CAD/CAM 09.03.2001, 17:28 Uhr

Mit praxisnahem CAD zur automatischen Konstruktion

Bei CAD-Systemen mit integriertem Praxiswissen werden Bauteile automatisch platziert und Anschlusselemente „von selbst“ bearbeitet.

Ansätze in Richtung automatisierter Produktentwicklung gab es zwar schon Mitte der 80er-Jahre. Das amerikanische System Icad galt damals als prototypisch für das, was man in dieser Richtung tun konnte. Diese „Maschine für die Regelinterpretation“ hat sich aber letztendlich nicht durchgesetzt. Das Urteil der Fachwelt: „Zu schwierig zu bedienen und getrennte Existenz vom eigentlichen CAD-System.“
Beide Schwierigkeiten will nun Unigraphics Solutions (UGS) in Köln überwinden, „indem ein neues regelbasierendes System im CAD-Kern implementiert wurde“, wie Produktmanager Martin Widmann erklärt.
Dazu wurde der Quellcode so mit dem Kern von Unigraphics verbunden, dass nun unter Zuhilfenahme von Ingenieurregeln praxisgerecht konstruiert werden kann.
Wie aber kommen die Regeln in das System? Produktwissen existiert in unterschiedlichster Form in den Unternehmen, geht es um Geometrien, Werkstoffe, Formeln, Tabellen, Design oder Kosten. Um dieses Wissen in CAD-Systeme umzusetzen, hat man laut Widmann „ein goldenes Dreieck zu beachten, nämlich Regeln finden, Regeln fixieren und Regeln anwenden.“
Mit Hilfe der neuen Technologien bei UGS kann das Wissen wiederum auf dreifache Art und Weise eingebracht werden: „Über eine Programmiersprache, die aber eher Informatikern zugänglich sein dürfte, mit einer Interpretersprache, die grafisch unterstützt auch dem Konstrukteur näher kommt und über den Weg, dass Bauteile entwickelt und dann in die Regelbasis eingebracht werden“, ergänzt der Unigraphics-Produktmanager.
Bei allen diesen Arbeiten sei man nicht im luftleeren Raum, sondern direkt im CAD-System eingebunden. Der Befehlsvorrat von Unigraphics steht uneingeschränkt zur Verfügung und kann intelligent verknüpft werden. Dennoch wird derjenige Anwender, der keine eigene Informatikergruppe unterhält, sicher gut beraten sein, am Anfang eng mit Unigraphics Solution oder einem kompetenten Dienstleister zu kooperieren.
Schneller dürfte die Einarbeitung in Software-Systeme sein, die vom Hersteller schon mit Wissen angereichert wurden und bei der Anwender nur den letzten Teil des goldenen Dreiecks, nämlich die „Anwendung der Regeln“, zu beachten haben. Man spricht hier von Assistenten-Technologie, die für bestimmte Felder funktionell eingesetzt werden kann. So hat beispielsweise das Erlanger Softwarehaus B & W Software solche „Assistenten“ für Pro/Engineer von Parametric Technology entwickelt. Das Grundprinzip eines der Pakete erläutert Dr. Stefan Bachschuster, einer der Unternehmensgründer: „Die Software unterstützt die Konstruktion von Gestellen und Baugruppen aus Profilen. Sie bietet komfortable Funktionen für den Einbau von Profilen, Verbindungselementen und Zubehörteilen.“ Darüber hinaus seien im System die Logik von Profilverknüpfungen und Verbindungselementen hinterlegt.
„Wir stecken die größtmögliche Leistung in das System, damit es der Anwender hinterher einfach hat,“ so Stefan Bachschuster weiter. Die hohe Performance komme vor allem dadurch zustande, dass sehr viel Intelligenz in die Software integriert wurde. Die Systemingenieure hätten überlegt, wie Profile von ihrer inneren Logik grundsätzlich aufgebaut sind und wie sie sich anschließend als Konstruktionselemente in einer entsprechenden Umgebung verhalten. Das wurde in einen Algorithmus gepackt.
„Für alle Verbindungs- und Zubehörteile ist eine Art Beschreibungssprache entwickelt worden, welche es erlaubt, die Eigenschaften der Teile zu beschreiben und die dann von dem Algorithmus interpretiert wird“, ergänzt der Firmenchef.
Vereinfacht formuliert: Ein Winkelverbinder „weiß“, wie er sich in der Konstruktionsumgebung zu verhalten hat. Wird ein solches Bauteil eingesetzt, sorgt es automatisch für die notwendigen Bearbeitungen an den Anschlussteilen: Bohrungen vornehmen, Gewinde schneiden, usw.
Der Konstrukteur kümmert sich hier um die eigentliche Entwicklungsarbeit, für die fachgerechte Detaillierung sorgt das System – bis hin zur vollständigen, schattierten 3D-Darstellung.
Den Vertrieb dieser wissensbasierten Konstruktionssoftware, wie auch eines weiteren B & W-Systempaketes speziell für den Werkzeugbau, hat dabei die Firma Rand Technologies im schwäbischen Ellwangen übernommen. KARL OBERMANN

Von Karl Obermann

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