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3/16 Juni 29. Jahrgang www.autocad-magazin.de ISSN-0934-1749Eine
Publikation der
WIN-Verlag GmbH & Co. KG
D, A, CH: 14,80 Euro, weitere EU-Länder: 17,00 Euro
& Inventor
Simulation und Berechnung im Maschinenbau
Entwicklungsprozesse schlanker gestalten
Das Praxismagazin für Konstruktion und Planung
PRAXIS Konstruktionswissen für
AutoCAD-Anwender Seite 16+46
Intelligente Baustelle: Mit BIM Zeit und Kosten sparene 54
MASCHINENBAU Durchgängige Workflows
im Schaltanlagenbau Seite 26
Expertenrunde: Trends in der additiven FertigungSeite 36
GIS & TIEFBAU Konferenzen für Geoinformatik:
GEOsummit und AGITe 42
Vom Tunnel bis zur Schnellstraße: Die Infrastruktur der Zukunft
Seite 50
TOOL-CD: mit Top-Tools, LISP- und .NET- Programmen sowie Demo-
versionen für AutoCAD und Inventor
Bild
: KIS
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Editorial AUTOCAD Magazin
Liebe Leser,
das neue Motorrad von Airbus … Motorrad? Kein Zweifel, auf den
Bildern
sieht man Thomas Enders, den Chef des Flugzeugbauers, als
Testpiloten
durch den Bühnennebel preschen. Der Light Rider, das erste
Motorrad,
das im 3D-Druck entstanden ist, vereint Leichtbau, bionische
Konstrukti-
onsmethodik und Elektromobilität. Mit seinen Artgenossen hat es
wenig
gemein, ähnelt es doch vielmehr einem E-Bike.
Aber in den industriellen Niederungen hat der 3D-Druck noch
nicht
so recht Fuß gefasst. Die stagnierenden Geschäfte der beiden
großen
Anbieter scheinen dieses Bild zu bestätigen. Andererseits: Es
genügt
nicht mehr, tolle 3D-Drucker auf der grünen Wiese abzusetzen und
abzu-
warten, was damit passiert. Auf die Integration in die Fertigung
kommt
es an, und da führen mehrere Wege zum Ziel. Individualisierte
Massen-
produktion und Qualitätssicherung zeichnen sich als die nächsten
mög-
lichen Entwicklungsstufen für die additive Fertigung ab. Diese
Themen
erfordern eine noch engere Zusammenarbeit von
3D-Druckanbietern,
Dienstleistern und Fertigungsunternehmen, als es derzeit der
Fall ist.
Viele kleinere Hersteller versuchen sich daher schon in den
industriellen
Kraftzentren zu positionieren, um sich mit ihren spezialisierten
Ferti-
gungskonzepten in die Wertschöpfungsketten
einzuklinken.
Andere Anbieter wie zum Beispiel HP und
Autodesk verfolgen einen mehr generalisierten
Ansatz und setzen auf offene Plattformen und
Partnerschaften, mit denen sie die Entwicklung
von 3D-Druck-Ökosystemen vorantreiben. Sie
können dabei direkt die Millionenbasis ihrer vor-
handenen Anwender in der Industrie anspre-
chen und deren Erfahrungen in die eigenen
Konzepte mit einfließen lassen. Und drittens
geht es auch in Sachen Technologie weiter
voran, wobei bereits vorhandene Fertigungs-
methoden zu neuen Ideen inspirieren können:
Forschende der ETH Zürich und Disney Research
Zurich haben ein vielversprechendes Verfahren
namens „Computational Thermoforming“ vor-
gestellt, das auf einer bewährten Konstrukti-
onstechnik beruht. Damit lassen sich einfach
farb- und formtreue Replikate von digitalen
3D-Modellen aus Plastik herstellen.
Andreas Müller, leitender Redakteur
Editorial
LogiKalSoftware für Fenster-, Türen- und Fassaden
www.orgadata.com
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SZENE6 News & Neue Produkte
Neues aus der Branche
9 Déja Vu auf Weltniveau Rückblick auf die Hannover Messe
10 Offene Räume Vorschau auf die AGIT 2017
11 Für eine Welt im Wandel GEOsummit 2016 in Bern
12 Statisch, dynamisch, 2.0 Software für
Schleppkurvenberechnung
13 Ohne Verschleiß zum Ergebnis Maschinenelemente auf der Messe
Automatica
PRAXIS14 Tipps und Tricks Die AutoCAD-Expertenrunde
17 Einfache Bauteiloptimierung ZUGDREIECKE.LSP
17 Linientypen zusammenführen ACMLTYPEMERGE.LSP
18 Nach beiden Seiten ACM-DOFFSET.LSP
18 Objektbezogen erweitern ACM-RMT-EXTENSION.DLL
20 Punkte modifizieren PMODI.LSP
20 Kipp die Sprossen KIPPFL_KSPR.LSP
21 Runde Ecken ACM-3DPOLYFILLET.LSP
21 Fleißarbeit POLYLINIENABRUNDEN.LSP
MECHANIK22 Präzision mit Profil Uhren: Optimierung eines
Hohlradsatzes
24 Schlanke Plattform FVA-Workbench 4.0
26 Geomechanische Materialmodelle Simulation von spröden und
porösen Werkstoffen
28 Mehr Tempo in digitalen Workflows Steuerungs- und
Schaltanlagenbau
AUTOCAD Magazin Inhalt
03/2016
MECHANIK: Die Simulation von Prozessen und Fertigungsanlagen ist
das Thema der Zu-kunft für Mechatroniker und Mitarbeiter in
produzierenden Unternehmen. Dabei geht es darum, alle vorhandenen
Informationen auf einer zentralen Plattform zusammenzufüh-ren,
damit Unternehmen effizienter entwickeln und produzieren können.
Damit ergeben sich durch den Einsatz der 3D-Simulation zahlreiche
Vorteile für Unternehmen: Vor allem die Kosten- und Zeitoptimierung
stehen im Vordergrund der Technik.
ARCHTEKTUR & BAUWESEN: Die Abläufe straffen, die
Koordination zwischen den Projektbeteiligten verbessern, Kosten
sparen – das verspricht BIM. Mittlerweile ist das Thema auf
höchster politischer Ebene angelangt. Ein zweites Berlin oder
Hamburg kann sich niemand leisten. Wir haben Alan Lamont, Vice
President Project Delivery EMEA bei Bentley Systems, gefragt, wo
BIM heute steht und was die Initiativen der Politik für die Praxis
bedeuten.
11
32
36
SZENE: Beim GEOSummit vom 7. bis 9. Juni 2016 auf der BERNEXPO
treffen sich Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung,
um sich über neueste Entwicklungen, Lö-sungen und Forschungsfragen
in der Geoinformation auszutauschen. Der GEOSummit ist der größte
Geoinformations-Event der Schweiz.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/164
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31 Schwachstellen früher entdecken 3D-Simulation im
Anlagenbau
32 Reale und virtuelle Welt wachsen zusammen Simulation in der
Fertigung
ARCHITEKTUR & BAUWESEN34 Intelligenz auf der Baustelle Mit
BIM Zeit und Kosten sparen
36 Vom Entwurf zum Gebäude Building Information Modeling für
Betonfertigteile
38 Informationen an den Fingerspitzen MioWork: Tablet-Computer
im Industrieeinsatz
GIS & TIEFBAU40 Auf die Brücke kommt es an Fünf Faktoren für
Infrastruktur der Zukunft
42 Komplexe Zusammenhänge, viele Informationen Expertenmeinung
über BIM
SOFTWARE44 Wichtiger Baustein in der Mechatronik Georg Reindl,
Mensch und Maschine, im Gespräch
46 Die Königsdisziplin Plattform für Mechatronik
48 Konfigurieren statt konstruieren Axel Zein, WSCAD, über
aktuelle Trends für die Elektrotechnik
INVENTOR MAGAZIN50 Damit‘s einfacher wird Tipps & Tricks für
die Arbeit mit Autodesk Inventor
53 Addition macht mehr draus Expertenmeinung: Rapid-
Technologien in der Fertigung
56 Druck, Zug und Schenkel Die passende Metallfeder
58 Die ungeklärte Revolution Qualität und Sicherheit in der
Industrie-4.0-Ära
60 Mit Display und noch mehr Tasten SpaceMouse Enterprise von
3Dconnexion
SOFTWARE: Elektrotechnik und Mechatronik: Auf der diesjährigen
Hannover Messe standen Lösungen für die Mechatronik im Mittelpunkt.
Mit Syngineer haben Eplan und Cideon eine Lösung vorgestellt, die
Mechanik, Elektronik und Software-Entwicklung besser
synchronisieren soll. Im Gespräch mit unserem Magazin erläutern
außerdem Mensch-und-Maschine-Geschäftsführer Georg Reindl und der
Geschäftsführer von WSCAD Electronic, Dr. Axel Zein, wohin die
Reise auf dem Markt geht, wie sich CAD- und PLM-Systeme in die
ECAD-Welt einklinken und was automatisierte Prozesse in der
Elektrokonstruktion für den Entwicklungsprozess bedeuten.
INVENTOR MAGAZIN: Additive Fertigungsverfahren gelten als wahre
Multitalente, nicht nur, wenn es um Prototypen, sondern zunehmend
auch, wenn es dann in die Serie geht. Doch die Wirklichkeit in den
Industrieunternehmen sieht oft noch deutlich anders aus. Dazu
äußern sich hier einige Fachleute seitens der Anbieter.
REDAKTIONELL ERWÄHNTE FIRMEN IN DIESER AUSGABE:
3Dconnexion S. 60, Ansys S. 26, Arburg S. 54, Autodesk S. 34.
40-41, 53; Bentley S. 42-43, Bigrep S. 55, Bosch S. 32, CADFEM S.
26, Camtex S. 6, Cideon S. 46, Clark S. 36, Deutsche Messe AG S. 9,
Dr. Tretter S. 13, Dualis S. 31, Eplan S. 46, ETH Zürich S. 8,
Extra Computer S. 7, FVA S. 24, Gutekunst S. 56, KISSsoft S. 22-23,
Krauss Maffei S. 31, Machineering S. 32-33, Max Bögl S. 34, Mensch
und Maschine S. 44-45, MF Software S. 7, Modus Consult S. 6, Orca
S. 6, Orgadata S. 8, Rittal S. 28, Tekla S. 36-37, Transoft
Solutions S. 12, Trimble S. 36, UL S. 58-59, Ulysse Nardin S. 22,
Welotec S. 38, WSCAD S. 48-49
44
53
Für Abonnenten: AUTOCAD-Magazin-
Tool-CD mit LISP-Programmen und Top-Tools für AutoCAD und
Inventor sowie einigen
Demo-Versionen verschiede-ner Applikationshersteller
INVENTOR MagazinInhalt
SERVICE61 Einkaufsführer
64 Applikationsverzeichnis
65 Schulungsanbieter
RUBRIKEN3 Editorial
19 Tool-CD mit LISP-Programmen und Demoversionen
66 Impressum
66 Vorschau
3/16 AUTOCAD & Inventor Magazin 5
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Neue Schnittstelle zwischen ERP und CAD
CAD-Konverter mit erweiterten Funktionen
AUTOCAD Magazin Szene
relevanten Bereichen des Unternehmens zur Verfügung. Mit der
beidseitigen Kom-munikation zwischen den Systemen ver-ringert sich
der Datenpflegeaufwand und Artikelinformationen können in beiden
Systemen durch die Suchfunktion abge-fragt werden. Der Modus
MultiCAD Con-nector verwaltet und synchronisiert die
Konstruktionsdaten innerhalb des gesam-ten Produktentwicklungsteams
und ist eine einfach zu installierende und vollstän-dig
integrierbare Unternehmenslösung.
