Konstruktionstools müssen schnelle Modelländerungen ermöglichen

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Produkthersteller müssen heute schnell und flexibel sein. Um in unserer schnelllebigen, von internationalem Wettbewerb geprägten Welt bestehen zu können, ist höchste Agilität gefragt. Hersteller müssen rasch auf schnelle Marktveränderungen, Veränderungen im Lieferantennetzwerk oder jegliche Änderung an Produktanforderungen reagieren können. Der Produktentwicklungsprozess muss ebenfalls schnell, flexibel und in der Lage sein, Änderungen an Produkten während des Entwicklungszyklus umzusetzen.

Konstruktionsänderungen sind bedeutende Engstellen im Produktentwicklungsprozess. Da die meisten neuen Produkte lediglich optimierte Varianten vorhandener Produkte sind, sind sie aber leider unvermeidbar. Um mit dieser Tatsache umzugehen, benötigen Produktingenieure flexible Konstruktionstools, mit denen sie auf Änderungen im Entwicklungsprozess reagieren können, insbesondere auf späte Konstruktionsänderungen, die Termine und Budgetbeschränkungen für ein Produkt über den Haufen werfen können.

Änderung bewirkt Innovation

Im White Paper „Ratschläge zur CAD-Auswahl: Multi-CAD“ analysiert CIMdata, wie führende Hersteller mit schnellen Änderungen an Modellen umgehen. Konstruktionsänderungen können beträchtliche Mengen an Zeit und Arbeitskraft in Anspruch nehmen, da Modelle oft vollständig oder teilweise rekonstruiert werden müssen. Trotzdem ist Veränderung etwas Gutes. Nicht nur bewirkt sie Innovation, sondern letztendlich ist sie auch ein wichtiger Antrieb für Marktanteile und Profite.

Im beschleunigten Workflow von heute werden Konstruktionsalternativen und -variationen vorgeschlagen und in proaktiven Produktkonstruktionsprüfungen bewertet. Anschließend werden die Änderungen vorgenommen, ihre Auswirkungen validiert und entsprechende Anpassungen durchgeführt. Die Konzeptentwicklung ist eine weitere Phase, in der Tools benötigt werden, die das schnelle Erkunden von Optionen, Erstellen von Modellen, Durchführen von Iterationen und Tests sowie das anschließende erneute Erstellen mit großer Flexibilität unterstützen.

In solchen Umgebungen müssen Entscheidungen besonders schnell getroffen werden. Modellierungstools, die eine ausführliche, methodische Planung erfordern, funktionieren hier nicht. Während der Analyse und Simulation müssen die Konstrukteure vorhersehen, wie das Produkt unter realistischen Bedingungen bezüglich Strukturmechanik, Wärmeübertragung, Flüssigkeitsströmung usw. reagieren wird.

Zur Beantwortung dieser Fragen mithilfe von FEA-Tools müssen die Modelle vor der Analyse oft vereinfacht oder „bereinigt“ werden. Hierzu müssen Konstruktionselemente entfernt oder unterdrückt werden. Das kann einen Welleneffekt auf die zugeordneten Teile im Modell verursachen. Jegliche schnelle Modelländerung kann zu einer Komplexität führen, die Folgefehler nach sich zieht, insbesondere wenn die Konstrukteure mit Modellen von Kollegen arbeiten.

Dies liegt an den eingebetteten Randbedingungen und parametrischen Beziehungen, die vom ursprünglichen Konstrukteur festgelegt wurden. Benutzer von KE-basierten parametrischen Modellierungstools benötigen benutzerfreundliche Geometriebearbeitungstools, mit denen sie Änderungen am Modell genauso schnell und flexibel vornehmen können wie mit Direktmodellierungswerkzeugen.

Tools müssen mit schnellem Änderungstempo Schritt halten

Welche Funktionalitäten sollten CAD-Tools angesichts dieser Schwierigkeiten aufweisen, um schnelle Konstruktionsänderungen zu ermöglichen? Um diese Frage zu beantworten, sehen wir uns einmal einige der Fragen an, die Käufer vor der Anschaffung einer neuen CAD-Softwaresuite stellen sollten.

  • Verfügt die CAD-Suite über Änderungsvorgänge zum Verschieben, Drehen, Entfernen und Anhängen von einfachen Kanten-, Flächen- und Form-KEs für Volumenkörper?
  • Ermöglicht sie das Vereinfachen des Modells durch Entfernen bzw. Vergrößern oder Verkleinern von Rundungen und Fasen bzw. das Ändern von Rundungen in Fasen?
  • Bietet sie Bearbeitungsvorgänge, ohne Verständnis der Konstruktionsabsicht vorauszusetzen?
  • Kann die Geometrie geändert werden, ohne die vorhandene Konstruktionsabsicht zu zerstören oder zu entfernen?
  • Können Benutzer mit dem Tool Geometrieänderungen als parametrisches KE erfassen, das später bearbeitet oder rückgängig gemacht werden kann?
  • Kann ein Welleneffekt von Modelländerungen an anderen Stellen im Entwurf kontrolliert und verhindert werden?

Auch wenn vor der Anschaffung einer neuen CAD-Suite noch viele weitere Faktoren zu berücksichtigen sind, ist Flexibilität bei Konstruktionsänderungen zu einem unverzichtbaren Bestandteil des stets im Wandel begriffenen Entwicklungsprozesses geworden. Ohne die Möglichkeit, schnell Änderungen vorzunehmen, dürfte es Herstellern schwer fallen, Produkte zu entwickeln, herzustellen und zu liefern, die mit den immer anspruchsvoller werdenden Märkten von heute Schritt halten können.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie im CIMdata White Paper „Ratschläge zur CAD-Auswahl: Multi-CAD“, das Sie hier kostenlos herunterladen können (Anmeldung erforderlich).

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