Computer Aided Design (CAD) ist ein unverzichtbares Werkzeug im Arbeitsablauf eines jeden, konstruierenden technischen Produktdesigners, Technikers oder Ingenieurs. Es erleichtert nicht nur die visuelle Darstellung von Designkonzepten und Entwürfen, sondern gewährleistet auch den rechtlichen Schutz bei der Einreichung von Patenten und anderen Dokumenten, indem es eine detaillierte Methodik zur Überprüfung der Konformität bereitstellt. CAD-Software ist für Fachleute, die sich mit Simulation, Fertigung oder vielen anderen Aspekten der Konstruktion befassen, zu einem unersetzlichen Hilfsmittel geworden. In diesem Artikel haben wir die Vorteile der Nutzung von CAD-Programmen sowie die beste Software für Konstrukteure zusammengestellt.
CAD-Software in der Konstruktion und im Maschinenbau
Für alle, die in den Bereichen Design, Fertigung und Simulation tätig sind, ist Computer Aided Design (CAD)-Software ein absolutes Muss. Sie ermöglicht nicht nur eine visuell detaillierte Darstellung von Entwürfen oder Modellen, sondern hilft auch bei der Erlangung von Patenten für diese Kreationen und bei der Bestätigung, dass sie den gesetzlichen Normen entsprechen – um nur einige Beispiele für die zahlreichen Einsatzmöglichkeiten zu nennen.
Im Zuge der Weiterentwicklung der CAD-Technologie hat sich diese von einer Sammlung einfacher Konstruktions- und Entwurfswerkzeuge zu einer umfassenden Lösung entwickelt, die auch kompliziertere Aufgaben bewältigen kann. Professionelle Softwarepakete sind mit Modulen ausgestattet, die aufwendige Berechnungen und verschiedene Formen von Analysen durchführen und wichtige Daten wie Toleranzen, Informationen zur Materialauswahl und andere technische Daten generieren können. Um Elemente wie thermische Eigenschaften, Spannungen und andere relevante Faktoren zu analysieren, müssen Maschinenbauingenieure auf CAD-Software zurückgreifen.
Welche Vorteile haben CAD-Programme für den Maschinenbau?
Der Maschinenbau wird durch den Einsatz von CAD-Programmen erheblich erleichtert. Diese leistungsstarken Werkzeuge bieten eine Fülle von Vorteilen:
- Effizienzsteigerung: Mithilfe von CAD-Programmen können Techniker und Ingenieure schnell und effizient 3D-Modelle von Teilen und Maschinen erstellen. Das spart nicht nur Zeit, sondern macht auch physische Zeichnungen oder Modelle überflüssig.
- Präzision: Durch die Konstruktion von Teilen und Strukturen mithilfe von CAD ist eine sehr hohe Präzision möglich. Diese akribische Herangehensweise an die Detailkonstruktion ermöglicht eine größere Genauigkeit in der Produktion, was zu einer höheren Qualität der Ergebnisse führt.
- Kollaboration: CAD hat die Projektabwicklung revolutioniert, da mehrere Techniker und Ingenieure in einer gemeinsamen digitalen Umgebung zusammenarbeiten können. So können alle Beteiligten ihre Ideen und Entwürfe leichter kommunizieren, was letztlich das Risiko von Fehlern verringert, die durch Missverständnisse oder Fehlkommunikation entstehen können.
- Design-Iteration: Durch den Einsatz von CAD-Programmen sind Techniker und Ingenieure nicht nur in der Lage, verschiedene Entwürfe in kürzerer Zeit zu erstellen und zu bewerten, sondern auch die Fehlerwahrscheinlichkeit zu verringern. Dadurch wird sichergestellt, dass genau bestimmt werden kann, welche Version ideal ist.
- Kostenreduzierung: CAD-Programme revolutionieren die Art und Weise, wie Maschinenbauprojekte geplant und ausgeführt werden, und senken die Kosten drastisch. Und nicht nur das: Fehler oder Probleme können auch früher in der Konstruktionsphase gefunden werden, was bedeutet, dass weniger kostspielige Nacharbeiten und Reparaturen erforderlich sind.
Letztendlich bieten CAD-Programme im Maschinenbau eine Reihe von vorteilhaften Leistungsergebnissen, wie z. B. höhere Effizienz, Genauigkeit und Qualität der Endprodukte. Im Folgenden werden einige der besten CAD-Programme für Konstrukteure vorgestellt, die diese Punkte erfüllen.