Neue Produkte & News
Mit der neuen Lösung Modus MultiCAD Connector sollen aufwendige
Datenüber-tragungen der Vergangenheit angehören. Das System
verbindet Microsoft-Dyna-mics-NAV-Systeme mit CAD-Systemen wie
SolidWorks, Solid Edge, AutoCAD oder anderen, unabhängig davon, ob
ein PDM-System eingesetzt wird.
Durch die bidirektionale Synchronisati-on von Microsoft Dynamics
NAV und dem CAD-System stehen die Konstruktionsda-ten der
verwendeten Systeme sofort allen
Durch die bidirektionale Synchronisation von Microsoft Dynamics
NAV und dem CAD-System stehen die Konstruktionsdaten der
verwendeten Systeme sofort allen relevanten Bereichen des
Unternehmens zur Verfügung.
Der CAD-Konverter TransMagic R12 kon-vertiert in seiner neuen
Hauptversion nahezu alle Formate, kommt mit aktu-ellen
Schnittstellen und exportiert jetzt auch 3D PDF, 3DXML und WebGL.
Der CAD-Spezialist Camtex gibt das Release der neuen
TransMagic-Hauptversion R12 bekannt. TransMagic öffnet und
konver-tiert direkt und fehlerarm nahezu alle Import- und
Export-Formate. Es kombi-niert Konverter und Viewer, bringt
eine
integrierte Datenreparatur mit und benö-tigt für seinen Betrieb
kein installiertes CAD-System.
Das neue TransMagic R12 enthält aktu-elle Schnittstellen für
nahezu alle CAD-Formate. Hinzugefügt wurde außerdem die Möglichkeit
der WebGL- und 3DXML-Ausgabe inklusive grafischer PMI. WebGL ist
ein Visualisierungsformat zur Betrach-tung in HTML5-kompatiblen
Browsern ohne jedes Plug-in (IOS, Chrome, Edge,
IE, Safari, Firefox). Möglich sind jetzt auch Umstrukturierungen
im Browser. Teile und Unterbaugruppen können verschoben, Instanzen
und Muster zu unabhängigen Teilen und Unterbau-gruppen aufgebrochen
werden.
TransMagic R12 importiert und exportiert CGR, erleichtert das
Hand-ling hybrider CATIA-Daten, exportiert die PMI von JT und
unterstützt Win-dows 10.
Perfektes ZusammenspielLogiKal, die Software von Orgadata für
den Fenster-, Türen- und Fassadenbau, zeigte während der Messe
Fensterbau-Frontale einen vielbeachteten Auftritt. Ein Schwer-punkt
lag dabei auf dem Thema Vernetzung. So präsentierte Orgadata mit
zwei weiteren Software-Unternehmen, CAD-Plan und T.A. Project, ein
völlig neues Zusammenspiel verschiedener voneinander unabhängiger
Software-Lösungen. Das fußt auf dem Prinzip einer gemeinsamen
Projektquelle. Die verschiedenen Programme können auf die Daten aus
ein und derselben Projektquelle zurückgreifen. Wird zum Beispiel
ein Projekt in Orgadatas Kalkulations- und Konstrukti-onssoftware
Logikal angelegt, können diese Daten auch in Zeichnungen
verschiedener
CAD-Systeme eingefügt werden. Gleiches gilt für die
kaufmännische Betrachtung in ERP-Systemen wie beispielsweise
E-R-Plus von T.A. Project. Und jede Änderung an diesem Projekt in
einem der beteiligten Programme setzt die betreffenden Neuerun-gen
automatisch und unmittelbar auch in den anderen Programmen um.
Orgadata hat an mehreren Bedienplät-zen seine Softwareneuheiten
vorge-stellt. Foto: Orgadata/Andreas Meinders
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/166
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Leichtbau prägt Moldflow User Meeting
Szene AUTOCAD Magazin
Auf dem 7. CONNECT! European Mold-flow User Meeting vom 21. bis
zum 22. Juni 2016 in Frankfurt werden zahlreiche neue Erkenntnisse
und Verfahren aus Industrie und Forschung vorgestellt.
Professor Chul Park vom Microcellular Plastics Manufacturing
Laboratory (MPML) an der Universität von Toronto präsentiert
drei Forschungspro-jekte aus dem Bereich Schaumgießen:
Visuali-sierung des Mechanis-mus der Blasenbildung und des
Blasenwachs-tums in Nieder- und Hochdruck-Schaum-spritzgießen, dann
die Anwendung von Gasgegendruck und schließlich die Ver-wendung des
Core-Back-Verfahrens beim Schaumspritzgießen. Über einen neuen
Ansatz bei der Entwicklung eines modu-laren Fertigungsverfahrens
zur Herstel-lung von hybriden Sandwich-Strukturen berichten Dr.
Stephan Günzel, Dr. Georg Gruber und Dr. Frank Meißen von der
Innovationsgesellschaft für fortgeschrit-tene Produktionssysteme in
der Fahr-zeugindustrie mbH, Berlin. Das vom BMFT
geförderte Forschungsprojekt befasst sich mit Fertigungs- und
Recycling-Stra-tegien von Faserverbundwerkstoffen aus teilweise
rezykliertem Material.
Der Frage, wie die Vorteile einer integ-rativen
Simulationsanalyse in Relation zum Aufwand für die
Qualitätsoptimierung zu betrachten sind, geht Dr. Jan Martin
Kai-ser, Robert Bosch GmbH, Renningen, nach. Am Beispiel eines
Fixierungsbolzens für ein Fensterhebergehäuse aus
kurzglasfaser-verstärktem Kunststoff werden zunächst die
prozessbedingten mikromechanischen Eigenschaften mittels
Spritzgusssimulation und anschließender struktureller
Finite-Elemente(FE)-Analyse ermittelt.
Weitere Themen sind: Restspannung und Verzug von Organoblechen,
Validie-rung des Fließbildes und Gate Design beim
Präzisionsmikrospritzguss, Lunker-vorhersage seitens Moldflow in
Über-einstimmung mit CT-Messungen sowie neue Funktionen und
Solvermerkmale mit Ausblick auf aktuelle Entwicklungen.
In seinem Vortrag „Nature of Disruption“ erläutert Erwin Burth,
Head of Simulation Sales EMEA, wie sich Moldflow auf die
Verän-derungen im Automotive-Bereich einstellt.
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AUTOCAD Magazin Szene
AVA mit starkem Kostenmanagement
Kopieren von farbigen 3D-Modellen leicht gemacht
ORCA AVA 21, ein Komplettprogramm zur Ausschreibung, Vergabe,
Abrech-nung und dem Kostenmanagement von Bauleistungen, verspricht
komfortable Benutzerführung und die Umsetzung neuer
Technologien.
GAEB, Mengenermittlung nach REB DA11, e-Vergabe und Co. stellen
hohe Anforderungen an den Planer, liegt doch dem entsprechenden
Datenaustausch jeweils ein anderes Regelwerk zugrunde. In ORCA AVA
führt ein Assistent den Pla-ner sicher durch die GAEB-Vielfalt, die
um das neue Austauschformat GAEB X31 zur Mengenermittlung (Aufmaße)
ergänzt wurde. Bereits zu Projektbeginn unter-
Forschende der ETH Zürich und Disney Research Zurich haben ein
neues Ver-fahren namens „Computational Thermo-forming“ entwickelt.
Damit können sie detail- und farbtreue Replikate von digi-talen
3D-Modellen aus Plastik herstellen. Diese Technik erweitert die
Palette der digitalen Fabrikationsmethoden und stellt eine
effiziente und kostengünstige Alternative zum 3D-Farbdruck dar.
Der Kern des Verfahrens ist eine präzise Computersimulation des
Thermoforming-Vorgangs, die ETH-Doktorand Christian Schüller am
Interactive Geometry Lab von ETH-Professorin Olga Sorkine-Hornung
entwickelt hat.
Diese Simulation berechnet aus der Oberflächenfärbung eines
digitalen 3D-Modells ein Bild, das auf eine Plastik-folie gedruckt
wird. Beim Thermoformen wird diese Folie erhitzt und in eine
dreidi-
mensionale Form gezogen. Der Schlüssel liegt daher in der
berechneten Verzer-rung des Bildes, so dass Far-ben und Muster
perfekt mit den geometrischen Details der Form übereinstimmen.
In einem ersten Schritt wird mit Hilfe eines ein-fachen
3D-Druckers die Negativform eines Modells aus einem einfarbigen
Kunststoff-Polylactide (PLA)
hergestellt. Diese Kunststoff-Form ist die Basis für die
wärmebeständige Gipsform, die zum Thermoformen benötigt wird. Die
neu entwickelte Software berechnet das zum 3D-Modell passende Bild,
das mit einem gewöhnlichen Farblaserdrucker auf ein spezielles
Transferpapier gedruckt wird.
Mit Hilfe von Druck und Hitze wird das Bild dann auf eine
Plastikfolie übertragen. Die so bedruckte Plastikfolie wird in
einer Thermoformmaschine oberhalb der Gips-form eingespannt und
erhitzt, bis die Folie verformbar wird. Ein Vakuum saugt
blitz-schnell die Luft zwischen Folie und Gips-abdruck ab, wodurch
sich der Kunststoff wie eine Haut über die Gipsform legt – fer-tig
ist das Plastik-Replikat.
Nach dem Thermoformen zeigt sich, ob die Software das gedruckte
Bild richtig berechnet hat.
stützt ein Gliederungsassistent dabei, für alle
Leistungsverzeichnisse die korrekte Ordnungszahlmaske festzulegen,
zum Beispiel für die Mengenermittlung nach REB DA 11 und für die
e-Vergabe. In schon bestehenden Projekten können auf LV-Ebene die
gewünschte Gliederung defi-niert und Abweichungen in einem
Prüf-protokoll gelistet werden. Die vorgegebe-nen Einstellungen in
beiden Assistenten sind Empfehlungen auf Grundlage der aktuellen
Regeln, die der Anwender aber auch individuell anpassen kann.
