> Service> Lexikon

Lexikon

3D-CAD-System
Mit 3D-CAD besitzt der Konstrukteur ein Hilfsmittel, das vom Prinzip her eine vollständige geometrische Beschreibung seiner Arbeitsergebnisse erlaubt und dessen Leistungsumfang deutlich über das hinausgeht, was die klassischen Werkzeuge Zeichenbrett, Zirkel und Stift ihm bieten können. Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass CAD-Anwender, die einen konsequenten Übergang von der 2D zur 3D-Arbeitsweise vollführen, über spürbare Vorteile berichten, die vor allem aus verkürzten Konstruktionszeiten (nach Absolvierung der Übergangsphase), aus einer Verminderung der Konstruktionsfehlern und aus einer verbesserten Fertigungs- und Montagegerechtheit der Konstruktionsergebnisse resultieren. 3D-CAD-Systeme bieten ein großes Potential die Daten (insbesondere von Volumenmodellen) im nachfolgenden Betriebsablauf weiterzuverwenden (u. a. Volumen-, Gewichts- und Trägheitsmomentberechnungen, Funktions- und Montagesimulation, Visualisierungen,...)

Arbeitskoordinatensystem (Auxiliary Coordinate System - ACS)
Ein Arbeitskoordinatensystem (=Hilfskoordinatensystem)ist ein Koordinatensystem mit benutzerangepasstem Ursprung und benutzerangepasster Ausrichtung, das während einer Sitzung definiert, aktiviert, gespeichert und aufgerufen werden kann.

CAD- Computer Aided Design
Steht für Rechnerunterstütztes in Planen, entwerfen und konstruieren u.Ä. Bedeutung, Abgrenzung und Umfang des Begriffs "CAD" wird von einzelnen Hard- und Softwareanbietern der CAD-Systeme und von deren Anwendern unterschiedlich und uneinheitlich interpretiert.

CAD-Systeme können vollständig unterschiedliche Zielsetzungen verfolgen: Sie können auf Zeichen spezialisiert sein oder nur den Entwurf unterstützen. Andere Systeme umfassen beide Aspekte und ggf. zusätzlich noch andere Funktionen, wie z.b. Berechnungen. Bei der Darstellung geometrischer Formen (zwei- oder dreidimensional) können die Zeichnungen oder räumlichen Darstellungen auf dem Bildschirm von allen Seiten aus betrachtet und ggf. korrigiert werden.

CAE - Abkürzung für Computer Aided Engineering
Bezeichnet rechnerunterstützte Ingenieurarbeit. In der Regel umfasst der Bereich CAE die Komplexe Entwurf, Zeichnung, Konstruktion, Berechnung u.ä. (CAD) und Fertigungsplanung, -vorbereitung (CAP). Die möglichen Hauptfunktionen sind unter den genannten Stichworten beschrieben. Einzelne rechnerunterstützte Systeme, die sich z.b. CAE-Anwendungen nennen, beinhalten nicht alle oben aufgezählten Teilaspekte. Die Vollständigkeit der für bestimmte Anwendungen angebotenen Programme ist in der Regel von Anbieter zu Anbieter unterschiedlich. So können einzelne Teilprogramme dieser Systeme, die unter dem Namen des Gesamtgebietes "CAE" angeboten werden (beispielsweise ein Programm für spezielle Berechnungen) zwar zur rechnerunterstützten Ingenieurarbeit gehören, aber dennoch dieses Gebiet nicht umfassend abdecken.

CAM - Computer Aided Manufacturing
Bezeichnung für rechnerunterstützte Fertigung. Hauptfunktionen können sein: Werkstattsteuerung und -überwachung (z.b. Arbeitsvorbereitung, NC-Teileprogrammierung, Maschinenbelegung, Material- und Betriebsmitteldisposition, Auftragsdisposition), Fertigungssteuerung und -überwachung (z.b. Werkstückbearbeitung, Montage, Qualitätskontrolle) sowie die Bearbeitung von Aufgaben des innerbetrieblichen Lager- und Transportwesens u.ä.

CIM - Computer Integrated Manufacturing
Sammelbezeichnung für rechnerintegrierte Fertigung. Bedeutung, Abgrenzung und Umfang des Begriffs "CIM" wird von einzelnen Hard- und Softwareanbietern der "CIM"-Systeme und von deren Anwendern unterschiedlich und uneinheitlich interpretiert, obwohl das System definitionsgemäß alle Einzelfunktionen "verzahnt" umfassen müsste, die insbesondere in den Teilgebieten CAE bzw. CAD und CAM und anderen mehr enthalten sind. Rechnereinsatz in der Fertigung, bei dem alle notwendigen Aktivitätskomponenten für ein Produkt vom Marketing über die Fertigung bis hin zur Auslieferung, Fakturierung u.ä. durch ein verbundenes Automatisierungskonzept miteinander verknüpft, "verzahnt" ablaufen.

