Mehrwert mit 3D-CAD-Daten

Grosses Potenzial in vielen Bereichen

In Entwicklungsabteilungen werden 3D-CAD-Daten für die interne und externe Nutzung häufig noch als 2D-Zeichnungen aufbereitet. Doch dieser Prozess ist nicht nur zeitintensiv, sondern es gehen auch Informationen verloren. Zunehmend mehr produzierende Unternehmen wollen deshalb das Potenzial ihrer 3D-CAD-Daten besser für Optimierungen und Kosteneinsparungen nutzen.

Unterschiedlichste Anwendungen zeigen, wie viel Mehrwert auf Basis von 3D-CAD-Daten in verschiedenen Bereichen realisiert werden kann. Hier sind sieben Beispiele:

3D-Modelle als Basis für den Digitalen Zwilling

Digitale Zwillinge kommen in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz. In der Produktentwicklung beispielsweise geht es insbesondere darum, Prototypen frühzeitig virtuell zu validieren und mithilfe eines digitalen Simulationsmodells einzelne Komponenten oder auch ganze Systeme entsprechend zu optimieren. Dazu wird das 3D-Modell mit Simulationsdaten des Digitalen Zwillings verknüpft. Entscheidend ist dabei, dass die verschiedenen Schnittstellen bzw. Austauschformate die Simulations- und Geometriedaten richtig austauschen und verknüpfen können.

3D-Modelle in Sales und Marketing

3D-Modelle ermöglichen es, Interessenten den Kaufentscheid im Verkaufsprozess möglichst einfach zu machen: Potenzielle Käufer erhalten über das Modell einfach und überzeugend viele relevante Informationen zum Produkt oder zur Dienstleistung. Je nach Anforderungen lässt sich mittels Rendering auch eine reale Ansicht des Produkts erstellen. Auch eine Konfigurierung und/oder Personalisierung ist mittels 3D-Modellen möglich. Ziel ist es, dem Kunden möglichst gute Bild des Produkts zu vermitteln und eine gute User Experience zu bieten.

3D-Modelle in der Logistik

Im Bereich Logistik ermöglichen 3D-Modelle beispielsweise eine Simulation der komplexen Bewegungsabläufe und Materialflüsse in Arbeitszellen. Auch Produktionssimulationen lassen sich gut modellieren und Durchsatz-Simulationen auf Basis von Bewegungen und Zykluszeiten (z. B. von Robotern) sowie Materialflusskomponenten erleichtern Layout-Planungen und ermöglichen die frühzeitige Identifikation von Prozessproblemen. Neben der Schnittstellenthematik – oft werden die Modelle in unterschiedlichen Applikationen erstellt – stellt sich hier auch die Frage nach dem optimalen Detaillierungsgrad.

Rapid Prototyping im Engineering

Hier geht es darum, auf Basis von 3D-CAD-Daten mittels 3D-Druck schnell und wirtschaftlich physische Prototypen zu erstellen. Wichtig ist dabei nicht nur der eigentliche 3D-Druck, sondern insbesondere optimal aufgesetzte, kosten- und zeiteffiziente Prozessketten, die eine schnellere Umsetzung von Designkonzepten gewährleisten.

Model Based Definition (MBD)

Ziel beim MBD ist es, im gesamten Produktionsprozess zunehmend auf Zeichnungen zu verzichten und die Informationen aus den Zeichnungen direkt im 3D-Modell zu integrieren, damit die nachgelagerten Prozesse wie CAM/Quality diese Informationen direkt übernehmen können. Das vereinfacht den Herstellungsprozess und reduziert Fehler sowie Unklarheiten. Entsprechend wichtig sind aber auch hier optimale Schnittstellen, die eine korrekte Überlieferung und Interpretation der PMI-Informationen garantieren. Ebenso müssen externe Lieferanten in der Lage sein, PMI-Informationen zu verarbeiten.

Überwachung und Unterstützung von Montageabläufen

Mittels 3D-CAD-Daten, die realistisch dargestellt und in verschiedenen Positionen verfügbar sind, lassen sich Montageabläufe realistisch abbilden. Diese Visualisierungen können beispielsweise in Trainings mit neuen Komponenten eingesetzt werden und so Mitarbeitende bei der korrekten Montage unterstützen. Auf Basis von 3D-Daten, die in einen Machine-Learning-Prozess übernommen werden, lässt sich auch der manuelle Montagablauf überwachen und dokumentieren. Falls die vorgegebene Reihenfolge nicht eingehalten wird, erfolgt eine Meldung an das zuständige Fachpersonal. Künftig werden die notwendigen Trainingsdaten wohl direkt mit dem Produkt ausgeliefert.

Teileerkennung im Service

Nach einem Serviceauftrag lassen sich verschiedene Komponenten und Teile, die nicht verwendet wurden, automatisch wieder ins Lager einordnen. Damit eine Machine-Learning-Applikation die Bauteile erkennen kann, werden auf Basis von 3D-CAD-Daten in einem Renderingprozess verschiedene synthetische Bilder und räumliche Anordnungen der einzelnen Komponenten erstellt. So kann der Monteur die Bauteile einfach in eine «Erkennungsbox» legen, die Applikation identifiziert das Foto des Bauteils und es wird wieder korrekt eingelagert.

Fazit: Schnittstellen und Formate sind entscheidend

3D-CAD-Modelle werden in (der Entwicklung) nachgelagerten Prozessschritten zunehmend öfter verwendet. Um vom Mehrwert zu profitieren und das Potenzial dieser Modelle optimal zu nutzen, ist ein durchgängiger Informationsfluss von der Quelle zum Ziel entscheidend. Entsprechend kommt den Schnittstellen zwischen den verschiedenen Applikationen und Prozessschritten eine zentrale Bedeutung zu. Je nach Fall kann es auch sinnvoll sein, proprietäre Formate aufzusetzen oder zwischen den einzelnen Anwendungsfällen zu verwenden.

PLM Open Hour: Mehrwert aus CAD-Daten generieren

In dieser PLM Open Hour haben wir Beispiele aufgezeigt und relevante Aspekte beleuchtet wie:

• Potenziale und Chancen in der Anwendung von 3D-CAD-Daten.
• Was bedeutet die Verwendung von 3D-CAD-Daten in anderen Abteilungen für die Produktentwicklung?

Klicken Sie sich hier durch die Präsentation:

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