Die ORCA-IFC-Mengenübernahme ermöglicht die gezielte Übernahme
von Mengen aus allen Anwendungen, die
IFC-Dateien erzeugen können. Die Struk-tur des IFC-Formats wird
dabei entspre-chend interpretiert. In Raumlisten wer-den gleiche
Bauteile zusammengefasst und entsprechend ihrer Lage im Projekt
zugeordnet, zum Beispiel alle Wände im Erdgeschoss. Eine weitere
Ansicht ordnet die Daten nach den Kategorien der IFC-Systematik.
Übernommen werden kön-nen sowohl Raumlisten und Kategorien als auch
einzelne Bauteile, entweder als neue Position oder als neue Menge
einer bestehenden Position. In ORCA AVA 21 wurden die Parameter der
IFC-Schnitt-stelle weiter ergänzt, um den BIM-Prozess zu
spezifizieren.
Farbdetails und Strukturen des Replikats stimmen mit der Vorlage
präzise überein. Bild: Christian Schüller/ETH Zürich)
Geräuschlos und grafikstarkDie Extra Computer GmbH stellt ein
neues Produkt der Marke Pokini vor: die Pokini-Workstation. Die
Workstation kann mit einer i5-, i7- oder Xeon-E3-CPU ausgestattet
werden. Beispielsweise verfügt der Intel-Xeon-E3-Prozessor über 3,4
GHz und kann darüber hinaus mit der Intel-Turbo-Boost-Technik auf
bis zu 3,8 GHz erhöht werden. Auf zwei Steckplätzen sind bis zu 32
GByte Arbeitsspeicher verfügbar, optional mit ECC (Error Correction
Code) zur Fehlerkorrektur bei Speichermodulen. Für die Festplatte
stehen vier 2,5-Zoll-SA-TA3-Anschlüsse bereit sowie ein M.2- und
ein mSATA-Slot. Es kann zwischen drei integrierbaren
Grafikkarten-Typen gewählt werden. Zur Wahl stehen die Nvidia
GTX750, Nvidia GTX950 oder die Nvidia Quadro M4000. Für
leistungsfähige CAD- oder 3D-Animationen eignet sich die Nvidia
Quadro M4000 Grafik, im Gaming-Bereich die Nvidia GTX750 oder
GTX950. Die Workstation bietet zwei HDMI-An-schlüsse sowie fünf
Display-Ports (je nach verbautem Grafikartenmodell). Zusätzlich
verfügbare Funktionen sind beispielsweise Auto-On und Wake-on-LAN.
Die Pokini-Workstation ist für den durch-gehenden Einsatz 24/7
ausgelegt und bei einer Temperatur von -20 bis +70 Grad Celsius
betriebsbereit. Die Besonderheit des Produktes ist das geschlossene
Alumi-niumgehäuse. Die Kühlung basiert auf der natürlichen
Luftzirkulation: Die Lamellen des Gehäuses wirken wie ein Kamin und
leiten die im Gerät produzierte warme Luft nach außen. Damit ist
das Gerät auch für den Einsatz in besonders geräuschsensiblen
Umgebungen geeignet.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/168
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Nach fünf starken Messetagen konnte die Hannover Messe 2016 mit
einem deutlichen Besucherplus aufwarten. Mit dem Leitthema
„Integrated Industry – Dis-cover Solutions“ und dem Partnerland USA
gingen von der weltweit größten Industriemesse richtungweisende
Signa-le in alle Welt.
„Die Hannover Messe 2016 hat gezeigt, dass sich die Vereinigten
Staaten von Amerika und Deutschland bei der Digita-lisierung von
Produktion und Energie auf Augenhöhe begegnen“, sagt Dr. Jochen
Köckler, Mitglied des Vorstands der Deut-schen Messe AG. In
Hannover wurde Industrie 4.0 erlebbar. Noch nie wurden so viele
konkrete Anwendungsbeispiele für die Digitalisierung der Produktion
auf einer Messe präsentiert: von der Einzel-lösung an einer
bestehenden Maschine bis hin zur Vernetzung der gesamten Produktion
inklusive Datensammlung und Auswertung in der Cloud. Mehr als
190.000 Besucher (175.000 waren es im Vergleichsjahr 2014) kamen
zur Messe, um ihre Unternehmen für die digitale
Rückblick auf die Hannover Messe 2016
Déja vu auf WeltniveauIndustrie 4.0 stand wieder im Fokus der
Hannover Messe. Viele Anbieter aus den Bereichen Antriebs- und
Fluidtechnik, elektrische Automation bis hin zur Software, aber
auch die Industrieverbände zeigten in Hannover ihre
Interpretationen von Industrie 4.0 – und konnten damit mehr
Messebesucher auf die Stände ziehen als im Vergleichsjahr 2014.
Zukunft fit zu machen und in moderne Technologien zu
investieren.
Wertschöpfung im EnergiesegmentDas zweite zentrale Thema der
diesjähri-gen Messe war Integrated Energy – das Energiesystem der
Zukunft. Von der Erzeu-gung, Übertragung, Verteilung und
Spei-cherung bis hin zu alternativen Mobilitäts-lösungen wurde die
gesamte energiewirt-schaftliche Wertschöpfungskette gezeigt. Dabei
stand die Integrated Energy Plaza mit einem weltweit einmaligen
interakti-ven Modell eines kompletten regenerati-ven
Energiekreislaufs im Mittelpunkt. Auch im Ausstellungsbereich der
indus triellen Zulieferung zeigte sich, dass Industrie 4.0
besonders für Zulieferer immer mehr zur Standardanforderung
geworden ist. Wei-tere wichtige Themen waren neue Werk-stoffe sowie
der Leichtbau. Die Besucher entdeckten vielfältige
Konstruktionsideen und Leichtbauteile aus Kunststoff oder
Ver-bundwerkstoffen genauso wie aus Stahl.
Bei „Young Tech Enterprises“, einem neuen Ausstellungsbereich
der Hannover Messe, wurde deutlich, dass sich Gründer-geist auch in
der Industrie lohnt. „Maschi-nenbau-Startups müssen höhere Risiken
eingehen als Startups aus dem IT-Umfeld. Jahrelange
Entwicklungsarbeit und hohe Investitionskosten sind die Regel“,
sagt Köckler. „Im neuen Ausstellungsbereich konnten die
Jungunternehmen Kontakte zu potenziellen Investoren, Kunden und
Partnern knüpfen.“
Die Hannover Messe 2017 wird vom 24. bis zum 28. April
ausgerichtet. Das Part-nerland im kommenden Jahr wird Polen sein.
(anm) ■
Mit einer Virtual-Reality-Brille ausgestattet, greift
Bundeskanzlerin Angela Merkel nach einer Hand im digitalen Raum.
US-Präsident Barack Obama nutzt die Gelegenheit und reicht ihr
seine Hand in der realen Welt.
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1Mehrfache Polylinien nach Umwandlung von RäumenFrage: Wir
arbeiten seit langer Zeit
mit AutoCAD Architecture. Immer wieder kommt es vor, dass wir
beim Umwandeln von Räumen in Polylinien mehrfach
über-einanderliegende Polylinien feststellen. Manchmal sind es zwei
oder drei, biswei-len ist es nur eine einzelne Polylinie.
Viele unserer Kunden benötigen die Polylinien zum
Flächenmanagement in FM-Programmen. Somit sind wir hier gefordert
und müssen jede doppelte Polylinie manuell löschen. Kann man hier
womöglich etwas einstellen, um diese für uns sehr zeitraubende und
fehleranfälli-ge „Bereinigungsarbeit“ zu optimieren?
Antwort: Grundsätzlich wandelt man Räume in Polylinien um, wenn
folgen-de Bedingungen erfüllt werden – oder erfüllt sein
müssen:
• Die Raumgrenzen sind unklar• Ein Raum soll in zwei Räume
aufgeteilt
werden (es sind also keine Mauern als Raumgrenzen
vorhanden).
• Die Daten sollen an ein FM-System übergeben werden, das nur
mit Polyli-nien arbeiten kann.
• Assoziative Räume haben beim Verän-dern der Raumkontur
Probleme, sich automatisch zu aktualisieren.
Immer dann, wenn eine Polylinie als Raumgrenze gelten soll,
müssen Sie der Polylinie (oder dem Objekt, da auch Bögen oder
Linien als Raumgrenzen ver-wendet werden können) die Eigenschaft
„Raumumgrenzung = Ja“ zuweisen. Das machen Sie am einfachsten über
die Eigenschaftenpalette. Den entsprechen-den Eintrag finden Sie
nach Wahl des/der Objekte immer ganz unten.
Um zu verstehen, weshalb oftmals zwei Polylinien bei der
Umwandlung eines Raums entstehen, müssen wir ein-mal kurz in die
Darstellungseigenschaf-ten der Räume blicken. Je nach
Raumbe-rechnungsstil werden die Raumgrenzen anders definiert. Diese
Einstellungen
können Sie in den Optionen verändern (rechte Maustaste in der
Befehlszeile -> Optionen). Hier finden Sie die beschrie-benen
Eintragungen auf der Registerkar-te „AEC-Objekteinstellungen“.
Bei der DIN-Norm 277 werden die Raumgrenzen zum einen im
eigentlichen Raum erzeugt. Innenwände (also wenn neben dem Raum ein
weiterer Raum erstellt wurde) werden bis zur Wandmit-te gerechnet.
Bei Außenwänden erfolgt die Berechnung bis zur Außenkante der Wand.
Diese Umgrenzung nennt man Bruttoumgrenzung (kann mittig in einer
Innenwand liegen oder an der Außen-kante bei Außenwänden).
Wenn Sie nun über einen Rechts-klick die Raumgrenzen in eine
Polyli-nie umwandeln, wird jede vorhandene Umgrenzung in eine
eigene Polylinie umgewandelt. Alternativ können Sie auch mit der
kontextsensitiven Ribbon-Leiste arbeiten.
Sie sollten also vor dem Umwandeln die Darstellungskonfiguration
so bear-beiten, dass nur die Grenzen angezeigt
werden, die Sie wirklich als Raumgrenze benöti-gen. Meist ist es
die so genannte „Netto-Raum-fläche“. Markieren Sie einen Raum und
bearbei-ten Sie den Raumstil (ist natürlich auch über das
Kontextmenü möglich). Wechseln Sie hier auf die Registerkarte
„Darstel-lungseigenschaften“ und überschreiben Sie vor der
Umwandlung des Raums die entsprechend aktuelle
Darstellungskonfigurati-on. Markieren Sie hierzu das Häkchen ganz
rechts in der Spalte „Stil über-schreiben“. (Bild 1)
Die AutoCAD-Expertenrunde
Tipps & TricksAlle Tipps sollen zum selbstverständlichen
Umgang mit AutoCAD und seinen vertikalen Lösungen animieren, ihn
vor allem erleichtern. Aus den vielen Leseranfragen haben wir die
zur Veröffentlichung ausgewählt, die allen Anwendern auch einen
praktischen Nutzen versprechen. Die Fragen beantwortet unser
Experte Wilfried Nelkel.
