel mehr Betrieben genutzt als etwa die viel diskutierte Robotertechnik Etwa 45 der Betriebe der Inves
244. s generell abzulehnen Eindeutig positive Effekte ergeben sich f r die Arbeitskr fte bei gro en Teilen mit einfachen Konturen und ver gleichsweise langen Bearbeitungszeiten Die grunds tzliche M glichkeit ein solches Verfahren je nach Bedarf zu nutzen ist in dieser Perspektive in jedem Fall zu bef rworten Gleichwohl bleibt festzuhalten da zumindest beim gegenw rtigen Stand der Entwicklung die Anwendung eines Record Playback Verfahrens un befriedigend ist Die M glichkeit hier hnlich wie in der konventionellen Fertigung durch eine manuelle Steuerung verfahren zu k nnen und schrittweise die Bearbeitungsvorg nge durchzuf hren ist nur begrenzt nutzbar Die manuelle Steuerung unterscheidet sich teils erheblich von der 40 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Steuerung der Bearbeitungsvorg nge der konventionellen Fertigung d h es werden teils hnliche Vorgehensweisen von den Arbeitskr ften gefordert wie beim Programmieren Der wesentliche Vorteil eines Re cord Playback Verfahrens so wie es gegenw rtig entwickelt ist beruht daher nicht darauf da hnlich wie in der konventionellen Fertigung handwerkliches Geschick das Gesp r in den H nden etc angewendet werden kann sondern er besteht prim r in einer eher schrittweisen Pro grammierung die weitgehend parallel zur bzw unmittelbar verbunden mit der Durchf hrung der konkreten Bearbeitungsprozesse stattfindet Dies wird aber von den A
245. s insge samt beruhen Als charakteristische Merkmale des Arbeitshandelns wur den u a herausgestellt Die sinnliche Erfahrung erfolgt zumeist ber meh Sinnesorgane gleichzeitig d h sowohl ber Sehen H ren und Grei fen Eine gro e Rolle spielt dabei die Wahrnehmung von Informationen ber Materialeigenschaften und Bearbeitungsvorg nge die sich nicht pr zise und exakt messen lassen So berpr fen und erkennen Facharbeiter z B am Ger usch der Maschine ob Fehler oder St rungen auftreten was jedoch von den Arbeitskr ften im einzelnen geh rt wird und woran man St rungen genau erkennt l t sich nicht allgemein g ltig und objektiv be schreiben Bei der akustischen visuellen und taktilen Wahrnehmung kommt es vor allem darauf an Materialeigenschaften und Ver nderungen im Bearbeitungsablauf nicht nur zu registrieren sondern auch zu sp ren bzw zu ersp ren Kritische Ereignisse bahnen sich an Entsprechend mu man sich z B in das Ger usch einer Maschine hineinh ren Eine solche sinnliche Wahrnehmung beruht auf einem besonderen Umgang mit Maschinen und Material Betont wird von Facharbeitern da man Schritt f r Schritt vorgehen und jeweils die Reaktionen des Materials und der Maschine abwarten mu Dabei mu man sich auch auf die Ma schine einlassen und sich einf hlen Es ist notwendig die Vorg nge an den Maschine subjektiv nachzuvollziehen in den Worten eines Facharbei ters Das ist so
246. satzf lle passende selektive L sungen be kannt und auch erprobt So sind f r ein spezielles Werkzeug Werkst ck und einen bestimmten Sensor wohl Vergleichssignale Signalverlauf oder Frequenzgang bekannt Jedoch zeichnen sich bei der Vielzahl von Werk zeugen der hohen Variantenzahl von Werkst cken Materialien und Be arbeitungsroutinen sowie den m glichen Sensortypen bei gleichzeitig ho her Innovationsrate auf diesen Gebieten in naher Zukunft keine maschi nen bzw proze unabh ngigen Universall sungen ab Erschwerend f r die Signalanalyse wirken sich insbesondere die Abh n gigkeit des Sensorsignals vom Sensorort gegen ber dem Werkst ck bei der Komplett bzw R ckseitenbearbeitung die Summenwirkung von 1 gnalen bei Mehrachsbearbeitung und simultan arbeitenden Werkzeugen oder Signalfehler infolge Metallstaub Sp nen Reibungselektrizit t oder W rme bzw allgemeine Drifteinfl sse aus Letztlich erschweren selten oder erstmalig auftretende berlagerte oder hnlich erscheinende aber aus anderen Ursachen herr hrende Proze signale die dynamische Echt zeit berwachung im Automatikbetrieb Denn der Vergleich mit bekannten Parametern ergibt kaum eindeutige Aussagen und die nur kurzen Lern phasen des berwachungssystems ergeben keine statistisch abgesicherte Vergleichsbasis Letztlich ist damit die Definition von Toleranz und Grenzwerten als Beitrag f r die wissensbasierte Real time Diagnose der NC Technik wenig abge
247. sch tzt Sie ist zwar kein Ersatz f r die unmittelbare visuelle Wahrnehmung der Bearbei tungsvorg nge und wird in dieser Weise auch nicht genutzt Sie kann je doch bei eingeschr nktem Sichtkontakt eine Hilfe sein mit der man sich bei akustisch festgestellten Abweichungen ber den Stand der Bear beitung orientiert bzw vergewissert d Konsequenzen f r die Gestaltung von Programmierverfahren und Steuerungen 1 Sowohl beim Einfahren als auch beim Automatikbetrieb sind ma nuelle Eingriffe ebenso wie die unmittelbare visuelle und akustische Wahrnehmung der Bearbeitungsvorg nge an den Maschinen f r die Ar beitskr fte unverzichtbar Bei den bisherigen Bem hungen facharbeiter gerechte Programmierverfahren und Steuerungssysteme zu entwickeln wird hierauf jedoch eher nur am Rande eingegangen In der Praxis beste 88 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN hen aber gerade hier Gestaltungserfordernisse es besteht die Gefahr da in der weiteren Entwicklung die schon jetzt bestehenden Einschr nkungen und Behinderungen eher weiter verst rkt denn abgebaut werden Einer der eingeschlagenen L sungswege ist der Versuch die Anforderungen an menschliche berwachung und Eingriffe weiter zu reduzieren so z B durch die Weiterentwicklung der Sensortechnik zur automatischen Feh lerkontrolle Werkzeugbruch etc Es soll an dieser Stelle keine Grund satzdebatte ber die technische Machbarkeit oder konomisch
248. sche Entwick lungen der NC Technik entstehen die zur Verbesserung der mittelbaren Proze verfolgung durch den Benutzer beitragen In Erg nzung zu bew hr ten Leistungsmerkmalen der automatischen Proze regelung kann dies den Beitrag des Erfahrungswissens zur Proze regulation und Sicherung der Produktion f rdern 2 Kontroll und Einflu m glichkeiten im Bearbeitungsproze a Transparenz realer Proze abl ufe 1 Die Durchschaubarkeit des Bearbeitungsprozesses und seine Regula tion werden in dem Ma e wie die unmittelbare Proze zug nglichkeit er schwert ist von den technischen Leistungsmerkmalen der Proze instru mentierung bestimmt Zus tzlich zur Diskrepanz sinnlicher Wahrneh mungspotentiale und den sensortechnischen M glichkeiten wie bereits bisher erl utert h ngt die Durchschaubarkeit realer ProzeBabl ufe auch von den Leistungsmerkmalen des NC Systems selbst d h dessen Struktur und den bertragungseigenschaften seiner Komponenten ab Bei der Gegen berstellung der Informationsfl sse die von der NC Steue rung in die Bearbeitungsmaschine hineinf hren und denen die vom Pro ze ausgehend hin zum Benutzer gelangen besteht ein erhebliches Mi verh ltnis Ma gebliche Bedeutung erlangt dabei die Sensorik die 2 se parate und spezielle Auswertelektronik sowie die speicherprogrammier bare und NC Steuerung im Sinne eines sogenannten bottle neck W hrend in die Maschine hinein der bin re und numerische Daten
249. schritte gezielt gesteigert werden Allerdings werden die hier angesprochenen Probleme damit keineswegs beseitigt wenn die Sicherung facharbeitergerechter Erfahrungs und Regulierungsm glichkeiten an CNC Maschinen nicht gegeben ist Auch selbst erstellte Programme m s sen beim Einfahren optimiert werden ebenso k nnen im Automatikbe trieb in gleicher Weise wie bei AV Programmierung unvorhersehbare St rungen auftreten 32 Ausf hrlich dargestellt ist dies z B in der Untersuchung von B hle Milkau 1988 insbes Kapitel IV zahlreiche und sehr anschauliche Hinweise hierauf fin den sich ferner in der Untersuchung von Witt u a 1988 insbes S 91 ff vgl auch Wiendahl Springer 1986 75 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die bislang entwickelten Programmierverfahren und Steuerungen bezie hen sich bestenfalls punktuell hierauf Die Fragen zur sinnlichen Wahr nehmung der Bearbeitungsprozesse sind bislang kaum ein Ansatzpunkt f r gezielte technische Entwicklungen gewesen Im folgenden soll die taktile manuelle Beeinflussung und Wahrnehmung ebenso wie die visuelle und akustische Wahrnehmung der Proze abl ufe nochmals etwas genauer um rissen werden um derartigen Fragen nachzugehen Zu unterscheiden ist dabei jeweils zwischen dem eigentlichen Handbetrieb ohne Programm oder zur Programmerzeugung dem Einfahren und dem sog Automatik betrieb a Manuelle Steuerung und Kontrolle 1 Wichtige Unterschiede z
