Große Baugruppen: So planen Sie umfangreiche 3D CAD Baugruppen
Eine Maschine kann aus mehreren Baugruppen und eine Baugruppe aus mehreren Bauteilen bestehen. In einem CAD-Modell können Sie sowohl einzelne Bauteile als auch eine gesamte Baugruppe darstellen. Zusammenbauten werden als Baugruppen bezeichnet und bestehen aus mindestens zwei zusammengehörenden Teilen, können jedoch auch aus hunderten oder tausenden ganz unterschiedlicher Teile zusammengesetzt sein. Der Entwurf einer Maschine bleibt übersichtlich, da man sich in der Konstruktion auf eine einzige Baugruppe konzentrieren kann. In Fehlerfällen reicht der Austausch einer Baugruppe und nicht der kompletten Maschine.
Besonders große Baugruppen stellen jede 3D CAD-Software vor große Performance-Herausforderungen. Dies kommt immer dann zum Tragen, wenn mehrere Maschinen in einer gemeinsamen 3D-Planung positioniert werden müssen. In dieser Anleitung bekommen Sie gezeigt, wie Sie dieser Aufgabe schnell und einfach gerecht werden können und dabei noch Zeiteinsparungspotenziale für jedes von Ihnen durchgeführte Projekt aufdecken können.
Große Baugruppen – darum ist 3D CAD keine Lösung
Die Stärke einer 3D CAD-Software liegt in der Planung von einzelnen Produkten. Dabei werden die einzelnen Bauteile der Produkte in der Software exakt und fertigungsgerecht konstruiert. Es werden alle Teile in Form von einzelnen Modellen gespeichert und anschließend als eine Baugruppe in die Software geladen. Will man das komplette Produkt bearbeiten, so öffnet man einfach diese Baugruppe und kann diese in ihrer Gesamtheit bearbeiten. Will man hingegen nur einen Teil eines Produktes bearbeiten, so wird das Bauteil aus der Baugruppe geladen und man arbeitet an diesem einzelnen Bauteil, was später wieder der Baugruppe zugeführt wird.
Diese Vorgehensweise ist optimal für die Bearbeitung einzelner Maschinen, Tanks, Pumpen oder Fahrzeuge geeignet. Allerdings können bereits einzelne Baugruppen schon sehr komplex werden und damit sehr viel Rechenleistung benötigen. Will man diese Modelle oder Baugruppen dann zu einer kompletten Anlage in einem Gebäude, einer Maschinenaufstellung und der Planung von Versorgungsleitungen verwenden, so kommt eine 3D CAD-Software an ihre Grenzen. Es kommt zu Performance-Problemen und damit zu erheblichem Zeitaufwand für den Anwender.
3D CAD-Pakete sind nicht für die Planung von kompletten Maschinenaufstellungen, Anlagen oder Fabriken ausgelegt. Ergebnis sind dann lange Ladezeiten, Probleme während der Bearbeitung sowie lange Wartezeiten bei Modellexport oder einzelnen Zeichnungsableitungen. Aus Erfahrung sind hier Wartezeiten von mehreren Minuten beim Drehen eines Modells bis hin zu Stunden beim Modellexport sowie Zeichnungsableitungen keine Seltenheit. Rechnet man diese Zeiten nun hoch über das ganze Projekt oder gar über alle aktiven Projekte, so kommt eine Summe an mehreren Manntagen zusammen. Diese Zeiten kann man einsparen und es kann sich lohnen über eine schnellere Lösung im Bereich der 3D-Planung nachzudenken. Diese werden wir Ihnen hier vorstellen.