PraxisAUTOCAD Magazin
Bild 1: Plan eins bis 100.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1614
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Hier sehen Sie, welche Umgrenzungen angezeigt werden.
Deaktivieren Sie die entsprechenden nicht benötigten Umgren-zungen
vor der Umwandlung und verlassen Sie den Dialog mit OK. Wenn Sie
nun den Raum umwandeln, wird nur die Anzahl an Polylinien erzeugt,
die als Umgrenzung im Raumstil angezeigt wird.
2PDF-Dateien importierenFrage: Wir erhalten immer wieder von
Auftraggebern reine PDF-Pläne. Meist lie-gen keine DWG-Dateien
vor oder können nicht zeitnah beschafft werden. Wir kön-nen zwar
die Objektfänge innerhalb der PDFs nutzen, sobald diese Datei in
Auto-CAD eingefügt wurde, was uns zeigt, dass die PDFs durch ein
vektorbasiertes Pro-gramm erstellt wurden.
Welches Programm empfehlen Sie denn zum Import von PDF-Dateien
in AutoCAD? Wir möchten dann keine PDF-Datei mehr haben, sondern
Linien, Bögen und Schraf-furen usw.
Antwort: Hier empfehle ich ganz klar das neue AutoCAD 2017.
Eines der herausragen-den neuen Funktionen ist der Import von
PDF-Dateien in 2D-Objekte. Das bedeutet, dass Sie nun nicht nur die
PDF-Datei hinter-legen können (also anzeigen), sondern nach dem
Import der Objekte auch richtige Linien, Text usw. als Ergebnis
erhalten.
Lediglich beim Text muss man etwas auf-passen. Sobald der Text
in der PDF-Datei mit einem TrueTyp-Font erstellt wurde (etwa Arial,
Times New Roman, Calibri usw.), also die Schriften, die Sie auch in
Word finden, wird dieser Text als MTEXT importiert. Bei Bemaßungen
beispielsweise wird meist ein so genannter SHX-Font verwendet.
Diesen Text, der im Normalfall keine Linienbreite hat, kann man
nicht als Text importieren. Als Ergeb-nis erhält man nach dem
Import dann Polyli-nien, die der Textkontur entsprechen. Viele auf
dem Markt erhältliche Produkte importieren PDFs ebenfalls. Meist
haben diese Program-me jedoch den Nachteil, dass Texte oftmals
nicht als AutoCAD-Texte, son-dern als Linienobjekte importiert
werden.
Sie haben zwei Möglichkeiten, um PDF-Dateien zu importieren.
Entweder hinterlegen Sie die PDF-Datei in Ihrer Zeichnung. Nun
markie-ren Sie die PDF-Datei und klicken in der kon-textsensitiven
Ribbon-Leiste auf den Button „Import als Objekte“.
(Bild 2) Die andere Möglichkeit ist der direkte Import der
PDF-Datei über die Registerkarte „Einfügen“ in der Ribbon-Leiste.
(Bild 3)
Nun werden Sie aufgefordert, eine eventuell bereits eingefügte
PDF-Datei anzuklicken oder alternativ über die Option „Datei“ in
den Dateiwahldialog zu wechseln, um direkt eine PDF-Datei zu
importieren. (Bild 4)
Praxis AUTOCAD Magazin
Bild 2: Eine eingefügte PDF-Datei importieren.
Bild 3: Importieren einer PDF-Datei.
Bild 4: Dateiwahl-Option in der Befehlszeile.
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PraxisAUTOCAD Magazin
Nachdem Sie eine Datei ausgewählt haben, erscheint nachfolgende
Dialog-box, die Ihnen zahlreiche Einstellungs-möglichkeiten bietet.
(Bild 5)
Hier können Sie im Bereich „Zu impor-tierende PDF-Daten“ auch
den Haken setzen, um zum Beispiel Rasterbilder ein-zufügen. AutoCAD
importiert dann die Pixelbilder, die sich gegebenenfalls in der
PDF-Datei befinden und legt sie in einem vorher zu definierenden
Pfad ab. Um die-sen Pfad einzustellen, klicken Sie einfach links
unten auf den Button „Optionen“ und wählen ihn aus.
Ebenso können Sie im Bereich „Layer“ festlegen, auf welchen
Layer die Objekte importiert werden. PDF-Layer bedeutet, dass die
Layer, die sich in der PDF-Datei befinden, mit einem Präfix
„PDF1_*“ benannt werden. So können Sie auch im Nachhinein
feststellen, aus welcher PDF-Datei dieser Layer stammt und über
einen Layer-Eigenschaftenfilter diese Layer gezielt ansteuern.
„Objektlayer erstellen“ bedeutet, dass die Layer so übernommen
werden, wie sie in der PDF-Datei benannt sind. „Aktu-eller Layer“
fügt alle Objekte auf den aktuellen Layer ein.
Im unteren rechten Bereich finden Sie weitere Importoptionen. So
können Sie festlegen, ob Linien- und Bogensegmen-te verbunden
werden sollen. Flächenfül-lungen lassen sich automatisch in
Schraf-furen wandeln und Linienstärken-Eigen-schaften
gegebenenfalls übernehmen.
Auch die Möglichkeit „Ableiten von Linientypen aus kollinearen
Strichen“ ist nicht zu unterschätzen. So werden zum Beispiel
automatisch Strichpunktlinien, die in der PDF-Datei enthalten sind,
zu einem speziellen Linientyp zusammen-geführt, damit nicht jedes
Linienseg-ment zu einer einzelnen Linie wird.
3Orthogonal ist nicht gleich orthogonalFrage: Wir haben von
einem Kunden
eine Zeichnung erhalten und in die-ser DWG weiterarbeiten.
Mittlerweile arbeiten wir mit AutoCAD 2017. Eigen-artigerweise ist
der Orthogonal-Modus (ORTHO) irgendwie schief. Wenn wir über die
Taste F8 den Orthogonal-Modus aktivieren, dann wir nicht in den
Winkeln 0, 90, 180, 270 Grad gezeich-net, sondern in den Winkeln 1,
91, 181, 271 Grad.
Ebenso ist uns aufgefallen, dass wir das Raster nicht aktivieren
können. Hierbei ist es egal, ob wir die Taste F7 drücken oder den
entsprechenden Button in der Statusleiste aktivieren. Es scheint,
als würde das Raster lediglich nicht ange-zeigt werden.
Eigenartigerweise funktio-niert das orthogonale Zeichnen über den
Polarfang.
Ich schicke Ihnen auf einen Screen-shot meiner
Zeichnungseinstellungen / Richtungen mit. Hier ist alles korrekt
auf 0 eingestellt.
Antwort: Sie sind hier auf eine zeich-nungsabhängige
Systemvariable gesto-ßen, die durch den Absender der DWG-Datei
eingestellt wurde. Dies Systemvari-able SNAPANG verändert zum einen
die Inkrementwinkel des Orthogonalmodus um den eingetragenen Wert
(Bei Ihnen 1.000)
Zudem wird durch eine Eingabe ungleich Null die Anzeige des
Rasters unterdrückt.
4Layoutvorlagen importierenFrage: Ich habe momentan die Auf-
gabe, für unser Büro eine Zeichnungs-vorlage zu erstellen.
Hierzu ist es auch erforderlich, dass ich neben diver-sen
Einstellungen wie Layer, Textstile, Bemaßungsstile auch Layouts
definie-ren muss. Was würden Sie uns raten, sollen wir alle Layouts
bereits in der Zeichnungsvorlage integrieren – oder würden Sie
anders vorgehen?
Antwort: Hierzu gibt es keine verbindliche „Vor-schrift“, wie
vorzugehen ist. Ich kann Ihnen nur das raten, was ich seit vielen
Jah-ren meinen Kunden emp-fehle. Es gibt grundsätzlich drei
Varianten, wobei Sie die erste Variante bereits angesprochen haben:
alle Layoutvorlagen (Blattrah-men mit Schriftköpfen) in der
Zeichnungsvorlage. Diese Variante bevorzuge ich nicht, da man hier
unsin-nigerweise eine Unzahl von nicht benötigten Blattfor-maten in
jeder neuen Zeich-nung „mitzieht“. Somit blei-ben noch zwei
Varianten
übrig, die sich nur durch die Art und Weise der Nutzung
unterscheiden.
Erzeugen Sie eine eigene Datei (entwe-der DWT oder DWG) und
legen Sie diese Datei dann an einem vordefinierten Ort im Netzwerk
ab, so dass alle AutoCAD-Nutzer Zugriff haben. In dieser Datei
erzeugen Sie alle möglichen Blattformate in Form von Layouts,
beschriften die Layouts sinnvoll und hinterlegen zudem
entsprechende Seiteneinrichtungen. In diesen können Sie nämlich
auch Plotstiltabellen hinterlegen, die beim Importieren der
entsprechenden Seiteneinrichtung auch gleich angewandt werden (etwa
DIN A0 – PDF – farbig).Variante 1: Wenn Sie nun ein Layout zu Ihrer
aktuellen Zeichnung hinzufügen möchten, klicken Sie mit der rechten
Maustaste auf die Layout-Registerkarte und wählen hier den Eintrag
„ …von Vor-lage“. Navigieren Sie zum vorgenannten zentralen
Speicherort der Layoutvorla-gendatei „Layoutvorlagen.dwg“ und
öff-nen Sie diese Datei. Nun werden Ihnen in der Dialogbox alle in
dieser Zeichnung vorhandenen Layouts angezeigt. Mar-kieren Sie die
gewünschte Blattgröße und klicken Sie auf OK. Augenblicklich wird
das gewählte Layout in Ihre aktuelle Zeichnung importiert.Variante
2: Arbeiten Sie mit dem Design-Center und ziehen Sie das gewünschte
Layout einfach per Drag & Drop in Ihre aktuelle
Projektzeichnung.
Beide Varianten gehen also davon aus, dass es eine Datei gibt,
in der alle Layouts vordefiniert sind.
Entscheiden Sie selbst, welche Varian-te Ihnen angenehmer ist.
(ra) ■
Bild 5: Befehl DDUNITS und Klick auf Button „Richtung…“
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1616
-
Die Software 3DViewStation von Kisters ist ein
Visualisierungswerkzeug für Konstrukti-onsdaten und richtet sich an
Anwender in Fertigungsunternehmen, die mit 3D-CAD-
Die Software KISSsoft ist ein modular aufgebautes
Berechnungsprogramm zur Auslegung, Optimierung und Nach-rechnung
von Maschinenelementen wie Zahnrädern, Wellen und Lagern,
Schrau-ben, Federn, Presssitzen, Passfedern,
Daten in Kontakt kommen und diese verstehen müs-sen. Mit
3DViewStation kann man Engineering-Daten betrachten, analysieren
und zu Kollaborationszwecken mit Annotationen versehen. Das
Werkzeug unterstützt Dateiformate von allen wich-tigen
CAD-Systemen, zum Beispiel AutoCAD, Inventor, Catia, NX und vielen
weite-ren bis hin zu MS Office.
