CAD

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Cumputer Aided Design

Eine CAD-Software (Computer-Aided Design) ist eine spezielle Software, die verwendet wird, um digitale Modelle und Zeichnungen von Objekten, Bauteilen oder Produkten zu erstellen. CAD-Software ermöglicht es, präzise 2D- oder 3D-Modelle zu entwerfen und zu konstruieren.

CAD-Software bietet eine Vielzahl von Werkzeugen und Funktionen, um den Konstruktionsprozess zu unterstützen. Mit diesen Werkzeugen können Benutzer geometrische Formen erstellen, Abmessungen festlegen, Materialien zuweisen, Baugruppen zusammenfügen, Oberflächenstrukturen hinzufügen, Animationen erstellen und vieles mehr. Durch die Verwendung von CAD-Software können komplexe Konstruktionen virtuell erstellt, überprüft und optimiert werden, bevor sie in die physische Produktion gehen.

Technik

Software kann man sich wie eine Maschine mit Baugruppen und Unterbaugruppen vorstellen. Wie bei einer Maschine macht es keinen Sinn, Bauteile oder ganze Baugruppen selber herzustellen, wenn diese zugekauft werden können. Wenn z.B. FESTO einen Pneumatikzylinder im Angebot hat, welcher passt, entwickelt und baut man nicht selbst einen.

Dasselbe lässt sich auch auf Software anwenden. Ein CAD ist eine sehr komplexe Angelegenheit. Die Funktionalitäten sind jedoch oftmals übergreifend. Extrudieren, Rotationsform, Bohrungen etc. sind in den meisten CAD vorhanden. Für Firmen macht es daher wenig Sinn, all dies neu zu entwickeln, sofern es auf dem Markt einen Anbieter gibt, welche Softwarekomponenten und Module anbietet, die diese Funktionen abdecken.

Hier kommt der sogenannte CAD-Kernel ins Spiel. Ein CAD-Kernel ist eine zentrale Softwarekomponente in CAD-Systemen, die die grundlegenden Funktionen für das Erstellen, Bearbeiten und Verwalten von CAD-Daten bereitstellt. Der CAD-Kernel ist oftmals in verschiedene Softwarekomponenten oder Module unterteilt, um spezifische Aufgaben und Funktionen abzudecken. Eine Softwarekomponente kann beispielsweise einen Geometriekernel umfassen, der für die Modellierung von 2D- oder 3D-Geometrien zuständig ist. Dieser Kernel bietet Funktionen zur Erzeugung, Manipulation und Analyse von geometrischen Elementen wie Punkten, Linien, Flächen und Volumenkörpern. Weitere Funktionen umfassen unter anderem Baugruppenmodellierung, Konstruktionsverlauf, Zeichnungserstellung, Kollisionsprüfung, Toleranzanalyse und vieles mehr. Jede Komponente erfüllt spezifische Aufgaben, um den gesamten CAD-Prozess effizient und zuverlässig abzudecken.

CAD-Kernel

Hier eine Liste mit verschiedenen CAD-Kernel Hersteller. Nicht alle CAD-Kernel sind auf dem Markt als Softwarekomponente verfügbar. z.B. der ShapeManager von Autodesk lässt sich nicht für ein eigenes Produkt lizenzieren. Der am weitesten verbreitete Kernel dürfte Parasolid von Siemens sein. Dieser wird in Produkten wie SolidEdge, SolidWorks, Siemens NX, PowerSHAPE, Alibre Design und anderen verwendet.

Hersteller

CAD-Hersteller gibt es einige. Vor allem im Bereich von Speziallösungen gibt es etliche Nischenprodukte. Die Tabelle umfasst nicht alle CAD-Hersteller, kann aber dabei helfen sich einen überblick über die auf dem Markt angebotenen Produkte zu schaffen.

Anschaffung

Die Anschaffung eines CAD-Systems sollte gut überlegt sein. Je nach Situation sind gewisse Kriterien wichtiger als andere und umgekehrt. Bei einer grossen Firma ist der Finanzielle Aspekt möglicherweise weniger wichtig wie z.B. die Integration des Produktes in bestehende Prozesse. Im Falle einer kleinen Firma mit 5 Arbeitnehmern ist der Finanzielle Faktor möglicherweise wichtiger als die Integration in bestehende Prozesse da diese flexibler sind.

