3D parametrisches
modellieren ermöglicht enorme Einsparungen im Entwicklungsprozess
und der Fertigung, gegenüber 2D CAD. Wegweisende 3D CAD Technologien
mit preiswerten Computer für zusammen unter 2000,- € ermöglichen nun
jedem Unternehmen den Einstieg. 3d Daten werden die
Kommunikationssprache der Zukunft zwischen Entwickler und Fertigung
sein. Produkte werden Ausgeliefert ohne das je eine 2D Zeichnung
existierte. Was sollte man über 3D CAD wissen.
Weltweit wird
geschätzt das 20 Millionen CAD Arbeitsplätze installiert sind und
davon noch 75% mit traditionellen 2D Systemen arbeiten. Der Trend,
nicht zuletzt durch wirtschaftliche Argumente gefestigt, zeigt
zuletzt ein Wachstum der Midrange 3D CAD Produkte von 9% auf 401 Mil
$, und soll weiterhin um 11% wachsen. Dieser Zuwachs kommt zum
Grossteil von 2D Anwender die unter dem Globalen Wettbewerbsdruck
von Produktivitätssteigerung, Qualität und Wirtschaftlichkeit
stehen. Es zeichnet sich jedoch auch eine Kundengruppe für Midrange
CAD Produkte heraus, welche nun nach Alternativen für Ihrer
bestehenden High End CAD Plattformen suche, die sich heute
ungenügend Wirtschaftlich darstellen.
Entwicklungsprozesse welche noch auf 2D beruhen haben kritische
Schwachstellen welche unnötigerweise erhöhte Entwicklungszeit und
Kosten verursachen, Produktqualität schwächen und zu höheren
Fertigungskosten führen. Die Angst vor 3D und sich mit komplexen
Baugruppen zu beschäftigen lässt zahlreiche Konstrukteure weiterhin
unproduktiv 2D Zeichnungen erstellen. Warum? Irrtümlich im Glauben
das 3D CAD teuer sein muss, schwer zu lernen und umzusetzen.
8 Vorteile von 3D Solid modeling
Vor dem Erwerb eines CAD Produktes sollten Sie sich klar sein was
Sie speziell benötigen und wie dies in Ihre bisherige Arbeitsweise
sowie Kommunikation mit Kunden und Lieferanten passt.
Entwicklungsstände visualisieren und kommunizieren
Ein hoher Kostenanteil im Gesamtentwicklungsaufwand wird durch
laufende oder spätere Änderungen verursacht. Dies meistens weil 2D
Entwürfen von Entscheidungsträger nicht vollständig wahrnehmbar sind
und erst nach Vorlage eines Prototypen Ihre Bedenken oder Anregungen
übermitteln können. Moderne CAD Systeme erzeugen spontan 3D
Ansichten die auch durch integrierte e-mail an alle Projekt
Mitglieder versendet werden können. Marketing, Fertigung oder
Qualitätssicherung kann daher frühzeitig und simultan relevante
Verbesserungen einbringen.
Effizientes Baugruppen Management
Komplette Solid Modeler Pakete sind mit Funktionen ausgestattet die
nicht nur Einzelteile erzeugen sonder auch komplexe Hierarchien von
Baugruppen und Unterbaugruppen managen die aus tausenden von
Einzelteilen besteh kann.
Eine parametrisch basierenden Baugruppe beinhaltet Abhängigkeiten
zwischen Einzelteilen wie Spiel oder auch bestimmte Abmessungen. Zur
Fehlervermeidung prüft man bereits Bauteilüberschneidungen.
Stücklisten werden automatisch erzeugt und stets aktuell gehalten.
Explosionsansichten verdeutlichen den Montagevorgang. Nun steht
sogar die neue Adobe 3D PDF Technik zur Verfügung, wo
Montagevorgänge in Einzelschritten animiert gezeigt werden können.
Diese von „nicht CAD Anwendern“ weltweit über den Gratis Adobe
Acrobat Reader begutachtet und kommentiert werden können. Nie war
Kommunikation so einfach und effizient.
Änderungen an Einzelteilen werden automatisch in der Baugruppe und
auch bidirektional übertragen. Grundsätzlich gibt es zwei
Konstruktionsmethoden. Einzelteile werden getrennt erzeugt und in
einer Baugruppe zusammengefügt. Oder innerhalb einer Baugruppe
werden die Einzelteile aufgebaut mit Referenz zu bestehenden Teilen.
Vorab Prüfung von Funktion und Passgenauigkeit
Prüfung der
Passgenauigkeiten zwischen ausgewählten Teilen oder gesamten
Baugruppen ist nur ein Knopfdruck. Baugruppen mit bewegten Teilen
können über Bewegungsachsen simuliert werden. Mögliche Fehler in
diesem Stadium frühzeitig zu beheben gehört zu den großen Vorteilen
der 3D Technik.