Die besten 3D-CAD-Programme für den Maschinenbau
SOLIDWORKS
SOLIDWORKS 3D-CAD-Lösungen bieten leicht zugängliche und dennoch hocheffektive Funktionen, die dazu beitragen können, Produktentwicklungsprozesse zu beschleunigen, Kosten zu senken und die Qualität zu verbessern. Mit der Leistungsfähigkeit dieser Werkzeuge können in kurzer Zeit bemerkenswerte Verbesserungen im Vergleich zu anderen traditionellen Konstruktionsmethoden erzielt werden. Komplexe Konstruktionen können in einem virtuellen Raum erstellt und von mehreren Nutzern gleichzeitig bedient werden. Außerdem sind die Tools für organische Formen oder komplexe Oberflächen optimiert und bringen Innovationen mit agiler Geschwindigkeit noch weiter voran. 2D-Zeichnungen können schneller als je zuvor, aus 3D-Modellen generiert werden. Der aktuelle Preis für die Software ist auf Anfrage beim Händler erhältlich.
Autodesk Inventor
Professionelle 3D-CAD-Software für Produktdesign und Konstruktion. Die Inventor CAD-Software bietet professionelle Werkzeuge für die mechanische 3D-Konstruktion, Dokumentation und Produktsimulation und arbeitet mit einer leistungsstarken Mischung aus parametrischen, direkten, Freiform- und regelbasierten Konstruktionsfunktionen. Durch die plattformübergreifende Nutzbarkeit können Cloud-basierte Design-Reviews durchgeführt werden, um Feedback von wichtigen Stakeholdern einzuholen. Der gesamte Lebenszyklus der Produktentwicklung wird mit einem einzigen Datenmodell erfasst und abgebildet. Mit speziellen Tools für Bleche, Rahmenkonstruktionen und Rohre können Techniker und Ingenieure effizient und präzise arbeiten. Die Integration iLogic ermöglicht zudem die Automatisierung von Konstruktion, Dokumentation und Prozessen. Weiterhin können eigene Add-Ins erstellt und diverse Arbeitsprozesse in der Cloud ausgeführt werden.
Siemens NX
Siemens NX ist für viele Konstrukteure die beste Software ihrer Klasse für den Maschinenbau. Die Software ist vollgepackt mit Funktionen und Optimierungen, die ihresgleichen suchen und über die konventionellen CAD-Operationen hinausgehen, wie z. B. Kommunikationslösungen und fortschrittlichere Funktionen wie Topologieoptimierung und hoch entwickelte Analysewerkzeuge. NX bietet eine Vielzahl von Funktionen, darunter Tools für die Freiformflächenkonstruktion, die parametrische Volumenmodellierung, das Routing, die mechanische Verrohrung und die elektrische Verdrahtung. Der Preis für Siemens NX ist vom benötigten Umfang abhängig und wird individuell auf die Bedürfnisse des Nutzers / der Nutzer kalkuliert. Auf Anfrage erhält man ein unverbindliches Angebot.
Dassault CATIA
Unternehmen aus verschiedenen Branchen vertrauen bei der Entwicklung von Produkten für unser tägliches Leben auf CATIA, da es ihnen die besondere Fähigkeit verleiht, jedes Konzept in einem realistischen Kontext zu modellieren. Alle Beteiligten können über leistungsstarke 3D-Dashboards auf Echtzeit- und gleichzeitige Planungen zugreifen, die unschätzbare Geschäftsinformationen generieren. Die dynamische Plattform bietet außerdem Mobilität für Mitarbeiter. Die 3DEXPERIENCE-Plattform wurde entwickelt, um die Produktivität von Anwendern unabhängig von ihrem Erfahrungsstand zu optimieren. Diese umfassende Produktentwicklungssuite bietet 3D-Modellierungs- und Simulationsfunktionen, die eine intuitive Nutzung sowohl für erfahrene als auch für gelegentliche Benutzer ermöglichen. Weiterhin lässt sie sich nahtlos in die bestehenden Prozesse und Tools eines Unternehmens integrieren. Auch hier ist der Preis auf Anfrage beim Händler erhältlich.
Solid Edge
Solid Edge ist ein Portfolio von einfach zu implementierenden, zu wartenden und zu nutzenden Software-Tools, die alle Aspekte des Produktentwicklungsprozesses unterstützen – mechanische und elektrische Konstruktion, Simulation, Fertigung, technische Dokumentation, Datenmanagement und cloudbasierte Zusammenarbeit. Solid Edge wurde auf Basis der branchenführenden Technologien von Siemens entwickelt und bietet den innovativsten und umfassendsten Ansatz für die Produktentwicklung auf dem Mainstream-Markt. Ein Highlight ist u.a. das integrierte Blechmodul „Sheet Metal“, mit dem Blechteile schnell konstruiert und Änderungen in Echtzeit vorgenommen werden können. Solid Edge CAM Pro, der Design Configurator, MBD (Model Based Definition) oder CAD-Direkt sind weitere Highlights. Der aktuelle Preis für die Software ist auf Anfrage beim Händler erhältlich.
