Solid Edge mit Synchronous Technology

Das 2D/3D-CAD-System Solid Edge von Siemens PLM Software mit integrierter Synchronous Technology eignet sich besonders für den klassischen Maschinen- und Anlagenbau. Eine wesentliche Stärke von Solid Edge und der Synchronous Technology ist die Verbindung von parametrischen und synchronen Konstruktionstechniken in einer Modelldatei. Damit können Konstrukteure die synchronen Funktionen im Kontext der historienbasierten Modellierung anwenden, um bestehende Solid-Edge-Modelle schneller zu ändern oder neue mit einem Mix aus parametrischen und synchronen Funktionen zu erzeugen.
Im Gespräch mit dem DIGITAL ENGINEERING Magazin erläuterte uns Werner Küntzler, Marketing Direktor D/A/CH Velocity Series bei Siemens PLM Software, warum Solid Edge mit integrierter Synchronous Technology zu einem Paradigmenwechsel in der CAD-Konstruktion führt.

DIGITAL ENGINEERING Magazin (DEM): Solid Edge erweitert mit jeder Version die historienunabhängige und Feature-basierte Synchronous Technology. Welche Hauptvorteile bietet die Synchronous Technology dem Konstrukteur gegenüber historienbasierten Lösungen?
Werner Küntzler: Die nahtlose Integration von historienfreier und historienbasierter Modelliertechnik macht Solid Edge zu einem sehr effizienten Werkzeug für eine Vielzahl von Aufgaben im Entwicklungsprozess. Die synchronen Funktionen beschleunigen nicht nur die Änderungen bestehender parametrischer Konstruktionen, sondern ermöglichen auch ein schnelles Erstellen neuer Konzeptmodelle, die später mit klassischen, parametrischen Funktionen detailliert werden können. Gleichzeitig erlauben sie in Verbindung mit der Möglichkeit, 2D-Schnittansichten (Live Sections) von Bauteilen wie eine Skizze zu editieren, das schnelle Erzeugen und Bewerten von Entwurfsalternativen im Rahmen von interdisziplinären Design Reviews. Durch ihre leistungsfähigen Funktionen für die Modifikation von importierten Daten unterstützt die Synchronous Technology die verteilte Produktentwicklung von Herstellern, Ingenieurbüros und Zulieferern in einer Multi-CAD-Umgebung. Dank der Verknüpfung von importierten 3D-Modellen und 2D-Zeichnungen lassen sich Altdaten aus anderen Systemen sehr komfortabel weiterverarbeiten. Last but not least vereinfacht die Technologie die Aufbereitung der Modelldaten für Folgeprozesse wie Finite-Elemente-Berechnungen oder CAM-Berechnung, da die mit den synchronen Funktionen modifizierten Modelle assoziativ zum Ausgangsmodell sind und sich dadurch schnell aktualisieren lassen.

Das 2D/3D-CAD-System Solid Edge mit integrierter Synchronous Technology kombiniert die direkte mit der parametergesteuerten Modellierung und ermöglicht so einen effizienten und flexiblen Konstruktionsprozess.
 

