3D-CAD und Simulation

Viele Unternehmen investieren künftig verstärkt in 3D-CAD und Virtual Reality wird jetzt auch für kleinere Firmen zum erschwinglichen EngineeringWerkzeug.

Dominierten bis vor drei Jahren mit über 50 % flächige 2D-CAD-Systeme den Markt, zeigt sich nun eindeutig eine Trendwende hin zu volumenorientierten 3D-Systemen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Augsburger Ingenieurdienstleisters Roschiwal + Partner, aktuell vorgestellt auf der Hannover Messe 2003. „Inzwischen beherrschen sie schon mit 58 % die Konstruktionsbüros und über 86 % der Anwender wollen zukünftig in 3D-Systeme investieren“, betont Geschäftsführer Helmut Roschiwal. Er begründet die spürbare Änderung der Investvorhaben mit der Datendurchgängigkeit von 3D-Systemen und zwar von der Konstruktion bis zur Fertigung.
„Allerdings splittet sich der 3D-Markt in Lowcost- und Highend-Systeme, denn 3D ist deutlich teurer als 2D. Das liegt nicht zuletzt an den längeren Ausbildungszeiten“, differenziert Branchenexperte Roschiwal. Die Highend-Systeme würden vor allem von stückzahlstarken Anwendern, etwa im Fahrzeugbau geordert, welche die Investkosten breit verteilen könnten. Zugleich mahnt Roschiwal: „Während sich der Ratio-Effekt bei 2D-CAD fast ausschließlich auf das Konstruktionsbüro beschränkt, ist er bei 3D-CAD aufgrund der Datendurchgängigkeit umfassend – das sollte bei der Amortisationsrechnung berücksichtigt werden.“
Jörg Ruhwedel kennt einen Hemmschuh, der den Weg in Richtung 3D-CAD oftmals erschwerte: „Bei 2D war noch vieles vertraut, die Arbeit ähnelte in den Grundzügen der am Zeichenbrett.“ Das sei bei 3D anders. Geht es um den möglichst problemlosen Übergang von 2D auf 3D, setzt der Geschäftsführer der Dortmunder ISD Software und Systeme GmbH auf eine Vernetzung der besonderen Art: „Wichtig ist die Datendurchgängigkeit von 2D zu 3D in einer Konstruktion, das erleichtert den Übergang.“
So gebe es in der ISD-Software „Highcad next“ kein Entweder-oder, sondern 2D- und 3D-Objekte lassen sich laut Ruhwedel in derselben Datei verwenden. Entsprechend könne der Anwender seinen Datenbestand weiterbearbeiten und dann später – bei Bedarf – in 3D-Modelle umwandeln.
Doch nicht nur 3D-CAD wächst in die Breite, auch Virtual Reality (VR) wird im Mittelstand aktiv, wie sich in Hannover zeigte: „Bei Virtual Reality denken viele an teure und komplizierte Computertechnik“, betont Herbert Beesten, Geschäftsführer Vertrieb bei Tarakos aus Magdeburg. Die aktuellen PC“s seien heute so leistungsfähig, dass auch für Mittelständler virtuelle Fabrikplanung wirtschaftlich und ohne Spezialisten möglich sei.
So ziele man bewusst in die neue Marktnische der kostengünstigen VR-Anwendungen und biete ein Softwarewerkzeug an, mit dem 3D-Szenen dargestellt und an Prozessvariable angeschlossen werden könnten. „Auf diese Weise kann der Anwender sich virtuell durch eine Anlage bewegen“, ergänzt Herbert Beesten. Die jeweilige 3D-Darstellung wird dabei aus einem VR-Planungstool oder einem 3D-CAD-System übernommen und mit zusätzlichen Standard-3D-Elementen aus einer mitgelieferten Bibliothek versehen. „Das können etwa Antriebe, Sensoren oder Fehleranzeigen sein“, verdeutlicht Geschäftsführer Christian Höpner. Auf diese Weise ließen sich 3D-Szenen parallel zur Prozessvisualisierung vorteilhaft einsetzen. „Das erspart eine Vielzahl von Bildern, da der Betrachter alle Bewegungsfreiheiten in der Anlage hat – ähnlich einem 3D-PC-Spiel.
Zudem greift Computersimulation zunehmend in die Werkstoffentwicklung ein. „Wir arbeiten daran, die Crashsimulation mit der Prozesssimulation, etwa beim Gießen und oder Umformen, zu verknüpfen“ so Gregor Schmich vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Hannover. Entsprechend könne man die Herstellungsgeschichte des Werkstoffs und sein dadurch verändertes Verhalten mit berücksichtigen. DIETMAR KIPPELS