Direkte Modellierung beim Erfassen der Konstruktionsabsicht überlegen

PTC Creo Layout

Wenn ich in den vergangenen fünf Jahren etwas gelernt habe, dann ist es, dass man durch Diskutieren neue Sichtweisen kennen lernt. So ging es mir bei einem Webinar, das ich präsentieren durfte, mit dem Titel The Pros and Cons of 3D Modeling Paradigms: Direct Modeling and History-based Modeling. Brian Thompson von PTC und Dan Staples von Siemens PLM diskutierten darüber, welche Modellierungsansätze am besten für die Konzeptentwicklung und die Detailkonstruktion geeignet sind. Das gesamte Webinar ist hoch interessant, aber in der anschließenden Runde mit Fragen und Antworten begann die Diskussion erst richtig. So kam ich auf dieses Thema.

Was ist mit Konstruktionsabsicht gemeint?
Die richtigen Benennungen sind in dieser Branche sehr wichtig, aber auch schwierig. Oft gibt es zahlreiche Definitionen für ein und dieselbe Benennung. Wenn man nicht aufpasst, kann es passieren, dass man aufgrund dieses Durcheinanders jemandem ungewollt vehement zustimmt.

Für diesen Beitrag möchte ich Konstruktionsabsicht als die dimensionalen Steuerelemente und Regeln definieren, die ein Konstrukteur oder Ingenieur durchsetzen möchte. Diese wichtigen Variablen beeinflussen die Form, Passung und Funktion eines Entwurfs.

Eine Frage ist dabei natürlich, wie viele derartige Steuerelemente und Regeln für die Mehrzahl der Entwürfe notwendig sind. Meiner Erfahrung nach werden für die meisten nur einige wenige wirklich benötigt. Natürlich hängt dies auch von der Komplexität des Entwurfs und der hergestellten Komponenten ab.

Erfassen der Konstruktionsabsicht mit parametrischer Modellierung
Dieses Thema ist eigentlich relativ einfach, oder?

Bei der parametrischen Modellierung definieren Bemaßungen nahezu jeden Aspekt eines 3D-Modells. Jede Skizze muss vollständig definiert werden. Jeder extrudierte, gedrehte, gezogene oder verbundene Volumenkörper oder Schnitt wird mithilfe von Parametern bis ins kleinste Detail beschrieben. Jede einzelne Rundung, Bohrung, Fase usw. wird definiert.

Das Gute daran ist, dass Ingenieure absolut sicher sein können, dass der dimensionale Aspekt ihrer Konstruktionsabsicht in irgendeiner Weise erfasst wird. Ehrlich gesagt: Selbst man es wollte, würde man es nicht schaffen, das zu vermeiden. All diese eingebetteten Bemaßungen machen das Erstellen von Zeichnungen relativ einfach.

Und genau da liegt das Problem. Ingenieure sind gezwungen, die Konstruktionsabsicht für jeden Aspekt eines 3D-Modells festzulegen. Warum ist das so schlecht? Wie findet man, wenn man ein Modell ein paar Monate nicht bearbeitet hat, die Steuerelemente im Modell wieder, die die kritische Konstruktionsabsicht darstellen? Es ist wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Darüber hinaus ist uns allen bewusst, dass solche Modelle bei der kleinsten Änderung vielleicht nicht mehr funktionieren.

Erfassen der Konstruktionsabsicht mit direkter Modellierung
Bei der direkten Modellierung kann man keine Bemaßungen verwenden, richtig?

Dieser Irrglaube ist weit verbreitet. Es ist richtig, dass für die Geometrieerzeugung mittels direkter Modellierung keine parametrischen Steuerelemente erforderlich sind. Beim Erzeugen von 3D-Geometrie können Sie Variablen zum Festlegen der Ausdehnungen verwenden. Solche Steuerelemente können bei direkten Modellierungsmethoden allerdings persistiert werden. Sie können damit Änderungen an der Geometrie vornehmen, lange, nachdem Sie sie ursprünglich erstellt haben.