So können Sie große Baugruppen in 3D performant planen
Die Lösung für eine performante und größenunabhängige 3D-Planung kompletter Maschinenaufstellungen, Anlagen und auch Fabriken ist eine 3D Anlagenbau- oder Fabrikplanungssoftware, wie M4 PLANT. Diese Software unterscheidet sich bereits in ihrer Architektur von den klassischen 3D CAD-Paketen, denn sie wurde von vorne herein für die Planung sehr großer Baugruppen geschaffen. Damit können nicht nur komplette Fabriken, sondern auch komplette Fabrik- oder Anlagenkomplexe geplant werden. Dabei unterscheiden sich die Kosten zu der einer üblichen 3D CAD Software nicht groß.
Ersetzt man also den 3D CAD-Arbeitsplatz durch einen Arbeitsplatz M4 PLANT, so entstehen keine Mehrkosten, jedoch erhält man eine sehr hohe Zeitersparnis bei der Planung. Denn durch die Architektur ist auch hier die Performance bei der Planung weitaus höher. Große Anlagen können ganz normal geplant und passende Modelle oder Zeichnungsableitungen sehr schnell exportiert werden. Doch das wollen wir Ihnen in der folgenden Schritt für Schritt Anleitung genau zeigen.
Große Baugruppen in 3D – Schritt für Schritt Anleitung
In dieser Anleitung zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt, was Sie machen können, um Ihre aktuelle Aufgabe mit Ihrer großen Baugruppe zu meistern. Neben der Erklärung bekommen Sie natürlich auch ein Video, das Ihnen bei den einzelnen Schritten helfen wird.
1. Laden Sie sich die kostenlose Testversion von M4 PLANT herunter
Füllen Sie das Formular auf der M4 PLANT Website aus und Sie bekommen von uns einen Link zur kostenlosen Testversion von M4 PLANT zugeschickt. Diese können Sie dann einfach bei sich auf dem Computer installieren. Natürlich steht Ihnen hier auch eine Installationsanleitung zur Verfügung.
Starten Sie die Software, sobald Sie diese heruntergeladen und installiert haben. Schauen sie sich gerne unsere Video-Tutorials an, um sich mit der Software vertraut zu machen.
2. Ihr erstes Projekt anlegen
Wir starten direkt mit einem neuen Projekt, indem wir diesen im Project Manager anlegen. Klicken Sie hierfür einfach auf den hier gezeigten Button.
Nun startet das Projekt in der 3D-Umgebung von M4 PLANT und wir können mit der Planung beginnen.
3. 3D-Modelle importieren
Wenn Sie bereits eine große Baugruppe haben, die sie performant bearbeiten wollen oder mehrere Modelle zu einer gemeinsamen Planung zusammenstellen möchten, dann können Sie jetzt mit dessen Import in M4 PLANT starten. Dafür verwenden Sie am besten Modelle im STEP-Format. Das System unterstützt aber auch die 3D-Importformate IGES, DWG, DXF oder STL.
In unserem Beispiel verwenden wir eine STEP-Datei von einer kompletten Fabrik. Diese können wir dann mit der „Bibliothek Laden“ Funktion importieren, strukturieren und in der 3D-Planung platzieren.
Öffnen Sie also mit der „Bibliothek Laden“ Funktion in M4 PLANT die Betriebsmittelbibliothek.
In diesem Dialog können Sie nun Verzeichnisse definieren, in denen Sie Ihre Betriebsmittel pflegen oder einfach direkt eine Datei laden. Wählen Sie nun das Modellformat (in unserem Fall STEP), das Sie importieren möchten und klicken Sie auf „Datei laden“.
Jetzt wählen Sie mit dem Windows Explorer Ihre Datei für den Import aus. Sie bekommen dann die Datei gelistet, jedoch wird Ihnen auch angezeigt, dass diese noch konvertiert werden muss.
Klicken Sie nun auf „Datei-Import“, um Ihr Modell zu importieren. Im folgenden Import-Dialog können Sie das zu importierende Modell noch weiter vereinfachen. Lassen Sie dafür die Struktur „Verbinden“ oder kleine Bauteile (Schrauben etc.) durch die Funktion „Min. Elementgröße“ löschen. Hier würde dann z.B. alles unter 200 mm beim Import gelöscht und somit das Modell performanter gestaltet werden. Klicken Sie auf Hilfe, um weitere Informationen in der Dokumentation zu erhalten.
