Lösungen für die Produktentwicklung

An die Entwicklung neuer Produkte werden heute und in Zukunft immer schärfere Anforderungen gestellt. Neben einem immensen Termindruck durch immer kürzere Produktzyklen, immer schnelleren Markteinführungen ("time-to-market") und permanenten Änderungen der Spezifikationen erschweren es immer noch viele Routineaufgaben, mit diesen verschärften Bedingungen zurechtzukommen. Auch ist die Anforderung, immer komplexere und leistungsfähigere Produkte bei sinkenden Kosten und steigender Qualität termingetreu zu entwerfen, zu realisieren und zu produzieren, eines der Hauptmotive für die Fertigungsindustrie, in moderne Technologien zu investieren.

Hierbei ist es wichtig, die Funktion des Produktes schon in einem frühen Stadium zu prüfen, seine Haltbarkeit zu simulieren und optimal auszulegen sowie letztendlich dafür zu sorgen, daß es kostengünstig in einem sicheren Prozeß hergestellt werden kann.

Bessere Produkte entwerfen

Die Durchgängigkeit und Parametrik von TopSolid'Design ermöglicht es, viele Bauteilvarianten in kurzer Zeit durchzuspielen und zu überprüfen. Hierdurch wird das Entstehen kreativer Lösungen gefördert. Diese Lösungen können sofort ohne Umwandlung an andere Abteilungen weitergegeben und überprüft werden.

Durch die zahlreichen Schnittstellen (IGES, STEP, Parasolid, usw.) können Modelle von Kunden und Lieferanten schnell übernommen und als Basis für die Konstruktion verwendet werden. Hierbei ist es wichtig, daß in TopSolid auch reine Flächenmodelle, wie sie z.B. im Design entstehen, übernommen und weiterverarbeitet werden können. Es kann komplett transparent zwischen einer parametrischen Solidmodellierung und einer parametrischen Flächenmodellierung gewechselt werden, um funktionalere und ästhetisch ansprechende Produkte zu gestalten.

Durch den Austausch von 3D-Modellen wird die Kommunikation mit Partnern eindeutiger, es weren Übertragungsfehler vermieden und Durchlaufzeiten insgesamt verkürzt.

Probleme erkennen – sichere Produkte entwerfen

Es ist eine bekannte Tatsache, daß Fehler und Probleme umso teurer werden, je später sie im Laufe der Produktentstehung auftreten. Deshalb ist es wichtig, solche Schwierigkeiten in der Funktion oder der Herstellbarkeit eines Produktes möglichst früh zu erkennen. Hierfür bietet TopSolid'Design mit seinen integrierten umfangreichen Funktionen zur Kinematik (Bewegungssimulation) und Dynamik (Verhalten von Mechanismen unter Einwirkung von Kräften und Momenten) die bestmögliche Umgebung. Kollisionen und Fehlfunktionen können sehr früh erkannt und das Produkt zuverlässig gestaltet werden. Die tief integrierte FEM-Berechnung mit Ansys DesignSpace erlaubt eine genaue und zuverlässige Vorhersage des Produktverhaltens unter verschiedenen äußeren Einflüssen, wie Druck, Erwärmung, Vibration usw. Designvarianten werden direkt übernommen und können sofort simuliert werden. Auch eine automatisierte Suche nach der besten konstruktiven Lösung für ein bestimmtes Problem ist möglich.

Insbesondere bei Produkten, welche aus vielen Bauteilen zusammengesetzt sind, ist es wichtig, die Methode der Konstruktion frei wählen zu können. Es ist am Beginn der Konstruktion eines solchen Produktes nicht praktikabel, Einzelteil für Einzelteil zu zeichnen und dann zusammenzufügen, da oftmals noch gar nicht klar ist, welche Einzelteile zur Lösung der Aufgabe benötigt werden und wie deren Beziehungen zueinander sind. Viel flexibler ist es, den Entwurf einer Baugruppe in einer zusammenhängenden Umgebung zu beginnen, wo sich Studien viel einfacher realisieren lassen. Dann kann die so entstandene Studie oder Entwurf in Einzelteile oder funktionale Untergruppen aufgeteilt werden, um sie parallel zu bearbeiten. TopSolid paßt sich also jeder Phase der Konstruktion ideal an.

Sicher und kostengünstig herstellen

Neben der Konstruktion eines Produkts darf dessen Herstellung nicht vernachlässigt werden. Sie muß mit möglichst wenig Materialaufwand in einem möglichst einfachen, sicheren Prozeß ohne große Ausschußraten stattfinden, um die Kosten auf ein Minimum zu reduzieren. Auch hier kann in der Entwicklung bereits großer Einfluß auf das Ergebnis genommen werden. TopSolid enthält eine vollständige Simulation der Montage und Demontage eines Produkts und ermöglicht so bereits früh, diesen Vorgang so einfach und zuverlässig wie mgölich zu gestalten.

