Software

CAD mit Kern-Kompetenz

In vielen Bereichen der Industrie bleiben 2D CAD-Programme unersetzbar, um technische Sachverhalte effizient in Zeichnungen darzustellen. Andererseits kann kaum ein Unternehmen auf die zahlreichen Möglichkeiten von 3D-Systemen zur Konstruktion, Simulation, Visualisierung oder dem Öffnen von Fremddaten verzichten. Mit Kompas-3D gibt es eine kostengünstige Alternative: Das System verbindet leistungsfähige Zeichnungsfunktionen und Schnittstellen mit weit reichenden 3D-Funktionalitäten für viele Einsatzgebiete.

Selbst bei technischen Fachleuten stößt das Verständnis von Zeichnungen an Grenzen. Doch in jeder Branche sind auch Manager an Entscheidungen beteiligt, die sich von Modellen und ansprechenden Bildern wesentlich leichter überzeugen lassen. Dafür bringt Kompas-3D von Ascon alle Möglichkeiten der 3D-Konstruktion bis hin zu Rapid Prototyping und Ausgabe fotorealistischen Darstellungen mit. Durch einen geringen Einstiegspreis für den großen Leistungsumfang, bescheidene Hardware-Anforderungen und niedrige Wartungskosten bleibt der Gesamtaufwand in dem gewohnten Rahmen des 2D-Paketes. Kompas-3D basiert auf einem eigenen Geometriekernel der russischen Ascon Group, der die Vorteile von Parametrik, History und Direct Modeling verbindet. Das ausgereifte CAD-System bietet alle wichtigen Funktionen für die Modellierung von Flächen und Solids sowie die 3D-Konstruktion von großen Baugruppen.

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Spezielle Funktionskreise für die Blechbearbeitung, Rohrleitungssysteme oder den Stahlbau zeigen die breiten Anwendungsmöglichkeiten – die integrierte Verwaltung von Standardteilen in Bibliotheken oder eine Direktverbindung zu Traceparts Online bringen Komfort in die Mechanik. Darüber hinaus stehen leistungsfähige Add-Ins zur Verfügung: Animation 3D bringt Baugruppen in Bewegung, mit Artisan Rendering werden Kompas-3D-Teile und Baugruppen professionell in Szene gesetzt. Unterstützung bei der Formkonstruktion liefert eine automatische Anwendung für Guss- oder Kunststoffformen. Ein Modul für Bewegungsanalysen bringt Sicherheit in die Baugruppenkonstruktion – ein integriertes Programm für Festigkeitsberechnungen nach der Finite-Elemente-Methode sorgt für die richtige Auslegung von Komponenten. Das 3D-Modul enthält ohne Aufpreis zahlreiche Schnittstellen, die einen reibungslosen Datenaustausch mit Fremdsystemen ermöglichen – dazu später mehr.

Neue Dimension erschließen

Das außergewöhnliche Preis-Leistungsverhältnis von Kompas-3D wird durch geringe Anforderungen an die Hardware noch verstärkt. Eine einfache, problemlose Installation und ein interaktives, kostenloses Schulungssystem begrenzen den Aufwand - und geringe Wartungskosten sorgen dafür, dass der Gesamtaufwand der Anwendung von Kompas-3D preisgünstig bleibt.

Das umfassende 2D-/3D CAD-System für die Mechanik enthält mit Kompas-Grafik ein leistungsfähiges 2D-Modul mit zahlreichen Schnittstellen, die einen laut Anbieter problemlosen Import/Export von vorhandenen Daten in die Formate DWG, DXF und 2D-Iges ermöglichen. Die Funktionalitäten zur Zeichnungserstellung gehen weit über die Zeichnungsableitung von 3D-Modellen hinaus und müssen den Vergleich mit marktführenden Systemen nicht scheuen, erklärt der Hersteller. Pläne, Diagramme, dokumentspezifische Erläuterungen und Dokumentationen lassen sich damit ebenso einfach erstellen wie Vektorgrafiken und Illustrationen. Dies beginnt bei der komfortabel anpassbaren Bedienoberfläche: Symbolleisten, Menüs und Tastenkombinationen lassen sich beliebig konfigurieren und an den geplanten Einsatz in Elektrotechnik, Maschinenbau, Bauwesen und anderen Branchen anpassen. Mehrere Dokumente können gleichzeitig geöffnet und bearbeitet werden.