Funktionen und Eigenschaften:• High Performance Viewing, 64-bit•
moderne Office-Bedienoberfläche• für Desktops und Tablets
geeignet
Riemen usw. KISSsys ist der Systemauf-satz zu KISSsoft, mit dem
sich komplette Getriebe und Antriebsstränge modellie-ren lassen.
Die Anwendung erstreckt sich somit vom einfachen Maschinenelement
bis zur automatischen Auslegung kom-pletter Getriebe.
Das aktuelle KISSsoft-Release 03/2016 enthält etlichen
Neuerungen. Unter anderem sind folgende Highlights ver-fügbar:
• Vereinfachung des 3D-Modellaufbaus in KISSsys
• erweiterte Ermittlung der Planeten-trägerdeformation
• FE-Berechnung von Zahnradkörpern• VDI 2737 (2016) –
Zahnfusstragfähig-
keit mit Zahnkranzeinfluss
• echtes MultiCAD-DMU• Unterstützung vieler 3D-CAD- und
2D-Dateiformate• unterstützt Standards wie STEP, JT und
3D-PDF• PMIs, MBD, MBE, GT&T, FT&A•
Standard-CAD-Baugruppen und virtuelle
Produkte/Varianten/Konfigurationen
Anbieter: Kisters
Weitere Informationen: http://viewer.kisters.de
Programm-Installation: Doppelklick auf die Datei
„Setup_3DViewStation_ 2016.0.910.13344.exe“ im Ordner
\Demoversionen\3DViewStation2016
• Kegelrad-Kontaktanalyse mit Wellen-berücksichtigung
Die Demoversion vom KISSsoft-Release 03/2016 lässt sich zeitlich
unbegrenzt verwenden, wobei einige Funktionen nicht verfügbar sind.
Sie vermittelt jedoch einen ersten Eindruck von der Software. Für
eine Aktivierung als 30-tägige Vollver-sion kontaktieren Sie bitte
den Hersteller über [email protected]
Hersteller: KISSsoft
Weitere Informationen: www.KISSsoft.AG
Programm-Installation: Doppelklick auf die Datei
„KISSsoft-03-2016-DEMO.exe“ im Ordner
\Demoversionen\KISSsoft_03-2016
DEMOVERSION: 3DVIEWSTATION 2016
Visualisierung für die Fertigungsindustrie
DEMOVERSION: KISSSOFT RELEASE 03/2016
Maschinenelemente berechnen
Praxis AUTOCAD Magazin
Auf der aktuellen AUTOCAD & Inventor-Magazin-Tool-CD 3/2016
befinden sich sechs leistungs-fähige LISP- und zwei .NET-Programme
für unterschiedliche Branchen und Einsatzgebiete. Die genaue
Beschreibung der einzelnen Tools finden Sie auf der CD im
Verzeichnis „\ACM-TOOLS\ BESCHREIBUNGSTEXTE\“ oder im Heft auf den
Seiten 17 bis 21.
LISP- und .NET-Programme für AutoCAD
3/16 AUTOCAD & Inventor Magazin 19
-
Von Jan-Henry Schall und Hans-Robert Koch
Bereits heute bietet Rittal gemein-sam mit Eplan passende
Ansätze und Lösungen für Industrie 4.0, die Potenziale zur
Effizienzsteigerung optimal ausschöpfen können – nen-nen wir es
Steuerungs- und Schaltanlagenbau 4.0. Vor-aussetzung von Industrie
4.0 im Steuerungs- und Schalt-anlagenbau ist die Digitali-sierung
und Integration von Wertschöpfungsprozessen. Dabei spielt die
Durchgängig-keit von Daten eine wesentliche Rolle. Sie reicht vom
digitalen Engi-neering und der Bestellabwicklung über die
kundenindividuelle Produkti-on bis hin zum integrierten
Kundenser-vice. Im Zentrum des digitalen Work-flows steht dabei der
virtuelle Prototyp, der sämtliche Prozessschritte effizient und wo
immer möglich automatisiert ablaufen lässt. Das virtuelle Modell
ist sozusagen das Rückgrat des gesamten En gineerings- und
Fertigungsprozesses. Alle relevanten Informationen lassen sich in
jedem Schritt wiederverwenden, Doppeleingaben und die damit
verbun-denen Fehler werden ebenso vermieden wie
Missverständnisse.
Beginnt das Engineering mit der Erstellung eines Schaltplans mit
Eplan Electric P8, lassen sich dessen Informa-tionen in Eplan Pro
Panel einlesen und dort zum virtuellen Montageaufbau in 3D sowie
zur virtuellen Verdrahtung der Komponenten verwenden. Die zu
AUTOCAD Magazin Mechanik
platzierenden Komponenten werden in Eplan Pro Panel in einer
Montageauf-bauliste angezeigt und vom Anwender nacheinander im
virtuellen Schalt-schrank platziert. So sieht der Konstruk-teur
immer die realen Platzverhältnisse – wie viele Klemmen zum Beispiel
auf einer Schiene Raum haben und ob das gewünschte Steuergerät noch
daneben platziert werden kann.
Die Datenobjekte, die in den umfang-reichen Artikelinformationen
im Eplan Data Portal bereitstehen und direkt in die
Planung übernommen werden können, enthalten wesentlich mehr
Daten als
nur den Produktnamen, die Arti-kelnummer und die Geometrie
des Bauteils: Hier können bis zu 200 Merkmale für eine
Komponente wie zum Bei-spiel das Anreihschrank-System von Rittal,
in soge-nannten Makros hinterlegt werden. Dazu gehören
beispielsweise Logik-Infor-
mationen, 2D- und 3D-Gra-fikmakros, Schaltplanmak-
ros, Fertigungs- sowie Zube-hörinformationen.
Kontrolle in der PlanungIn der lokalen Datenbank der Eplan-
Anwender können den Artikeln aber auch Informationen hinzugefügt
werden, die etwa für die kaufmännische Bewer-tung hilfreich sind,
also Einzelpreise der Artikel. Dieser Ansatz ermöglicht den
Konstrukteuren, auch ohne zusätzliche Berechnungen im ERP-System
bereits während der Planung kostentechnische Argumente in die
Planung mit einzube-ziehen.
Qualitätscheck in der FrühphaseDurch die Softwarelösungen von
Eplan lässt sich bereits in der Planungsphase eine Art
„Qualitätskontrolle“ realisieren, die dabei hilft, auf Basis von
virtuellen Modellen Fehler zu minimieren und dadurch spätere
Folgekosten im realen Schaltschrankbau zu vermeiden. Dies beginnt
bei elektrotechnischen und logischen Validierungen im
Stromlauf-
Steuerungs- und Schaltanlagenbau
Mehr Tempo mit digitalem WorkflowSteuerungs- und
Schaltanlagenbauer stehen heute unter enormem Zeitdruck. Die
Fertigung von Anlagen ist in der Regel eng getaktet und muss nicht
selten in „letzter Minute“ durchge-führt werden. Erschwerend kommt
hinzu, dass die Entwicklung und Fertigung zum Beispiel von
Steuerungsschränken für den Maschinen- und Anlagenbau komplex ist.
Um diesen Pro-zess wirtschaftlich und mit höchstmöglicher
Geschwindigkeit zu bewerkstelligen, sind durch-gängig digitale
Workflows notwendig.
Alle Informationen, die mit einem Projekt oder Produkt
zusammen-hängen, werden in einem Datenmo-dell gesammelt und stehen
jedem weiteren Prozessschritt zur Verfügung, ohne neu manuell
eingegeben oder konvertiert werden zu müssen.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1628
-
Mechanik AUTOCAD Magazin
plan und unterstützt unter anderem beim virtuellen Montageaufbau
in Eplan Pro Panel durch das Visualisieren von Mindestabständen und
eventuellen Kol-lisionen der Bauteile – immer auf Basis der in den
Artikeldaten digital hinter-legten technischen Informationen der
Hersteller.
Eplan Pro Panel berechnet auch anhand der Verbindungen im
Schalt-plan und den platzierten Komponen-ten die optimalen Wege
zwischen allen Anschlusspunkten der Geräte. Ist die gesamte
Verdrahtung berechnet, wird eine Liste aller Verbindungsleitungen
mit Querschnitt, Farbe, Länge und Art der Aderendbehandlung
erstellt – auch hier wieder auf Basis der digital hinter-legten
Artikelinformationen der Her-steller im Eplan Data Portal. Diese
Ver-drahtungslisten können dann für die manuelle Konfektionierung
der Verdrah-tungsleitungen genutzt werden oder sind Vorgabe für
eine vollautomatische Erzeugung von Leitungen mit
Konfekti-oniermaschinen.
Thermische OptimierungMit dem virtuellen Modell können wei-tere
Überprüfungen und Optimierungen stattfinden. Ein Beispiel dafür ist
„Ther-mal Design Integration“. Hier wird auf Basis der
Aufbauplanung in Eplan Pro Panel und der in den
Artikelinformatio-nen hinterlegten Verlustleistungen der
Komponenten eine Art Simulation der Schaltschrankerwärmung
durchgeführt. Es lässt sich schnell erkennen, wo sich
im Schaltschrank Hotspots befinden, das heißt, wo erhöhte
Abwärme von Kompo-nenten auftritt. Mit Thermal Design Inte-gration
können dann von den geplanten Klimatisierungskomponenten Vektoren
eingeblendet werden, woraus erkenn-bar ist, welche Komponenten im
Schalt-schrank der Gefahr einer Überhitzung unterliegen und welche
Komponenten optimal im Kreislauf der Kühlungsluft platziert
sind.
Bearbeitungsprogramme erstellenSteht dann final eine optimale
Lösung, geht der Auftrag in die Fertigung. Und auch hier spielt das
virtuelle Modell des Schaltschranks eine Hauptrolle – egal ob der
Schaltanlagenbauer die Bearbei-tung des Schaltschranks und der
Kompo-nenten mit Automationslösungen oder manuell erledigt: Da alle
Komponen-ten im Datenmodell zum Beispiel ihre Schraubpunkte und
Ausschnitte mitbrin-gen, lässt sich etwa die Bearbeitung der
Montageplatte durch Bohren oder Frä-sen ohne Medienbruch
automatisieren: Die Daten aus dem Datenmodell dienen direkt zur
Erstellung der Bearbeitungs-programme. Diese werden dann von den
Automationslösungen von Rittal, zum Beispiel durch das
Laserbearbei-tungszentrum Perforex LC, in NC-Daten umgesetzt und
daraufhin die Bearbei-tung des Schrankes durchgeführt. Die gleichen
Bearbeitungsinformationen werden auch bei der manuellen
Bearbei-tung benötigt. Auch die Bestückung der Klemmleisten lässt
sich automatisieren,
etwa durch den K l e m m e n b e s t ü -c k u n g s a u t o m a
t Athex von Rittal. Diese Anlage längt DIN-Schienen ab und bestückt
diese auf Basis der digi-talen Vorgaben aus dem virtuellen Modell
mit Klem-men und anderen B a u e l e m e n t e n und beschriftet
sie vollautomatisch. Die Wiederverwen-dung der digitalen
Artikelinformatio-nen greift hier ein weiteres Mal. Feh-lerquellen
wie bei
einer Bestückung der Klemmleisten von Hand entfallen.
Verdrahtung manuell oder automatischIst die Montageplatte mit
allen Kompo-nenten und Kanälen versehen, beginnt die Verdrahtung.
Auch hier gibt es wie-der zwei Möglichkeiten – manuelle oder
vollautomatische Verlegung der Verdrahtungsleitungen. Auf Basis der
Daten im virtuellen Modell, das sowohl alle Anschlusspunkte als
auch die Ver-drahtungsinformationen wie den Verle-geweg enhält,
lässt sich die Verdrahtung auch ansteuern. Die vollautomatische
Variante der Verdrahtung wird über die direkte Datenübertragung
aller Verdrah-tungsinformationen an das Averex-Ver-drahtungszentrum
von Rittal realisiert. Hier werden komplette Montageplatten
vollautomatisch verdrahtet und die not-wendigen
Verdrahtungsleitungen direkt produziert.
Aber auch für die manuelle Verdrah-tung, die einen sehr hohen
Arbeitsauf-wand im Schaltschrankbau mit sich bringt, stehen
wiederum auf Basis des virtuellen Modells des Schaltschranks alle
Informati-onen bereit, die der Werker benötigt. Mit der neuen
Lösung „Smart Wiring Applica-
Schrank in der Seitenansicht mit Anzeige der
lüftungstechni-schen Sperrräume, links. Mitte: Anzeige des optimal
klimati-sierten Bereichs. Rechts: Anzeige des optimal
klimatisierten Bereichs bei Einsatz einer Luftumlenkung.
Steuerungs- und Schaltanlagenbauer können mit der neuen Perforex
LC 3015 neben Flachteilen auch komplet-te Gehäuse und
Schaltschränke per Laserschneiden schnell und präzise bearbeiten.
Die Neuentwicklung eignet sich ideal für den Einsatz bei Edelstahl,
aber auch bei Stahlblech und pulverbe-schichteten Blechen.
3/16 AUTOCAD & Inventor Magazin 29
-
AUTOCAD Magazin Mechanik
tion“ von Rittal, die direkt mit der Eplan-Software-Plattform
verbunden ist, werden dem Werker alle notwendigen Informati-onen
für die manuellen Schritte zur Ver-drahtung angezeigt und
protokolliert.
Daten in den nachgelagerten Prozessen verwendenDer Nutzen des
virtuellen Modells reicht weit über die eigentliche Fertigung
hin-aus. So können die Daten beispielsweise bei Reparaturen,
Modernisierungen und Umbauten wieder zur Vorbereitung die-nen. So
lässt sich bereits am PC genau ermitteln, ob beispielsweise eine
leis-tungsstärkere Komponente in den beste-henden Einbauplatz
passt. Wenn nicht, ist am virtuellen Modell der Umbau genau
planbar, um die neuen Komponenten möglichst effizient in das
bestehende Layout zu integrieren.
Mit seinem neuen Geschäftsbereich Rittal Automation Systems
trägt Rittal dem Trend zur immer stärkeren Verzahnung der Prozesse
vom Engineering bis zur Fer-tigung des Steuerungs- und
Schaltanla-genbaus Rechnung. Hier werden Lösun-gen entwickelt, die
den Datenfluss über den gesamten Produktionszyklus in der Fertigung
hinweg nutzen.
Rittal bietet Automatisierung im SchaltschrankbauMit dem neuen
Geschäftsbereich „Rittal Automation Systems“ erweitert Rittal sein
umfangreiches Lösungsprogramm für den Steuerungs- und
Schaltanla-genbau. Der Systemanbieter über-nimmt das ganze
Produktprogramm der Schwestergesellschaft Kiesling und erweitert
es. Damit steht ein umfas-sendes Ausrüstungsprogramm für den
professionellen Werkstatt-Betrieb zur Verfügung – von manuellen
Werkzeu-gen bis zur vollautomatisierten Maschi-nentechnik.
Der Steuerungs- und Schaltanlagen-bau, bei dem Unikatfertigung
die Regel ist, ist durch viele manuelle Arbeitsschritte geprägt.
Neben den Effizienzpotenzialen, die sich durch den Einsatz
montagefreund-licher Schaltschranksysteme, von umfang-reichem
Systemzubehör und intelligenter Software-Lösungen erzielen lassen,
rückt zunehmend die Automatisierung manuel-ler Tätigkeiten in den
Fokus.
„Unsere Kunden im Steuerungs- und Schaltanlagenbau suchen nach
Potenzi-al für mehr Produktivität. Die finden sie etwa durch die
Automatisierung ihrer Wertschöpfungsprozesse mit neuester
Maschinentechnik“, sagt Dr. Thomas Stef-fen, Leiter Forschung
und Entwicklung bei Rittal. Um einzelne Fertigungsschritte zu
beschleunigen, bietet Rittal Automa-tion Systems unterschiedliche
Automa-tisierungskonzepte an, die wirtschaftlich je nach
Anforderung und Betriebsgröße anpassbar sind.
„Mit der Integration des Schwesterun-ternehmens Kiesling
Maschinentechnik in Rittal Automation Systems können wir dem
Steuerungs- und Schaltanlagenbau zusätzlich zur Systemtechnik und
den dazugehörenden Software-Lösungen jetzt alle erforderlichen
Bearbeitungs- und Handhabungstechnologien für zeit- und
kostensparende Fertigungsprozesse aus einer Hand zur Verfügung zu
stellen“, so Steffen.
Das Produktspektrum von Rittal Auto-mation Systems reicht dabei
von manu-ellen Werkzeugen bis zu vollautomati-sierten
Bearbeitungszentren.
Mit dem Bearbeitungszentrum Per-forex BC lassen sich
Schaltschränke exakt und vollautomatisch durch Bohren,
Gewindeschneiden und Fräsen bearbei-ten. Eine deutliche
Weiterentwicklung ist das neue 3D-Laserzentrum Perforex LC, mit dem
neben Flachteilen auch komplette Gehäuse und Schaltschränke per
Laserschneiden schnell und präzise bearbeitet werden können. Für
das zügi-ge Zuschneiden von Kabelkanälen und Tragschienen bietet
der Hersteller das Zuschnittzentrum Secarex.
Der Bestückungsautomat Athex über-nimmt das aufwändige Montieren
und Beschriften von Klemmen. Zur Konfekti-onierung von Kabeladern
hat Rittal erst-malig einen Crimp-Automaten im Pro-gramm.
Der Verdrahtungsroboter Averex zeigt, wie das bislang
zeitaufwendige manuel-le Verdrahten von Montageplatten durch
vollautomatisch erzeugte, norm- und sicherheitsgerechte
Verbindungen zwi-schen Betriebsmitteln ersetzt werden kann.
Mit diesem Leistungsportfolio, das Rittal international
anbietet, verfügt der Systemanbieter über ein weltweit
einzig-artiges Lösungsprogramm. Rittal bietet damit Schaltschränke,
Stromverteilung, Klimatisierung, IT-Infrastruktur, Software &
Service und jetzt zusätzlich die benö-tigte Bearbeitungs- und
Handhabungs-technik aus einer Hand. Ein Vorteil, von dem
Steuerungs- und Schaltanlagenbau-er entscheidend profitieren. (anm)
■
Die vollautomatische Variante der Verdrahtung wird über die
direkte Datenüber-tragung aller Verdrahtungsinformationen an das
Averex-Verdrahtungszentrum von Rittal realisiert.
Mit der neuen Lösung „Smart Wiring Application“ von Rittal, die
direkt mit der Eplan-Software-Plattform ver-bunden ist, werden dem
Werker alle notwendigen Informationen für die manuellen Schritte
zur Verdrahtung angezeigt und protokolliert.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1630
-
Von Birgit Hagelschuer
Die neue Kommunikations- und Infor-mationsplattform Syngineer
soll eine mechatronische Arbeitsweise in Teams und über
Disziplingrenzen hinweg erlau-ben. Sie bietet den einfachen
Einstieg in das mechatronische Engineering, das
abteilungsübergreifend die Zusammen-arbeit in Mechanik,
Steuerungstechnik und SPS-Software unterstützt. Der Syn-gineer
bildet die mechatronische Struk-tur der Maschine ab, bestehend aus
ihren Anforderungen, Funktionen und Komponenten. Die
Kommunikations-plattform bietet einen skalierbaren Ein-stieg für
Unternehmen jeder Größe, die Engineering-Unterstützung,
Direktkom-munikation und Ergebnisse suchen. Um die Anforderungen an
eine Maschine für alle beteiligten Engineering-Disziplinen
transparent darzustellen, werden diese im Syngineer mechatronisch
definiert. Maximilian Brandl, Vorsitzender der Geschäftsführung von
Eplan und Cideon,
erklärt: „Mit dem Syngineer schaffen wir eine gemeinsame Sicht
auf die zu konst-ruierende Maschine. Abstimmungs- und
Verwaltungsaufwände zwischen den verschiedenen
Engineering-Prozessen werden so strukturiert und automatisiert –
Konstruktions- und Entwicklungsprozesse damit parallelisiert und
deutlich verkürzt.“
Transparente StrukturenVoraussetzung ist, dass alle am Prozess
beteiligten Engineering-Disziplinen sich
auf eine klare, einheitliche und transpa-rente mechatronische
Struktur einigen. Anforderungen und Funktionsweisen werden in
dieser Struktur definiert und dokumentiert. So können
beispielswei-se Kundenanforderungen und deren Umsetzung in
Technologien und Funktio-nen die Basis für diese Strukturen bilden,
die dann bis auf die mechatronischen Komponenten detailliert werden
kön-nen. Die Bandbreite reicht von einfachen bis hin zu komplexen
Strukturen aus dem Bereich Systems Engineering.
Autorensysteme anbindenDie verschiedenen Autorensysteme, also
Eplan, MCAD- und SPS-Software, wer-den über ein Browser-Add-in
gekoppelt und so an die Kommunikationsplattform angebunden. Der
gleiche Kommunika-tionsprozess ist darüber hinaus auch für
unterschiedliche MCAD-Systeme möglich. Im zweiten Schritt lassen
sich die Engineering-Prozesse der verschie-denen Disziplinen, die
heute vielfach sequenziell durchlaufen werden, viel stärker
parallelisieren. Dazu werden
Mechanik, Steuerungstechnik und SPS-Software sind über den
Syngineer direkt miteinander
verbunden. Bild: Eplan
AUTOCAD Magazin Software
Plattform für Mechatronik
Disziplinen wachsen zusammenZur Hannover Messe präsentieren
Eplan und die Schwesterfirma Cideon den Syngineer – eine
Kommunikations- und Informationsplattform, die Unternehmen im
Maschinen- und Anlagen-bau bessere Voraussetzungen für ein
mechatronisches Engineering zu bieten verspricht. MCAD-, ECAD- und
SPS-Software sind über die mechatronische Struktur direkt
miteinander verbunden. Das erleichtert die Synchronisation der
Disziplinen und beschleunigt dadurch die Konstruktions- und
Entwicklungsprozesse in Mechanik, Steuerungstechnik und
SPS-Software erheblich.