Dies ist einer der größten Unterschiede zur parametrischen Modellierung. Sie müssen nicht unzählige Bemaßungen definieren. Ingenieure können also lediglich die dimensionalen Steuerelemente erzeugen, die ihre Konstruktionsabsicht auch tatsächlich repräsentieren. Solche Modelle Monate später wieder zu bearbeiten, ist äußerst einfach. Es gibt deutlich weniger Steuerelemente, mit deren Bedeutung man sich auseinandersetzen muss. Und dort, wo keine Steuerelemente vorhanden sind, kann die Geometrie einfach mit direkten Methoden wie Drücken, Ziehen und Schieben geändert werden.

Gibt es auch Nachteile? Nun, natürlich fehlen die zahlreichen Bemaßungen zur Automatisierung der Zeichnungserstellung. Darüber hinaus ist mit der direkten Modellierung keine komplexe und progressive intelligente Automatisierung möglich wie mit der parametrischen Modellierung. Für die Konstruktionsautomatisierung oder -konfiguration ist sie keinesfalls zu empfehlen.

Zusammenfassung und Fragen

  • Die parametrische Modellierung zwingt die Benutzer, jeden Aspekt eines 3D-Modells dimensional zu definieren. Das ist deutlich mehr Konstruktionsabsicht, als die meisten Ingenieure tatsächlich benötigen. Tatsächlich erschwert es ihnen sogar das Definieren und spätere Auffinden ihrer Konstruktionsabsicht.
  • Beim direkten Modellieren sind keine dimensionalen Steuerelemente erforderlich. Allerdings können die Benutzer manuell Parameter festlegen, die dauerhaft gespeichert werden sollen. Auf diese Weise können die Ingenieure ihre Konstruktionsabsicht selektiv in einigen wenigen Bemaßungen erfassen, die wirklich relevant sind.
  • Lassen Sie sich nicht täuschen: Die direkte Modellierung ist eine schlechte Wahl für die Konstruktionsautomatisierung und -konfiguration. Diese Aufgaben sind bei der parametrischen Modellierung besser aufgehoben.

Das war also eine meiner wichtigsten Erkenntnisse des Webinars The Pros and Cons of 3D Modeling Paradigms: Direct Modeling and History-based Modeling. Liege ich richtig? Oder täusche ich mich? Denken Sie, die direkte Modellierung ist besser zur Erfassung der Konstruktionsabsicht geeignet? Die Diskussion ist eröffnet. Schreiben Sie Ihren Standpunkt einfach in die Kommentare. Ich bin schon gespannt, was Sie denken.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Bis bald. Vielen Dank an alle Leser!

Anm. d. Red.: Wenn Sie mehr über die direkte Modellierung erfahren möchten, finden Sie heraus, wie PTC Creo Direct bei der Beschleunigung von Konstruktionszyklen helfen kann, indem es mehr Benutzern den Zugriff auf 3D-CAD-Daten ermöglicht. Und denken Sie daran, die kostenlose Testversion von PTC Creo Elements/Direct Modeling Express 4.0 herunterzuladen. Mit der Software lassen sich Konstruktionsdaten in Echtzeit erzeugen und ändern. Die Geometrie kann mit direktem Ausschneiden und Einfügen, Drücken und Ziehen sowie Ziehen und Ablegen bearbeitet werden, und es gibt noch viele weitere Möglichkeiten.

Die Veröffentlichung dieses Blogbeitrags durch PTC erfolgt in Lizenz. Die Konzepte, Ideen und Meinungen dieses Beitrags wurden von dem Branchenanalysten Chad Jackson von Lifecycle Insights unabhängig ausgearbeitet.

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Ein Kommentar

  1. Satish Ramavat
    Erstellt am März 17, 2014 um 1:44 pm | Permanent-Link

    I think direct modelling can also b used for design automation like parameteric modeling. Both have its pro-cons related to design automation.

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