Tipps für Konstrukteure, um die richtige Wahl der CAD-Software zu treffen
Die richtige CAD-Software zu finden, die den individuellen Anforderungen entspricht, kostet zwar Zeit, spart aber zukünftigen Stress. Um das perfekte Programm zu finden, haben wir einige Fragen zusammengestellt, die Konstrukteure bei ihrer Suche berücksichtigen sollten.
Erfüllt die Software die gewünschten Spezifikationen?
Bevor man die richtige Software für seine Bedürfnisse auswählen kann, muss sichergestellt werden, dass sie alle Funktionen bietet, die für den Arbeitsablauf wichtig sind. Von der Konstruktion und Fertigung bis hin zu jeder anderen Art von Anwendungsszenario gibt es bestimmte Funktionen, die für die erfolgreiche Durchführung von Aufgaben entscheidend sind. Wenn innerhalb eines Teams kollaboriert werden muss, sollten man sich nach Programmen umsehen, die Optionen für die gemeinsame Bearbeitung bieten, damit alle Beteiligten gleichzeitig auf dieselben Dokumente zugreifen können! Sind sie in der Lage, mehrere Entwurfselemente zu kombinieren, einschließlich elektrischer und mechanischer Elemente? Sind sie in der Lage, verschiedene Versionen für ein einziges Projekt zu überwachen? Enthält die Software außerdem Vorlagen und Automatisierungsoptionen, die den Prozess rationalisieren und gleichzeitig standardisierte Entwürfe liefern können?
Bei der Suche nach einer Software, die die Produktionsprozesse unterstützt, sollte sorgfältig abgewogen werden. Bietet sie die Möglichkeit zum 3D-Drucken, Bearbeiten, Formen oder Fräsen? Jedes dieser Elemente ist ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines geeigneten Programms. Mithilfe solcher Fragen kann eine fundierte Entscheidung getroffen werden.
Ist das CAD-Programm kompatibel mit anderen Anwendungen?
Bei der Auswahl einer CAD-Software ist es wichtig, die Kompatibilität mit anderen Plattformen zu berücksichtigen, die möglicherweise verwendet werden. Auch wenn die Anwendung über einen großen Funktionsumfang verfügt, findet ein Großteil der Arbeit im Maschinenbau außerhalb dieser Software statt. Daher muss sichergestellt werden, dass es einfache Integrationen oder zumindest ein zufriedenstellendes Maß an Interoperabilität zwischen Workflow-Programmen gibt, damit diese reibungslos funktionieren. Kompatibilität ermöglicht nicht nur eine effizientere Zusammenarbeit innerhalb des eigenen Teams, sondern hilft auch bei der Verbindung mit anderen, die möglicherweise andere Anwendungen verwenden, z. B. zur Qualitätssicherung oder zum Reverse Engineering. Selbst wenn eine native Integration nicht möglich ist, sollten die bei der täglichen Arbeit verwendeten Dateitypen mit allen Systemen kompatibel sein.
Wie steht es um den Support?
Bei Bedarf auf zuverlässige und zugängliche Hilfe zurückgreifen zu können, ist ein unschätzbarer Vorteil. Mit der richtigen Unterstützung wird es wesentlich einfacher, alle Hürden zu nehmen, die bei der Nutzung der Software auftreten können. Im Idealfall sollte vor dem Kauf des CAD-Programms geprüft werden, ob der Hersteller einen ausreichenden Support anbietet. Im Internet finden sich dazu viele Seiten mit Rezensionen und Kommentaren, die man berücksichtigen sollte.
Hilfreich ist zudem die Frage, ob es eine aktive Benutzergemeinschaft gibt, in der Ressourcen gemeinsam genutzt bzw. Erfahrungen ausgetauscht werden können. Eine umfangreiche Sammlung von Support-Assets, wie z. B. ausführliche Produkthandbücher, Anleitungsvideos und Diskussionsforen, in denen auch Fragen gestellt werden können, werden dabei helfen, die Software optimal nutzen zu können.
Fazit
Bei der Auswahl einer CAD-Software sollte man mehrere Aspekte bedenken. Es muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Software alle Funktionen bietet, die zur effizienten Erledigung von Aufgaben erforderlich sind, z. B. Vorlagen und Automatisierungsoptionen. Überdies sollte sie mit anderen in einem Arbeitsablauf verwendeten Anwendungen kompatibel sein und über ausreichende Support-Ressourcen verfügen. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren kann eine fundierte Entscheidung getroffen werden.
Die modernen Lösungen sind bemerkenswert leistungsfähig und dennoch einfach zu bedienen und vereinfachen die Programmierung von CNC-Maschinen.
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Quellen
https://www.cad-programme.com/
https://cad-markt.de/index.php/cad-software-infos/maschinenbau
https://www.heise.de/download/specials/Uebersicht-CAD-Software-fuer-Anfaenger-und-Profis-6124324