3D-Visualisierung: Das virtuelle Produkt erleben

CONTACT hat auf der Open World 2017 neue Bausteine seiner Multi-CAD Visualisierungslösung 3D Connect vorgestellt. Ein Highlight sind Anwendungsfälle rund um das 3D-PDF-Standard.

3D-Geometrie ist heute als Träger von Produktinformationen in der Entwicklung und Produktion fest etabliert. Sie ist Industriestandard für die Illustration von Designs (CAD) und Berechnungsergebnissen (CAE). In Verbindung mit 2D-Zeichungen transportiert sie Informationen zur Herstellung, Montage oder Qualitätssicherung und dient als Quelle für die technische Dokumentation oder den Service. 3D-Geometrie macht das virtuelle Produkt erfahrbar und ermöglicht das visuelle Eintauchen (VR) in die Entwürfe der Konstruktion. 

3D Connect im Überblick

Mit 3D Connect stellt CONTACT eine App bereit, die Bausteine für unterschiedlichste Visualisierungs- und Analyseaufgaben rund um 3D-Modelle im PLM-Prozess standardisiert. Die 3D Connect Basisausstattung konvertiert CAD-Geometrie aus nativen oder Neutralformaten und macht sie dabei für Vorschau-Funktionen, diverse Fachanwendungen und das 3D Visualisierungscockpit im Web-Browser an jedem Arbeitsplatz verfügbar. 3D Connect bringt damit 3D-Geometrie in die Breite und unterstützt Unternehmen dabei, ihre Prozesse mit passenden 3D Geometriedaten zu verbessern. Ergänzend deckt 3D Connect Extended spezielle Bedarfe im Bereich Analyse ab. Ausgangspunkt ist immer die CONTACT Elements Plattform: einheitliche Modellformate in PLM-Fachanwendungen, visuelles Reporting per 3D Connect Cockpit und 3D-PDF für kollaborative Anwendungsfälle auch außerhalb von CIM Database PLM.
Bild: Die Bausteine von 3D Connect

In dieser und den nächsten Newsletter-Ausgaben stellen wir Ihnen die neuen Bausteine von 3D Connect näher vor. Thema heute: der Einsatz von 3D-PDFs, zum Beispiel als interaktive „3D-Zeichnung“ in Qualitätssicherung und Produktion.

Das klassische 3D-PDF

Im CAD-System besteht oft eine Verknüpfung zwischen 3D-Modellen und Zeichnungen. Im weiteren Prozessverlauf sind das Geometriemodell und abgeleitete Zeichnungen eher unabhängige Informationsträger für unterschiedliche Anwendungsfälle. Während 3D-Modelle zum Beispiel den digitalen Zusammenbau mittels DMU unterstützen, werden Zeichnungen in Verbindung mit Stücklisten in die Produktion hinein freigegeben. 3D-PDFs bieten dagegen die Möglichkeit, 3D-Modelle mit den Fähigkeiten von Office-Dokumenten zu verbinden, indem eine vollständige Einbettung der Geometriedaten in ein PDF-Dokument erfolgt.

Diese Integration ist standardisiert und nicht gänzlich neu. Zur Anzeige der Dokumente ist ein normaler Acrobat PDF-Reader ausreichend, wodurch die Interaktion mit der Geometrie in den Kontext einer Dokumentenanwendung gestellt wird. Für Anwender präsentiert sich die Handhabung der Geometrie ähnlich wie die gewohnte Arbeit mit Text und Bildern. Dadurch wird der Zugang zu Geometrieinformationen auch ohne CAD-Lizenz und Bedienerfahrung stark vereinfacht.

Interaktive Zeichnungen

Die „3D-Zeichnung“, die aus dem 3D-Master inspiriert ist, ist ein weiterführender Ansatz. Der 3D-Master integriert Maß- und Toleranzangaben (Product Manufacturing Information, PMI) direkt in das 3D-Modell. 3D-PDFs können diese Information und im CAD-System definierte Modellansichten ebenfalls anzeigen. Kombiniert mit der Möglichkeit, Dokumentvorlagen und Formularelemente zu verwenden, kann mit einem 3D-PDF eine interaktive „3D-Zeichnung“ erstellt werden, die durch Integration des 3D-Modells in einen typischen 2D-Zeichnungsrahmen die Anmutung einer klassischen Zeichnung erzeugt.

