CAD vs. CAE: Wesentliche Unterschiede & E3.series-Vorteile
Der Produktentstehungsprozess erfordert Design-, Engineering- und Fertigungsschritte. Dafür werden unterschiedliche Tools und Lösungen geschaffen, um jede Anforderung spezifisch zu erfüllen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen CAD- und CAE-Tools.
CAD – Computer Aided Design
Lösungen zur Dokumentation und Unterstützung des Produktdesignprozesses, die manuelle Arbeit ersetzen.
Drahtbeispiel in CAD-Software
Eingesetzt von Ingenieuren, Architekten, Designern – die Software hilft bei der Erstellung von 2D- und 3D-Designs. CAD-Tools erleichtern Entwicklung, Modifikation und Optimierung des Designprozesses.
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Die Vorteile von CAD-Lösungen gehen über die reine Automatisierung manueller Prozesse hinaus, mit Funktionen wie:
Automatische Stücklistengenerierung
Automatisches Layout integrierter Schaltungen
Kollisions- & Grenzfehlermeldung
Mechanisches CAD nutzt vektorbasierte Grafiken für traditionelle Designobjekte oder Rasterdatenstrukturen für das Gesamterscheinungsbild. Doch es geht über Formen hinaus: Wie bei der manuellen Erstellung technischer Zeichnungen muss der CAD-Ausgang Informationen zu Materialien, Prozessen, Maßen und Toleranzen gemäß anwendungsspezifischen Konventionen enthalten.
Anwendungsbereiche: Automobil, Schiffbau, Architektur, Prothetik u. v. m.
CAD-Limitationsbeispiel
Beim Einfügen eines Drahts in CAD-Software enthält das Projekt nur die grafische Information zu diesem Element – keine Eigenschaften wie Farbe, Innen-/Außenmaße, Lieferant. Diese Informationen müssen manuell hinzugefügt werden.
CAE – Computer-Aided Engineering
CAE beschreibt den gesamten Produkt-Engineering-Prozess: vom virtuellen Design und Test mit ausgefeilten Analysealgorithmen bis zur Fertigungsplanung.
Computer-Aided Engineering ist Standard in fast jeder Industrie, die Designsoftware zur Produktentwicklung nutzt. CAE ist der nächste Schritt nicht nur im Produktdesign, sondern auch in der Unterstützung des Engineering-Prozesses, da es Test und Simulation physikalischer Eigenschaften ohne physischen Prototyp ermöglicht.
Im CAE-Kontext umfassen gängige Simulationsanalysen: Finite-Elemente-Analyse, Computational Fluid Dynamics, Thermische Analyse, Multibody Dynamics, Optimierungen.
Anwendungsbereiche
Hauptziel von CAE: Robustheit, Leistung, Energieeffizienz und Haltbarkeit von Komponenten und Baugruppen testen, vorhersagen und verbessern – letztendlich bessere Produkte schaffen und physische Prototypen sowie Time-to-Market reduzieren.
Typische Projekttypen:
Strömungsmechanik
Massen- & Wärmetransport
Fluid-Festkörper-Interaktion
Statische / dynamische Analyse
Spannungsanalyse in Komponenten & Baugruppen
Konjugierter Wärmetransport, Leitung, Konvektion, Strahlung
Vorteile von CAE gegenüber CAD
Bei der Darstellung eines Drahts erstellt der Anwender nicht nur eine grafische Symbolik. Als intelligente Plattform mit objektorientierter Architektur werden die Kabeleigenschaften von Drähten und Kabeln integriert als Projektkomponenten mit allen Details eines spezifischen Herstellers abgebildet.
Darstellung von Einleiter- und Mehrleiteransichten in E3.series
Mit der Segmentdurchmesser-Funktionalität lässt sich die Verteilung der Drähte und der gesamte von ihnen belegte Außendurchmesser in einem Kabelbaumabschnitt anzeigen. Beim Hinzufügen eines Drahts mit anderen Eigenschaften (Querschnitt, Außendurchmesser) berechnet das System automatisch, wie sich die Drähte im Segment anordnen – mit dem kleinstmöglichen Durchmesser.
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Referenzen:
simscale.com – What is CAE Wikipedia – Computer-aided engineering avozdaindustria.com.br – CAD/CAM/CAE Unterschiede
