Wie CAD und MBD zusammenarbeiten, um den Digital Thread zu ermöglichen
Was ist der Digital Thread? Eine Einführung
Die raschen Veränderungen, die sich derzeit auf Design und Fertigung auswirken, erfordern einen neuen digitalen Ansatz, um den Produktentwicklungsprozess mit dem gesamten Unternehmen zu verbinden. Dieser Ansatz wird gemeinhin als Digital Thread bezeichnet. Ein Digital Thread ist ein miteinander verbundener Fluss relevanter Daten, der ein Produkt während seines gesamten Lebenszyklus von der Entwicklung über die Fertigung und den Service bis zur Ausmusterung definiert. Er ermöglicht es Unternehmen, Silos aufzubrechen, Arbeitsabläufe zu straffen und Interoperabilität über Abteilungen, Funktionen und Systeme hinweg zu erreichen.
Während des gesamten Lebenszyklus eines Produkts interagiert der Produktentwickler ständig mit verschiedenen anderen Prozessen. Diese Interaktionen werden durch Technologien wie IoT, AR, PLM und CAD ermöglicht, wobei Informationen und Feedback vom tatsächlichen Produkt zur Verbesserung des digitalen Entwurfs verwendet werden. Diese digitalen Informationen werden zur Unterstützung der Entscheidungsfindung und von Prozessen in verschiedenen Abteilungen, Regionen und Unternehmen verwendet.
Ein nahtloser Digital Thread ist entscheidend für einen reibungslosen Produktentwicklungsprozess. Durch die Beseitigung von Insellösungen und die Sicherstellung eines gestrafften Digital Threads können Unternehmen Produktdaten unternehmensweit nutzen, um schneller und effektiver zu arbeiten und die Qualitätskontrolle zu verbessern.
Wie ermöglichen CAD und MBD den Digital Thread?
Das native CAD-Modell ist das Herzstück des Digital Threads, vom Konzeptentwurf über die Fertigungsfreigabe, die Produktion und den Service bis hin zur End-of-Life-Planung. Der Vorteil von 3D-CAD und insbesondere der parametrischen Modellierung besteht darin, dass die Konstruktionsabsicht mithilfe von Merkmalen und Einschränkungen aufgezeichnet wird, was es einfacher macht, zu bestimmen, wie das Modell reagieren soll, wenn sich etwas ändert.
Darüber hinaus ist eine erstklassige parametrische Modellierung in hohem Maße assoziativ, so dass bei Änderungen in einem Teil des Modells die entsprechenden Änderungen automatisch auf die zugehörige Geometrie und die nachgelagerten Artefakte angewendet werden.
Die modellbasierte Definition (MBD) ist ein kommentiertes 3D-CAD-Modell, das das Produkt definiert, ohne dass eine 2D-Zeichnung erforderlich ist. MBD bettet alle relevanten Konstruktions- und Fertigungsinformationen direkt in das 3D-Modell ein und hilft Ingenieuren, Unstimmigkeiten zu vermeiden, die bei der Arbeit mit 2D-Zeichnungen auftreten können.
MBD stellt sicher, dass alle für die Fertigung und Qualitätskontrolle erforderlichen Daten im gemeinsamen 3D-Modell verbleiben, das als einzige Quelle für alle Konstruktions- und nachgelagerten Aktivitäten dient.
CAD und MBD bilden zusammen die digitale Grundlage für die Produktentwicklung und ermöglichen einen nahtlosen Transfer von Konstruktionsdaten und Informationen von der Konzeptionsphase bis zur Fertigung und darüber hinaus.
Wie CAD und MBD in der Praxis zusammenarbeiten
In dieser Kombination arbeiten CAD und MBD zusammen, um den Digital Thread zu ermöglichen. CAD dient als primäres Tool zur Erstellung von 3D-Modellen von Produkten oder Teilen, während MBD das Modell um Abmessungen, Anmerkungen und Materialinformationen erweitert, die für die Produktion erforderlich sind. Das 3D-Modell mit Produkt- und Fertigungsinformationen (PMI) macht separate 2D-Zeichnungen für die Produktion und andere nachgelagerte Aktivitäten überflüssig.
MBD nutzt die parametrischen und assoziativen Funktionen von CAD-Modellen. Wenn das 3D-Modell geändert wird, werden die zugehörigen Anmerkungen und Bemaßungen automatisch aktualisiert, wodurch die Datenqualität und -präzision über den gesamten Digital Thread hinweg gewährleistet wird. Der Digital Thread bleibt aufgrund des starken Integrationsprozesses zwischen CAD und MBD im gesamten Unternehmen durchgängig und konsistent.
CAD-Software kann MBD-Tools wie geometrische Bemaßung und Tolerierung (GD&T) enthalten, um Anmerkungen zu erstellen, die mit Industriestandards übereinstimmen. Mit GD&T und anderen Tools für Anmerkungen können Produktinformationen im 3D-Modell genau und konsistent dargestellt werden. Die Dateninteroperabilität unterstützt auch die Übertragung von MBD-Daten zwischen CAD-Lösungen, da sie eine Verbindung mit einem Digital Thread Framework ermöglicht.
Unternehmen, die CAD und einen modellbasierten Ansatz nicht nutzen, verpassen wichtige Möglichkeiten zur Verbesserung der Zusammenarbeit, zur Beschleunigung der Produktentwicklung und zur Reduzierung von Fehlern. Die vielversprechenden Vorteile von CAD und MBD werden schon seit Jahren erkannt, und jetzt ist es an der Zeit, 3D-Modelle und den Digital Thread zu nutzen.