Die Vermittlung von Datenformaten in Konstruktion und Fertigung
Die Gottlieb-Daimler-Schule 2 (GDS2) zählt mit rund 2.150 Schülerinnen und Schülern sowie 120 Lehrkräften zu den größten Bildungszentren Baden-Württembergs. Das Berufskolleg für Informatik (ADV – Akademie für Datenverarbeitung), das Teil der GDS2 ist, bietet einen dreijährigen Bildungsgang für Abiturienten und Personen mit guter Fachhochschulreife an, der zum Abschluss „Staatlich geprüfte Informatikerin“ bzw. „Staatlich geprüfter Informatiker“ führt.
Die Ausbildung stellt eine praxisorientierte Alternative zu einem Hochschulstudium dar und bereitet die Absolventinnen und Absolventen gezielt auf Tätigkeiten in den Bereichen Medien, Wirtschaft und Technik vor.
Ein wichtiger Bestandteil des Lehrplans ist die Vermittlung unterschiedlicher Datenformate, wie sie in zahlreichen Bereichen der Industrie und der Medien eingesetzt werden. Computer Aided Design (CAD) bildet dabei einen wichtigen Aspekt der rechnergestützten Fertigung. Im Mittelpunkt steht jedoch nicht die konstruktive Gestaltung, sondern das Verständnis der zugrunde liegenden Datenstrukturen von CAD/CAM-Systemen. Da die meisten kommerziellen CAD-Anwendungen proprietäre und nicht offen dokumentierte Dateiformate verwenden, entschied sich die ADV bereits im Jahr 2003 für den Einsatz der CAD/CAM-Software Pictures by PC der deutschen SCHOTT SYSTEME GmbH.
Seit ihrer Einführung im Jahr 1984 verwendet Pictures by PC unverändert dasselbe offene Datenformat und bietet damit seit über 40 Jahren eine außergewöhnliche Kontinuität. Die 2D-CAD-Syntax basiert auf vier grundlegenden Geometrieelementen: Polygonen, Kreisbögen, Bézier-Kurven und Texten. Mithilfe einer internen, an eine Plottersprache angelehnten Befehlssyntax – mit Anweisungen wie MA (Move Absolute) und DA (Draw Absolute) – gewinnen die Schülerinnen und Schüler ein tiefgehendes Verständnis für den Aufbau von CAD-Daten und erstellen technische Zeichnungen direkt auf dieser Syntaxebene.
Ebenso nutzen die Schülerinnen und Schüler die integrierten CAM-Funktionen von Pictures by PC, um die Grundlagen der rechnergestützten CNC-Programmierung kennenzulernen. Die Ausgangsdaten können beispielsweise als Bitmap-Grafik vorliegen, die von der Software durch Vektorisierung in 2D-CAD-Konturen umgewandelt wird. Ebenso lassen sich Geometrien, die direkt mit der beschriebenen 2D-CAD-Syntax erstellt wurden, ohne weitere Zwischenschritte für die Fertigung verwenden.
Anschließend beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit den grundlegenden Verfahren der rechnergestützten Fertigung (Computer Aided Manufacturing, CAM), darunter Konturfräsen, Taschenfräsen und Gravieren. Durch das Erzeugen und Analysieren von NC-Programmen gewinnen sie ein praxisnahes Verständnis dafür, wie CAD-Geometrien in Maschinenbefehle für die CNC-Fertigung umgesetzt werden.