250. sen damit die erprobten Handlungsabl ufe direkt auf die reale CNC Steuerung bertragen werden k nnen An schriftlichen Unterlagen sollten erwachsenengerechte anf ngerorien tierte Materialien vorhanden sein Dazu geh rt auch eine genaue Steue rungsbeschreibung Lernerfolgskontrollen in Form von zu l senden bun gen oder zu beantwortenden Fragen z hlen ebenso dazu wie program mierte Unterweisungen unter denen bungsbeispiele mit speziell zu ver deutlichenden Problemstellungen verstanden werden Andere Hersteller erproben die theoretischen Lerninhalte direkt an den Maschinen Dies ist zwar aufwendiger und kostenintensiver f rdert aber die reale Umsetzung des erlernten Wissens in praktisches Handeln Zur Aktualisierung von gelerntem Wissen bieten einige CNC Steuerungen Demonstrationsprogramme an an denen sich der Benutzer w hrend der Einarbeitungsphase im Betrieb orientieren kann Sie werden aber auch schon w hrend der Schulung eingesetzt um deren Nutzen sp ter zu erh hen b Einarbeitungshilfen Nach der Einf hrungsschulung m ssen dem Benutzer weitere Hilfen an geboten werden w hrend er sich in die Handhabung der Steuerung einar beitet Das Benutzerhandbuch sollte zwei Funktionen erf llen Dem un ge bten Benutzer sollte es ausf hrliche Informationen ber die Steuerung und deren Programmierung bieten Den ge bten Benutzer sollte es als Nachschlagewerk schnell an seine Fragestellung heranf hren Dieser zwei fac
251. sichert oder nur in besonderen F llen zutreffend KfK 1988 191 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN d Perspektiven der Proze beherrschung 1 Die Reduktion von Komplexit t bei der sensorischen Transformation des realen Proze ablaufes infolge der technisch wirtschaftlichen Be grenztheit der Proze instrumentierung macht determinierbare Proze phasen beschreibbar und einer automatischen Regelung bzw Adaption durch das NC System zug nglich In Datenbanken archivierte typische Frequenzg nge unterst tzen dazu als Vergleichsdaten bzw Frequenzgang Normale die NC berwachungselektronik Damit wird in naher Zukunft ein zus tzliches wenn auch nicht universelles Leistungsmerkmal der NC Technik als Beitrag zur Real time Sicherung der spanabhebenden Bear beitung im Sinne automatisierter Proze beherrschung verf gbar sein Ein weitergehender Beitrag hin zur vollst ndigen Proze beherrschung wird allerdings aus der analytischen Fortf hrung bisheriger technischer L sungskonzepte allein kaum zu erwarten sein dies begr ndet sich einer seits aus den dargelegten Schwierigkeiten bei der Realisierung technisch wirtschaftlicher Universall sungen Andererseits setzen die Netz und Prozessorleistungen heutiger NC Technik in Verbindung mit den Echt zeitanforderungen der Fertigung praktische Grenzen hinsichtlich der Al gorithmierung detaillierter theoretischer Proze modelle 2 Bei den gegenw rtigen fertigungstechn
252. skosten bei technischen Innova tionen reduzieren die technische Verf gbarkeit der Systeme im Normal betrieb erh hen die Flexiblit t der Systemnutzung ausweiten wenn fach lich qualifizierte mit den jeweiligen Besonderheiten der Anlagen und der dort laufenden Prozesse vertraute Arbeitskr fte zum Einsatz kommen v Behr K hler 1988 7 Umfassendere arbeitspolitische Strategien zur Sicherung qualifizierter Produktionsarbeit setzen daher nicht nur auf das Element Werkstattpro grammierung sondern beziehen neben der Maschinenbedienung und berwachung Funktionen der Produktionsplanung und steuerung der Werkzeugvorbereitung der Instandhaltung und Systempflege usw mit ein Solche Konzepte m ssen allerdings gleichzeitig gew hrleisten ber Tech nikauswahl Arbeitsorganisation Entlohnung etc auch langfristig ausrei chend attraktive Arbeitsbedingungen f r entsprechend qualifiziertes Per sonal zu bieten In vielen F llen erfordert dies eine arbeitsorganisatorische Strukturinnovation die sich etwa an Leitvorstellungen wie qualifizierter Gruppenarbeit orientiert und eine weitgehende R cknahme hierarchi scher funktionaler und fachlicher Arbeitsteilung bei Betonung kooperati ver und ganzheitlicher Arbeitsvollz ge bedeutet 183 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN lt f r Forschung Johannes D nnwald Proze
253. swissen wird nicht nur f r die Optimierung und ggf Korrektur von Programmen genutzt es geht auch in die Erstellung neuer Programme ein Schlie lich ist das Einfahren auch eine wichtige Grundlage f r die Ent wicklung eines sicheren Umgangs mit der Maschine und eines entspre chenden Vertrauens in die Technik Typisch hierf r die Aussage Die Sicherheit an der Maschine habe ich dadurch bekommen da ich die Pro gramme Satz f r Satz fahre 5 Ber cksichtigt man diese Bedeutung des Einfahrens k nnte die Ver mutung entstehen da m glicherweise ein schrittweises Programmieren bei dem jeweils ein Arbeitsschritt wenn er programmiert ist unmittelbar an der Maschine berpr ft wird der geschilderten Arbeitsweise eher ent spricht bzw g nstiger w re als wenn zun chst das Programm komplett erstellt und dann erst empirisch berpr ft wird Nach unseren Befun den trifft dies jedoch aus der Sicht der Facharbeiter nicht zu Typisch ist hier die Einsch tzung Ein schrittweises Erstellen der Programme also jeweils einen Schritt programmieren und dann an der Maschine testen ist nicht gut Und ebenso typisch ist die Begr ndung Es ist besser erst das Programm zu erstellen und dann das Programm insgesamt zu testen erst die Theorie dann die Praxis 6 Ausschlaggebend f r die Vorgehensweise der Facharbeiter ist da das Programmieren als ein in sich zusammenh ngender Arbeitsablauf betrach tet wird Sein gemeinsam
254. t der Verwendung dieses Dokuments erkennen Sie die Nutzungsbedingungen an gesis Leibniz Institut f r Sozialwissenschaften Terms of use This document is made available under Deposit Licence No Redistribution no modifications We grant a non exclusive non transferable individual and limited right to using this document This document is solely intended for your personal non commercial use All of the copies of this documents must retain all copyright information and other information regarding legal protection You are not allowed to alter this document in any way to copy it for public or commercial purposes to exhibit the document in public to perform distribute or otherwise use the document public By using this particular document you accept the above stated conditions of use Mitglied der Leibniz Gemeinschaft 4 Helmuth Rose Programmieren in der Werkstatt Perspektiven f r Facharbeit mit CNC Maschinen Mit Beitr gen von Fritz B hle Johannes D nnwald Thomas Hoffmann Hans Martin Christoph Nuber Helmuth Rose und Rainer Schultz Wild Campus Verlag Frankfurt New York Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die konzeptionelle Aufbereitung des hier vorgelegten Sammelbandes erfolgte im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 333 Entwicklungs perspektiven von Arbeit Teilprojekt A 2 CIP Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Programmieren in der Werkstatt Perspektiv
255. t es n tig drei bis vier Ta sten zu dr cken Dieses Problem stellt sich auch dann wenn nur ein Handrad verf gbar ist das mit Mehrfachfunktionen belegt wird Sehr an 79 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN schaulich und mit gewissem Nachdruck wird in der folgenden Schilderung dargestellt weshalb ein solches Vorgehen als umst ndlich und zeitraubend eingesch tzt wird ber den Editor rufe ich das Programm auf das ge n dert werden soll In dem entsprechenden Programm m chte ich jetzt den Vorschub ndern In der Technologiezeile rufe ich die Schnittgeschwin digkeit ab Ich rufe den entsprechenden Satz auf und gebe die Taste n derung ein Das Programm fragt mich was ge ndert werden soll und ich positioniere den Cursor auf das Wort Vorschub Nach Erscheinen des Wortes Vorschub kann ich die Technologiedatenver nderung vollziehen den verschiedenen Schritten mu stets die Taste Best tigung ge dr ckt werden Es ist nicht m glich direkt den Vorschub zu ndern man mu stets durchbl ttern Der direkte Zugriff auf die Maschine ist f r die Facharbeiter eine wichtige Komponente um sich im Umgang mit der Maschine sicher zu f hlen und der Ohnmacht gegen ber den programmgesteuerten Abl ufen entgegen zuwirken Auf diesem Hintergrund erweisen sich eindeutige Zuordnungen zu grundlegenden Maschinenfunktionen nicht nur als weniger umst nd lich sie sind auch wichtige Grundlage
256. t und praktiziert Im einzelnen stellen sich die hier angespro 10 Siehe hierzu ausf hrlich auch B hle Milkau 1988 S 104 ff 11 zu dieser Diskussion z B Blum 1987 29 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN chenen Merkmale der Arbeit CNC gesteuerten Maschinen bei Werk stattprogrammierung wie folgt dar a Beurteilung des Record Playback Verfahrens 1 Bei der skeptischen Beurteilung des Record Playback Verfahrens durch Facharbeiter ist ein Hauptargument Mit dem Programmieren da geht es einfacher Das manuelle Arbeiten mit der Maschine wie es der konventionellen Fertigung entspricht wird von den Arbeitskr ften im Vergleich zum Programmieren als umst ndlich und aufwendig angesehen Typisch die Aussage Ein solches Verfahren finde ich viel zu aufwendig da mu ich wieder alles mit der Hand machen mit meinem Wissen geht das am Computer schneller Sehr pointiert aber durchaus entsprechend den hier vorgetragenen Argumenten wurde z B das Record Playback Verfahren als ausschlie liche Vorgehensweise beim Programmieren wie ein Zur ck in die Steinzeit eingesch tzt 2 Solche dezidierten Einsch tzungen finden sich allerdings nur dort wo es sich um die Herstellung kleinerer Teile mit komplizierten Konturen und engen Toleranzen handelt oder die Programmier ebenso wie die Be arbeitungszeiten vergleichsweise gering sind ca 15 Min Bei gro en Teilen mit einfachen Konturen und vergleichsw
257. te vorgeschlagen die er best tigen oder berschreiben kann Im Gegensatz dazu sind Schneidenradiuskompensation Fr serradiuskom pensation Optimierung der Bahngeschwindigkeit Ermittlung von ber gangskreisen und St rgr enerfassung vollautomatische Regelungen Die St rgr Benkompensationsm glichkeit und die Abbruchroutinen bieten dem Benutzer Arbeitsfortsetzungsstrategien an die von ihm initiiert wer den m ssen Die Plausibilit tspr fung ist wiederum eine automatische Hilfe wobei die resultierenden Informationen ber Programmierfehler z B Schruppen im Eilgang vom Benutzer mit Hilfe seiner fachlichen Kenntnisse interpretiert und korrigiert werden m ssen Geometriepro grammierung auf der Basis von Grundtypen von Teilefamilien die ledig lich modifiziert und parametrisiert werden ist eine weitere Programmier 107 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN hilfe die jedoch ein gegebenes betriebliches Teilespektrum anpa bar sein mu Dem Anwender mu es m glich sein f r seine Produkte typi sche Teilekonturen zu implementieren Dar ber hinaus sollte es leicht m glich sein weitere Teilegrundtypen und Konturelemente als Makros zu definieren um sie jederzeit verf gbar zu haben d Eingabemodus Die Benutzerf hrung sollte verst ndlich und in der jeweiligen Landesspra che erfolgen Werden Abk rzungen verwandt so sollten sie selbsterkl rend wirken Mnemotechnik beispielsweise VOR f
258. tellen von Senso rik und speicherprogrammierbarer Steuerung sowie zwischen dieser und der NC Steuerung Des weiteren z hlen dazu die Zustandsdarstellungen der Maschinenfunktionen der SPS und der NC Steuerungen Analog der Formulierung von Beschreibungsobjekten des realen Bearbeitungsprozes ses w re eine Systematisierung m glicher Darstellungsobjekte f r den NC Benutzer vorteilhaft 4 Jedoch wird die Bildung einer allgemeinen Kategorie von Darstel lungsformen f r Beschreibungsobjekte von Proze und NC System f r un terschiedliche Benutzer hinsichtlich ihrer Aufgaben und Vorkenntnisse durch im wesentlichen zwei technische Entwicklungen erschwert Zum einen erg nzen separate Spezial Komponenten f r verschiedene Steuerungs und berwachungsaufgaben die vorhandenen Kompo nenten der NC Technik mit Zusatzfunktionen nach herstellerindivi duellen Spezifikationen Die Integration solcher erweiterten Lei stungsmerkmale in die NC Technik kann hier der Herausbildung ma schinenabh ngiger zus tzlicher Speziall sungen entgegenwirken Da mit driften jedoch die Spezifikationen bei der Schnittstellendefinition So geht der Trend schon heute in die Richtung eigenst ndiger Kom ponentenentwicklung der Sensorik SPS CNC und diverser BUS bzw _ Koppelsysteme Nur als Beispiel seien hier genannt sogenannte intel ligente Sensoren mit Me daten Vorverarbeitung und digitaler BUS f higer Schnittstelle des Sensor Subsystems der Herausl sung
259. ter der auch das Programmieren mit Geometrieeingaben kennt Das bekr ftigt auch ein anderer Facharbei ter Programmiere ich im DIN Satz so habe ich den Verlauf w hrend des Programmierens bereits vor Augen Ich bedenke dann zweierlei Dinge zum einen was macht die Maschine und zum anderen wie sieht bzw mu 45 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN das Werkst ck wenn es fertig ist aussehen DIN Satz Programmierung ist ein zusammenh ngendes Programmieren Im gleichen Sinne erl utert ein weiterer Facharbeiter Ich halte das DIN Programmieren f r besser da ich hierbei direkt eingeben kann ohne viel zu bl ttern Ich stelle mir bei DIN schon im Kopf vor was zu machen ist Da brauche ich auch keine Vorgabenbilder beispielsweise Masken zur Werkzeugauswahl 4 Die Ein bungszeit in das Programmieren nach dem DIN Satz Verfah ren wird erleichtert je mehr zus tzliche Funktionen durch die Steuerung bernommen werden beispielsweise Berechnungen und Aufruf von Zy klen Sie kann erheblich gesenkt werden durch men gesteuertes Pro grammieren bei dem im Klartext Abfragen erfolgen aus denen sich die Steuerung den DIN Satz ermittelt den der Facharbeiter aber verstehen mu Allerdings wird das men gesteuerte Programmieren im DIN Satz bei den in unsere Untersuchung einbezogenen Systemen h ufig als zu auf wendig angesehen Dazu die Facharbeiter Die Bl tterei ist umst ndlich Die Codierung ist un bersichtlic
260. terne Programmierer z B vergessen in sein Programm die Wasserzufuhr das K hlwasser zu programmieren Oder ich sollte 15 schwenken was aber an meiner Maschine nicht geht da sie einen maximalen Schwenkbereich von 14 hat Wenn ich selbst program miere wei ich was ich tue und wei was an der Maschine m glich ist Bemerkenswert ist da von Facharbeitern nicht nur die besonderen Kenntnisse des Materials der Materialbearbeitung und der Werkzeuge angef hrt werden sondern gerade auch die besonderen Kenntnisse der Maschinen Charakteristisch f r diesen Sachverhalt stehen die folgenden zwei Beschreibungen Die Maschine zu kennen zu wissen wie sie auf was reagiert welche Schwachstellen sie hat ist f r mich das Wichtigste Nur dann kann ich ein ideales Programm erstellen Und Da nicht jede Ma schine genau gleich ist bekomme ich ber die Erfahrung an der Maschine auch ihre Schwachstellen mit Ich wende dann einen Trick an um diese Schwachstellen der Maschine zu umgehen Diese Erfahrung flie t in die Erstellung eines Programms mit ein Das ist wichtig zu betonen Auch der gleiche Maschinentyp reagiert anders So hat sich z B bei meiner Ma schine durch einen Crash die X Achse ver ndert Darauf mu ich dann entsprechend eingehen und anders programmieren Hierauf kann ich z B keine R cksicht nehmen wenn ich ein Programm aus der externen Pro grammierung erhalte Auch wei der externe Programmierer nichts von solchen Details
261. tersuchte sind gr ere Betriebe gegen ber der Grundgesamtheit stark berrepr sentiert Teilweise begr ndet sich dies dar aus da die Nutzung dieser Technik damals noch st rker als heute vor allem eine Dom ne von gr eren Betrieben war 163 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Einsatz von Werkstattprogrammierung nach Branchen und Betriebsgr e in der Betriebe mit CNC Maschinen Investitionsg terindustrie IG der BRD N 490 gewichtet Betriebsgr e Besch ftigtenzahl 49 50 10 200 500 99 199 499 999 Maschinenbau Elektrotechnik EBM Waren Stahlbau etc sonstige IG gesamte IG Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1990 Ein Teil der zunehmenden Diffusion von Werkstattprogrammierung l t sich sicherlich damit erkl ren da diese Form der Programmerstellung vor allem beim Einstieg in die CNC Technik f r die Betriebe attraktiv ist Der Aufwand f r die Einrichtung von B roprogrammierung ist relativ hoch und wird oft als nicht angesehen wenn nur eine oder we nige auch in der Werkstatt programmierbare Maschinen im Einsatz sind Nach den Daten der Betriebserhebung 1986 87 hat sich seit Mitte der 70 Jahre Werkstattprogrammierung jedoch deutlich schneller ausgebrei tet als der Ersteinstieg in die CNC Technik Bild 3 Ganz offensichtlich haben daher seit Ende der 70er Anfang der 80er Jahre zahlreiche Be triebe Werkstattprogrammieru
262. teue rungen im Vergleich Eigenschaften von CNC Steuerungen zur Fr sbearbei tung In CIM Praxis August 1989 Kern Horst Schumann Michael Das Ende der Arbeitsteilung Rationalisierung in der industriellen Produktion M nchen 1984 KfK Projekttr ger Fertigungstechnik Hrsg Sicherung des spanabhebenden Bear beitungsprozesses Tagungsband zur Zwischenpr sentation des Verbundprojek tes am 28 4 1988 Karlsruhe 1988 KfK Projekttr ger Fertigungstechnik Hrsg Werkstattorientierte Programmier verfahren WOP Tagungsband zur Abschlu pr sentation am 17 18 5 1988 Karlsruhe 1988a Kief Hans B Mehr Vorteile durch Werkstattprogrammierung In Technische Rundschau Heft 38 1988 Kief Hans B NC CNC Handbuch 1989 Michelstadt 1989 Krogoll Tillmann Pohl Wolfgang Wanner Claudia Benutzerfreundliche CNC Programmiersysteme contra Qualifizierung In Humane Produktion Heft 4 1986 Kunkel Wolfgang Der Stellenwert der Simulation in der CNC Aus und Weiterbil dung In TIBB Heft 1 1989 200 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Lay Gunter Boffo Monika Lemmermeier Lothar Die Beurteilung der Wirt schaftlichkeit von CNC Drehmaschinen unter organisatorischen Gesichtspunk ten Forschungsbericht KfK PFT 72 Karlsruhe September 1983 Lay Gunter Boffo Monika Fix Stern Jutta Lemmermeier Lothar Handlungsan leitung zum Einsatz von CNC Drehmaschinen RKW Eschborn Januar 1986
263. tisch und eher ambivalent wur den dagegen Verfahren beurteilt bei denen das Programmiersystem Vor schl ge macht aus denen ausgew hlt bzw die abgelehnt oder modifiziert werden k nnen Solche Vorschl ge schr nken zwar die individuelle Ar beitsweise nicht grunds tzlich ein sie werden von den Facharbeitern aber als berfl ssig und teilweise auch als Behinderung angesehen da es f r sie einfacher ist ihre Vorstellungen direkt einzugeben Solche Einsch tzun gen finden sich am ausgepr gtesten bei Facharbeitern die bereits Erfah rungen an der CNC Maschine und im Programmieren haben 3 Des weiteren wurde auf Einschr nkungen hingewiesen die sich bei Programmiersystemen ergeben die einerseits zwar mit einer Reihe von sog Programmierunterst tzungen durch Dialogverfahren mit Grafik oder Klartext ausgestattet sind die andererseits aber in ihrer Leistungsf higkeit beschr nkt sind Exemplarisch hierf r die Aussage Man mu wissen was kann die X Es gibt Dinge da kann man tagelang rummachen die gehen nicht Als Beispiel wird angef hrt da ein Einstich mit dem X Verfah ren l nger und schwieriger und mit gro en Fehlerquellen verbunden ist Entsprechend hat man hiermit schlechte Erfahrungen gemacht Positiv 22 Vorschl ge der hier angesprochenen Art z B hinsichtlich der g nstigsten Werk zeugform des abzuspanenden Bereichs am Werkst ck sowie An und Abfahrbe wegungen sind z B Bestandteil der Traub IPS Steuerung
264. titionsg terindustrie der BRD recht unterschied lich So stellen Facharbeiter etwa im Maschinenbau in dem CNC Einsatz be sonders weit verbreitet ist die gr te Belegschaftsgruppe Im Durchschnitt der Betriebe geh ren hier etwa 40 der Besch ftigten einschlie lich Auszubildende zu dieser Besch ftigtenkategorie was einem Facharbei teranteil von fast zwei Dritteln am gewerblichen Personal entspricht Demgegen ber machen in den nicht zum Maschinenbau z hlenden ande ren Branchen der Investitionsg terindustrie Facharbeiter nur etwa ein Viertel der Besch ftigten aus mehr als 60 der Arbeiter sind hier Un oder Angelernte St rker tayloristisch gepr gte arbeitsteilige Formen der Arbeitsorganisation spielen hier offensichtlich eine gr ere Rolle In der Verbreitung bzw Dominanz von Werkstatt oder Bedienerpro grammierung gibt es jedoch zwischen dem Maschinenbau und den hier zu sammengefa ten anderen Branchen der Investitionsg terindustrie keine gravierenden Unterschiede Bild 7 Zwar wird wie bereits gesagt die CNC Technik im Maschinenbau von sehr viel mehr Betrieben und h ufig wohl auch schon l nger genutzt als in der brigen Investitionsg terindustrie die Verbreitung von Werkstattpro grammierung ist jedoch unter den Betrieben die mit dieser Technik arbei ten mit je ber 70 im Maschinenbau und in den anderen Branchen der Investitionsg terindustrie praktisch gleich Dominanz von Werkstattpro grammierung
265. titionsg terindustrie haben mindestens eine CNC Maschine im Einsatz im Maschinenbau ist die Verbreitungs quote mit rund 62 noch erheblich h her Eine gewisse Reife dieser Technik im Vergleich zu anderen CIM Komponenten wie etwa CAD oder PPS Systemen kommt darin zum Ausdruck da es nur noch relativ wenige Betriebe gibt die 1986 87 den Einstieg in die Nutzung von CNC Maschinen erst planen vgl Schultz Wild u a 1989 S 44 und S 46 In diesem eingeschr nkten Sinne zeichnet sich hier eine Art S ttigungsgrenze ab In der NC Technik sind kaum noch neue Erstanwender zu erwarten 2 Diese Erhebung war als Teilschritt des vom ISF M nchen bearbeiteten RKW Projekts A 161 prim r auf die Verbreitung von Computer und Vernetzungs techniken bzw CIM Komponenten gerichtet sie konnte daher nur grob und am Rande die komplizierte Situation der Arbeitsorganisation beim CNC Maschi neneinsatz erfassen vgl Schultz Wild u a 1989 Dennoch ergeben sich einige interessante Hinweise auf die Entwicklungsdynamik in diesem speziellen Feld 160 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt NSFM NCHEN Das bedeutet allerdings nicht da der Maschinenbestand in Zukunft nicht noch erheblich ausgeweitet werden wird Genaue Zahlen ber den NC bzw CNC Maschinenbestand liegen nicht vor Sch tzungen wie auch eine allerdings nur grob m gliche Hochrech nung der Ergebnisse der hier vorliegenden Erhebung kommen auf eine Zahl von 60 000 bis 80 000
266. ttelbares Abspanen wie beispielsweise dem Feilen Dadurch bekomme ich mit was harte weiche bzw spr de Werkstoffe sind wie sie reagieren Was man selbst in der Hand hat lernt man besser als wenn man es machen l t Solche Einsch tzungen von Facharbeitern ebenso 66 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN wie von Mitgliedern des betrieblichen Managements insbesondere Vor gesetzten auf Produktionsebene und Ausbildern sind mittlerweile mehr fach dokumentiert sie brauchen daher nicht weiter ausgef hrt werden B hle Milkau 1988 Gleichwohl ist in der Praxis wie auch in der Wissenschaft umstritten ob und in welchem Umfang Erfahrungen an konventionellen Maschinen grunds tzlich notwendig sind und ob entsprechende Erfahrungen auch an CNC Maschinen gemacht werden k nnen bzw m ssen Unsere Befunde zeigen hier ebenfalls kein eindeutiges Bild Jedoch war die Meinung vor herrschend da in jedem Fall auch an CNC Maschinen Erfahrungen ber die Bearbeitungsprozesse das Material die Werkzeuge und die Wir kungsweise der Maschinen gemacht werden k nnen und m ssen Auch bei einer vorangegangenen T tigkeit an konventionellen Maschinen mu an CNC Maschinen das Erfahrungswissen vertieft und erg nzt werden Be reits in Abschnitt 3 haben wir in Zusammenhang mit der Beurteilung ei nes Record Playback Verfahrens einige Unterschiede zwischen konven tionellen Maschinen und CNC gesteuerten Maschinen angef hrt
267. u kunft ohne CNC Maschinen auskommen werden sollten arbeitspolitische berlegungen die Bedeutung von Werkstattprogrammierung f r die Si cherung von fachlicher und sozialer Qualifikation bei den entsprechenden Arbeitskr ftegruppen nicht berbewerten 182 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 5 Werkstattprogrammierung kann in vielen F llen sicherlich ein Bau stein zur Erhaltung und Festigung von polyvalenter sowie autonomiest r kender Qualifikation und Qualifizierung des Fertigungspersonals sein sie mu aber um andere Elemente beruflicher und sozialer Reproduktion er g nzt werden Eingebettet in ein umfassendes System zur Sicherung von Facharbeit w rde es dann auch nicht zwangsl ufig zu m glicherweise fa talen Folgen f hren wenn die eine oder andere Komponente einmal obsolet werden sollte Auch Werkstattprogrammierung ist nicht auf alle Zeiten dagegen gefeit 6 Vieles spricht daf r da betriebliche Interessen an der Nutzung quali fizierter Facharbeit im Produktionsproze nicht auf das Feld der Maschi nensteuerung bzw Programmierung begrenzt sind Generell wird die Ma schinentechnik aufwendiger und komplizierter Gerade auch beim Einsatz kapitalintensiver komplexerer moderner Produktions und Steuerungssy steme erweisen sich arbeitsorganisatorische Konzepte als vorteilhaft die auf Qualifikationseinsatz vor Ort in der unmittelbaren Produktion setzen So lassen sich Investitions und Einf hrung