DEM: Wie funktioniert die Synchronous Technology und was ist das besondere an dieser Technologie?
Werner Küntzler: Das besondere an der Synchronous Technology ist die Integration und Symbiose aus zwei unterschiedlichen Konstruktions- oder Modellierungsmethoden – dem sequentiellen oder historienbasierten auch weithin als parametrische Konstruktion bekannten Ansatz und dem als expliziten, historienfreien auch unter Direct Modelling bekannten Ansatz. Beide Methoden haben grundsätzlich ihre Stärken und Schwächen, wie das nachfolgende Bild zeigt. Die Synchronous Technology verbindet dabei das Beste aus beiden Welten. So bietet sie die Möglichkeiten der Bemaßungssteuerung, der Automatisierung und Feature-basierten Konstruktion mit den Vorteilen des flexiblen Änderns bei guter Performance und einer direkten Interaktion des Konstrukteurs mit dem 3D-Modell. Schwächen wie erforderliche Vorausplanung der Konstruktion und das „Einkonstruieren“ möglicher Änderungen sowie die zum Teil schlechte Performance bei komplexen Bauteilen mit umfangreichem Historienbaum werden dabei vermieden oder minimiert.
Hierzu gibt es einige Synchronous-spezifische Werkzeuge und Methoden, die dieses ermöglichen.
Zum einen ist das die Möglichkeit, an jedes Modell, auch an importierte „dumme“ Modelle, 3D-PMI-Maße anzuhängen und darüber das Modell zu steuern und zu ändern. Gleichzeitig lässt sich das Modell aber auch direkt an der Geometrie (Flächen, Kanten usw.) anfassen und ziehen, drehen, verschieben oder kurz manipulieren, wobei die eben angefügten 3D-Maße dann als gesteuerte Maße mitgeführt werden – also eine Änderung in beide Richtungen. Dies wäre bei der historienbasierten Konstruktion unmöglich. Ein weiterer wichtiger Baustein in der Synchronous Technology sind die so genannten Live Rules. Diese erkennen bei Änderungen des Modells automatisch die geometrischen und über Bemaßung bestimmten Abhängigkeiten eines Modells. So wird wahlweise automatisch erkannt, ob Flächen parallel, konzentrisch, tangential, koplanar usw. sind. Diese Information wird dann bei der Änderung berücksichtigt – die Konstruktionsabsicht bleibt erhalten.
Auch bei der Synchronous Technology gibt es Features und parametrische Konstruktion – nur sind diese Features wie Bohrungen, Taschen, Rippen usw. in sich gekapselt, besitzen ihren spezifischen Satz an Parametern und können über diese geändert werden. Der wesentliche Unterschied zur „traditionellen“ Konstruktion ist der, dass man bei der Änderung eines Features nicht immer den ganzen Historienbaum durchrechnen muss, sondern nur dieses eine Feature und die davon betroffenen Geometrie – wir sprechen hier von so genannten prozeduralen Features.

Werner Küntzler, Marketing Direktor D/A/CH Velocity Serie bei Siemens PLM Software.
 

DEM: Lassen sich Solid-Edge-Modelle, die mit bisherigen Methoden entwickelt wurden, mit solchen kombinieren, die auf der Synchronous Technology basieren?
Werner Küntzler: Ganz eindeutig, ja. Zum einen können in einer Baugruppe beliebige Teile zusammengebaut werden, ganz unabhängig davon, wie sie entstanden sind. So haben unsere Bestandskunden ja eine Unmenge von historienbasierten Modellen erstellt. Diese können sie beliebig mit neuerstellten synchronen Modellen mischen. Möchte man ein Bauteil direkt aus der Baugruppe heraus ändern, erkennt Solid Edge automatisch, wie dieses Teil entstanden ist und bietet dem Konstrukteur die entsprechenden Änderungswerkzeuge an. Zum anderen haben wir auch auf Einzelteilebene einen integrierten Konstruktionsansatz, das heißt, wir haben die Möglichkeit, beide Technologien sogar an einem Modell zu verwenden. So ist es beispielsweise möglich, den Grundkörper bei der Formfindung schnell, flexibel und direkt mit Synchronous Technology zu definieren und die Details wie Verrundungen, Dünnwand, Fasen, spezielle Features usw. sequenziell historienbasiert zu ergänzen.

DEM: Kann der Konstrukteur auch weiterhin in Solid Edge historienbasiert modellieren? Und woher weiß er, welche Modellierungsmethode für seine Anforderungen die richtige ist?
Werner Küntzler: Unsere Kunden haben die freie Auswahl, wie sie konstruieren möchten. Beide Ansätze werden weiterentwickelt, sind sinnvoll und haben ihre Berechtigung. Zum Beispiel für hochautomatisierte Baukastensysteme ist die sequentielle, parametrische Konstruktion optimal geeignet. Bei Konstruktionen, die eher von der permanenten Änderung leben, etwa im Bereich der Vorrichtungs- und Werkzeugkonstruktion, kann Synchronous Technology seine Stärken voll ausspielen. Desgleichen bei der Blechkonstruktion oder im Bereich der Wiederverwendung von Fremddaten.

