Konzeptentwicklung: 3D oder nicht 3D?

Die Entwicklung innovativer neuer Produkte hält Unternehmen im brutalen Wettbewerb von heute am Leben und rentabel. Die Fähigkeit, erfolgreiche, innovative Produkte zu entwickeln, steht und fällt oft damit, wie gut das Unternehmen neue Ideen und Konzepte fördert und zu neuen Produkten entwickelt.

Unternehmen, die ihren Konstrukteuren und Ingenieuren Zeit schenken, um mehrere Konstruktionsalternativen zu generieren und zu erkunden, sind den Unternehmen, die dies nicht tun, einen Schritt voraus. Laut der Studie Trends beim Konzeptentwurf, die von PTC durchgeführt wurde, sind 92 Prozent der Befragten der Überzeugung, dass ihr Unternehmen von der Erkundung von mehr Konstruktionsalternativen während der Konzeptentwicklung enorm profitieren würde.

Leider beugen sich die Entwicklungsteams nur allzu oft den engen Zeitvorgaben der Entwicklungsplanung: Sie verkürzen die Konstruktionserkundungsphase und legen sich vorschnell auf Konzepte fest – mit düsteren Folgen. Werden in dieser Phase Fehler gemacht und die falschen Produktideen weiterentwickelt, kann das verheerende Konsequenzen haben.

Die Konzeptentwicklung erfordert eine andere Denkweise und andere Werkzeuge

Die meisten Unternehmen haben inzwischen die Vorteile von 3D-CAD erkannt. Seit es leistungsfähige parametrische 3D-Modellierungsanwendungen auf dem Markt gibt, betrafen die meisten Erweiterungen neue Funktionalitäten speziell für die Erstellung von detaillierten, datenreichen CAD-Modellen, die während des gesamten Entwicklungszyklus genutzt werden können.

Die Konzeptmodellierung ist aber anders. Die Tools, die in dieser Phase verwendet werden, müssen flexibel und intuitiv sein, damit die Benutzer es wagen, Optionen auszuloten, etwas auszuprobieren und Fehler zu riskieren. Schließlich können Fehler in dieser Phase später zu besseren Entwürfen führen. Parametrische Modellierungsanwendungen zwingen die Anwender oft dazu, sich frühzeitig auf Konstruktionsideen festzulegen. Aus diesem Grund bevorzugen viele Benutzer 2D-Tools für die Konzeptentwicklung.

Viele Ingenieure skizzieren Konstruktionsideen immer noch auf Papier oder in Notizbüchern. Das klingt vielleicht archaisch, macht den Prozess der Entwurfserkundung aber allgemein zugänglich und fördert eine schnelle Ideengenerierung ohne Angst vor Fehlern. Der Nachteil ist, dass diese keimenden Konzepte nicht so einfach geändert werden können, sodass Ideen nicht von Feedback seitens des Teams profitieren und weiter verbessert werden können.

Untersuchungen haben gezeigt, dass die meisten neuen Produktideen Weiterentwicklungen vorhandener Entwürfe sind. Viele davon liegen in 2D vor. Es ist also wichtig für die Benutzer, in dieser Phase über Konstruktionstools zu verfügen, mit denen sie sowohl 2D- als auch 3D-Daten ändern und bearbeiten können. Da ihre Ansprüche so unterschiedlich sind, ist es nicht ungewöhnlich, dass Konzeptentwickler eine Vielzahl von 2D- und 3D-Tools verwenden, die nichts mit den Anwendungen in der Detailkonstruktionsphase zu tun haben. Aufgrund der Inkompatibilität mit den CAD-Tools müssen die Modelle dann oft rekonstruiert werden.

Für die Konzeptentwicklung wird ein Sammelsurium von Tools eingesetzt, von Tools für fotorealistische Abbildungen bis hin zu 2D-Skizzier-Tools. Doch jetzt gibt es einen neuen Modellierungsansatz, der die Interoperabilität fördert, das einfache Ändern von Entwürfen ermöglicht und benutzerfreundliche, intuitive Werkzeuge für das schnelle und einfache Generieren von Konzepten bereitstellt.

Der „direkte“ Ansatz

Die direkte Modellierung ist eine enorme Erleichterung für Ingenieure, die neue Konzepte auf Grundlage früherer Entwürfe erstellen. Benutzer können ausgehend von einem 2D-Konzeptmodell ein 3D-Modell erstellen. Direktmodellierungstools ermöglichen außerdem die Wiederverwendung aller verfügbaren Altdaten, einschließlich 2D-Zeichnungen, Skizzen, Flächen, Einzelteilen oder kompletter Baugruppen – ohne Probleme mit der Dateninteroperabilität.

Die Benutzer können ein vorgeschlagenes Modell ganz intuitiv bearbeiten oder ändern, indem sie einfach die 3D-Geometrie drücken oder ziehen. Da die direkte Modellierung nicht verlaufsbasiert ist, können Änderungen am Modell vorgenommen werden ohne Rücksicht darauf, wie die Geometrie erzeugt wurde oder welche anderen Teile des Modells betroffen sind.

Direktmodellierungstools sind benutzerfreundlicher als parametrische Modellierungstools. So können sich sogar CAD-fremde Nutzer an Modelländerungen beteiligen und kollaborative Konzeptentwicklungssitzungen mit einem größeren Pool von Teilnehmern durchgeführt werden.

Der vielleicht größte Vorteil ist die Zeitersparnis, die Direktmodellierungstools bieten. Da sie mit parametrischen, KE-basierten Modellierungsanwendungen, wie sie in der Detailkonstruktion verwendet werden, interoperabel sind, ist keine Rekonstruktion von Modellen notwendig. Dadurch gewinnen die Konstrukteure Zeit für die Erkundung einer größeren Menge von Konstruktionsalternativen.

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