268. u beschreiben das die grundlegen den Werkstoffeigenschaften in Abh ngigkeit von den Zerspanbedingungen 70 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN allgemeing ltig und mit ausreichender Vorhersage zuverl ssig darstellt vgl ebd 561 Solche Erkenntnisse bekr ftigen da es sich bei den zuvor wiedergegebe nen Einsch tzungen von Facharbeitern nicht um blo e Technikfeindlich keit oder um die Kontrolle und die Verteidigung ihres speziellen Erfah rungswissens zur Absicherung ihrer beruflichen Position handelt Zwar ist die Beherrschung der Technologiedaten bislang ein wichtiger Bestandteil der Qualifikation von Facharbeitern und Basis ihrer beruflichen Identit t ihres Selbstwertgef hls es w re jedoch falsch und auch h chst gef hrlich die Ablehnung und Skepsis gegen ber Technologievorgaben bzw die au tomatische Berechnung von Technologiedaten allein hierauf zur ckzu f hren Gleiches gilt f r die Annahme es handele sich hier nur um den ak tuellen Zwischenstand der Entwicklung und es sei letztlich nur eine Frage der Zeit sprich weiterer technischer Entwicklungen die eine Automatisie rung erm glichen 2 Entscheidend scheint uns nicht die Frage ob die Ermittlung von Tech nologiedaten technisch unterst tzt werden soll und kann wesentlich ist vielmehr welches Ziel damit verfolgt wird und in welcher Weise dabei das Erfahrungswissen der Facharbeiter ber cksichtigt wird So spricht sicher
269. ung 97 Rose 1990 Proogrammie Werk g ieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN f r Forschung F r die Werkstattprogrammierung sind die ergonomische Gestaltung von Ein und Ausgabe die Handhabung der Maschine beim Einfahren die Dialogtechnik f r die Programmerstellung pr fung und Proze berwa chung sowie die leichte Aneignung des Programmierens durch die Ar beitskraft bedeutsam Um Anwendern von CNC Technik eine Orientie rungshilfe ber diese Aspekte zu geben hat das Fachgebiet Arbeitswissen schaft der Gesamthochschule Kassel marktg ngige CNC Steuerungen zur Dreh und Fr sbearbeitung untersucht Bevor die Untersuchungsergeb nisse tabellarisch dargestellt werden sollen die einzelnen Bewertungskrite rien kurz erl utert werden 1 Steuerungsart Beim Kriterium Steuerungsart wird zwischen universell und speziell aus gelegten CNC Steuerungen sowie der Anzahl der steuerbaren Achsen dif ferenziert Unter Universalsteuerungen werden Steuerungen verstanden deren Hardware f r verschiedene Bearbeitungsverfahren wie z B Fr sen Dre hen oder Bohren identisch aufgebaut sind die im Aussehen wenige Un terschiede aufweisen und durch Austausch elektronischer Steckkarten f r das jeweilige Fertigungsverfahren umger stet werden k nnen Drehsteue rungen sind CNC Steuerungen die ausschlie lich f r die Drehbearbeitung entwickelt
270. ung sehen sich die Facharbeiter zumindest bei Einzelfertigung sowie kleineren bis mittleren Losgr en in ihrer Identit t als Facharbeiter nicht unbedingt bedroht F r die Selbsteinsch t zung der Facharbeiter sind die traditionellen Qualifikationen bedeutsam 24 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN die auch an CNC gesteuerten Maschinen noch notwendig sind Typisch hierf r die Aussage Wenn in der AV programmiert wird verliert der Facharbeiter nicht seine Bedeutung an der Maschine Es ist da vieles wie fr her Wir stellen jedesmal die Maschine neu ein Wir m ssen beispiels weise St hle einrichten vermessen das Werkst ck nachmessen Platten wechseln usw Diese Einsch tzung ndert sich bei der Programmierung an der Maschine 2 Von Facharbeitern die an der Maschine programmieren wird neben der traditionellen Facharbeiterqualifikation zus tzlich das Programmie ren als ein neuer Bestandteil der Facharbeitert tigkeit herausgestellt Neu ist dabei die st rkere Gewichtung direktiver Aspekte in der Arbeitst tigkeit Der Werker erf hrt es als positiv da nun die einzelnen Bearbei tungsprozesse der Maschine nicht mehr selbst durch eigenes Zutun ausgel st werden m ssen sondern da es ausreicht den Bearbeitungspro 2 zu planen und der Maschine entsprechende Befehle zu geben So zu arbeiten kann nach der Einsch tzung und den Erfahrungen von Facharbeitern ebenso befriedigend w
271. ung wird von sei ten der Facharbeiter als u erst erleichternd empfunden Fr her brauchte man den Taschenrechner hei t es beispielsweise das geht jetzt an der Maschine viel einfacher mit weniger Zeitaufwand da viele Rech nungen routinem ig vollzogen werden Dadurch f hlen sich die Fachar beiter von Aufgaben entlastet die aus ihrer Sicht von anderen vorgenom men werden sollten und sie k nnen sich dann ihrer eigentlichen Auf gabe der Technologie und Proze beherrschung widmen Diese Auffas sung dr ckt ein Facharbeiter berspitzt so aus Wir sind da zum Schaffen und nicht zum Rechnen Ausschlaggebend ist hierbei vor allem die Ab lenkung beim Programmieren die durch selber durchzuf hrende Berech nungen hervorgerufen wird Demgegen ber haben CNC Steuerungen den besonderen Vorteil Wir m ssen nicht mehr die Berechnungen selbst t ti gen sondern geben die Linien in den Rechner ein der das Programm aus den Daten dann selbst erstellt Das war an den Programmiersystemen vor Jahren noch nicht m glich da mu te man jede Berechnung noch ber Si nus Winkelfunktion usw selbst machen Diese Erleichterung findet sich bei allen Schilderungen der Facharbeiter ber ihre Arbeit gleichg ltig ob sie im DIN Satz programmieren oder ohne Kenntnisse des DIN Satzes So sagt ein Facharbeiter der im DIN Satz programmiert Fehlt beispiels weise ein Ma in der Zeichnung so berechnet mir die Steuerung das aus gelassene Ma sel
272. ungen und Erwartungen der technischen Planung berein ist aber ein Sachverhalt der auch bereits in anderen Un tersuchungen dokumentiert und in den Betrieben zumindest auf Produk tionsebene hinl nglich bekannt 151 22 Die sinnliche Wahrnehmung der Bearbeitungsprozesse ebenso wie deren direkte Regulierung unterliegt an CNC gesteuerten Maschinen jedoch anderen Bedingungen als an konventionellen Maschinen Dies f hrt dazu da in der Praxis ein Konflikt besteht zwischen den Anforderungen denen die Facharbeiter sowohl beim Einfahren als auch bei der Proze berwa chung und Kontrolle nachkommen m ssen und den M glichkeiten die ihnen hierf r zur Verf gung stehen In bereits vorliegenden Untersuchun gen konnte gezeigt werden da bei AV Programmierung hierin zentrale Ursachen f r neuartige psychisch mentale Belastungen bei T tigkeiten an CNC Maschinen liegen B hle Milkau 1988 Witt u a 1988 Volkholz Failmezger 1988 2 Wie im 2 Abschnitt gezeigt wurde kann die Programmierung an der Maschine dazu beitragen die Kontrolle der Bearbeitungsprozesse zu er leichtern Ein selbsterstelltes Programm ist leichter nachvollziehbar und somit im konkreten Ablauf einfacher kontrollierbar es k nnen auch eher bereits pr ventiv beim Programmieren in der Vergangenheit h ufig aufge tretene Fehlerquellen etc besser ber cksichtigt werden Dar ber hinaus kann die Konzentration zur berwachung beim Abfahren kritischer Be arbeitungs
273. ungsprogramme das Programmieren kann zeitlich rtlich und auch per 157 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN sonell vom maschinellen Bearbeitungsproze abgetrennt und nach eigen st ndigen Kriterien organisiert und rationalisiert werden Die erste NC Steuerung wurde staatlich geplant und gef rdert Ende der 40er Anfang der 50er Jahre in den USA am Massachusetts Institute of Technology MIT entwickelt Der europ ische Werkzeugmaschinenbau nahm diese Innovation ab Anfang der 60er Jahre mit gewisser Ausnahme Gro britanniens eher z gernd in sein Produktionsprogramm auf ent sprechend langsam weitete sich der industrielle Einsatz bis Mitte der 70er Jahre vorwiegend in der Klein bis Mittelserienfertigung gr erer Be triebe des Maschinenbaus der Elektrotechnik und des Fahrzeugbaus all m hlich aus Schultz Wild Weltz 1973 S 24 ff Hirsch Kreinsen 1989 2 Dominanz von B roprogrammierung in der Fr hphase des NC Einsatzes Arbeitsorganisatorisch setzte sich in diesem Zeitraum sicherlich nicht zuletzt wegen der Dominanz ausgepr gt arbeitsteilig organisierter gro be trieblicher Anwender weitgehend eine organisatorische und personelle Trennung von Programmier und Maschinenbedienert tigkeiten durch Simon 1966 S 78 Rempp u a 1981 Programmieren wurde fast berall als eigenst ndiger Proze zu einer Teilfunktion der Arbeitsvorbereitung Gest tzt wurde diese Verselbst ndigung der Progr