Wenn Sie nun auf „Datei importieren“ klicken, wird Ihr 3D-Modell importiert.
Achtung: Je nach Größe Ihres Modells, kann dessen Konvertierung etwas Zeit in Anspruch nehmen. Wenn Sie diese Zeit nicht aufwenden möchten, da Ihr Modell etwas größer ist, dann nehmen Sie bitte Kontakt zu uns auf. Wir können Ihre Modelle für Sie auch für Testzwecke konvertieren oder Ihnen Wege aufzeigen, wie Sie diese mit unserem System automatisiert in einem Batch-Prozess konvertieren können: M4 PLANT Team kontaktieren >>
Sobald das Modell importiert wurde, wird es Ihnen in der Liste als importiert dargestellt.
Wählen Sie das Modell nun in der Liste aus. Jetzt muss dem zu platzierenden Modell noch ein Name vergeben werden und dieses einem System und Subsystem zugewiesen werden. Hier wird ein Beispiel gezeigt. In Ihrem Fall sollten Sie passende Namen vergeben.
Positionieren Sie das Modell nun in Ihrer 3D-Planung. Benutzen Sie dazu die Funktion für das freie Platzieren, mit der Sie das Modell mit dem Mauszeiger in der Planung frei platzieren können.
Klicken Sie im Planungsbereich auf die linke Maustaste, um das Modell abzulegen.
Soll das Modell mehrmals platziert werden, sollte der Name jeweils angepasst werden, damit jedes einzelne platzierte Objekt eindeutig ist.
Nutzen Sie auch die Ansichtswerkzeuge oben im Arbeitsbereich, um in der 3D-Szene zu navigieren.
4. Modelle verschieben oder drehen
Es wird rot hervorgehoben und es erscheint eine blaue Kugel auf dem Basispunkt des Modells. Klicken Sie auf diesen blauen Knopf, um das Verschiebe-Werkzeug zu aktivieren.
Nun können Sie mit Hilfe der angezeigten Pfeile das Modell drehen oder verschieben. Die Einrastabstände oder -winkel können Sie oben links in der 3D-Szene definieren
Achtung: Natürlich existieren weitere Möglichkeiten Modelle zu positionieren oder zu verschieben. Schauen Sie sich dafür das Video oben an, in dem diese präsentiert werden. Natürlich können Sie auch Modelle oder Zeichnungen von Gebäuden importieren oder 2D-Layouts als Basis für die 3D-Planung nutzen. Dazu bieten wir Ihnen umfangreiche Videos-Tutorials an.
5. Zeichnungen ableiten oder Modelle exportieren
Haben Sie Ihre große Baugruppe platziert, so können Sie sich direkt von der Performance von M4 PLANT überzeugen. Drehen Sie das Modell oder starten Sie mit dem Engineering Review Modul in M4 PLANT einen virtuellen Rundgang (Beispiel im Video).
Natürlich können Sie sich nun auch von der performanten und schnellen Zeichnungsableitung überzeugen. Wie das funktioniert, zeigen wir Ihnen hier und auch im Video. Dabei zeigen wir hier nur die schnellste Möglichkeit, eine 2D-Zeichnungsableitung durchzuführen. Es existieren durchaus etliche weitere Möglichkeiten zur Zeichnungsableitung und Detaillierung dieser durch Schnitte, Bemaßungen oder Beschriftungen.
In M4 PLANT wählen Sie vorab aus, was Sie genau als Zeichnung exportiert haben wollen. In unserem Beispiel wählen wir mit dem Auswahlwerkzeug einfach alle Modelle aus.
Die nun rot dargestellten Modelle werden in einer Zeichnung dargestellt.
Für die schnelle Ableitung sollten Sie das Modell auch passend drehen. Mit den folgenden Ansichtswerkzeugen können Sie z.B. die Draufsicht wählen.