Rasche und Präzise 2D Produktionszeichnungen erstellen
Eine der primäre Gründe für 3D Pakte ist das automatisierte
Erzeugung der 2D Konstruktionszeichnungen. Dieses ist kritisch, da
die meisten Betriebe noch mittels 2D Technik und Zeichnungen
arbeiten.
Die in einem 3D Programm erzeugten Zeichnungen sind immer Referenzen
zu dem 3D Model. Damit werden auch Änderungen immer automatisch in
alle gewählte Ansichten oder Schnitte übertragen. Baugruppen,
Explosionsansichten mit Stücklisten werden zeitsparend und stets
aktuell in Zeichnungen dokumentiert.
Kompatibilität zu 2D Formaten
3D CAD Systeme bieten auch hervorragende Kompatibilität um
bestehende 2D Datenformate einzulesen, zu verarbeiten, kombinieren
und auch wieder in Fremdformaten abzuspeichern. Auch können so 2D
Geometrien für die Erzeugung von Volumenmodellen verwendet werden
und damit die Implementierung eines solchen Systems weit einfacher
machen als größtenteils angenommen wird.
Einsparungen bei Prototypen
Der Bau von Prototypen kann Kostenintensivsten und
Zeitaufwendig sein. Mit einem 3D Solid Modeller erzeugen Sie präzise
Virtuelle Prototypen welche bestimmte Prüfungen mittels eines
physikalischen Modell erübrigen. Ein virtueller Prototyp erlaubt das
betrachten von allen Seiten und Details, Messungen, Massen und
Trägheitseigenschaften, beliebige Schnitte am Objekt vorzunehmen,
Überschneidungen festzustellen, Bewegungen zu simulieren und auch
qualitative hochwertige Bilder durch Rendermodule für Werbezwecke zu
erzeugen. Reale Protoypen sind mittels immer preisgünstigere
Verfahren im Rapid Prototyping schon unter € 100 und innerhalb von 2
Werktagen zu bekommen.
Rasche Konstruktions- Änderungen
Der wohl
signifikanteste Vorteil eines parametrischen 3D Systems ist die
Einfachheit einer Massänderung. Da alle Abmessungen als Parameter
definiert sind können diese auf Knopfdruck geändert oder in
Abhängigkeiten gesetzt werden. Abhängigkeiten sind bestimmte
Konstante die man zuordnen kann welche auch bei einer Massänderung
erhalte bleiben. Wie zb Parallelität oder Symmetrie von
Körperkanten. Dies macht nicht nur das Ändern einfach, es erlaubt
dem Anwender auch mehrerer Varianten gegenüberzustellen. „Was ist
wenn...“ Nicht zu vergessen das alle Änderungen automatisch in die
2D Zeichnung abgeleite werden. Bestimmte Systeme arbeiten auch
bidirektional das Änderungen in der 2D Zeichnung in das 3D Modell
zurück übertragen werden.
Daten für Fertigung
3D Modelldaten führen zu Einsparungen in nachfolgenden Prozessen wie
Finite Elemente Analysen, Werkzeugbau, direkte CNC Fertigung oder
auch der Blechbearbeitung. Traditionell mussten für die Fertigung
die Daten erneut in 3D Formate gebracht werden. Neben der laufend
geforderten Verkürzung von Produktionszeiten bietet die 3D Daten
auch keine Fehlerquelle für Missinterpretation einer Zeichnung. Im
Werkzeugbau verlangen einige Unternehmen bereits Aufschläge, wenn
nur 2D Zeichnungen vorliegen.
Fazit
Viele CAD Anbieter argumentieren mit
Entwicklungseinsparungen von bis zu 40% oder zeigen anhand von
Wirtschaftlichkeitsrechnungen (ROI) Einsparungspotentiale von
tausenden von Euro. Selbstverständlich sind große Verbesserungen
möglich, jedoch die Einsparungen und Effizienz- Steigerungen sind
individuell für jedes Unternehmen.
Fazit ist das 3D parametrisches Modellieren Stand der Technik für
Konstruktion und Fertigung ist.
Wie ein Telefax oder Handy heute alltäglich ist, gehört ein 3D CAD
System in jedes Produktions- oder Entwicklungsunternehmen. Nur
weiter alleine 2D CAD einzusetzen versetzt diese Unternehmen in
einen Wettbewerbsnachteil gegenüber Mitbewerbern.
Glücklicherweise ist der Weg zum Einsatz und erlernen von 3D CAD
jetzt kurz und erschwinglich, viel attraktiver als Sie denken
können.
Battlogg Design,
Battlogg Christian
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