274. ur einen einfarbigen Bildschirm wird gleichzeitig nach der Farbe des Bildschirms gefragt Hier ist anzumerken da rote und gr ne Zeichendarstellung vom Auge bei gleicher Lichtintensit t Leuchtdichte schlechter wahrgenommen werden als orangegelbe Farbt ne Eine positive Zeichendarstellung mit dunklen Zeichen auf hellem Untergrund ist der negativen vorzuziehen da sie den Sehgewohnheiten bez glich schriftlicher Informations bertragung ent spricht und somit keine umfangreichen Adaptionssprozesse des Auges eingeleitet werden m ssen die au erdem dann besonders erm dend wir ken wenn negativ dargestellte Informationen auf dem Bildschirm laufend mit positiv gedruckten schriftlichen Unterlagen verglichen werden m ssen Hinzu kommt da bei Positivdarstellung Spiegelungseffekte gegen ber Negativdarstellung verringert auftreten oder ganz wegfallen Auf Displays Digitalanzeigefelder sind Buchstaben Zahlen und be stimmte Zeichen meist Rechenzeichen darzustellen Displays sind in der Regel nicht grafikf hig Unterschieden werden Displays mit Fl ssigkri 101 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN stallanzeige LCD oder Leuchtdiodenanzeigen LED Der Nachteil der LCD s besteht in der schlechten Lesbarkeit bei schr g einfallendem Licht lassen sich bei starker Beleuchtung schlecht erkennen Sie werden heute meist mit rot leuchtenden Dioden angeboten Gerade rote Dioden sind f r das menschliche Auge jed
275. usschlie lich Maschinen bediener i t Bild 5 Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1989 170 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt NSFM NCHEN f r Forschung Alles in allem ist festzuhalten da trotz des Einsatzes von Werkstattpro grammierung in einer gro en Zahl von Betrieben Programmierarbeiten bisher keineswegs berall zum normalen T tigkeitsfeld von CNC Maschi nenbedienern geh ren Fa t man die Ergebnisse der Betriebserhebung 1986 87 zusammen so zeigt sich o da nur in etwa 12 der Betriebe mit CNC Technik Werkstattpro grammierung ausschlie lich durch Maschinenbediener bei normalen Fertigungsauftr gen durchgef hrt wird und gleichzeitig die dominante Programmierform mindestens 80 Anteil am Programmierauf wand darstellt da bei knapp 30 der Betriebe Werkstattprogrammierung zwar dominant ist die Programmerstellung aber in Kooperation zwischen Maschinenbedienern und anderen Arbeitskr ftegruppen oder auch weitgehend ohne die Maschinenbediener erfolgt o da in rund 60 der Betriebe nach wie vor zu erheblichen Anteilen oder sogar ausschlie lich 28 au erhalb der Werkstatt program miert wird Bild 6 Die organisatorische und personelle Abspaltung der Programmiert tigkeit vom Maschinenbedienen hat zwar seit Mitte der 70er Jahre ihre bis dahin eindeutige Dominanz verloren aber Werkstatt oder gar Bedienerpr
276. usteine Die SPS und NC Module bis hin zu den NC Anzeigen weisen in der Folge eine deutlich niedrigere bertragungsrate auf Somit ist im allgemeinen der Anspruch nach Real time Transparenz nur mit einer zus tzlichen Spezial berwachungselek tronik zu erf llen Sie erf llt damit als Speziall sung jedoch noch keines falls das Kriterium eines universell bertragbaren und integrierten Lei stungsmerkmals der NC Technik In der Konsequenz bedeutet dies da die Darstellung proze naher Si gnalverl ufe der Sensorik angesichts der begrenzten Bandbreite bzw Ab tastrate der Komponenten es NC Systems einschlie lich der bertra gungskan le f r den NC Benutzer nicht in Echtzeit abrufbar ist Einen Ausweg bieten hier Logikanalysator oder oszillographische Funktionen die allerdings im allgemeinen dauerhaft nur dem Servicepersonal nicht aber dem NC Benutzer zug nglich und ohne entsprechende Ausbildung auch nicht verst ndlich sind Des weiteren z hlen opto elektronische endoskopische L sungen die den spezifischen Bedingungen im Arbeitsraum der Maschine gen gen w rden noch nicht zum Stand der Technik hnliches gilt f r akustische oder tak tile Sensoren wie Mikrophon K rperschall oder Dehnungsaufnehmer die einerseits wohl einen hohen Stand der Technik repr sentieren deren 194 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Einsatz andererseits aber in Fragen der Anwendung auf die Real time berwachung bei der
277. ve Dialog zur Technologiebestimmung als zu passiv angesehen Die Steuerung gibt ein Schema vor da kann ich nicht indivi duell arbeiten Die Festlegung der Bearbeitungsfolge durch systemati sches Aneinanderreihen einzelner Bearbeitungsschritte findet der ge bte Facharbeiter als zu aufwendige und zu einengende Bedienerf hrung Die Grafik ist f r mich Spielerei sagt hier z B ein Facharbeiter da ich ja schon von vornherein wei wenn ich mir die Zeichnung durchdacht habe was zu tun ist Ich mu mir sowieso Gedanken machen wie ich vorgehe 51 Rose 1990 Proogrammieren der Werkstatt ISFM NCHEN Bis die Grafik ger stet wird habe ich das Teil schon im Einzelsatz pro grammiert Dabei kann mir die Grafik nicht helfen 4 Der ge bte Facharbeiter gibt aber unumwunden zu da die Bediener f hrung beim interaktiven Dialogverfahren f r die Ein bung in Werk stattprogrammierung d h f r Anf nger durchaus hilfreich sein kann In diesem Sinne sagt ein Facharbeiter An der Steuerung kann es nicht vor kommen da man der Maschine Informationen vorenth lt bzw sie ver gi t wie es bei der DIN Programmierung m glich ist da die Steuerung an der man die Kontur erstellt sofort die eingegebenen Informationen in eine Kontur bersetzt und aus diesem Grund zu geringe Informationen nicht in eine Kontur bersetzen kann Die Steuerung pr ft die Eingaben nach ihrer Praktizierbarkeit L ckenhafte Eingaben werden nicht in die
278. verf gbar sind 3 Die mittelbare Proze verfolgung mit g ngigen Software Hilfen ist ge genw rtig noch defizit r Dies sei am Beispiel der Me instrumentierung der NC Simulation und der Diagnosefunktionen im folgenden skizzenhaft aufgezeigt Die Me instrumentierung reduziert die Transformation der realen Proze zust nde und abl ufe auf spezifische Me signale in verschie dener Hinsicht Zum einen beschr nkt sie die Auswahl der zu mes senden Proze parameter auf bekannte und eindeutig definierte Si gnale auf dem Hintergrund existierender Interpretationsmuster bzw Proze modelle Zum anderen schr nkt der Stand der Technik auf dem Gebiet der Sensorik bzw Mikroperipherik die Me barkeit theo retisch definierter Proze parameter erheblich ein Letztlich erzwingt die begrenzte sensorische Zug nglichkeit zum Bearbeitungsproze selbst bei theoretisch fundierten Proze modellen die Transformation auf indirekte Me gr en wie beispielsweise die Messung des Werk zeugbruchs bzw verschlei es mittels Kraftaufnehmer am Werkzeu grevolver oder die Messung der Stromaufnahme von Vorschubantrie ben KfK 1988 Die Simulationsprogramme als Test Grafik intendiert f r die ber pr fung der Richtigkeit von NC Programmen geben als Parallel Gra fik wohl zeitsynchron zum Proze ablauf die reale Zustandsfolge im Sinne simulierter modellierter Proze phasen wieder Als visueller Er satz f r die direkte Einsichtnahme in den Arbeitsraum der
279. verschmierter Glas scheiben sind dabei die Facharbeiter auf die visuelle Wahrnehmung der 33 Das widerspricht Sicherheitsvorschriften in Kenntnis m glicher Unf lle und Gef hrdungen Der Versto ist bewu t also unumg nglich aus der Sicht der Facharbeiter um ihnen Sicherheit f r ein Programm zu geben Die Vorge hensweise der Facharbeiter ist bedeutsamer Beleg daf r wie gro der empfun dene Druck ist Erfahrung machen zu m ssen 82 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Bearbeitungsvorg nge angewiesen Sehen mu ich auf jeden Fall ganz kann ich darauf nicht verzichten diese Aussage ist hierf r typisch Wich tig ist dabei die Wahrnehmung eines Gesamtbildes aus dem sich R ck schl sse ber den Bearbeitungsablauf seine Stimmigkeit oder ggf Abwei chungen und sich anbahnende St rungen ergeben Exemplarisch hierf r die Schilderung Ich habe im Kopf da nach f nf Minuten dieses Werk zeug an die Stelle des Werkst cks fahren mu Ich schaue dabei auch auf die Maschine und beobachte trotz K hlfl ssigkeit den Vorgang so da ich mir sicher sein kann da alles richtig l uft Ich schaue aber nicht nur auf das Werkst ck sondern auf den ganzen Maschinenraum Die Facharbei ter versuchen somit sich trotz verschmierter Glasscheiben K hlfl ssig keit hoher Geschwindigkeit und oftmals ung nstiger Lichtverh ltnisse Spiegelungen etc dennoch ein Bild zu machen 3 Auch wenn in einzelnen