Klicken Sie nun oben auf die Funktion „Modell/Blatt generieren“. Ein Dialog für den Modellexport und die Zeichnungsableitung wird geöffnet.
Hier können Sie nun Konfigurationen für Zeichnungsableitungen oder einen Modellexport vornehmen und ausführen. Diese werden für die spätere Verwendung in einer Liste gespeichert.
Vergeben Sie nun einen Namen für Ihre Zeichnungsableitung im Feld „Modellname“ und wählen Sie anschließend „Blatt erstellen“ an, womit eine Zeichnungsableitung aus der aktuellen Ansicht generiert wird.
Merken Sie sich das Verzeichnis, in dem das Blatt generiert wird.
Klicken Sie nun oben links im Dialog auf Modell erstellen.
Nun startet M4 PLANT mit allen Aufgaben, die hier im Dialog vordefiniert wurden. So wird im vorgegebenen Verzeichnis die Zeichnungsableitung generiert und gespeichert.
Achtung: Dieser Prozess kann je nach Detailtiefe oder der Größe der Planung einige Minuten in Anspruch nehmen. Warten Sie einfach, bis das System mit der Zeichnungsableitung fertig ist. Bei Fragen wenden Sie sich einfach an unser M4 PLANT Team: Kontakt aufnehmen >>
Wenn der Prozess abgeschlossen ist, können Sie den Dialog einfach schließen und die 2D-Umgebung von M4 PLANT starten, indem Sie oben „M4 DRAFTING“ anklicken.
Ein neues Fenster mit der 2D-Umgebung wird geöffnet, in der Sie dann die 2D-Zeichnungableitung öffnen, bearbeiten oder mit Schnitten versehen können.
Klicken Sie auf „Datei > Öffnen“ und öffnen Sie die im letzten Schritt erzeugte Zeichnungsableitung (SHE-Datei). Diese liegt in dem von Ihnen oben vordefinierten Dateipfad, der jedoch standardmäßig im MPDSDB-Verzeichnis unter dem jeweiligen Projekt und dann im Verzeichnis „models“ gespeichert wird (z.B. C:\MPDSDB\Project1\models\ ).
Nun können Sie die Ansichtsfunktionen im Arbeitsbereich nutzen, um in der Zeichnung zu navigieren.
Mit der mittleren Maustaste können Sie zoomen. Halten Sie die Strg-Taste gedrückt, können Sie mit der linken Maustaste die Zeichnung verschieben.
Nun können Sie mit den vielfältigen Funktionen in der 2D-Umgebung weitere Details in die Zeichnung einfügen. Einige davon stellen wir Ihnen im Video vor.
Natürlich kann man auch Vorlagen für Zeichnungsableitungen definieren, die mehrere Ansichten auf die Planung oder Schnitte beinhalten. Nehmen Sie Kontakt zu uns auf, um mehr darüber zu erfahren.
Wenn Sie nun wieder zurück in die 3D-Umgebung wechseln möchten, so schließen Sie einfach das Fenster mit der 2D-Umgebung.
Überzeugen Sie sich selber – Wir unterstützen Sie gerne!
Jetzt sind Sie an der Reihe! Der hier dargestellte Weg ist lediglich nur ein Beispiel, das Ihnen die Möglichkeit verschafft mit wenig Aufwand viel Arbeitszeit einzusparen und damit sehr große Baugruppen in einer großen Planung performant zu verarbeiten. Natürlich bietet M4 PLANT noch weitere Möglichkeiten, noch mehr Geschwindigkeit und Performance in Ihre Planung einzubringen. Nehmen Sie daher jetzt unverbindlich Kontakt zu uns auf. Unser M4 PLANT-Team stellt Ihnen gerne die Software im Detail vor oder zeigt Ihnen anhand Ihrer Daten, welcher Weg für Sie am besten geeignet ist: