Die zunehmende Globalisierung stellt die heutige Produktentwicklung vor viele neue Probleme und Herausforderungen, die zu drastischen Veränderungen in den Unternehmen führen. Hinzukommend haben sich die Rahmenbedingungen in den letzten Jahren vielschichtig verändert. [Gri10] Auf Grund der Diversifizierung der Produktpalette und der Individualisierung der Produkte durch den Wandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt, steht vor allem die Entwicklung und das produzierende Gewerbe vor Herausforderungen. Es müssen Möglichkeiten gefunden werden, um die „wesentlich häufiger anfallenden und zunehmend komplexeren Planungsaufgaben“ [Gri10] zu bewältigen. Des Weiteren konzentrieren sich die Unternehmen verstärkt auf ihre Kernkompetenzen und gehen Kooperationen mit anderen Unternehmen ein. Outsourcing führt zur Bildung von Unternehmensnetzwerken sowohl innerhalb eines, als auch zwischen verschiedenen Unternehmen.
Dazu kommt ein Komplexitätsanstieg der Produkte. Ein Beispiel hierfür ist die Mechatronik, bei der Komponenten von drei verschiedenen Domänen (Mechanik, Elektronik, Informationstechnik) verknüpft werden. Die Situation ist nicht neu und unkontrollierbar geworden, aber komplexer, vernetzter und weniger transparent. [Pro10] Somit führt die neue, globale und vernetzte Situation zu einer neuen Form der Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Unternehmen und Abteilungen. Um die Situation zu beherrschen, sind der Einsatz von rechnergestützten Werkzeugen und Methoden erforderlich. [Die11]
Eine Lösungsmethode besteht im Austausch von Produktdaten und ihrer Visualisierung. Ziel dieser Arbeit ist es, die Umsetzung einer solchen Lösung zu beschreiben, die Digital Engineering Visualization (DEV).
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen
2.1 Engineering Collaboration
2.2 Visualisierung
2.3 Entwicklung der Produktvisualisierung
3 Stand der Forschung
3.1 Digital Engineering Visualization (DEV)
3.1.1 Definition
3.1.2 Motivation und Nutzen
3.1.3 Nachteile und Risiken
3.1.4 Voraussetzungen
3.1.5 Standardisierung
3.1.6 Standardisierungsorganisationen und Vorhaben
3.1.7 PMI und Nutzen
3.1.8 Datenaustauschformate
3.1.8.1 JT
3.1.8.2 3D-PDF
3.1.8.3 STEP
3.1.8.4 3D-XML
3.1.9 Datenverwaltung
3.2 Abgrenzung zu DMU
3.3 Abgrenzung zu anderen Produktvisualisierungsformen
4 Stand der Technik
4.1 Siemens PLM Software
4.1.1 CAD
4.1.2 PLM unterstützende Systeme
4.2 Dassault Systèmes
4.3 Autodesk
4.4 PTC - Parametric Technology Corporation
4.5 Weitere Software
5 Fallbeispiel
6 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Ziel dieser Semesterarbeit ist die Beschreibung der Umsetzung von "Digital Engineering Visualization" (DEV) als Lösungsansatz für die moderne Produktentwicklung, um komplexe Produktdaten weltweit zwischen verschiedenen Abteilungen und Unternehmen effizient auszutauschen und zu visualisieren.
- Herausforderungen der globalen Produktentwicklung und Engineering Collaboration
- Methodik und Anwendungsbereiche von Digital Engineering Visualization (DEV)
- Analyse relevanter Datenformate für den Austausch technischer Informationen
- Vergleich aktueller Software-Technologien und marktführender PLM-Anbieter
Auszug aus dem Buch
3.1.2 Motivation und Nutzen
Generell ist eine durchgehende Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette zu erkennen. Diese wird angetrieben durch die zwei Faktoren Rationalisierung und Optimierung der Prozesse. Die treibenden Kräfte sind Kosten, Zeit und Qualität. Wie die DEV zur Optimierung und Rationalisierung beitragen kann, wird im Folgenden dargestellt. [SAS06]
Optimierung
Die Unternehmen stehen ständig vor der Aufgabe ihre Prozesse zu optimieren. „Mittels der Visualisierung werden Ergebnisse für alle Projektbeteiligten unmittelbar anschaulich.“ [Die11] Gerade der Gelegenheitsanwender, der nicht täglich mit technischen Zeichnungen umgehen muss, wird durch die 3D-Visualisierung unterstützt [Ber10]. Des Weiteren wird durch die DEV ein Standard für den Datenaustausch, der bisher über viele Wege verläuft, geschaffen [Pro05]. Ein zur Zeit noch oft genutzter Weg ist der Austausch von visualisierten 3D-Modellen über Bilder oder Videos. Bei dieser Präsentationsform geht jedoch die Interaktionsmöglichkeit wie Drehen oder Zoomen verloren. [Sch06]
Visualisierung von 3D Modellen kann darüber hinaus in vielen Bereichen eingesetzt werden: Man kann daran das Produkt analysieren und Feedback geben, welches über PMI direkt am Modell gespeichert und mit einer bestimmten Position oder Geometrie referenziert werden kann. Diese Funktion ersetzt das früher übliche Redlining auf Papier. Der Vorteil hierbei ist, dass alle, die auf das Modell zugreifen können, auch die Kommentare erhalten und alles gespeichert werden kann. [Eig09] Außerdem können Konferenzen durch die Visualisierung der Modelle unterstützt und Produktdokumentationen anschaulicher gestaltet werden. Weitere Einsatzgebiete wurden bereits in Abbildung 1 dargestellt. [Kat12]
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Herausforderungen der modernen Produktentwicklung wie Globalisierung, Komplexitätsanstieg und die Notwendigkeit zur verbesserten Zusammenarbeit mittels DEV.
2 Grundlagen: Definiert die Begriffe Engineering Collaboration und Visualisierung und zeigt die historische Entwicklung der Produktvisualisierung auf.
3 Stand der Forschung: Analysiert den aktuellen wissenschaftlichen Stand von DEV, behandelt die Definition, Standardisierung sowie spezifische Datenformate und grenzt DEV von anderen Verfahren wie DMU ab.
4 Stand der Technik: Untersucht die praktische Implementierung von DEV in den Softwareprodukten führender Anbieter wie Siemens PLM, Dassault Systèmes, Autodesk und PTC.
5 Fallbeispiel: Illustriert anhand von Praxisbeispielen, insbesondere bei Daimler und Honda, wie DEV-Technologien in der Automobilindustrie real eingesetzt werden.
6 Zusammenfassung und Ausblick: Fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf künftige Entwicklungen und das Potenzial von DEV in Unternehmensnetzwerken.
Schlüsselwörter
Digital Engineering Visualization, DEV, Produktlebenszyklus, PLM, Engineering Collaboration, PMI, 3D-CAD, Datenformate, JT-Format, 3D-PDF, Datenaustausch, Digitale Fabrik, CAD-Daten, Visualisierung, Prozessoptimierung
Häufig gestellte Fragen
Was ist das grundlegende Thema der Arbeit?
Die Arbeit behandelt die Grundlagen und Einsatzgebiete von Digital Engineering Visualization (DEV) im Kontext der modernen Produktentwicklung.
Welche zentralen Themenfelder werden analysiert?
Zentrale Themen sind die Notwendigkeit der Engineering Collaboration, die Standardisierung von 3D-Datenformaten, die Bedeutung von PMI und die praktische Anwendung von DEV-Methoden.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, die Umsetzung von DEV zu beschreiben, um den Datenaustausch und die Kommunikation innerhalb von Unternehmen und Netzwerken durch 3D-Modelle effizienter zu gestalten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse, dem Vergleich von Datenformaten und der Untersuchung der Lösungsansätze marktführender Softwareanbieter (Siemens, Dassault, Autodesk, PTC).
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische fundierte Analyse des Forschungsstandes, die Untersuchung der technischen Umsetzung in Software-Tools sowie die Betrachtung konkreter Fallbeispiele aus der Automobilindustrie.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen zählen Digital Engineering Visualization (DEV), Product Lifecycle Management (PLM), JT, 3D-PDF, PMI und Engineering Collaboration.
Warum ist der Einsatz von PMI so wichtig für die DEV?
PMI (Product and Manufacturing Information) erlauben es, fertigungsrelevante Daten direkt am 3D-Modell zu verankern, was redundante Informationen reduziert und die Grundlage für papierlose Prozesse bildet.
Wie unterscheiden sich DEV und DMU voneinander?
Während DEV primär auf die Visualisierung und den Informationsaustausch vollständiger Produktbeschreibungen zielt, konzentriert sich DMU stärker auf spezifische Analysen wie Kollisionsprüfungen oder Montageuntersuchungen an Baugruppen.
Welche Rolle spielt das JT-Format in der Arbeit?
JT wird als führendes, offenes Austauschformat identifiziert, das aufgrund seiner weiten Verbreitung, der PMI-Unterstützung und der effizienten Datenkompression als optimaler Standard für die DEV eingestuft wird.
Welche Bedeutung haben Cloud-basierte Lösungen laut Autor?
Cloud-basierte Lösungen und mobile Apps werden als wichtige zukünftige Entwicklungsrichtung angesehen, um den Zugriff auf Produktdaten flexibler und unabhängig von teurer Desktop-Software zu gestalten.
- Arbeit zitieren
- Christian Block (Autor:in), 2012, Grundlagen und Einsatzgebiete von Digital Engineering Visualization (DEV), München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/213603
