Unsere Multi-CAD-Welt erfordert flexible Modellierungstools

Acht Strohhalme in den Farben des Regenbogens

Die Definition der technischen Entwicklung ist eigentlich recht unkompliziert: „Das Lösen von Problemen unter Anwendung wissenschaftlicher und mathematischer Prinzipien“ – das hört sich doch nach einem recht starren Prozess an, oder? In Wirklichkeit ist das Lösen von Problemen allerdings ein von Grund auf fließender Prozess, der so lange weitergeht, bis eine optimale Lösung gefunden ist.

Bei der Produktkonstruktion bedeutet dies Erkunden, Iterieren, Ändern, Testen und erneutes Ändern, bis ein optimiertes Produkt entwickelt und gebaut ist. Und um ein wirklich optimiertes Produkt zu entwerfen, muss man die Versagensgrenze so lange ausloten, bis ein Fehler auftritt. Schließlich kann ein Ideal, ein Prototyp oder ein Modell nur dann wirklich optimiert werden, wenn ein Fehler aufgetreten ist.

Aufgrund dieses Optimierungsprozesses muss auch die CAD-Software flexibel sein, damit CAD-Modelle Änderungen aufnehmen können, ohne dass erheblicher Aufwand entsteht oder der Benutzer das Modell vollkommen neu erstellen muss. Dank der Fortschritte bei CAD-Software erfolgt die Produktkonstruktion heute deutlich schneller und mit weniger Mausklicks. Konstruktionsänderungen sind aber immer noch eine Herausforderung, insbesondere bei CAD-Modellen, die von einem anderen Konstrukteur entworfen wurden.

Unterbinden die derzeitigen CAD-Tools die Flexibilität beim Modellieren?

Die parametrische Modellierung liefert Ingenieuren eine methodische, systematische und stark automatisierte Möglichkeit, Modelle zu erzeugen. Bei Feature-basierten Modellierungstools müssen die Ingenieure Feature-Randbedingungen, -Beziehungen und -Abhängigkeiten im Voraus festlegen. Dadurch wird sichergestellt, dass bei jeder Konstruktionsänderung die gesamte nachgelagerte Geometrie aktualisiert wird.

Mit der verlaufsbasierten Modellierung verfügen die Benutzer über eine leistungsstarke und automatisierte Möglichkeit, komplexe Modelle anzufertigen, insbesondere für große Baugruppen mit Teilefamilien. Diese Systeme sind ideal, wenn sich die Konstrukteure an strenge Kriterien halten müssen, beispielsweise an bestimmte Vorgaben an Ästhetik, Leistungsmessgrößen und Fertigungskriterien.

Die Nachteile zeigen sich, wenn andere an der Entwicklung Beteiligte Änderungen an den Modellen vornehmen müssen. Beim Importieren dieser parametrischen Modelle gibt es keinen Mechanismus, um Änderungen zu veranlassen. Die Benutzer müssen daher die Teile der Geometrie entfernen und neu erstellen, die mithilfe von Parametern und Features geändert werden sollen.

Direktmodellierungstools fördern die Zusammenarbeit in Multi-CAD-Umgebungen und die Wiederverwendung von Konstruktionsbestandteilen

Ein anderer Modellierungsansatz, die direkte Modellierung, ermöglicht eine flexiblere Vorgehensweise zum Erstellen von Geometrie. Weil bei CAD-Systemen für direktes Modellieren der Zusatzaufwand verlaufsbasierter Systeme entfällt, können die Benutzer die Modellgeometrie direkt bearbeiten, ohne Rücksicht darauf, wie die Geometrie erzeugt wurde.

Der wichtigste Vorteil direkter Modellierungssysteme ist einerseits ihre Benutzerfreundlichkeit, andererseits die wesentlich kürzere Lernkurve, die CAD auch für Nichtexperten zugänglich macht, die heute fest zum Konstruktionsprüfungsteam gehören. Die Benutzer greifen, ziehen und schieben einfach die Geometrie, um Änderungen vorzunehmen. Durch die Bereitstellung von direkten Modellierungstools können Unternehmen mithilfe von Mitarbeitern außerhalb der technischen Entwicklung die Innovation fördern und eine Produktkonzept-Pipeline aufbauen.

Dank einer gemeinsamen CAD-Plattform erleichtern direkte Modellierungssysteme auch den Umgang mit CAD-Daten in mehreren Formaten. Dies ist ein großer Vorteil für viele Unternehmen mit Multi-CAD-Umgebungen, die mit CAD-Daten von Partnern und Zulieferern jonglieren müssen, welche in verschiedenen CAD-Systemen erzeugt wurden.

Die Wiederverwendung vorhandener Entwürfe ohne unnötige Nacharbeit ist mit direkten Modellierungstools ebenfalls einfacher, da sich Konstruktionsdaten ganz einfach aus beliebigen Quellen importieren lassen. Konstrukteure können alle verfügbaren Inhaltsarten nutzen, beispielsweise Skizzen, Flächen, einzelne Teile oder komplette Baugruppen, ohne Probleme mit der Dateninteroperabilität befürchten zu müssen, da STEP- und IGES-Formate bei der direkten Modellierung wie native CAD-Daten behandelt werden.

Die Vorteile beider Welten in einem
Beide Modellierungsansätze haben ihre Vor- und Nachteile. Darum hat PTC eine Lösung entwickelt, die die Stärken der beiden Systeme vereint. Mit der PTC Creo Flexible Modeling Extension (FMX) lässt sich Geometrie bearbeiten, unabhängig davon, ob es sich um unabhängige Geometrie oder um Geometrie mit Randbedingungen handelt. Zahlreiche Auswahlkriterien erlauben es, die gewünschte Geometrie im Handumdrehen zur Bearbeitung auszuwählen.

Die Funktionalitäten in PTC Creo FMX sind ideal für Designer und Ingenieure, die mit Entwürfen arbeiten müssen, die von anderen mit anderen CAD-Systemen erstellt wurden. Diese Ingenieure benötigen die Fähigkeit, Änderungen schnell vorzunehmen, ohne die Konstruktionsabsicht außer Kraft zu setzen. PTC Creo FMX bietet außerdem die Möglichkeit, die Konstruktionsabsicht bei Bedarf nachträglich formell zu ändern, wenn mehr Zeit vorhanden ist.

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