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Bild: ClaudioVentrella, istock
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Mobiles Engineering und die Folgen

Text: Siemens
Wenn der Entwicklungsingenieur mit seinem CAD-System mobil wird, dann ändert sich mehr als nur sein Arbeitsort. Es ergeben sich ganz neue Engineering-Prozesse – und Product Lifecycle Management wird lebendige Realität.

Im Hinblick auf mobiles CAD gibt es endlich ausgereifte Hardware. Auf aktuellen Tablets wie dem Surface Pro 3 von Microsoft laufen vollständige CAD-Suiten. Das flache Gerät ist sehr einfach zu transportieren, trotzdem leistungsfähig. Mit i5- und i7-Intel-Prozessoren, einer Hochleistungsgrafikkarte und 12,1"-Display liegt das Tablet gleichauf mit der Leistung eines Laptops. Touch-Screen, abnehmbare Tastatur und Eingabestift bieten den Software-Entwicklern neue Möglichkeiten für bessere CAD-Anwendungen. Russell Brook, Marketing Director EMEA Mainstream Engineering bei Siemens PLM Software, erwartet daher dass mobiles CAD die bekannten Arbeitsmethoden ändern wird.

Mit unbeschränktem Zugang zu 3D-Modellen über Tablets auch außerhalb des Firmengeländes können CAD-Anwender Änderungen unmittelbar vornehmen, wenn sie während eines Kundenbesuchs feststellen, dass noch Verbesserungen nötig sind. Die Erstellung eines 3D-Prototypen kann dann sofort starten, und nicht erst, wenn der Ingenieur an seinen Arbeitsplatz zurückgekehrt ist. Hier liegt das Potenzial für bedeutende Zeitersparnis und einen komprimierten Lebenszyklus beim Prototypenbau.

Der Schritt hin zu mobilen Apps

Unterstützt wird diese Arbeitsmethode von Apps, die CAD-Modelle für Katalogteile frei verfügbar machen. So bietet beispielsweise Cadenas mit Partsolutions eine Software an, die direkten Zugriff auf mehr als 600 zertifizierte Standard-Katalogteile über Tablets ermöglicht. Die Modelle sind in einer großen Auswahl an CAD-Formaten verfügbar. Dadurch wird es für Ingenieure und Wartungsteams einfacher, während der Arbeit in einem abgelegenen Teil der Fabrik ein benötigtes Teil zu identifizieren, seine Verfügbarkeit zu prüfen und es gegebenenfalls direkt zu bestellen.

Eine andere Engineering-Lösung, JT2Go, unterstützt die Visualisierung von 3D-CAD-Modellen auf Basis eines komprimierten ISO-Standard-Datenformates. Die App ist ebenfalls kostenlos für Tablets erhältlich. JT2Go ist bereits bei vielen Herstellern im Einsatz. Sie erhalten dadurch tieferen Einblick in komplexe Konstruktionen, die CAD-Modelle aus mehreren Quellen umfassen.

Derartige Apps werden immer beliebter. Nach Erkenntnissen von Lifecycle Insights arbeiten 59 Prozent der CAD-Anwender an Desktop-Rechnern, um 3D-CAD-Zeichnungen zu kommentieren. Dagegen verwenden derzeit rund 20 Prozent mobile Anwendungen, um ihre Konstruktionen von unterwegs aus anzusehen. Es ist zu erwarten, dass diese Zahl im laufenden Jahr deutlich ansteigt.