Voraussetzung ist eine gemeinsame zentrale Datenbank für alle beteiligten Funktionen bzw. Bereiche, z.b. Entwurf, Entwicklung, Fertigung, Vertrieb, Rechnungswesen. Weiterentwicklung der rechnerunterstützten Fertigung ("CAM").

Digitaler Prototypenbau (Digital Mockup)
Beim "digitalen Prototypenbau" geht es in erster Linie um die digitale Montage und um Zusammenbauuntersuchungen von einfachen Bauteilgruppen bis hin zu komplexen Produktstrukturen.

"Digital Mockup" ist auch ein Überbegriff für verschiedene Softwaremodule, die in verschiedenen Entwicklungsprozessen eingesetzt werden, um frühzeitig Kontrollen durchführen zu können zur Beseitigung von Fehlern und zur Einsparung von Zeit und Kosten. Die Untersuchungen erfolgen auf Basis von 3D-CAD-Modellen und umfassen vor allem die Überprüfung auf Kollisionsfreiheit, Einhaltung von Mindestabständen, etc..

Digitalisieren
Allgemein bedeutet "Digitalisieren" die Umwandlung von analogen Daten (geometrischen Abmessungen) in eine von DV-Systemen verarbeitbare digitale Form. Dies kann neben der manuellen Erfassung mit dem Digitalisiertablett auch mit Hilfe eines Scanners erfolgen.

Flächenrückführung
Mit Hilfe der Flächenrückführung lassen sich reale Modelle oder Prototypen, für die es keine CAD-Beschreibung gibt, in die CAD-/ CAM-Bearbeitung integrieren. Dazu wird das Modell von einem 3D-Digitalisiersystem (Koordinatenmessmaschine) abgetastet. Die so entstandene Punktewolke wird in CAD-Flächen umgerechnet.

Freiformkurve
Eine Freiformkurve stellt ein Objekt dar, dass sich analytisch nicht exakt beschreiben lässt. Die Kurven sollen möglichst glatt durch viele vorgegebene Punkte laufen. Diese Kurven haben also sich stetig ändernde Tangentensteigungen. Mathematisch ausgedrückt verlangen diese Kurven die mehrfache Differenzierbarkeit der beschreibenden Funktionen.

Freiformkurven können durch Approximation oder Interpolation werden. Für die Approximation kommen Verfahren von Coon und Bezier sowie das B-Spline-Verfahren zum Einsatz und für die Interpolation stehen die Verfahren von Hermite und Lagrange sowie das Verfahren der Konstruieren und Gestalten.

Koordinate
Koordinate kennzeichnet die Position eines Punkts in der Zeichnungsebene/ im Konstruktionsraum entlang der x- (horizontalen), y- (vertikalen) und z- (Tiefen- (nur im 3D-Modus) Achse in bezug auf den globalen Ursprung.

Rapid Prototyping
Rapid Prototyping ist das Verfahren zur schnellen Erstellung eines Prototypen aus einem 3D-CAD-Datenmodell. Bei diesem "generativen Fertigungsverfahren" steht der Wettbewerbsfaktor Zeit im Vordergrund. Die Beschleunigung des Produktentwicklungsprozesses wird durch die schnellere Verfügbarkeit von Prototypen als dem Entwicklungsergebnis erreicht.

Die damit erzeugten Prototypen lassen sich in die Kategorien "Konzept- oder Hilfsmodelle" (=Urmodell, Ergonomie- und Designmodell), "Funktionsmodelle" und "Abformmuster" einteilen.

Simultanious Engineering
Mit "Simultanious Engineering" bezeichnet man die abteilungs- /firmenübergreifende Zusammenarbeit bei den Ingenieursaufgaben. Die verschiedenen, fachspezifischen Arbeiten werden eigenverantwortlich und zeitlich parallel durchgeführt. Ziel ist es, Arbeitsschritte von der Konzeption bis zur Produktionsvorbereitung in der Fertigung, die klassisch nacheinander ausgeführt werden soweit, wie möglich parallel zu bearbeiten und so die Gesamtablaufzeit zu reduzieren. Erreichbar ist dies durch ein zentrales 3D-CAD-Datenmodell, über das die Kommunikation aller an der Entwicklung beteiligter Stellen läuft.

Durch die geänderten Arbeitsabläufe erhält der Konstrukteur viel früher Informationen aus der Fertigung und kann diese in seine Tätigkeit einfließen lassen. Technologisch bedingte Nacharbeiten nach und während des Konstruktionsprozesses entfallen dadurch oftmals.

Impressum