280. von Zyklen geht schnell Die Maschine fragt was ich zu tun habe ich mu nur die End und Startpunkte eingeben Die Kontur er rechnet sie sich selbst F r Kleinteile mit einfachen Konturen reicht nach Auffassung der Facharbeiter eine Einarbeitungszeit von sechs Wochen 2 Bei dem Programmierverfahren im Klartext und mit Symbolen werden somit Vorz ge genannt wie sie auch andere Steuerungen aufweisen n m lich die bernahme von Berechnungen und der Aufruf von Zyklen Ge gen ber dem Verfahren mit Geometrieeingabe gehen die in unserer Un tersuchung ber cksichtigten Verfahren im Klartext und mit Symbolen von der Technologie aus vom Aufruf des Werkzeugs und unterst tzen da durch die Herangehensweise des Facharbeiters In diesem Sinne sagt ein Facharbeiter Von besonderem Vorteil sind die Masken durch die die jeweils erforderlichen Daten abgefragt werden Die abgefragten Daten entsprechen dabei den Maschinenfunktionen wie ich sie von der konven 53 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN tionellen Maschine her kenne Das was ich fr her an der konventionellen Maschine gemacht habe das gebe ich nun als Werte ein e Vorstellungen ber das Arbeitshandeln als Grundlage des Program mierens 1 Um die Befunde unserer Untersuchung erkl ren zu k nnen bedarf es der Beantwortung von drei Fragen o Wie kommt es zu der Skepsis der Facharbeiter gegen ber dem Ver fahren der direkten Manipulation o Weshalb wi
281. weichungen der CAD Daten von der Bearbeitungskontur verfahren Beinhaltet der Da tenaustausch die Geometriedaten mit Toleranzangaben bzw Oberfl chendaten Vernetzungen von CAD Systemen mit CNC Steuerungen k nnen den Programmieraufwand erheblich vermindern transferieren je doch m glicherweise Arbeitsaufgaben von der Werkzeugmaschine weg in vorgelagerte Arbeitsbereiche Betriebsdatenerfassungssysteme BDE stellen einen grundlegenden Bau stein einer datentechnisch vernetzten Produktion dar BDE Systeme sollen Produktionsplanungs und steuerungssystemen Informationen ber den aktuellen Ist Zustand in der Fertigung liefern die die Grundlage einer m glichst zeitnahen Planungsstrategie z B Maschineneinsatzpl ne bil den Mit BDE Systemen wird h ufig versucht m glichst alle Vorg nge in einer Fertigung zentral transparent werden zu lassen BDE Systeme erfas sen z B den jeweiligen Betriebszustand einer CNC Werkzeugmaschine protokollieren Werkzeugstandzeiten oder Laufzeiten der Maschinen und identifizieren die in die CNC Steuerung eingelesenen Programme Ausgehend von der nordamerikanischen Automobilindustrie wird mittler weile weltweit vor allem aber in der Automobilindustrie an der Normung von Schnittstellen EDV vernetzter Maschinen gearbeitet Die MAP Ma nufacturing Automation Protocol genannte Schnittstellennorm ist derzeit noch in der Entwicklungsphase so da MAP f hige Systeme mangels aus reichender Definition des MAP B
282. wiesen Die Zahl der eingesetzten CNC Maschinen wie auch der Differenzierungsgrad von Betriebs und Arbeitsorganisation Faktoren die u a auch von der Betriebsgr e abh ngig sind d rften eine wichtige Rolle spielen Organisation der Programmierung in Abh ngigkeit von der Betriebsgr e Investitionsg terindustrie der BRD N 1 096 gewichtet Betriebsgr e Besch ftigtenzahl 49 50 100 200 500 99 199 499 999 Betriebe mit CNC Maschineneinsatz davon mit Werkstatt programmierung 76 7 mit dominanter Werk stattprogrammierung 50 7 mit dominanter Be dienerprogrammierung 9 3 Bild 9 Betriebserhebung Computergest tzte Vernetzung 1986 87 ISF 1990 176 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Die Verbreitung von Werkstattprogrammierung berhaupt variiert deut lich mit der Betriebsgr e wobei hier allerdings kein durchgehender Zu sammenhang zu beobachten ist Diese Organisationsform ist besonders h ufig in Betrieben mit weniger als 100 und in jenen mit 500 bis unter 1 000 Besch ftigten Ein fast linearer Zusammenhang zeigt sich jedoch hinsichtlich der Dominanz von Werkstatt und Bedienerprogrammierung und der Betriebsgr e Beide Organisationsformen sind um so eher die vorherrschenden je geringer die Besch ftigtenzahl des Betriebes ist So ist etwa in der H lfte der Betriebe mit unter 100 Besch ftigten Werkstattpro grammierung die dominante Organisationsform dagegen
283. wiesen sind Typisch hierf r die Einsch tzung Der Programmierer wei nicht alles und macht Fehler und zwar vor allem wenn er aus der Praxis lange heraus ist Er kann zwar nach seinem Buch programmieren aber er braucht die Erg nzung durch den Praktiker Die Notwendigkeit extern erstellte Programme nachtr glich an die kon kreten Gegebenheiten an den Maschinen anzupassen zu optimieren und ggf zu korrigieren ist mittlerweile hinl nglich bekannt ebenso da ge rade hier das wissen der Facharbeiter unverzichtbar ist B hle Milkau 1989 142 6 Wir behandeln hier nur solche Effekte der Werkstattprogrammierung die in unserer Fragestellung wichtig sind und die in bisherigen Betrachtungen in dieser Weise nicht oder nur am Rande behandelt wurden 7 Es ist darauf hinzuweisen da sich unsere Befunde und Ausf hrungen prim r auf den Bereich der Einzel sowie kleinerer und mittlerer Serienfertigung rich ten 20 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN 2 Werkstattprogrammierung hat auf diesem Hintergrund den Vorteil da das Erfahrungswissen der Facharbeiter bereits unmittelbar in die Pro grammerstellung eingehen kann Exemplarisch hierf r die Aussage Meine speziellen Kenntnisse ber die Maschine lasse ich gleich in die Programmierung miteinflie en Ich hatte bei externer Programmierung manchmal das Gef hl ausgeliefert zu sein wenn ich ein Programm be kommen hatte So hatte der ex
284. wischen der manuellen Steuerung an tionellen Maschinen und an CNC Maschinen wurden bereits im 3 Ab schnitt dargelegt Charakteristisch f r die erste Generation von CNC Steuerungen ist da die manuelle Steuerung von Maschinenfunktionen ber das Bet tigen von Schalt oder Druckkn pfen erfolgt In der weiteren neueren Entwicklung wurden demgegen ber zur Regulierung und Steue rung bestimmter Maschinenfunktionen auch elektronische Handr der an gebracht Ein weiterer Gestaltungsansatz bezieht sich auf eindeutige Ta sten f r jeweils eine Maschinenfunktion gegen ber Tasten f r mehrere Maschinenfunktionen In der bisherigen Diskussion ist die Bedeutung des elektronischen Handrads an CNC Maschinen umstritten Es wird einerseits zwar die M glichkeit als sinnvoll eingesch tzt konventionelle Arbeitspraktiken zu nutzen und erhalten zu k nnen andererseits wird das elektronische Handrad als anachronistisch und damit berfl ssig abgetan Unsere Be funde zeigen demgegen ber eindeutig da von den Facharbeitern elek tronische Handr der an CNC gesteuerten Maschinen berwiegend posi tiv beurteilt werden Hierauf sei zuerst etwas n her eingegangen Mit elektronischen Handr dern an CNC Maschinen k nnen je nach Hersteller unterschiedliche Maschinenfunktionen beeinflu t werden ferner sind bei einzelnen Steuerungen ein Handrad mit Mehrfachfunktio nen oder mehrere Handr der mit jeweils unterschiedlichen Funktionen
285. wonen fo fo Js Jo EN einachsig simultan Hand verfahren pela hajala LI II o fa jo a Js fs os EEE EEE EEE DR EI EI EI EI __ EEE ER S ooe DE DE DR REIN Speicereetterung n kByte 1 ss os t fs 1 0 om 6028 3 a s fafafa Gesamthochschule Kasse Universit t Fachgebiet Arbeitswissenschaft j j n gt nein optional in Vorbereitung var variabel Leerfeld keine Angabe Schleicher 8600 0 1 3460 Philips 8 K B HC Siemens 810 Siemens 820 Siemens 880 M Siemens Steuerungshersteiler Steuerung 1 4 128 129 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt SFM NCHEN Forschung