Näher am Kunden

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit Partnern in der Lieferkette können CAD-Anwender deren Fabriken mit bestehenden Dateien im Gepäck besuchen und gemeinsam mit dem Partner Zeichnungen von Bauteilen anpassen. Diese direkte, persönliche Zusammenarbeit verbessert den Iterationsprozess und beschleunigt die Entwicklung neuer Komponenten oder Änderungen an vorhandenen Teilen. Denn oft ergeben sich Ideen aus dem direkten Gespräch. Mit mobilem CAD lassen sich Skizzen und 3D-Zeichnungen aufrufen und direkt diskutieren, wie sich eine Konstruktion verbessern lässt. Noch vor Ort können Notizen eingefügt und kleine Änderungen erledigt werden, dann kann die Validierung mit einem Simulationstool erfolgen. Ein zweiter positiver Effekt neben der Zeitersparnis: Die Kunden, die sich stärker in den Entwicklungsprozess einbringen können, sind zufriedener.

Verbesserte Mensch-Maschine-Schnittstelle

Das Entwicklungsteam für die Benutzeroberfläche bei Siemens arbeitet daran, CAD-Software mit hohem Funktionsumfang und großem Datenaufkommen an den mobilen Einsatz anzupassen. Dan Vinson, Product Manager Part Modelling und Viewer Products für Solid Edge, erklärt, dass die Forscher sich besonders darauf konzentriert haben, gebräuchliche Befehle zu vereinfachen. Die Überlegung war, welche Art von Interaktion am besten mit einem Stylus, der Maus oder über Touch-Funktionen funktioniert. So funktioniert das vergrößern beispielsweise per Mausklick.

Wenn Anwender das Gerät bedienen, kommen Fingergesten hauptsächlich zum Einsatz, um die Ansicht in einer 2D- und 3D-Baugruppe zu ändern. Die Finger werden auch verwendet, um Bilder zu drehen oder zu vergrößern. Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass Anwender das Blättern bei mehrseitigen Darstellungen intuitiv übernehmen.

Geht die Arbeit weiter ins Detail, beispielsweise beim Messen oder beim Platzieren von Bemaßungen, dann verlassen sich Anwender eher auf den präziseren Eingabestift. Der Stylus ist auch das Werkzeug der Wahl, um eine Zeichnung anzufangen und ein erstes 2D-Profil mit Linien und Kreisbögen anzulegen, bevor es an die 3D-Modellierung geht. Zum genauen Positionieren kleinerer Teile oder Komponenten kommt der Stift zum Einsatz, ebenso um diese zum genaueren Betrachten zu vergrößern.

Kleine Änderung, große ­Wirkung

CAD ist nach wie vor aufwändig und verlangt gründliches Arbeiten. Allerdings kann Mobilität den Prozess agiler machen und die Zusammenarbeit zwischen Konstrukteuren, ihren Kunden, Partnern und den produzierenden Betrieben verbessern. In einer Branche, in der kleine Verbesserungen an Prozessen oder Konstruktionen zu großem Leistungszuwachs führen können, stellt mobiles CAD eine neue Phase in der technischen Entwicklung dar.

So betont Brook: „Mobiles CAD mag auf den ersten Blick eine reine Weiterentwicklung bestehender Konstruktionssoftware sein. Bei genauerem Hinsehen zeigt sich allerdings, dass dieser Technologiesprung untrennbar mit dem Product Lifecycle Management (PLM) verbunden ist. Ein Beispiel: Das Ansehen und Anpassen von Modellen und Zeichnungen von überall aus und zu jeder Zeit setzt ja voraus, dass die entsprechenden Dateien zentral verfügbar sind und dann auch wieder einfach und schnell zentral abgelegt werden können. Das geht über die traditionellen Einsatzszenarien von CAD-Lösungen weit hinaus. Grundlage ist eine zentrale Datenquelle, auf die alle Mitarbeiter oder auch externe Partner mit ihren verschiedenen Geräten Zugriff haben – eben ein PLM-System. Von der ersten Skizze über Stücklisten bis hin zu Wartungsdaten verwaltet eine solche Lösung sämtliche Prozesse der Produktentwicklung und Fertigung bis hin zur Außerdienststellung. Die Möglichkeiten, die mobile Techniken heute eröffnen, zeigen mehr und mehr das eigentliche Potenzial von PLM.“

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