DEM: Welche Vorteile ergeben sich durch die Synchronous Technology für die Simulationsanwendungen?
Werner Küntzler: Solid Edge Simulation ist optimal in Solid Edge integriert und für den Konstrukteur gedacht. Durch die Synchronous Technology lassen sich sehr einfach und effizient Änderungsschleifen durchspielen. Ein Modell, das nach der Berechnung Schwachstellen aufweist, zum Beispiel zu hohe Spannungen in einem kritischen Bereich, ist mit der Synchronous Technology sehr schnell geometrisch änderbar. Die FEM-Einstellungen bleiben erhalten und der Anwender braucht nur die Vernetzung zu aktualisieren und das FEM-Modell noch einmal durchzurechnen und schon erhält er eine aktualisierte zweite Studie mit entsprechenden Ergebnissen.
Die Synchronous Technology eignet sich auch hervorragend als geometrischer Pre-Prozessor, um Geometrie für die Berechnung aufzubereiten.


Die Synchronous Technology integriert die unterschiedlichen Konstruktionsmethoden historienbasierter Ansatz und Direct Modelling.

DEM: Wie wird Ihren Erfahrungen nach die Synchronous Technology von den Solid-Edge-Anwendern angenommen?
Werner Küntzler: Das ist zum Teil sehr unterschiedlich. Generell kann man sagen, dass neue Kunden am schnellsten die Synchronous Technology adaptieren und einsetzen. Bestandskunden, die jahrelang in 3D parametrisch und historienbasiert gearbeitet haben, sind in aller Regel sehr zufrieden mit Solid Edge und für viele besteht auch zunächst kein zwingender Handlungsbedarf. Hier schaut man sich sehr gezielt die Möglichkeiten von Synchronous Technology an und setzt sie dort ein, wo die Synchronous Technology am besten geeignet erscheint und sich am schnellsten produktiv und gewinnbringend nutzen lässt. Bei den ersten Synchronous-Versionen war dies speziell das Thema Fremddatenbearbeitung und der Änderungsdienst bei vorhandenen Konstruktionen. Dann zunehmend im Bereich der Vorrichtungs- und Werkzeugkonstruktion, da hier auch die häufige, nicht immer vorausplanbare Änderungskonstruktion das Tagesgeschäft ist. Hier kann die Synchronous Technology wirklich punkten. Mittlerweile sind aber auch schon viele Kunden dabei, Neukonstruktionen komplett mit der Synchronous Technology zu erstellen. Ein Bereich, der hier vor allem heraussticht, ist die synchrone Blechkonstruktion.

DEM: Wie fließen Kundenmeinungen in die Produktweiterentwicklung von Solid Edge ein?
Werner Küntzler: Hier gibt es eine ganze Reihe unterschiedlicher Möglichkeiten für unsere Kunden, die Entwicklung von Solid Edge zu beeinflussen. Ich möchte das einmal für Deutschland aufzeigen. Zunächst kann jeder Kunde über seinen Partner einen Verbesserungsvorschlag einreichen, ähnlich dem Prozess für die Eingabe von Problemen. Diese weltweiten Anforderungen werden von unserer Planungsabteilung ausgewertet und priorisiert. Hierbei ist die Anzahl von Kunden, die sich bestimmte Funktionalitäten wünschen, ein Hauptkriterium. Eine weitere Möglichkeit für unsere Kunden ist die Teilnahme an Arbeitsgruppen, die wir zu unterschiedlichen Themen veranstalten – zum Beispiel Blechkonstruktion oder Schweißen. Dazu holen wir uns eine Anzahl an Kunden an einen Tisch, die dem jeweiligen Produktplaner ihre Anforderungen vorstellen und diskutieren. Die Anforderungen werden gemeinsam priorisiert und in den nächsten Versionen umgesetzt.
In diesem Rahmen ist es auch möglich und äußerst sinnvoll, an Beta-Tests von neuen Versionen teilzunehmen – speziell auch für die Kunden, die uns bei der Spezifikation neuer Funktionalitäten geholfen haben. Diese als erste austesten zu können und Feedback zu geben, hat sich bewährt. Der Beta-Test bietet allen teilnehmenden Kunden die Gelegenheit, direkt mit unserer Entwicklung ihre Anforderungen und Wünsche für künftige Versionen zu diskutieren. Dies ist der Königsweg und eine Win-Win-Situation für alle Beteiligten.
Last but not Least werden auch regelmäßige Kundenumfragen durchgeführt, wo jeder Kunde die Möglichkeit hat, Solid Edge zu bewerten und Wünsche für kommende Versionen einzubringen.

DEM: Herr Küntzler, vielen Dank für das Gespräch.

Das Interview führte Rainer Trummer.

Bilder: Siemens

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