286. wurden und spezifische Funktionen des Drehens softwarem ig unterst tzen z B winkelm ige Festlegung des Gewindeansatzes bezo gen auf eine Wellennut Fr ssteuerungen mit Bohrapplikation sind Steue rungen deren Hard und Software vorwiegend f r das Fertigungsverfah ren Fr sen ausgelegt sind Beide Konzepte Universalsteuerungen und dezidierte Steuerungen be inhalten unterschiedliche Vorteile Werden mehrere Fertigungsverfahren in einer Werkstatt angewandt bietet das erste Konzept die Gew hr einer gleichen Benutzungsoberfl che bei verschiedenen Fertigungsverfahren Das zweite Konzept bietet die M glichkeit durch eine optimale Abstim mung zwischen Hard und Software anwenderspezifische Problemstellun gen in die Steuerung zu implementieren Dies kann eine besonders f r die Fr sbearbeitung arrangierte Benutzungsoberfl che z B eine anschauliche 3D Grafik oder die Hinzunahme besonderer zur Fr sbearbeitung not 99 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN wendiger Betriebsartenschalter bzw zus tzlicher Softkeytasten zur besse ren Handhabung der bei der Fr sbearbeitung recht zahlreich vorhandenen Routinen oder Zyklen sein Des weiteren werden beide Steuerungsarten nach der Anzahl der maximal steuerbaren Achsen je Maschine unterschieden Dieses Kriterium gibt Auskunft ber die Einsatzbreite der Verwendung der jeweiligen Steue rung Ist die Steuerung beispielsweise geeignet 2D oder 3D Bearbeitun g
287. zen das ist trostlos sagt ein Facharbeiter 5 Auf diesem Hintergrund wird verst ndlich weshalb Facharbeiter bei externer Programmierung es mitunter bef rworten nicht selbst zu pro grammieren Gr nde hierf r sind nicht nur Unkenntnisse bzw fehlende Programmierkenntnisse oder die Kompliziertheit von Programmierver fahren vielmehr wird hier von den Facharbeitern das Programmieren prim r als eine geistige von sinnlich praktischen Erfahrungen abgel ste T tigkeit begriffen so wie es in diesen F llen auch den faktischen Ver 26 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN h ltnissen weitgehend entspricht Eine solche T tigkeit erscheint keines _ wegs wie gezeigt als generell erstrebenswert Die positive Einsch tzung des Programmierens an der Maschine resultiert somit wesentlich aus der Erfahrung einer Verbindung des Programmie rens und dem praktischen Umgang mit der Maschine sowie der Beeinflus sung der konkreten Bearbeitungsprozesse Hinzu kommt da an CNC gesteuerten Maschinen k rperliche Arbeit zu nehmend den Charakter einer rein ausf hrenden T tigkeit verliert und weit st rker das mit k rperlicher Arbeit verbundene Erfahrungswissen als ein wesentliches Element der Facharbeitert tigkeit und qualifikation in den Vordergrund tritt Auf diese Weise k nnen Facharbeiter bei der Werkstattprogrammierung ihre berufliche Identit t auf die spezifische Verbindung von geistiger und k rperl
288. zer und Loch streifenleser Fehlerhafte Programme auf Lochstreifen lassen sich nur un ter erheblichem Zeitaufwand korrigieren Der Vorteil des Lochstreifens liegt in der visuellen Kontrollierbarkeit Robustheit und Anfassbarkeit der Daten Ein Plotter und Druckeranschlu erm glicht die gedruckte Ausgabe von Programmen auf Papier Ein Plotter kann auch zur Zeich nungsausgabe verwendet werden Lange Programme lassen sich nicht auf einer Bildschirmseite darstellen Ein Ausdruck des Gesamtprogramms erleichtert deren Verfolgung z B bei der Fehlersuche Der Programmaus druck kann dabei im DIN 66025 Format erfolgen oder exakt die angezeig ten Bildschirmmasken beinhalten Das DIN Format erfordert gute Pro grammierkenntnisse Der Ausdruck im Maskenformat erleichtert erheb lich die Programmanalyse 118 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN An eine CNC Steuerung k nnen Zusatzger te angeschlossen werden Diese werden als Peripherie bezeichnet Ein vereinfachtes Benutzerpult zus tzlich dient entweder dem reinen DNC Betrieb oder es erm glicht die Kontrolle der CNC Steuerungen bei sehr gro en un bersichtlichen Maschinen von verschiedenen Stellen aus Produktidentifikationssysteme werden bei automatisch betriebenen und materialflu m ig vernetzten Werkzeugmaschinen eingesetzt Sie identifi zieren Art und Lage der ankommenden zu bearbeitenden Werkst cke Es gibt heute optische Systeme u
289. zielt ein weiterer wesentlicher Entwicklungspfad auf die Rationalisierung von Bearbeitungsprozessen bei unterschiedlichen fertigungstechnischen Bedingungen Die Arbeit an der Maschine stellt eine funktionsnotwendige Erg nzung zur Automatisierung der Bearbeitungsprozesse dar Zentral erstellte Programme sind direkt an der Steuerung zu erg nzen und zu korrigieren Der dritte arbeitsproze orientierte Entwicklungspfad setzt auf die Werkstattprogrammierung an der Maschine oder am Programmierplatz in der Werkstatt als Alternative bzw als Erg nzung zur zentralen Programmerstellung vgl Hirsch Krein sen 1989 2 Technische Entwicklung folgt mithin nicht sachlichen Gesetzen son dern wird durch Interessen bestimmt Hinter dem ersten Konzept der Vollautomatisierung steht die Auffassung da die Arbeit an der Maschine ausschlie lich regel und kenntnisgeleitet ist und diese Regeln und Kenntnisse von den Arbeitskr ften extrahiert und modelliert werden k n nen F r die beiden anderen Rationalisierungskonzepte sind schmerzli che Erfahrungen von NC Anwendern mit Vollautomatisierung sowie ihre Anforderungen an NC Technik f r flexible Produktion ausschlaggebend In der Praxis hat sich erwiesen da neutral erstellte Programme der Op timierung bed rfen da der vom Bearbeitungsproze ferne Programmierer 3 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN nicht die aktuell notwendigen Technologiedaten verf gbar hat Hiermit l
290. zugeben Dies mag in der Perspektive k nstlicher Intelligenz und der Entwicklung entsprechender Expertensy steme durchaus als eine Herausforderung erscheinen In der Praxis ist hier jedoch eher Skepsis angebracht Gr nde hierf r liegen nicht nur in Grenzen der Objektivierbarkeit der in dem Erfahrungswissen der Fach arbeiter akkumulierten Kenntnisse Erfahrungswissen mu vielmehr auch laufend erneuert und an ver nderte Gegebenheiten wie neue Materialien und Schneidstoffe angepa t werden Besonders deutlich zeigt sich dies bei der Festlegung der Technologiewerte b Freie Wahl von Technologiedaten 1 Sehr dezidiert wird von den Facharbeitern eine automatische Vorgabe von Technologiedaten Drehzahl Vorschub Werkzeug etc abgelehnt Typisch die Aussage F r einen Neuanf nger w ren abrufbare Vorschl ge vielleicht hilfreich Ich aber w rde das nicht machen einem abgerufenen 24 Angesprochen wurde hiermit die Steuerung Traub TX8 D die auf DIN Satz Programmierung beruht 64 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN Wert zu folgen ich w rde den Vorschlag nicht annehmen Der allgemeine Tenor ist Einem Technologiedatenvorschlag w rde ich nicht folgen Das w re f r mich keine Erleichterung das finde ich nicht gut So richtet man sich auch schon bislang kaum nach Werten die in Tabellen vorgegeben sind Eigentlich richte ich mich nicht nach der Schnittwerttabelle Ob das Werkzeug richtig spant ist ein
291. zusagen in die Maschine reingehen Da hat man eine Schmerzempfindung wenn die Maschine falsch l uft Auf diese Weise ar 13 Rose 1990 Proogrammieren in der Werkstatt ISFM NCHEN beitet der Facharbeiter mit der Maschine wie mit einem Werkzeug das in den Eigenvollzug des Arbeitshandelns eingeht und mit dem er unmittel bar verbunden ist Auf diese Weise entsteht auch eine besondere Bezie hung zur Maschine Man spricht hier davon da der Facharbeiter und die Maschine eine Einheit bilden oder da der Facharbeiter und die Ma schine verwachsen und verheiratet sind Eine wichtige Qualifikation ist dabei die Entwicklung des richtigen Gef hls Dies wird in gleicher Weise wichtig eingesch tzt wie theoretische und Fachkenntnisse Auf dem rich tigen Gef hl beruht wesentlich die Souver nit t und Sicherheit im Um gang mit dem Material und der Maschine 2 Mit Hilfe des Konzepts subjektivierenden Arbeitshandelns konnte begr ndet werden da Erfahrungswissen von Facharbeitern wie es an konventionellen Maschinen zur Anwendung kommt und erworben wird eine besondere Form von Wissen ist Es beruht wesentlich auf subjektiven Unterscheidungen die sich nur begrenzt objektiv identifizieren messen berpr fen und rational ableiten lassen Dieses Erfahrungswissen ist aber keineswegs nur eine Vorstufe zu exakten naturwissenschaftlich geleite ten Erkenntnissen das diesen untergeordnet ist Auch ist es nicht als we niger zuverl

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