Maximilian Brandl, Vorsitzender der Geschäftsführung von Eplan
und
Cideon:
„Mit dem Syngineer schaffen wir eine gemein-
same Sicht auf die zu konstruierende Maschi-
ne. Abstimmungs- und Verwaltungsaufwände
im Engineering-Prozess werden minimiert – Konstruktions-
und Entwicklungsprozesse parallelisiert und damit verkürzt.“
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1646
-
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KOST
ENFR
EI
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die Komponenten der Autorensysteme mit der mechatronischen
Struktur im Syngineer per Drag & Drop verknüpft. Eplan als
Hersteller der CAE-Software und Cideon als Spezialist für
mechani-sche Engineering-Prozesse und CAD-Software bringen hier
ihre Expertise ein. Durch eine erste Kooperation mit 3S-Smart
Software Solutions (Code-sys) fließt ebenfalls Expertenwissen im
Bereich SPS-Softwareentwicklung ein. Der Spezialist im Bereich
Automa-tisierung hat die Synchronisation der SPS-Programmbausteine
sowie der Steuerungssimulation als Add-in entwi-ckelt. Die
Kommunikationsplattform ist system offen konzipiert, so dass
künftig weitere Autorensysteme integriert wer-den können.
Über die Cloud kommunizieren Um die Disziplinen effektiv zu
vernetzen, bedarf es der Cloud-Technologie. Sie bie-tet die Option,
in Echtzeit und standort-übergreifend miteinander zu
kommuni-zieren. Dafür wird ein Host in der Cloud installiert, der
über einen Browser den Zugang ermöglicht. Änderungen oder neue
Anforderungen können direkt den jeweils betroffenen Disziplinen
zugewie-sen werden. Diese werden dann zeitgleich informiert und
können nach Erledigung des Auftrags ihren mechatronischen
Erle-digungsstatus verändern. Aufgaben las-sen sich individuell von
jedem Projektbe-teiligten zuweisen, aufteilen und erledi-gen.
Automatische Benachrichtigungen über Veränderungen vermeiden Fehler
und sichern eine abteilungsübergreifen-de Kommunikation.
Online oder über ChatSind die Autorensysteme miteinander über
die Kommunikationsplattform verknüpft, können die Konstrukteure
zusätzlich online über eine Chat-Funktion kommunizieren. Mit einem
System auto-matischer Benachrichtigungen werden zudem die
Konstrukteure aller beteiligten Engineering-Disziplinen über
Verände-rungen in anderen Bereichen informiert. So erhalten zum
Beispiel der Mechanik-Konstrukteur und der Softwareentwick-ler
automatisch eine Benachrichtigung, wenn der Elektrotechniker einen
Elekt-romotor gegen ein anderes Modell aus-tauscht. Sie können dann
überprüfen, ob diese Änderung Einfluss auf ihre eigene Arbeit
hat.
Keine Konkurrenz zu PDMEntscheidend ist: Der Syngineer
kon-kurriert nicht mit einem PDM- oder PLM-System, sondern
erweitert dessen Funktionsumfang. Nach wie vor werden die
disziplinspezifischen Prozesse mit dem gemeinsamen PDM/PLM-System
verwaltet. Durch die Verknüpfung der Komponenten aus den
disziplinspe-zifischen Autorensystemen mit der
Kommunikationsplattform wird aus diesen Verknüpfungs-Informationen
die „Bauanleitung“ für die mechatroni-sche Stückliste an das
PDM/PLM-Sys-tem übergeben. Dadurch müssen die mechanische und die
elektrotechnische Stückliste nicht mehr manuell abge-glichen
werden, um Dubletten bei der Bestellung zu vermeiden.
Vorausset-zung ist, dass sowohl die mechanische Konstruktion als
auch die Elektrokon-struktion eine Schnittstelle zum PDM/PLM-System
besitzen, die von Eplan und Cideon bereits für viele
PDM/PLM-Systeme entwickelt wurden.
Leistungsmerkmale des Syngineer im Überblick:• Transparenz: über
den Status und
Fertigstellungsgrad in der Produktent-wicklung quer über alle
beteiligten En gineering-Disziplinen
• Zusammenarbeit: Einbindung der Autorensysteme ermöglicht die
Ver-knüpfung von Komponenten mit der mechatronischen Struktur
• Integration: MCAD, ECAD und SPS-Systeme sind über die
mechatroni-sche Struktur direkt miteinander ver-bunden
• Skalierbarer Einstieg: Der Syngineer bietet die Möglichkeit,
Schritt für Schritt in das Thema „mechatronisches En gineering“
einzusteigen
• Realtime-Informationsaustausch: immer auf dem neuesten Stand
über Änderungen und aktuellen Status
• Kommunikation: Konstrukteure kön-nen mit anderen am
Engineering-Pro-zess beteiligten Disziplinen per Syngi-neer
kommunizieren
• Mechatronische Stückliste: Die Bauan-leitung für eine
mechatronisch synchro-nisierte Stückliste wird an das jeweilige
PDM/PLM-System übergeben
• Offenheit: Durch die Softwarearchitek-tur ist der Syngineer
offen für die Anbin-dung anderer Autoren- und PDM/PLM-Systeme.
(anm) ■
-
Jürgen Mugrauer
Zu Beginn eine kurze Übersicht zu den unterschiedlichen
Federnarten:DruckfedernDruckfedern werden mit Abstand am häufigsten
eingesetzt. Das liegt nicht nur an der Richtung der
Krafteinwir-kung, sondern vor allem an den bes-seren
Belastungseigenschaften der Druckfeder. Denn Druckfedern können
besser mit größeren Kräften und für Dauerfestigkeitsanwendungen mit
Last-wechseln über 107 umgehen. Neben der großen Auswahl an
Material für die unterschiedlichen Anwendungen kann bei der
Druckfeder die Einsatzvielfalt mit verschiedensten
Oberflächenbehand-lungen problemlos erweitert werden. Aufgrund der
Leistungsdaten der Druck-feder ist es in manchen Fällen sogar
sinnvoller, eine Zugfederanwendung auf eine Druckfeder
umzubauen.
ZugfedernZugfedern werden am zweithäufigsten eingesetzt. Überall
dort, wo die Kraftein-
INVENTOR Magazin Praxis
wirkung nicht auf Druck, sondern auf Zug erbracht werden muss,
kommt man an der Zugfeder nicht vorbei. Insbesondere die spezielle
Bauform mit den beidseiti-gen Ösen birgt einige Risiken, die bei
der Zugfederauslegung berücksichtigt wer-den müssen. Auch, dass die
Zugfeder bei einem Federbruch ihre Federkraft kom-plett verliert,
sollte bei der Verwendung einer Zugfeder beachtet werden. Mit der
Materialauswahl ist die Einsatzvielfalt der Zugfeder bereits
größtenteils ausge-schöpft, da aufgrund der aneinander lie-genden
Windungen das Aufbringen einer Oberflächenbehandlung nur mit einem
erhöhten Aufwand möglich ist.
SchenkelfedernSchenkelfedern werden bei Drehbewe-gungen
eingesetzt, also überall dort, wo eine Biegebeanspruchung auftritt.
Bei den Schenkelfedern gibt es keine besonderen Bauformen, das
heißt; der Federkörper einer Schenkelfeder ist immer zylindrisch
mit einer linearen Federkennlinie. Bei den Schenkelfedern kommt es
eher auf die individuelle Schenkelform an, die optimal zur
Krafteinleitung der Drehbewegung
angeformt wird. Wie bei der Zugfeder ist es auch bei der
Schenkelfeder durch die anei-nander liegenden Windungen schwierig,
weitere Eigenschaften durch eine nach-trägliche
Oberflächenbehandlung aufzu-bringen.
Federkennlinien Grundsätzlich werden Metallfedern nach ihrer
Kennlinie beurteilt. Die Federkenn-linie ist der Charakter der
Metallfedern. Diese stellt das Verhältnis der Federkraft „F“ zum
Federweg „s“ dar. Je nach Federntyp, Federnbauform, Windungsabstand
und Federsystem kann man lineare, progres-sive, degressive oder
kombinierte Feder-kennlinien erzeugen. Bei einer linearen
Federkennlinie (Bild b: zylindrische Feder) wird die Kraft
gleichmäßig abgegeben, bei einer progressiven Kennlinie (Bild a:
koni-sche Feder) verstärkt sich die Kraftentfal-tung mit Zunahme
der Belastung und bei einer degressiven Kennlinie (Bild c:
Tellerfe-der) verringert sich die Kraftentfaltung mit der
Belastung.
Bei der kombinierten Federkennlinie werden unterschiedliche
Kräftezustände entlang der Federkennlinie abgebildet. Die-
Die passende Metallfeder
Druck, Zug und SchenkelDie richtige Metallfeder für den
gewünschten Einsatzzweck zu finden, ist nicht immer einfach. In
vielen Fachbüchern mit konstruktiven Grundlagen wird das Thema
Federn sehr allgemein abgehandelt. Aus diesem Grund hat der
Federnhersteller Gutekunst aus Metzingen die wichtigsten Parameter
zur Auswahl der passenden Metallfeder zusammengestellt.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1656
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INVENTOR MagazinPraxis
se kombinierte Federkennlinie kann mithil-fe von Federsystemen
erzeugt werden.
Anforderungen an die MetallfederNachdem man sich mit der
Federkennli-nie beziehungsweise dem Kraftverlauf auf den Charakter
der Metallfeder festgelegt hat, müssen zur optimalen Auslegung der
Metallfeder folgende Anforderungen abgeklärt und festgelegt
werden:
1. Belastungsart und Lebensdauer• Statische oder quasistatische
Belastung
mit einer zeitlich konstanten (ruhenden) oder zeitlich
veränderlichen Belastung mit weniger als 10.000 Lastwechseln
ins-gesamt beziehungsweise Hubspannung bis 0,1 x
Dauerhubfestigkeit.
• Dynamische Belastung mit einer zeit-lich veränderlichen
Belastung mit mehr als 10.000 Lastwechseln insgesamt und
Hubspannungen über 0,1 x Dauerhub-festigkeit. Dabei wird die
Metallfeder meist vorgespannt eingebaut und einer periodischen
Schwellbelastung mit sinusförmigen Verlauf ausgesetzt, die zufällig
erfolgt, wie etwa bei KFZ-Fede-rungen. Dabei kann es auch zu
schlag-artigen Kräfteveränderungen kommen. Bei dynamischen
Belastungen eignen sich vorwiegend Druckfedern und ver-einzelt
Zugfedern mit eingeschraubten Federenden.