Ausgereifte, schnell zu erlernende Simulationswerkzeuge wie z.B. Füllsimulationen für den Kunststoffspritzguß oder für die Blechumformung wie AutoForm-OneStep liefern schnell fundierte Aussagen über die zu erwartenden Schwierigkeiten und Kostenrisiken bei der Herstellung eines Produktes, so daß frühzeitig eingegriffen und gegengesteuert werden kann. Diese Werkzeuge sind heute so einfach zu handhaben und von ihren Berechnungszeiten her so schnell, daß sie schon begleitend zur Konstruktion eingesetzt werden können und dort ihren größten Effekt entfalten können.

Schneller zum Ziel mit modernen Arbeitstechniken

TopSolid ist eine vollständig integrierte CAD/CAM-Lösung. Allein durch diese scheinbar banale Tatsache entfallen viele der Schwierigkeiten, welche häufig in Unternehmen anzutreffen sind, wo verschiedene Systeme miteinander kommunizieren müßten, dies aber nicht in einwm wünschenswerten Maß tun. Beim Einsatz einer integrierten Lösung stehen alle Informationen aus der Konstruktion ohne Verlust und ohne fehlerträchtige Neueingabe an allen Stellen zur Verfügung. Dies umfaßt nicht nur das aktuelle 3D-Modell sowie damit verbundene 2D-Zeichnungen, sondern auch sämtliche Maßparameter und deren Toleranzen, Informationen über funktionale Elemente ("Features") des Bauteils und deren Herstellung im CAM-Umfeld, Form- und Lagetoleranzen, Simulationsergebnisse und vieles andere mehr. Hierdurch allein können im Ablauf der Prozeßkette viele Routineaufgaben (Herstellung von Modellen in "Toleranzmitte", Weitergabe von Meßplänen, Definieren von Fräsoperationen) automatisiert und in einem Bruchteil der Zeit erledigt werden. Die Produktivität und Motivation der Mitarbeiter steigen.

Durch die Weitergabe von Modellen mit vollständigen Informationen entfällt an vielen Stellen oft die Notwendigeit zur Erstellung einer 2D-Zeichnung als Grundlage für die Bauteilfertigung. Hierdurch werden Konstrukteure entlastet und können sich auf das Lösen der eigentlichen Probleme und damit auf die Wertschöpfung konzentrieren. Stücklisten werden direkt von TopSolid automatisch geführt und können per Knopfdruck an die im Unternehmen installierten Systeme verlustfrei weitergegeben werden. In der Fertigung können die Features direkt ausgewertet und für die Programmierung der Maschinen verwendet werden.

Paralleles Arbeiten verkürzt die Konstruktionszeiten

Bei einer richtigen Organisation kann das parallele Arbeiten mehrerer Konstrukteure an einem Projekt die Durchlaufzeit insgesamt verkürzen. Dies ist in der Phase der Detaillierung des Projektes sinnvoll, wenn der erste funktionale Entwurf bereits erstellt ist. Deshalb bietet TopSolid'Design die Möglichkeit, den Konstruktionsmodus frei zu wählen und auch während des Projektablaufs immer den Gegebenheiten anzupassen.

Hierzu gehört auch eine übersichtliche Darstellung und Verwaltung aller zu einem Projekt gehörenden Daten und Dokumente in einer mit der CAD-Lösung integrierten PLM-Lösung. TopSolid'PDM bietet alle Funktionen wie Dokumenten- und Versionsmanagement von Konstruktions- und anderen Daten, das Verwalten von Benutzern, Benutzerrollen und Zugriffsrechten, Sachmerkmalen, Änderungs- und Freigabezyklen sowie zur normgerechten Archivierung aller das Projekt betreffenden Dokumentation und Nachrichten.

Das Rad nicht neu erfinden

In der Entwicklung greift man immer gerne auf bewährte Lösungen zurück, welche man für den konkreten Anwendungsfall abändert. Umso schöner ist es, wenn TopSolid'Design es ermgölicht, bewährte konstruktve Lösungen, d.h. also eigene Unterbaugruppen und deren zugehörige Verfahren, in einer Bibliothek abzulegen und für alle Konstrukteure schnell verfügbar zu machen. Das Wiederfinden wird erleichtert durch frei definierbare Sachmerkmale und visuelle Suchfunktionen. Die Konstruktionen sind komplett parametrisch und können so sehr einfach an den konkreten Anwendungsfall angepaßt werden. So entsteht im Laufe der Zeit eine äußerst zeitsparende Ansammlung von Konstruktionswissen.

Im Maschinenbau und auch in anderen Branchen bestehen Baugruppen oft zu 80% und mehr aus zugekauften Normteilen. TopSolid'Design bietet bereits im Standardpaket umfangreiche Normteilbibliotheken für den Maschinenbau. Alle Normteile verüfgen über die zu ihrem Einbau nötigen Prozesse. So werden beim Einbau einer Verschraubung alle verschraubten Eleemente automatisch mit den richtigen Bohrungen versehen. Analog gilt dies für alle Normteile in der TopSolid-Bibliothek. Neben den "eingebauten" Normteilen erkennt TopSolid automatisch installierte Normaliensoftware von Trace Parts und Cadenas und bietet diese Normteile automatisch zum Einbau in TopSolid an.