Fertigungsprozesse mit modernster 3D-Visualisierung transformieren

3D-Visualisierung – synonym verwendet mit 3D-Modellierung, 3D-Grafik, 3D-Rendering und Computer Generated Imaging (CGI) – ist im Grunde die Nutzung von 3D-Bildern zur Designanalyse.

3D-Visualisierung lässt sich in praktisch jeder Branche und jedem Use-Case einsetzen, ist aber besonders in Engineering, Architektur, Fertigung und anderen komplexen Domänen verbreitet.

In der Fertigungsindustrie ist 3D-Visualisierung ein kritisches Element und wird meist über CAD-Software wie Dassault Systèmes SolidWorks bereitgestellt.

Dank CAD konnten Engineering-Teams Bauteile für die physische Produktion digital designen. Parallel dazu ermöglicht 3D-Visualisierung Design- und Fertigungsteams gleichermaßen, Designfehler zu erkennen und zu korrigieren, Änderungen zu testen und mehr – bevor Geld in die Produktion fließt.

In diesem Artikel sehen wir, wie Sie 3D-Visualisierung zur Kostensenkung, Qualitätskontrolle und Lösung von Interoperabilitätsproblemen in Ihren Fertigungsbemühungen einsetzen können.

Warum 3D-Visualisierung?

2D-Modelle – z. B. Flachzeichnungen – bieten nicht die Einsichten von 3D-Modellen.

Beispiel: 2D-Modelle zeigen nicht, wie Einzelteile in einem Design zusammenwirken. Ebenso können 3D-Drucker Gitterstrukturen in 2D-Modellen nicht visuell prüfen.

Bei deutlich komplexen Designs wäre es unvernünftig, überhaupt über Extrapolation oder Analyse mit 2D-Flachzeichnungen nachzudenken. Man verpasst schlicht zu viele entscheidende Details.

Mit 3D-Visualisierung können Sie Ihre Wireframes durch polygonbasiertes Rendering, Raytracing, Radiosity und weitere Details massiv aufwerten. Sie bieten dem Betrachter eine Full-Fidelity-Ansicht des Designs und rüsten Designteams optimal aus, um potenzielle Probleme zu identifizieren und anzugehen.

Das macht die Prototyping-Phase schneller und kosteneffizienter, da die Anzahl physischer Iterationen vor dem Design-Freeze reduziert wird.

Die Vorteile von Engineering-Grade-Visualisierung darf man nicht unterschätzen. Die Fähigkeit, Designfehler lange vor Fertigung und Auslieferung zu erkennen und zu beheben, ist ein Vorteil, der sich in erheblichen Einsparungen bei Kosten (und Reputation) niederschlägt.

Insgesamt macht 3D-Visualisierung Entwicklung schneller, einfacher und kosteneffizienter.

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Hersteller auf die Produktion vorbereiten

Für Hersteller ist der Erhalt präziser 3D-CAD-Daten kritisch. Product and Manufacturing Information (PMI) ermöglicht Herstellern, ihre Bearbeitung, Werkzeuge, Vorrichtungen (und bei additiven Herstellern 3D-Drucker) für die Produktion des Designs vorzubereiten.

Ungenaue PMI können jedoch dazu führen, dass der Hersteller seine Maschinen falsch konfiguriert. Das erhöht nicht nur das Risiko von Qualitätsproblemen am gefertigten Produkt, sondern gefährdet auch die Werkzeuge, Vorrichtungen und/oder 3D-Drucker des Herstellers.

3D-Visualisierung befähigt den Hersteller, grafische PMI-Daten mit einem detaillierten Bild des tatsächlichen Teiledesigns anzureichern. Der Hersteller kann diese Bildgebung nutzen, um potenzielle Risiken zu identifizieren (z. B. Beschädigungsrisiko an Bearbeitungshardware).

Der Hersteller könnte auch zum Designprozess beitragen, indem er potenzielle Fehler identifiziert, die Qualitätskontrolle, Rohmaterialverbrauch und/oder Kosten beeinflussen. Bestimmte Einsichten – wie die Auswirkung einer Designentscheidung auf die physische Produktqualität – sind dem Hersteller möglicherweise nur bekannt, weil er einzigartig ausgerüstet und erfahren genug ist, diese zu verstehen.

Das gilt besonders, wenn Design- und Fertigungsseite getrennte Unternehmen sind. So wird 3D-Visualisierung zum Asset, das den Fertigungspartner des Designunternehmens als unterstützende Partei befähigt – eine, die hilft, Kosten, Time-to-Market und Qualitätsprobleme zu senken.

Wie CAD-Datenfehler Hersteller Probleme bereiten:

• Die Bedeutung qualitativ hochwertiger 3D-Datenübersetzung in der Fertigung
• 7 häufige Fertigungsprobleme durch Dateiübersetzungsfehler
• Wie schlechte 3D-Datenübersetzung Projektzeitpläne und Kosten gefährdet

Interoperabilität ist der Schlüssel

Zweifellos bietet 3D-Visualisierung entscheidende Vorteile.

Doch es ist üblich, dass Engineering- und Fertigungsteams (besonders bei verschiedenen Unternehmen) unterschiedliche Workflows haben.

Diese Workflow-Unterschiede äußern sich in der Nutzung verschiedener CAD-Suiten. Folglich tauschen diese Teams CAD-Dateien in Formaten aus, die nicht nativ für ihre eigene CAD-Software sind.

Dassault Systèmes SolidWorks führte 2016 den globalen CAD-Markt an (32 % Marktanteil), gefolgt von Creo, AutoCAD, CATIA und NX. Eine vielfältige CAD-Nutzerbasis ist zu erwarten, besonders bei branchenspezifischen Faktoren und Kostenrestriktionen.

Faktisch benötigt Ihr Zielmarkt nicht nur 3D-Visualisierung, sondern Interoperabilität mit nicht-nativen CAD-Formaten. Mit anderen Worten: Ihr Markt braucht 3D-Visualisierungs-Apps, die gängige, industrielle 3D-Modellierungsbibliotheken für CAD sowie 3D-Grafik-APIs nutzen können.

Mit den richtigen Entwicklungstools lassen sich CAD-Datei-Interoperabilität und 3D-Visualisierung in einer Anwendung abdecken. Das senkt Entwicklungskosten und Time-to-Market.

Nächste Schritte

HOOPS Visualize von Dassault Systèmes Spatial bietet Entwicklern wie Ihnen ein getestetes, voll funktionsfähiges Tool für hochwertige 3D-Visualisierungsfunktionen in Ihren Anwendungen.

HOOPS Visualize nutzt industriell bewährte APIs wie OpenGL und DirectX. Neben der Ermöglichung hardwarenaher Fähigkeiten (z. B. GPU) für 3D-Visuals ist HOOPS Visualize von Spatial auch mit CAD-3D-Modellierern wie 3D ACIS Modeler, CGM Core Modeler und anderen integriert.

Die Nutzung von HOOPS Visualize für die Entwicklung von Anwendungen für Fertigungsendnutzer ist ein kluger Schritt. Kontaktieren Sie Spatial noch heute, um zu besprechen, wie Sie HOOPS Visualize einsetzen können, um Software zu bauen, die Ihre Endnutzer brauchen.