Auch wenn dieses Konzept für viele Anwender im Umfeld der Konstruktion noch ungewohnt scheint, ist dieser Lösungsansatz immer mehr gefragt. Die Unternehmen erkennen, dass die Integration mit PLM-Prozessen, die Anbindung an das CAD-Modellmanagement und neue Komfort-Funktionen ein attraktives Aufwand-Nutzenverhältnis bieten. Damit die Optimierungspotenziale in den Arbeitsabläufen der Ingenieure und anderen Bereichen voll zur Geltung kommen, erweitern wir die 3D-PDF-Standardanwendung deutlich und betten sie nahtlos in die PLM-Prozesse ein:

  • Automatische Konvertierung von CAD-Modelldaten durch PLM-Dienste
  • Versionsmanagement auch für automatisch generierte 3D-PDFs
  • Dokumenterzeugung mit manueller Interaktion für spezifische Dokumentverwendungen
  • Vorlagenverwaltung inklusive der Anwendung standardisierter Zeichnungsrahmen
  • Bidirektionale Schnittstelle zur Befüllung und Extraktion von Feldinformationen im 3D-PDF
  • Einfache Anwendung der Vorlagen durch Seriendruckfunktionen sowie Such- und Navigationshilfen zur Handhabung der PMIs, Geometriedaten und Ansichten
Nutzenpotenziale

Der Einsatz von 3D-PDFs mit systemseitiger Erzeugung durch CIM Database PLM vereinfacht und beschleunigt die Kollaboration im Unternehmen und mit Partnern. Beispiele hierfür sind:

3D-Zeichnung mit PMI
3D-Zeichnungen helfen Anwendern in der Produktion und Qualitätssicherung, da sie zu den PMIs auch die 3D-Modellstruktur, Ansichten, Schnitte etc. nachvollziehen können. Sie benötigen dafür kein CAD-System und arbeiten bei Bedarf entkoppelt vom PLM. Damit lassen sich auch Aufgaben der Partnerintegration bedienen und Standardverfahren auf Basis von 3D-PDF etablieren. 3D Connect stellt Funktionen bereit, die z.B. die Auswahl der PMIs sortiert nach CAD-Ansichten unterstützt, sodass Messaufgaben in der Qualitätssicherung vereinfacht werden. Das PDF selbst enthält einen Zeichnungsrahmen mit Metadaten aus dem PLM-System. Erzeugt wird das Dokument automatisch bei Statuswechsel und wenn das Bauteil den Entwurfsreifegrad verlassen hat. Per Seriendruck lassen sich weitere Seiten im PDF generieren, die dann wie klassische 2D-Zeichnungen für die Produktion bereitgestellt werden
Bild: 3D-PDF mit PMIs im Zeichnungsrahmen

3D-PDF mit Stückliste
Für die technische Dokumentation werden 3D-PDFs mit angedruckter, aber interaktiver Stückliste angeboten. Die Stückliste im PDF und das enthaltene Geometriemodell sind assoziativ, sodass bei Auswahl einer Geometriekomponente die Stücklistenposition hervorgehoben wird und umgekehrt. Die Daten der Stückliste kommen wie auch das Geometriemodell aus CIM Database PLM. Damit sind die Daten automatisch und konsistent generiert und jederzeit aktuell ausgeleitet.
Bild: 3D-PDF mit Stückliste im Zeichnungsrahmen

Formularblätter mit Interaktion
Durch die Möglichkeit Formular- und Steuerelemente einzubetten, können interaktive Formblätter für dokumentbasierte kollaborative Prozesse generiert werden. Damit lassen sich beispielsweise kollaborative Änderungsprozesse, interaktive Änderungsmitteilungen, Fehlerberichte, Defektmeldungen oder Service-Prozesse unterstützen. Je nach Anwendungsfall können auch Daten in das Dokument eingetragen und durch das PLM-System später ausgelesen werden.

Geltungssicherheit
Auch in der Prüfung, Freigabe, digitalen Signatur und Archivierung kann 3D-PDF mit den gängigen Verfahren aus CONTACT Elements zum Einsatz kommen.

Fazit

Mit unserer 3D-PDF-Lösung in 3D Connect unterstützen wir das Modellbasierte Engineering (MBE). Das Verfahren ist Multi-CAD-fähig und hilft Unternehmen, durchgängig standardisierte Abläufe mit hoher Informationsgüte zu etablieren. Die automatische Erzeugung durch CIM Database PLM reduziert Arbeitsaufwände für eine Vielzahl potenzieller Anwendungen. Und schlussendlich wird es für Produktentwickler deutlich einfacher, das von ihm entworfene Modell an die Fertigung zu übergeben, an einen anderen Konstrukteur zur Bewertung oder ans Marketing. 

Ihr Ansprechpartner bei CONTACT: Dr. Patrick Müller, Produktmanager PLM

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