Dabei stehen zahlreiche Konstruktionshilfen vom einfachen Raster-, Fang- und Orthogonalmodus bis zur Kettenauswahl und Projektion zur Verfügung. Routinearbeiten werden durch Dokument- und Formatvorlagen, die bereits alle Stile für Linien, Schraffuren oder Texte enthalten, erleichtert. Zeichnungsblöcke lassen sich nicht nur assoziativ mit der Zeichnung verknüpfen und parametrisieren – sie können auch in Bibliotheken abgelegt und bei Bedarf erneut geladen werden. Zahlreiche Methoden für die Erstellung von Bemaßungen und Symbolen sowie die automatische Auswahl von Toleranzen und Maßabweichungen erleichtern die Erstellung von Zeichnungen nach internationalen Normen. Ein integriertes Textprogramm mit Rechtschreibprüfung, flexible Möglichkeiten zur Erstellung von Textbausteinen und ein Tabelleneditor ergänzen das 2D-Modul.

Aufstieg in die Kern-Liga

Ascon begann 1995 mit der Entwicklung des eigenen Geometrie-Kernels, während alle anderen russischen CAD-Anbieter begannen, ihre Systeme mit damals überlegenen Fremdprodukten zu modernisieren. Unter einem Geometrie-Kernel eines CAD-, CAM-, oder CAE-Systems versteht man jenen abgegrenzten Software-Bereich, der für die mathematische Berechnung und geometrische Repräsentation von realen oder hypothetischen Objekten zuständig ist. Er enthält damit zentrale Funktionsbereiche, die für die Leistungsfähigkeit, Genauigkeit und Kompatibilität einer 3D-Software von entscheidender Bedeutung sind.

Ab dem Jahr 2000 wurde C3D in dem 2D/3D-CAD/CAM/CAE-System Kompas-3D von Ascon implementiert, das heute als einzige russische CAD-Lösung im internationalen Wettbewerb steht. Dies spricht nicht nur für die von dem Unternehmen gewählte Strategie, sondern auch für die Leistungsfähigkeit des Kernels, der kontinuierlich weiter entwickelt wird.

Neben den beiden am Markt verfügbaren Kernel-Produkten Acis und Parasolid, die von ihren Entwicklern Spatial Corporation und Siemens PLM Software verschiedenen Software-Anbietern zur Verwendung in deren Produkten lizenziert werden, gibt es eine Reihe von Modellierkernen, die exklusiv in Software-Produkten ihrer Entwickler eingesetzt werden. Wie Granite One von Parametric Technologies (PTC) oder der Catia Geometric Engine von Dassault Systèmes gehörte dazu bislang auch der Kernel C3D des russischen CAD-Anbieters Ascon.

Auf den Kern kommt es an

Der Ascon-Kernel enthält fünf verschiedene Funktionsbereiche, von denen die ersten drei den Modeler bilden: Der erste Bereich verarbeitet grundlegende Objekte und Algorithmen. Zu den Objekten gehören Vektoren, Matrixen, Punkte, Kurven und Flächen; die Algorithmen lösen Aufgaben wie Übergänge und Schnitte, Verbindungen und Projektionen von Objekten. Ein weiterer Bereich besteht aus Objekten und Algorithmen, die zur Definition und Veränderung dreidimensionaler Körper benötigt werden. Der dritte Bereich enthält Objekte und Algorithmen, welche komplexere Aufgaben ausführen. Dazu gehören die Triangulation von Flächen, die Berechnung der Massecharakteristik von Modellen, die Kollisionsprüfung von Elementen oder die Erstellung von Projektionen von 3D-Modellen auf der Zeichnungsfläche.

