Computer Aided Design

Der dritte Teil unserer CAD-Reihe befasst sich mit der Entstehung von Produktmanagementsystemen (PDM). CAD hat die Entwurfsphase im Produktlebenszyklus eines Bauteils drastisch vereinfacht. CAD-Systeme sind heute weitverbreitet, weltweit ist die Zahl der Benutzer drastisch angestiegen.

Zunächst ist es wichtig anzumerken, dass es viele Arten von Produktmanagementsystemen gibt, die in der Industrie zum Einsatz kommen. Zwei von ihnen werden häufig fälschlicherweise verwechselt: Produktdatenmanagement (PDM) und Produktlebenszyklusmanagement (PLM). Was sind die Unterschiede?

Diese Plattformen verwalten in erster Linie CAD-Dateien – sowohl 3D- als auch 2D- Zeichnungsdaten. Das ermöglicht den Entwicklern innerhalb eines Unternehmens, die Projektarbeit besser zu verteilen. Darüber hinaus wird die Revisionskontrolle des Produkts verbessert. Dadurch, dass alle Projektbeteiligten den gleichen Stand haben, werden Qualitätsprobleme früher erkannt und damit deutlich reduziert. PDM-Lösungen geben Informationen an das übergeordnete PLM-System weiter.

Plattformen für das Lebenszyklusmanagement bilden ein abteilungsübergreifendes Ressourcentool.  Auf diese Weise können alle beteiligten Abteilungen (Beschaffung, Entwicklung, Herstellung, Qualitätsmanagement, Marketing usw.) produktbezogene Prozesse für den endgültigen Entwurf genehmigen und überarbeiten. In der Entwicklungsabteilung übergibt die PDM-Plattform die gewünschten Informationen an das PLM-System. Abb. 1 zeigt die Beziehung zwischen PLM, PDM und weiterer integrierter Systeme.

Die Fertigung von Bauteilen ist ein sich konstant wandelnder Bereich. Während wir Lösungen für ein Problem entdecken, kann ein neues auftreten. Globalisierung spielt eine der wichtigsten Rollen, um Unternehmen zu einer Investition in eine PDM-Plattform zu bewegen. Der offensichtliche Vorteil einer verbesserten Zusammenarbeit ist verlockend, wenn man bedenkt, dass qualifizierte Fachkräfte oft nicht dort leben, wo sich die Produktionsstätten befinden.

So entwickeln die Ingenieure sehr oft die Produkte weit entfernt vom Produktionsstandort und können durch das Zugriefen auf zentrale Datenquellen die Kosten massiv senken.

Einen zentralen Speicherort für alle betreffenden Komponenten zu besitzen, verbessert die Berechtigungs- und Revisionskontrollen. Menschliches Versagen ist die häufigste Ursache für viele Qualitätsprobleme. Der Wegfall der alltäglichen Verwaltungsaufgaben und des umständlichen Hantierens mit vielen Dateien wird die Wahrscheinlichkeit von Problemen  auf der Fertigungsebene deutlich verringern.

Der vermutlich am meisten unterschätzte Vorteil von PDM-Systemen ist die davon ausgehende Produktionssteigerung. Einer der am wenigsten spannenden Aspekte der mechanischen Konstruktion ist die Suche und Beschaffung von CAD-Dateien für gekaufte Komponenten. Oft muss man dafür mehrere Anbieterseiten durchsuchen sowie CAD-Dateien downloaden, importieren und prüfen.

Eine PDM-Plattform dient außerdem als interne Bibliothek für alle Komponenten, die in den vergangenen Entwürfen verwendet wurden. Der Zugriff auf diese Bibliothek bietet eine bedeutende Zeiteinsparung im Vergleich zum Entwurf von Anfang an, um bereits bestehende Komponenten zu durchsuchen und wiederzuverwenden.

Da sich die CAD-Industrie kontinuierlich weiterentwickelt, wird sich zweifelsohne auch eine Verschiebung der CAD-Anforderungen ergeben. Die aktuellen Trends gehen auch hier in Richtung „Cloud-Technologie“ und „mobile Endgeräte“. Das direkte Produzieren von Bauteilen unter Verwendung von 3D-Druck-Technologien steht ebenso auf der Zukunftsagenda wie auch das Zusammenwachsen von CAD und Maschine unter dem Schlagwort Industrie 4.0.

Im vierten Teil unserer Serie blicken wir hinter die Geheimnisse der „Finiten Elemente-Analyse (FEA)“.