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CADDS-5 ist ein CAD/CAM-System, das über die reine Modellierung und Fertigung von Bauteilen hinaus auch die Strukturen von komplexen
Maschinen zu organisieren und zu verwalten gestattet. Es ist damit ein Werkzeug, dessen Stärken besonders bei großindustriellen Anwendungen (Automobil-, Luft- und Raumfahrt-Industrie) geschätzt werden.
Am Beispiel der Entwicklung solcher uns allen vertrauten Maschinen wollen wir darstellen, wie der Konstrukteur von der neuen Technik profitieren
kann:
Zunächst wird der Auto-Konstrukteur aufgrund von vielen markt- und industrie-spezifischen Randbedingungen die Geometrie des Fahrzeugs festlegen
und mit Hilfe der umfangreichen CADDS-5 Funktionen beschreiben. Dafür steht ihm ein modernes grafisches 3D-System zur Verfügung, mit dem er wahlweise ein (auch gemischtes) Draht-, Flächen- oder Volumen-Modell
erstellen kann. Für die höherwertige Modellierung wird die NURBS-Technik verwendet (Non-Uniform Rational B-Spline Surfaces). Der Konstrukteur kann ebenfalls wählen, ob sein Modell mit Hilfe eines
parametrischen Designs leicht zur Untersuchung von Varianten ("was wäre, wenn...?") herangezogen werden soll, oder ob ein bereits feststehendes Design modelliert werden soll. Auch hier kann eine
Kombination aus parametrischem und explizitem Modellieren gewählt werden (Hybrid Modeling).
Da das zu modellierende Fahrzeug aus vielen tausend Bauteilen besteht und eine große Anzahl von Konstrukteuren gleichzeitig an der Entwicklung
arbeitet, verwenden sie eine Technik mit dem Namen Concurrent Assembly Mock-Up (CAMU). Diese gestattet jedem Anwender ungestört an "seiner" Baugruppe zu arbeiten, aber auch auf die aktuellen Daten
seiner Kollegen zuzugreifen, ohne daß durch unerlaubtes Verändern fremder Daten ein Daten-Chaos entstehen kann. Für die Verwaltung - auch nicht-grafischer bzw kommerzieller Daten - steht ihm das Engineering Data
Management
(EDM) zur Verfügung. Dieses erlaubt auch geografisch weit verteilten Unternehmen die redundanzfreie Verwaltung ihrer Daten sowie die Projektverfolgung durch das Management. Ein weiteres Hilfsmittel für die Kommunikation stellt das Modul
CV-Conferencing dar, mit dessen Hilfe Mitarbeiter an verschiedenen Orten im Rahmen einer Tele-Konferenz an gemeinsamen CAD-Daten diskutieren und so zeit- und kostensparend zu Entscheidungen kommen können.
Bevor sein Modell zum ersten Mal gefertigt wird, kann der Konstrukteur bereits analysieren, wie sich seine Bauteile einzeln unter Belastung
verhalten werden (Lebensdauer, Durchbiegung) oder auch wie sie sich im Zusammenspiel kinematisch verhalten (Türmechanik, Lenkgetriebe). Ebenso können bereits zu diesem frühen Zeitpunkt visuelle und ästhetische
Aspekte berücksichtigt werden (Styling als Verkaufsargument). Schließlich kommt an dieser Stelle auch der ergonomische Aspekt zum Tragen: hier kann mit Hilfe des ANTHROPOS das Mensch-Maschine-Interface
analysiert werden.
Beispielsweise untersucht der Konstrukteur, ob bei einem gegebenen Türausschnitt und vorgegebenem Tür-Öffnungswinkel ein bequemes Ein- und
Aussteigen möglich ist. Sitzt Anthropos einmal im Fahrzeug, so kann man feststellen, ob die Sitzverstellung (Position, Höhe, Neigung der Rückenlehne) ausreicht, damit sowohl eine kleine Chinesin wie auch ein
schwedischer Hühne alle Bedienelemente wie Lenkrad, Fußpedale, Gangschalthebel, Lichtschalter usw erreichen kann. Ebenso wird untersucht, ob die notwendige
Pedalkraft z.B. bei einer Vollbremsung von den Personen aufgebracht werden kann.
In jeder Sitzposition wird dann analysiert, was Anthropos sehen kann: werden z.B. wichtige Instrumente im Armaturenbrett vom Lenkrad verdeckt
oder verdeckt ein Teil des Rahmens die Sicht auf die Ampelanlage an der Straßenkreuzung. Auch die Sicht durch die Rückspiegel auf den nachfolgenden Verkehr kann bereits in dieser Entwicklungsphase untersucht und
optimiert werden.
Schließlich kann man feststellen, welche Kräfte notwendig sind, das Reserverad aus dem Kofferraum zu heben. Für die Wartung des Fahrzeugs in
der Werkstatt ist es wichtig zu wissen, ob ein Bauteil am Motor leicht ausgetauscht werden kann, ohne das gesamte Fahrzeug in seine Einzelteile zerlegen zu müssen.
Ist schließlich das Produkt reif zur Fertigung, erlaubt CADDS-5 die - sofern trotzdem noch notwendig - Herstellung von Prototypen mit Hilfe der
Stereolithografie. Für die Vorbereitung der Serienfertigung wird der Planer bei der Erstellung von Werkzeugwegen für Dreh-, Bohr- und Fräs-Operationen unterstützt. Handelt es sich bei seinen Bauteilen um
Blechteile, so kann er auf die speziellen Fähigkeiten von CADDS zur Blechabwicklung zurückgreifen. Für die Herstellung von Kunststoffteilen
helfen spezielle Module bei der Analyse des Fließ- bzw Abkühlverhaltens.
Auch in der Fertigung kann Anthropos helfen festzustellen, ob die Handhabung einzelner Bauteile an den Werkzeugmaschinen möglich und für den
Mitarbeiter zumutbar ist. Beim Zusammenbau des Fahrzeugs in der Endmontage kann Anthropos die Zugänglichkeit prüfen.
Ähnliche Untersuchungen wie hier am Beispiel aus der Automobil-Industrie sind bei der Konzeption und beim Bau von modernen
Verkehrsflugzeugen notwendig. So müssen z.B. die vielen Bedienelemente im Cockpit
für den Piloten leicht erreichbar sein. Instrumente müssen leicht ablesbar sein und dürfen nicht zu Verwechslungen führen. Für die Bequemlichkeit der Passagiere besonders auf interkontinentalen Langsteckenflügen
ist beispielsweise die Beinfreiheit in den Sitzreihen ein wesentliches Kriterium. Andererseits will natürlich die Fluggesellschaft aus wirtschaftlichen Erwägungen
eine möglichst große Anzahl von Sitzplätzen in dem vorgegebenen Raum unterbringen. Kompromisse sind hier unumgänglich, müssen aber auch in einem möglichst frühen Stadium der Entwicklung bereits getroffen werden.
Auch bei der Herstellung sowie später bei der Wartung der Flugzeuge kann ANTHROPOS frühzeitig Aussagen liefern, ob z.B. Bauteile, die der
regelmäßigen Wartung unterliegen, leicht zugänglich sind und ggf ohne großen Aufwand aus- und wieder eingebaut werden können.
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