Es gibt jedoch ein paar Punkte auf welche ich hier speziell verweisen möchte:

Kosten

Die Kosten setzen sich aus verschiedenen Positionen zusammen.

• Anschaffungskosten
• Wartungskosten (Oftmals prozentualer Wert der Anschaffungskosten)
• Dienstleistungen (z.B.: Installation)
• Eventuelle anschaffung neuer Hardware
• Schulungen

Interoperabilität

• Wie ist die Kompatibilität zu anderen CAD-Systemen?
• Welche Dateiformate werden unterstützt?

Achtung: Nur weil ein Dateiformat untersützt wird, bedeutet es nicht automatisch, dass dies bei dem von Ihnen gewählten Paket enthalten ist. Schnittstellen zum einlesen von fremddaten können auch als separate Lizenz verkauft werden! Dies kann im anschluss durch den zukauf entsprechender Lizenzen den jährlichen Wartungsbetrag erhöhen!

Benutzerfreundlichkeit

• Zugänglichkeit oft verwendeter Funktionen
  • Wie oft muss die Maus von A nach B um den Prozess abzuschliessen?

Zukunftssicher

• Wie ist das Produkt in Zukunft aufgestellt?
• Können die CAD-Dateien bei einem zukünftigen Produktwechsel von einem anderen System geöffnet werden?
• Wie stark machen Sie sich abhängig vom Hersteller?

Schulung

Wie zugäglich ist das nötige Wissen um mit dem Produkt umzugehen? Lässt dies nur mittels zugekaufter Schulungen aneignen oder gibt es Anleitungen und Tutorials welche im Web frei verfügbar sind? Hier kann eine Suche auf einer Suchmaschine oder auf YouTube antworten liefern.

z.B.: SolidWorks Tutorial

Lock-in-Effekt

Der Lock-in-Effekt bezieht sich auf eine Situation, in welcher ein Unternehmen oder ein Anwender eines CAD-Systems aufgrund von technischen, wirtschaftlichen oder organisatorischen Gründen in einem bestimmten CAD-System gefangen ist und es schwierig ist, zu einem anderen System zu wechseln.

Dieser Effekt kann verschiedene Auswirkungen haben, einschliesslich hoher Wechselkosten, eingeschränkter Flexibilität und begrenzter Interoperabilität.

Der Lock-in-Effekt tritt bei einem CAD auf, wenn Unternehmen eine beträchtliche Menge an CAD-Daten, Modellen und Zeichnungen in einem spezifischen Format erstellt haben, das möglicherweise nicht gut mit anderen CAD-Systemen kompatibel ist. Der Umstieg auf ein anderes CAD-System kann daher hohe Konvertierungskosten und potenzielle Datenverluste mit sich bringen. Dies kann Unternehmen zögern lassen, den Wechsel vorzunehmen, da er mit erheblichen Investitionen in Zeit und Ressourcen verbunden sein kann.

Aus sicht des Software-anbieters ist der Lock-in-Effekt etwas gutes, da die warscheinlichkeit verringert wird, dass bestehende Kunden zu einem Mitbewerber wechseln (verlust der Wartungskosten). Daher werden teilweise Funktionen umgesetzt, welche den Lock-in-Effekt verstärken. Dies kann z.B. ein PDM (Product Data Management) sein, welches im Produkt integriert ist und anderen Herstellern den Zugriff verweigert oder massiv erschwehrt.

Der Lock-in-Effekt ist bei der Auswahl eines CAD-Systems zu berücksichtigen und es sind Strategien zu entwickeln, um seine Auswirkungen zu minimieren. Dazu gehören die Auswahl von CAD-Systemen mit offenen Standards und interoperablen Schnittstellen, die Verwendung von neutralen Dateiformaten sowie deren zugänglichkeit, die Flexibilität für zukünftige Erweiterungen und die regelmäßige Sicherung und Dokumentation von CAD-Daten. Durch eine sorgfältige Evaluierung und Planung kann der Lock-in-Effekt reduziert und die langfristige Flexibilität und Skalierbarkeit des CAD-Einsatzes verbessert werden.