Matsushitas (Panasonics) 3D-Organisation
Measuring Instruments
3D Fallstudien
Fortschritte der 3D-Entwicklung
Matsushitas (Panasonics) 3D-Organisation
Matsushita Electric Works Ltd.
Geschäftsbereich Haushaltsgeräte
(Hikone, Shiga, Japan)
Aufbau einer 3D-Abteilung zur Integration von Konzeptentwicklung, Konstruktion und Formenbau
Im Produktbereich Haushaltsgeräte, bietet die "Home Appliances Manufacturing Business Unit" der Matsushita Electric Works Ltd. vielfältige innovative Produkte an, die zu modernem Lifestyle passen. Diese Produkte für Schönheit, Gesundheit, Komfort und Freizeit werden in Japan unter dem Namen "National" angeboten, in anderen Ländern der Welt tragen Sie den Namen Panasonic. Beispiele sind etwa Haartrockner mit Anreicherung negativer Ionen, der Rasierer „Lamdash“ mit gleich 4 weltweit neuen Technologien oder der „RealPro-Massagesessel“, der mit digitaler Steuerung eine angenehme Ganzkörpermassage bietet.
Herr M. Nakatani ist der Leiter des Teams für die 3D-Modellentwicklung der IT-Planungsgruppe in Matsushitas "Supply Chain Management Promotion Division". Nach seiner Aussage liegt der Schlüssel zur erfolgreichen Fertigung von Produkten bei hohen QCD-Anforderungen (Quality/Cost/Delivery period = Qualität/Kosten/Lieferfristen) im Einsatz einer auf 3D-Modellverfahren gestützten Entwicklung.
Bei der Analyse früherer Produktentwicklungsprozesse fand Nakatani heraus, dass sich die größten Abweichungen vom Entwicklungsziel bei der Gestaltung des Erscheinungsbildes des Produktes ergaben, welche mit dem Design, dem Entwurf sowie dem Formenbau eng verknüpft sind. Daraus leitete er die Notwendigkeit einer neuen, speziell auf die 3D-Entwicklung zugeschnittenen Organisation ab.
Aufgebaut wurde diese 3D-Abteilung aus Mitarbeitern der Bereiche Design, Entwurf und Formenbau, wobei ihre Aufgabe in der Digitalisierung der Daten ihres jeweiligen Bereiches und in der Sicherung der Konsistenz des Erscheinungsbildes lag. Außerdem wurden die Teilaufgaben der einzelnen Stellen klar abgegrenzt, so dass man sich exakt auf die Arbeiten konzentrieren konnte, für die die jeweiligen professionellen Fähigkeiten optimal nutzbar waren.
Erstellung von 3D-Daten mit den exakten Proportionen des fertigen Produktes
Nakatani: "Damit die 3D-Abteilung wirksam arbeiten kann, müssen die 3D-Formen perfekt digitalisiert werden. Die 3D-Daten müssen genau die Proportionen des geplanten Fertigproduktes wiedergeben."
Im realen Prozess von Konstruktion und Modellbau wird das von den Designern erarbeitete Konzept zunächst an die Spezialabteilung übergeben, danach erhält die Entwurfsgruppe einfache 3D-Daten der äußeren Form, die für die Schaffung der Grundkonstruktion genutzt werden. Von jetzt an werden die weiteren Arbeiten parallel ausgeführt.
Die Sonderabteilung bearbeitet das Äußere unter Berücksichtigung des Designs , des Entwurfs und des Formenbaus, gleichzeitig nimmt sich der Entwickler des Innenlebens an.
Die Außenansicht wird unter Berücksichtigung wie der Verteilung der Komponenten etc. modifiziert, die sich dabei ergebenden endgültigen Daten werden in der Entwicklung zusammengestellt und an den Formenbau weitergeleitet. Zur Herstellung der äusseren Erscheinungsform sind die 3D Daten laut Nakatani der Schlüssel um zunächst vom Designkonzept ein aktuelles Modell anzufertigen.
"Die Arbeit mit Kopf und Händen liefert bessere Ergebnisse als reines 3D-CAD." meint Nakatani. "Ich glaube, dass das Gefühl für Formen und Größen, wie man es bei manueller Arbeit hat, überaus wichtig ist."
Zur Erstellung der exakten 3D-Daten der handgearbeiteten Designmodelle wird der berührungslose 3D-Digitalisierer VI 910 von Konica Minolta verwendet. Nakatani "Wir brauchen für die Entwicklung unbedingt einen einfach zu handhabenden und kostengünstigen 3D Scanner. Wir haben zunächst auch an weitaus teurere Scanner anderer Hersteller gedacht, doch der VI-910 lieferte die höchste Polygonqualität, was bei Freiformflächen für die folgenden Prozessschritte sehr wichtig ist, und die Präzision hat uns ebenfalls überzeugt. Für das Reverse Engineering von aus Urethanschaum hergestellten Designmodellen ist es einfach der beste verfügbare 3D Laser-Scanner ."
Ablauf von der Entwicklung des Designs bis zum Plan beim RealPro-Massagesessel*
- * Das Design-Modell und die Screenshots auf der linken Seite dienen lediglich zur Erklärung und beziehen sich nicht auf das Endprodukt.
Wichtige Möglichkeiten bei der 3D-Entwicklung
Die Einsatzbereiche für berührungslose 3D-Scanner werden in unserem Unternehmen stetig erweitert. Nakatani: "Die Anwendung breitet sich weiter aus (über Design- und Entwurfaufgaben hinaus auf die Analyse von Komponenten, für die keine 3D-Daten zur Verfügung stehen, auf die Vermessung von Formen und Produkten, ja sogar auf die Erstellung von 3D-Graphiken für die Werbung). Die Automobilbranche nutzt 3D-Scans schon seit vielen Jahren, wir haben inzwischen erkannt, dass dieses Verfahren für Haushaltsgeräte genau so nützlich sein kann." Das gilt besonders für VI-Systeme: "Es ist nicht notwendig, erst mühsam Marker anzubringen, wenn mehrere Scans zusammengeführt werden sollen. Zur komfortablen Ausrichtung können die Positionen einfach in der Software vorgegeben werden. Durch einen Drehteller wird das automatische Scannen noch einfacher. Das ist besonders für das Scannen von Modellen praktisch, wie sie in unserem Unternehmen vorkommen."
Mit der Einführung der 3D-Entwicklung für Design- und Entwurfsprozesse ergab sich im Formenbau wiederholt die Situation, dass die Formen bereits im ersten Versuch perfekte Ergebnisse lieferten, so dass keinerlei Nachbesserungen nötig waren, und die Massenproduktion sofort anlaufen konnte. Berührungslose 3D-Scanner wurden für das Unternehmen zu einem wichtigen Faktor für "QCD" (Quality/Cost/Delivery), und Nakatani ist überzeugt davon, "dass sich die Designqualität merklich verbessert hat, weil die Ideen und das Know-how der Entwickler direkt umgesetzt werden können."