Was ist 3D Modellierung?

Was ist „parametrische“ 3D-Modellierung?

Die parametrische Modellierung bedient sich verschiedenen Parametern – zum Beispiel Abmessungen –, um ein Modell zu definieren. Der Begriff „parametrisch“ kann sowohl für funktionsbasierte oder direkte Modellierungssoftware verwendet werden und bedeutet schlicht und einfach, dass ein Design mit Parametern verändert und betrieben werden kann.

 

Was ist „funktionsbasierte“ 3D-Modellierung?

Bei funktionsbasierten Modellierungstools bauen Sie Ihr Modell auf der Grundlage zahlreicher Instruktionen (auch „Rezept“ genannt), von denen alle in gewisser Weise voneinander abhängig sind – ähnlich wie bei der Programmierung von Softwarecodes. Funktionsbasierte Modellierung zerlegt das Design in eine Reihe von Schritten und Funktionen, die jeweils als Instruktion zur Gestaltung der Form des fertigen Teils dienen. Dies ermöglicht die Erschaffung und Bearbeitung hochkomplexer Modelle. Dadurch, dass für die Implementierung funktionsbasierter 3D-CAD-Technologie viele verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung stehen, entwickelten die führenden Hersteller von Modellierungstools im Laufe der letzten 30 Jahre zahlreiche 3D-CAD-Tools, die unglücklicherweise nicht miteinander kompatibel sind.

 

Was ist „direkte“ 3D-Modellierung?

Bei direkter Modellierung dreht sich alles um die Erstellung geometrischer Formen, ohne dabei auf spezielle Funktionen oder ähnliche Komplexitäten achten zu müssen. Mit einem Tool für direkte Modellierung erstellte Designs müssen von Versteifungen zusammengehalten werden: Dies sind im Grunde genommen die Beziehungen zwischen Gebilden oder Teilen, die eine bestimmte Form ergeben – andernfalls würde das Modell auseinander fallen.

 

Bei Tools für direkte Modellierung kann der User zum Beispiel die Größe eines Blocks frei bestimmen (über ein spezielles Tool). Die Software kann eine Art Notizen erstellen, in denen zum Beispiel die Abmessungen eines Blocks und die Position von Öffnungen gespeichert sind. Mit Hilfe dieser Abmessungen können Ingenieure das Modell dann bearbeiten. Bei Simulationen werden oftmals Modelle aus einem CAD-System importiert und dann mit den gewünschten Parametern versehen.

 

 

 

 

Wann sollte ich mich für funktionsbasierte Modellierung entscheiden?

Der herausragende Vorteil der funktionsbasierten Modellierung liegt in der Möglichkeit, sehr große und hochkomplexe Designs zu schaffen, wie zum Beispiel ein Flugzeug oder ähnliches. Bei kleineren Designs kann sich dieser Ansatz jedoch als ineffizient herausstellen.

 

 

Warum sollte ich mich beim Elektronik- und Mechanikdesign für die direkte Modellierung entscheiden?

Direkte Modellierung kann eine ganze Menge der Probleme im Zusammenhang mit traditionellen funktionsbasierten Tools ausräumen, da Ingenieure, die nicht regelmäßig mit CAD arbeiten, Modelle bearbeiten und verändern können, ohne die Gesamtheit der Instruktionen und Einschränkungen eines funktionsbasierten Modells verstehen zu müssen.

 

Mit direkter Modellierung können Ingenieure zügig Iterationen an Konzepten durchführen, wohingegen bei traditionellen CAD-Tools die Ausarbeitung neuer Ideen für RFQs (Request-for-Quotatio) sehr mühsam sein kann. Das Zusammenführen der Daten eines potenziellen Kunden und der Prozessanforderungen erlaubt das mühelose Auswerten möglicher Kosten und Risiken. Sobald im nächsten Schritt die Verträge unterzeichnet sind und Arbeitsmaterial unterwegs ist, können dieselben Tools sämtliche Bereiche des Projekts ankurbeln – von der Vorbereitung der Herstellung, über das Aufstocken der Maschinen und Geräte, sowie dem Entfernen von Funktionen, bis hin zur Ansicht und Anpassung der Tool-Anordnung.

 

Darüber hinaus erlaubt ein Tool zur direkten Modellierung auch CAD-Anfängern die Arbeit mit einem 3D-Entwicklungstool – oftmals sogar direkt vor den Augen potenzieller Kunden. Ebenso kann es Arbeitsabläufe optimieren, da sich die User bereits in einem frühen Stadium der Entwicklungsarbeiten mit ihren Entwürfen vertraut machen können. Die direkte Modellierung kann ebenso weitere Aufgaben für kleinere Designs unterstützen, darunter Rückentwickeln („Reverse Engineering“), Rückbearbeiten und die zügige Ausarbeitung von Prototypen.

 

 

 

 

 

Kann ich CAD und 3D-Modellierungstools auf meinem PC installieren?

Anfang der achtziger Jahre waren CAD-Systeme eigenständige Computer, die speziell für CAD entwickelt wurden. Von diesem Zeitpunkt an entwickelten zahlreiche Hersteller spezielle CAD-Softwares, die auf herkömmlichen PCs und Workstations installiert werden können und auf dem freien Markt erhältlich sind. Das Leistungsniveau aktueller PCs und Workstations führt dazu, dass hochentwickelte 3D-CAD-Softwarepakete mühelos auf solchen installiert und betrieben werden können – was vor 30 Jahren keineswegs der Fall war. Die geballte Power von 3D-CAD-Tools ist Ingenieuren und Produkt- und Systemdesignern somit erheblich leichter zugänglich gemacht worden. Schätzungen zufolge werden rund 70% des Elektronikdesigns in Europa mit 3D-Tools realisiert, wobei leider nur 5% aller Ingenieure Zugang zu der ausgesprochen kostspieligen 3D-CAD-Software hat.