Als vierter Bereich wäre das Solver-Modul zu nennen. Es enthält Algorithmen zur Definition der geometrischen Zusammenhänge von und zwischen Objekten. Diese Zusammenhänge etablieren Beziehungen zwischen verschiedenen Geometrie-Elementen ebenso wie die Parametrik.

Den fünften Bereich bildet schließlich der CAD-Konverter, der die Möglichkeiten zum Datenaustausch mit anderen CAD-Systemen bereitstellt. Zu den bidirektionalen Schnittstellen gehören Step, Parasolid, Acis und Iges. Daneben gibt der Konverter STL- oder VRML-Daten aus. Auf diese Funktionalitäten eines Kernels greifen die Entwickler eines CAD-, CAM-, CAE- oder PDM-Systems zurück und sparen dabei viele Mannjahre Entwicklungszeit.

Angebot zur Lizenzierung

Anhand der funktionalen Anwendungskriterien lässt sich leicht überprüfen, ob ein Kernel den Anforderungen eines bestimmten Entwicklungsvorhabens genügt. Schwieriger wird dies bei reinen Leistungsmerkmalen: Wie schnell werden bestimmte Aufgaben bei welcher Rechnerleistung umgesetzt? Mit welcher Zuverlässigkeit arbeitet der Kernel in den verschiedenen Umgebungen? Hier kennt ein relativ junger Kernel wie C3D neue, besonders leistungsfähige Lösungswege, die auf heutige Umgebungen in Hardware und Betriebssystem optimal abgestimmt sind. Die Software-Entwickler erreichen diese Eigenschaften ihres Kernels durch optimale Struktur, einfache Anwendbarkeit und Klarheit der verwendeten Algorithmen. Gerade diese Eigenschaften sorgen dann dafür, dass die Applikationsentwickler ihre Aufgaben in der kürzesten Zeit und mit einem Minimum an Ressourceneinsatz erfüllen können.

Ascon bietet seinen Kernel auch zur Lizenzierung an. Damit gewinnen die Anwender Entwicklungszeit und sparen Kosten ein. Ascon dagegen kann die aufwendige Entwicklungsarbeit in einem eigenen Unternehmensbereich über zusätzliche Lizenzeinnahmen kompensieren. Als potenzielle Abnehmer eines CAD-Kernels kommen einerseits große Industrie-Unternehmen infrage, die bestimmte Aufgabenbereiche des CAD, CAM, CAE oder Viewing kostengünstig und unabhängig von vorhandenen Software-Angeboten lösen wollen. Andererseits gehören Software-Anbieter selbst zur Zielgruppe eines CAD-Kernels. Wer sein CAD-System auf eine moderne Grundlage stellen will, sein CAM-System um Leistungsfähige Modellierfunktionen ergänzen oder nur eine Viewing- und Schnittstellen-Lösung in sein PDM-System einfügen will, dem bietet C3D eine gute Alternative. Der C3D-Kernel erfüllt alle Anforderungen eines modernen CAD-Systems und ermöglicht parametrisches, hierarchisches und assoziatives Modellieren, verbindet die Vorteile von History und Parametrik mit direkten Modellierfunktionen und kombiniert Flächengestaltung mit Volumenmodellierung. Der Kernel arbeitet unter den verschiedenen 32/64-bit Versionen von Windows XP, Windows Vista, 7 und 8 sowie unter 32/64-bit Linux. Für die Anwendungsentwicklung werden die Umgebungen Microsoft Visual Studio 2005, 2008 und 2010 empfohlen.



Stefan Graf

Ascon Software Germany GmbH, München, Tel. 089/28890-397, http://www.ascon.net

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