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Abgesicherte Produktentstehung mit 3D-Neutralformaten

Neben der dreidimensionalen Konstruktion in CAD-Systemen setzt sich 3D auch in Folgeprozessen durch. Für die automatisierte Fertigung, die Festigkeitsberechnung, aber auch in Reparaturanleitungen oder Ersatzteilkatalogen werden zunehmend 3D-Daten verwendet. 3D-Neutralformate wie JT oder STEP unterstützen den Trend zu einem zeichnungslosen Produktentstehungsprozess.



Bild: Transcat PLM

Die Produktentwicklung findet heute schon überwiegend in 3D-CAD-Systemen statt. Die Konstruktionsdaten werden in Folgeprozessen sowie zahlreichen Softwareanwendungen in unterschiedlichen Formaten wiederverwendet. Für den Gesamtentwicklungsprozess sind derzeit noch Zeichnungen, meist aus 3D-Daten abgeleitet, unerlässlich. Angestoßen von Auto- und Flugzeugherstellern wird sich ein neuer Trend auch in anderen Industrien durchsetzen: Der Einsatz von 3D-Daten für alle Datennutzer und Prozesse. Darunter fallen zeichnungslose Fertigungsprozesse, Ersatzteilkataloge, Reparaturanleitungen, und damit eng verbunden die Langzeitarchivierung dreidimensionaler Daten. Unter den Überbegriffen ‚3D Master‘ oder ‚Model Based Definition‘ befinden sich derartige Initiativen in der Industrie derzeit in Umsetzung.

3D für alle Unternehmensbereiche

Das umfangreiche Funktionsspektrum von CAD-Systemen erlaubt aufwendige Konstruktionen zu realisieren. Allerdings erfordert deren Anwendung gezielte Aus- und konstante Weiterbildung. Sollen aber Mitarbeiter aller Unternehmensbereiche, welche Konstruktionsdaten nutzen, auf 3D-Daten zugreifen, muss die Handhabung der eingesetzten Systeme spielend leicht sein. Im globalen, Länder- und Unternehmensgrenzen überschreitenden Produktentstehungsprozess ist eine Vereinheitlichung der CAD-Systeme zudem kaum möglich. Die Archivierung von 3D-Daten, die je nach Industrie eine Dauer von bis zu 100 Jahren erfordern kann, ist in generischen Formaten undenkbar. Dafür ist die Weiterentwicklung der Systeme zu dynamisch. Ein Ansatz, dieser Herausforderung zu begegnen, sind Neutralformate. Diese erleichtern den Einsatz von Viewer-Lösungen, deren Bedienung keine weitergehenden CAD-Kenntnisse erfordert, und bieten zudem folgende Vorteile:

  • Die Größe einer Datei im Neutralformat ist wesentlich geringer als das Pendant im CAD-System.
  • Viewing ist sehr performant möglich. Neben vereinfachten triangulierten Darstellungen können Neutralformate auch eine exakte mathematische Geometriebeschreibung enthalten, die exakte Messungen sowie Struktur- und Kollisionsuntersuchungen erlauben.
  • Die Dateien enthalten neben den Geometrieinformationen auch Fertigungsinformationen wie Maße, Toleranzen und Attribute.
  • Neutralformate können in CAD-Systeme importiert und für weitere konstruktive Maßnahmen genutzt werden. Entwicklungsprojekte in Multi-CAD-Umgebungen können so vereinfacht werden
  • Neutralformate enthalten weniger firmenspezifisches Know-how als CAD-Daten. Prozessanforderungen entsprechend kann der Detailgrad der Daten zum Schutz des geistigen Eigentums oder ‚Intellectual Property‘ (IP) reduziert werden.


Für die firmenweite Nutzung von 3D-Daten auf Basis von Neutralformaten zeichnet sich in der Automobilindustrie eine Verwendung von JT ab. Bild: Transcat PLM

Das passende Neutralformat

Die Auswahl eines Formates für ein Unternehmen und seine Entwicklungspartner ist keine einfache Aufgabe. Neben der Zukunftssicherheit von Format und Anbieter spielt die technologische Qualität eine entscheidende Rolle. Orientierungshilfe können dabei Unternehmen und Verbände bieten, die sich mit 3D-Neutralformaten beschäftigen: Im Projekt ‚long term archiving and retrieval‘ (LOTAR), angestoßen durch die Luftfahrtindustrie, wird der ’standard for the exchange of product model data‘ (STEP) favorisiert. In der Automobilindustrie zeichnet sich hingegen über die Landesgrenzen Deutschlands hinaus die Verwendung von ‚Jupiter Tesselation‘ (JT) ab. Das Format wurde Ende 2012 als ISO-Standard zertifiziert.



Autor Martin Nölle

Datenqualität im Fokus

Voraussetzung für eine reibungslose Produktentwicklung sind prozesskompatible Daten, die für alle Anwender komplett, verlässlich und funktionabel sind. Die 3D-Konstruktionsdaten müssen CAD-Richtlinien und methodischen Vorgaben entsprechen sowie für nachfolgende Prozesse ohne Einschränkung verwendet werden können. Zur Absicherung des gesamten Produktentstehungsprozesses muss ebenfalls die geometrische Qualität, der organisatorische Aufbau und die Vollständigkeit von JT-Daten validiert werden. Da Neutralformate aus CAD-Daten konvertiert werden ist es sinnvoll, die Übereinstimmung mit der CAD-Quelldatei zu überprüfen. Viewer sollten für den breiten Einsatz im Unternehmen in der Lage sein, branchenspezifische Neutralformate wie JT und PLMXML darzustellen, optimalerweise im Zusammenspiel mit automatisierter Datenreduktion für höhere Viewing-Performance sowie IP-Protection. Um die vielseitigen Anforderungen der Kunden in allen Industrien abdecken zu können, sollte die Software zudem auch Mischformen von JT und STEP beherrschen.

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