2. EinsatztemperaturDie Einsatztemperatur beeinflusst
ent-scheidend die Auswahl des passenden Werkstoffs. Aus diesem
Grund gibt es bevorzugte Federstähle für Niedrigtem-peratur- und
für Hochtemperaturanwen-dungen. Besonders bei
Hochtemperatur-anwendungen muss die Relaxation des Federwerkstoffs
bei der Kräfteauslegung berücksichtigt werden. Dabei tritt unter
permanenter Spannung und höheren Temperaturen ein Kraftverlust auf,
der mit
steigender Temperatur und Belastungs-dauer zunimmt.
3. UmgebungsmediumIn welcher Umgebung wird die Metallfeder
eingesetzt? Muss die Feder korrosionsbe-ständig sein oder gegen
aggressive Säuren bestehen? Wird sie in der Lebensmittel-branche
eingesetzt oder muss sie medizi-nisch rein sein? Alle diese Fragen
beeinflus-sen die Auswahl des Federstahldrahts und einer möglichen
Oberflächenbehandlung.
4. Benötigte Federkräfte und FederwegeWelche Federkräfte soll
die Metallfeder bei bestimmten Federwegen erzeugen? Meistens werden
die Federn vorgespannt eingebaut, das heißt, die Feder erzeugt
bereits eine bestimmte Vorspannkraft im Ruhezustand. Diese Kraft
wird als „F1“ vorgespannte Federkraft beschrie-ben. Dazu muss die
benötigte Feder-kraft benannt werden, die die Feder im gespannten
Zustand erreichen soll. Diese Federkraft wird als „F2“ gespannte
Federkraft beschrieben. Zu diesen beiden Federkräften müssen noch
die jeweiligen Federwege „s1“ und „s2“ oder Feder-längen „L1“ und
„L2“ bestimmt werden. Besonders bei dynamischen Belastungen kommt
es auf den Federhub „sh“ an, der den Federweg zwischen „s1“ und
„s2“ beziehungsweise zwischen „L1“ und „L2“ beschreibt. Je kleiner
der Federhub ist, umso besser ist die dynamische Belast-barkeit der
Metallfeder.
5. Vorhandener EinbauraumWelche Dimensionen hat der Einbauraum,
in den die Feder eingesetzt werden soll? Welchen Durchmesser und
welche Länge darf beziehungsweise muss die Metallfe-der besitzen,
damit sie eingebaut werden kann? Diese Baumaße sind Voraussetzung
für die Auslegung der passenden Federn. Dabei müssen auch die
Toleranzwerte der
jeweiligen Maße im ruhenden und belaste-ten Zustand
berücksichtigt werden.
6. EinbausituationDazu muss je nach Druck-, Zug- oder
Schenkelfeder die Einbausituation über-prüft werden. Wird zum
Beispiel die Druckfeder durch einen Dorn oder inner-halb einer
Hülse geführt, muss die Rei-bung während der Federarbeit in einer
Hystereseschleife berücksichtigt werden. Wird die Druckfeder ohne
Führung ein-gebaut, müssen die unterschiedlichen Knickgrenzen für
die verschiedenen Federendlagerungen berücksichtigt wer-den. Bei
Zugfedern ist dagegen wichtig, an welcher Position die Ösen
eingehängt werden. So ist die optimale Krafteinwir-kung bei
Zugfedern zentrisch an beiden Ösen entlang der Federlängsachse.
Sehr häufig werden Ösen auch seitlich aus-gelegt. Das muss
entsprechend bei der Federauslegung berücksichtigt werden. Und bei
der Schenkelfeder gilt es, die Schenkelform und die
Windungsrichtung der Einbausituation anzupassen. Zudem ist es bei
Schenkelfedern wichtig, dass diese immer nur in Windungsrichtung
belastet werden. Informationen dazu fin-den sich unter
http://qr.de/baXn
7. ToleranzfeldAbschließend ist das Toleranzfeld der jeweiligen
Federnart zu berücksichti-gen. Denn jede Metallfeder wird bei der
Produktion innerhalb eines bestimmten Toleranzfeldes gefertigt,
sodass die Feder optimal für den Einsatzfall hergestellt wird.
Dieses Toleranzfeld wird bei Metall-federn in Gütegrad 1, 2 und 3
ausgewie-sen. Normalerweise werden Metallfedern in Gütegrad 2
gefertigt, was vor allem bei kleineren Federabmessungen einem
Toleranzfeld von bis zu zehn Prozent entspricht. Bei Gütegrad 1 –
mit höheren Herstellungskosten – ist das Toleranzfeld am kleinsten
und bei Gütegrad 3 – mit geringeren Herstellungskosten – am
größten. Die wichtigsten Federparame-ter für eine optimale
Federnauswahl und Federnauslegung stehen in einer kurzen und
übersichtlichen Zusammenfassung unter http://qr.de/baXn zur
Verfügung.
Bei Bedarf an Metallfedern mit einer linearen Federkennlinie in
Normalstahl EN 10270-1 und rostfrei EN 10270-3-1.4310 bietet der
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Die Feder-kennlinie beschreibt den Charakter der
Metallfe-dern.
3/16 AUTOCAD & Inventor Magazin 57
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In der täglichen Arbeit eines Inge-nieurs sind flüssige
Navigation und schnelle Wechsel zwischen verschiede-nen Ansichten
in 3D-Umgebungen fes-ter Bestandteil. Die neue SpaceMouse
Enterprise kombiniert bereits von ihrem Vorgängermodell bekannte
mit neu entwickelten Funktionen. So bie-tet das neue Gerät eine
perfektionierte Schnittstelle, um Konstruktionen und Designs in
3D-Anwendungen in ihrer Gesamtheit durch unterschiedliche
Perspektiven wahrzunehmen und dar-an zu arbeiten. Neu sind unter
anderem die frei programmierbaren Custom-View-Tasten der SpaceMouse
Enter-prise. Anwender können damit bis zu drei individuelle
Bildschirmansichten speichern und mit nur einem Tasten-druck zur
jeweiligen Ansicht wech-seln. In Kombination mit den bereits
bekannten Standard-View-Tasten, die Standardansichten wie
Draufsicht oder ISO aufrufen, haben Nutzer die Mög-lichkeit,
dynamisch zwischen gängi-gen und individuellen Perspektiven zu
wechseln und sich schneller zum Punkt ihres Interesses zu bewegen.
Dank der intuitiven 3D-Navigation in sechs Frei-heitsgraden haben
sie weiterhin die volle Kontrolle über ihr Modell und die Ansicht.
Dafür sorgt auch die neu-konzipierte Rotation-Lock-Taste mit
Status-LED, die die Rotationsfunktion der Controller-Kappe
deaktiviert. Diese Funktion verhindert ein ungewolltes Verdrehen in
der gewählten Ansicht.
Anwendungsspezifische Werkzeuge Die SpaceMouse Enterprise hat
ein hochauflösendes Display, auf dem die
aktuelle Belegung der unterhalb ange-ordneten, zwölf
intelligenten Funktions-tasten angezeigt wird. Das erleichtert den
Nutzern die visuelle Zuordnung der Funktionen zu den Tasten.
Zusätzlich unterstützt wird das vor allem durch die Icons, die auf
dem Display angezeigt werden und die die für die Anwender bekannten
Icons der eingesetzten Soft-ware widerspiegeln. Bei
Produktein-führung werden die Icons folgender Anwendungen
unterstützt: Solidworks, Siemens NX, Solid Edge, Autodesk Inventor,
Catia, SketchUp, 3ds Max und Maya. Weitere Anwendungen wie
bei-spielsweise Onshape werden in naher Zukunft folgen. Möglich
macht diese tiefe Software-Integration der Treiber 3DxWare 10, mit
dem sich alle 3Dcon-nexion-Geräte in einer Applikation ver-walten
lassen. Die Belegung der Tasten ist anwendungs- und
umgebungsspezi-fisch und von 3Dconnexion vordefiniert,
lässt sich aber einfach über den Treiber individuell
konfigurieren.
Verbesserte Ergonomie Die Basis für eine ergonomische
Handpo-sition ist die überarbeitete, weiche Hand-auflage, die
Handgelenk und Unterarm unterstützt und so Überlastungsschmer-zen
und Verkrampfungen vorbeugt. Ein weiteres Element ist das jetzt
vollstän-dige Set an Tastaturumschaltern (Enter, Entf, Tab,
Leertaste, Strg, Alt, Umschalt und Esc), das den häufigen Wechsel
bei-der Hände zur Tastatur nochmals deutlich reduziert. Die Tasten
sind leicht erreich-bar angeordnet und haben haptische Elemente,
die die Zuordnung auch ohne Hinsehen ermöglichen.
Verfügbarkeit und Preis Die SpaceMouse Enterprise ist seit April
2016 direkt über 3Dconnexion und den Fachhandel verfügbar. Für mehr
Leistung mit beiden Händen wird es zudem auch ab sofort das
SpaceMouse Enterprise Kit geben, das aus SpaceMouse Enterprise,
CadMouse, CadMouse Pad sowie einem Doppel-USB-Port besteht. Für die
neue SpaceMouse Enterprise und das Space-Mouse Enterprise Kit gilt
zeitlich befristet bis zum 30. September 2016 ein attrakti-ver
Einführungspreis.
• SpaceMouse Enterprise 399 Euro zzgl. MwSt. (Einführungspreis
bis zum 30. September 2016: 359 Euro zzgl. MwSt.)
• SpaceMouse Enterprise Kit (Space-Mouse Enterprise, CadMouse,
CadMouse Pad, Doppel-USB-Hub): 429 Euro zzgl. MwSt. (bis zum 30.
September 2016: 399 Euro zzgl. MwSt.) (anm) ■
Die SpaceMouse Enterprise hat ein hoch-auflösendes Display, auf
dem die aktuelle Belegung der unterhalb angeordneten zwölf
intelligenten Funktionstasten ange-zeigt wird.
INVENTOR Magazin Hardware
SpaceMouse Enterprise von 3Dconnexion
Mit Display und noch mehr TastenDer Anbieter von 2D- und
3D-Navigationsgeräten 3Dconnexion stellt die SpaceMouse Enterprise
vor. Sie wurde speziell für professionelle Anwender entwickelt, die
lange an komplexen CAD-Mo-dellen arbeiten, und bietet mit
zahlreichen neu entwickelten Funktionen die ideale Grundlage für
mehr Effizienz und Ergonomie. Das neue Gerät ist der Nachfolger des
SpacePilot Pro und ab so-fort einzeln oder im Set mit der CadMouse,
dem CadMouse Pad und einem USB-Hub verfügbar.
AUTOCAD & Inventor Magazin 3/1660
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