CAD-Tools müssen Flexibilität beim Modellieren bieten

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Definitionsgemäß ist die technische Entwicklung die Anwendung von wissenschaftlichen und mathematischen Prinzipien zur Lösung von Problemen. Das Lösen von Problemen ist ein fließender Prozess, der sich solange weiterentwickelt, bis eine endgültige Lösung gefunden ist. Beim Optimieren eines neuen Produktentwurfs müssen also das Erkunden, Iterieren, Ändern, Testen und erneute Ändern im Vordergrund stehen. Schließlich kann ein Ideal, ein Prototyp oder ein Modell nur dann wirklich optimiert werden, wenn ein Fehler aufgetreten ist.

CAD-Software muss daher flexibel sein, damit die CAD-Modelle ohne bedeutenden Aufwand und ohne die komplette Rekonstruktion des Modells durch den Benutzer Änderungen aufnehmen und darauf reagieren können. Zwar haben Fortschritte bei CAD-Software die Fähigkeit von Ingenieuren, innovative Produkte zu entwerfen, stark verbessert und die Time-to-Market verkürzt, doch Änderungen sind und bleiben eine Herausforderung.

Behindern CAD-Tools die agile Konstruktion?

Parametrisches Modellieren bietet einen technischen Ansatz für die Konstruktion. Dabei müssen die Ingenieure die Randbedingungen, Beziehungen und Abhängigkeiten von Konstruktionselementen im Voraus bestimmen und festlegen. Nur so ist sichergestellt, dass bei jeder Konstruktionsänderung die gesamte zugehörige nachgelagerte Geometrie aktualisiert wird. CAD-Experten nutzen diese Beziehungen, um auf leistungsstarke und intelligente Weise Änderungen durchzuführen, da eine einzige Änderung Aktualisierungen in allen zugeordneten Teilen verursacht.

Diese Vorgehensweise ist ideal für Konstruktionsaufgaben, bei denen der Konstrukteur strenge Kriterien bezüglich der Ästhetik, der Leistungsmessgrößen und Fertigungskriterien seines Entwurfs einhalten muss. Der vorgeschaltete Zusatzaufwand und die notwendige Planung bringen beträchtliche nachgelagerte Vorteile mit sich. Allerdings zwingen sie die Benutzer auch oft, sich früh im Prozess auf Entwurfsvorschläge festzulegen, unter anderem deshalb, weil das Vornehmen von Anpassungen und Bearbeitungen unter Umständen recht schwierig sein kann.

Modelle, die in verschiedenen parametrischen Modellierungssystemen erstellt wurden, können mit anderen CAD-Systemen oft kaum noch geändert werden. Beim Importieren dieser parametrischen Modelle gibt es keinen Mechanismus zum Veranlassen einer Änderung. Die Benutzer müssen daher die Teile der Geometrie entfernen und neu erstellen, die mithilfe von Parametern und KEs geändert werden sollen.

Neue CAD-Fähigkeiten sorgen für Flexibilität

Glücklicherweise gab es bei CAD-Anwendungen einige Verbesserungen, die die agile Konstruktion verbessert haben. Sehen wir uns drei relativ neue Fähigkeiten, die dazu beitragen, die besten Aspekte der beiden Systeme miteinander zu vereinen, einmal genauer an.

  • Direkte Änderungen an KE-basierten Modellen. Parametrische, KE-basierte Modellierungsverfahren werden auch zukünftig für die Erstellung von leistungsfähigen, intelligenten Modellen genutzt werden. Die Möglichkeit, mithilfe der direkten Modellierung Änderungen an parametrischen, KE-basierten Modellen durch intuitive Interaktionen wie Ziehen und Drücken vorzunehmen, erhöht die Flexibilität dieser leistungsstarken parametrischen Konstruktionstools zusätzlich. Diese Kombination der beiden Ansätze ermöglicht auf optimale Weise das Durchführen von Änderungen und unterstützt damit eine angemessene Erkundung von Konstruktionsoptionen, ohne dass dies zu Lasten der Zeitpläne geht. Der große Vorteil der Nutzung der Stärken beider Modellierungsverfahren ist, dass dadurch das Fehlschlagen von KEs vermieden wird.
  • Aufzeichnung der mit direkter Modellierung vorgenommenen Änderungen. Ingenieure, die parametrische Modellierungstools nutzen, investieren viel Zeit und Mühe, um ihre Modelle mithilfe von KEs mit Intelligenz aufzuwerten. Sie benötigen also einen Mechanismus für schnelle und einfache direkte Modellierungsänderungen im Kontext eines KE-basierten Modells. Damit könnten Unternehmen die agile Konstruktion verbessern und dabei die Arbeit, die in den Aufbau intelligenter, leistungsfähiger parametrischer Modelle gesteckt wurde, erhalten.
  • Erkennung von Intelligenz in importierten Modellen. Nach dem Import von CAD-Modellen aus anderen CAD-Formaten (in den Multi-CAD-Konstruktionsumgebungen von heute leider unvermeidbar) müssen die Benutzer in der Lage sein, diese zu ändern. Da die enthaltene Intelligenz von CAD-Dateien beim Import verloren geht, benötigen Ingenieure eine Software, die in der Lage ist, die inhärente Konstruktionsabsicht in der Geometrie zu erkennen.
  • Direktes Bearbeiten des Modells ohne Kenntnis der ursprünglichen Konstruktionsabsicht. Ingenieure müssen jederzeit in der Lage sein, Elemente zu verschieben, zu entfernen, anzufügen, die Größe zu ändern und andere Änderungen am Modell vorzunehmen, ohne die eingebettete Konstruktionsabsicht zu verstehen und Auswirkungen auf das zugrunde liegende Modell zu verursachen.

Das Beste aus beiden Welten

CAD-Anwendungen sollten Änderungen fördern und sie nicht behindern. Mithilfe von entsprechenden Fähigkeiten können Ingenieure mit einer Kombination beider Modellierungsansätze intelligente und doch flexible Modelle erstellen. Diese Fortschritte verstärken die agile Konstruktion, was wiederum das Erkunden von mehr Konstruktionsideen ermöglicht und so zu einem wirklich optimalen Entwurf führt. Weitere Informationen über die agile Konstruktion finden Sie hier.

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