Computer Aided Design

Computer Aided Design (CAD) hat das Konstruieren von Bauteilen tiefgreifend verändert. Konzeptionelle Ideen können mühelos übernommen und weiterentwickelt werden. Alles scheint möglich zu werden, die Zeitaufwände beim Konstruieren werden immer geringer, Konstrukteure können Material und Eigenschaften vorab analysieren, bevor ein Prototyp hergestellt wird.

Hier endet allerdings der CAD-Prozess. Der Konstrukteur übergibt seinen digital erzeugten Ausdruck dem Fertiger, der nun seine Maschine gemäß der Zeichnung einrichtet. Diese konventionelle Übergabe einer Zeichnung hat natürlich den Vorteil, dass die Anpassbarkeit an jedes Fertigungsverfahren relativ hoch und nicht von spezifischen Maschinen abhängig ist. Weitaus schwerer dürfte jedoch ein wichtiger Nachteil wiegen: Der gedruckte Entwurf ist nicht für den jeweiligen Fertigungsprozess optimiert.

Um das volle Potential der digitalen Konstruktion auszunutzen, kommen vermehrt Systeme zur computergestützten Fertigung (Computer aided manufacturing – CAM) zum Einsatz. Hierbei wird der gesamte Fertigungsprozess von der Idee bis zur Produktion digital abgebildet.  Diese Art der Steuerung wird gemeinhin als „Product Lifecycle Management (PLM)”-System (Produktlebenszyklusmanagement) bezeichnet.  An dieser Stelle brauchen wir eine Definition von CAM, da es sich um eine recht neue Technologie handelt.

Grundsätzlich ist mit CAM die Nutzung einer Computersoftware gemeint, die den Konstruktionsprozess mit dem Herstellungsprozess verbindet. Dabei wird eine Maschine, z.B. eine CNC-Fräse, vollautomatisiert angesteuert, liest die Konstruktionsdaten ein und steuert den Fertigungsprozess ohne weiteres Zutun eines Menschen.

So werden die Vorteile eines gleichzeitigen Einsatzes von CAD/CAM-Werkzeugen deutlich; meist natürlich am Anfang des  Produktlebenszyklus.  Bei einer in das PLM-System integrierten CAM-Software können CAD-Modelle nahtlos an die Maschine übertragen werden. Eventuelle Ungenauigkeiten oder Nachjustierungen lassen sich während der konzeptionellen Entwicklung des Bauteils ausgleichen. Der Fertiger bekommt davon gar nichts mit, da er bis zu diesem Zeitpunkt noch gar keine Zeichnung gesehen hat.

Ein weiterer Vorteil der Nutzung einer CAM-Software ist, dass die Serienherstellung oder der Prototyp eines Bauteils vollständig vom CAD-Modell gesteuert wird. Damit wird deutlich, warum das digitale 3D-Modell so viele Vorteile gegenüber der gedruckten 2D-Zeichnung hat. Nur das 3D-Modell kann direkt mit einer CAM-Software kommunizieren, die 2D-Zeichnung benötigt immer den Fertiger als denjenigen, der die Daten an eine Maschine überträgt. Noch ist diese Methode nicht auf alle Fertigungsprozesse anwendbar, sie kommt aber immer häufiger zum Einsatz.

Jeder muss für sich selbst prüfen, welche CAM-Software sich für den spezifischen Anwendungsfall am besten eignet. In der Regel sollte man aber bereits jetzt darauf achten, dass alle Aspekte von der Konstruktion bis zur Fertigung im PLM-System abgedeckt sind. Systeme wie NX CAM, CAM Express oder Parasolid erfüllen diese Anforderung bereits sehr gut. Gehen Sie den nächsten Schritt und freuen Sie sich auf neue Innovationen in den Fertigungsprozessen.