Kontext
Ein Kunde hat mich mit der 3D-Konstruktion eines Schlüssels und seiner Verpackung beauftragt. Das Lastenheft gab die Stahlklinge aus einem bestehenden Profil vor und die Vorgabe, dass alles zusammen mit dem Zylinder, drei Schlüsseln, dem Ring und seiner Schraube in eine Präsentationsbox passt. Der Kopf selbst war noch offen. Der Kunde wollte eine eigene Form, im Regal wiedererkennbar und trotzdem serientauglich. So eine Form gelingt nicht im ersten Anlauf, sie entsteht im Hin und Her, und jede Runde musste in den zugesagten Termin passen.
Ansatz / Lösung
Konstruiert habe ich in Autodesk Inventor nach einer einfachen Regel, die ich von meinem Professor M. J. Fritsch habe, keine Skizze bleibt unterbestimmt. Jedes Maß hängt an einer Bedingung oder einem Parameter, eine Überarbeitung des Kopfs nach einer Rückmeldung heißt also einen Wert ändern statt das Bauteil neu aufzubauen. Fünf Versionen sind so aufeinander gefolgt, jede aus einer Rückmeldung des Kunden, bis hin zu einem Kopf, der ihm gefiel und den die Werkstatt fertigen kann. Keine davon verlangte einen Neuanfang. Die Verpackung ist ein gefräster Schaumstoffblock, 120 mm lang und 25 mm dick. Eine Tasche von 9 mm nimmt Schlüssel und Ring auf, eine zweite von 17,4 mm den Zylinder, dessen Aufnahme 93 mm misst. Vier Beilagen (drei zu 10 mm, eine zu 20 mm) passen diese Aufnahme an die gelieferte Zylinderlänge an, was eine neue Form je Variante erspart. Die Kopftasche übernimmt die Radien des Bauteils, R5, R14 und R15, damit der Schlüssel ohne sichtbares Spiel liegt. Der Zylinder hat das europäische Profil, das die Norm EN 1303 abdeckt, dieselbe Schaumstoffeinlage nimmt also jede marktübliche Referenz auf, solange die Länge im Bereich der Beilagen bleibt. Die Zeichnungen gehen nach ISO 129-1 bemaßt raus, mit Allgemeintoleranzen nach ISO 2768 und einem genormten Schriftfeld, und die Schraube ist Standardware, eine ISO 10642 M5x50 für die Befestigung. Ein Hersteller kann damit kalkulieren und anlaufen, ohne bei mir nachzufragen. Bei jeder Version habe ich den Kopf in 3D gedruckt, um die Maße in der Hand zu prüfen, den Sitz auf der Klinge und den Durchgang des Rings, bevor überhaupt etwas rausging. Der Kunde bekam immer dasselbe Paket, das STEP für sein Konstruktionsbüro, DWG und bemaßtes PDF für die Werkstatt, das STL zum Nachdrucken.
Ergebnisse
Das Projekt ging mit den bemaßten Zeichnungen der Baugruppe und den Materialangaben an den Hersteller, ein auf die Stahlklinge umspritzter Kopf und der Schaumstoff der Verpackung. Fünf Iterationen bis zu einem Kopf, der eigenständig und zugleich fertigbar ist, kein Modell neu aufgebaut, jede Lieferung termingerecht. Was bleibt, ist eher eine Arbeitsweise als ein Bauteil. Eine Skizze vollständig zu bestimmen kostet am Anfang zehn Minuten und spart bei der dritten Änderung Stunden. Außerdem habe ich gelernt, ein Paket zu liefern, das ein Kunde ohne mich öffnen kann, und mit dem Fertiger über Toleranzen und Werkstoffe zu sprechen.