Das Jahr 2025 hat geopolitische und wirtschaftliche Unsicherheiten mit sich gebracht, sodass Hersteller nun überlegen müssen, wo sie ihre Zeit und Ressourcen investieren sollen. Infolgedessen suchen Führungskräfte im Ingenieurwesen nach Möglichkeiten zur Produktentwicklung und CAD-Änderungen, die sich unmittelbar auf die Geschäftsergebnisse auswirken könnten. In Bezug auf Ihr CAD-System sollten Sie sich unter anderem folgende Fragen stellen:
- Wie kann ich mehr Wert aus meinem CAD-System herausholen?
- Nutze ich die verfügbaren CAD-Technologien, um mir einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen?
- Wie kann mein CAD-System mir helfen, mit weniger mehr zu erreichen?
- Wie unterstützt CAD meine anderen Initiativen zur digitalen Transformation?
In Zusammenarbeit mit unseren Kunden haben wir wichtige CAD-Trends identifiziert, die sich erheblich auf die Geschäftsergebnisse auswirken. Zukunftsorientierte Marktführer nutzen diese Möglichkeiten bereits, um ihr Geschäft voranzutreiben.
Modellbasierte Produktentwicklung
Viele Hersteller haben bereits verschiedene modellbasierte Initiativen gestartet oder prüfen diese aktiv, da die geschäftlichen Vorteile in Bezug auf Effizienz, Kosten und Qualität unbestreitbar sind. Die modellbasierte Definition ist ein kommentiertes 3D-Modell, das alle Informationen enthält, die zur Definition und Fertigung des Produkts erforderlich sind, ohne dass Zeichnungen erforderlich sind. In Verbindung mit einer unterstützenden PLM-Plattform entsteht eine einzige Informationsquelle, die wichtige Informationen zur richtigen Zeit an die richtigen Personen am richtigen Ort liefert.
In der Vergangenheit wurden diese kommentierten Modelle als Belastung für die Konstruktion angesehen, von der Zulieferer, Fertigung und Qualitätssicherung profitierten. Führende Ingenieure erkennen jedoch zunehmend den Wert von MBD für die Vereinfachung und Beschleunigung der Produktentwicklung. Mit einem direkt fertigungsfähigen, kommentierten 3D-Modell können Ingenieure zugehörige CAD-Technologien wie Echtzeitsimulation, Optimierung, Werkzeugkonstruktion und Werkzeugwegentwicklung nutzen, um den Produktentwicklungsprozess zu optimieren. PTC bezeichnet dies als modellbasierte Produktentwicklung.
3D-Modell für Simulation, Werkzeugkonstruktion, technische Illustrationen, Renderings und GD&T.
Darüber hinaus haben führende Ingenieure enorme Chancen in den richtigen CAD-Lösungen erkannt. Durch die Bereitstellung eines kontinuierlichen Digital Threads mit nativen CAD-Daten, die im PLM verwaltet werden, ermöglicht der MBPD-Prozess eine schnelle Weitergabe von Konstruktionsänderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, wodurch das Risiko von Qualitätsproblemen, Fehlern und Ausschuss minimiert wird. Diese Verwendung des 3D-Modells während des gesamten Produktentwicklungsprozesses verändert die Art und Weise, wie Unternehmen bessere Produkte schneller liefern.
Künstliche Intelligenz und intelligente Automatisierung
Fortschritte in der generativen KI haben das Potenzial, jeden Aspekt unserer Interaktion mit Produktdesign, Fertigung und Service zu verändern.
Creo ist ein Pionier auf dem Gebiet des generativen Designs, bei dem KI-Algorithmen zur Optimierung von Konstruktionen auf der Grundlage spezifischer Anforderungen eingesetzt werden. Unser preisgekröntes, KI-gestütztes Creo Generative Design ist bereits heute verfügbar und hilft Ingenieuren, schnell innovative Konstruktionen unter Verwendung unterschiedlicher Materialien, Fertigungsprozesse und Leistungsanforderungen zu entwickeln. Dieses Tool erweist sich als bahnbrechend für die Entwicklung von Produkten, die leistungsfähiger, leichter, kostengünstiger und nachhaltiger sind als mit herkömmlichen Konstruktionsmethoden.
Creo Generative Design erstellt schnell Designoptionen für verschiedene Materialien und Fertigungsprozesse.
Im Gegensatz dazu erstellt generative KI Inhalte wie Texte und Bilder mithilfe von Natural Language Processing (NLP) und Large Language Models (LLMs) und hat das Potenzial, die Art und Weise zu verändern, wie Hersteller mit Daten und Informationen interagieren. PTC erforscht Möglichkeiten, um unseren Anwendern im gesamten Portfolio vertrauenswürdige, verantwortungsbewusste und skalierbare KI-Vorteile zu bieten.
Das Potenzial von KI-gestütztem generativem Design und generativen KI-Prozessoren mit großen Sprachmodellen ist beeindruckend, doch oft stellen wir fest, dass Kunden KI einsetzen möchten, um repetitive, mühsame oder schwierige Konstruktionsaufgaben zu automatisieren. Glücklicherweise verfügen wir über mehrere intelligente Automatisierungstools (IA), mit denen wir unseren Kunden helfen können. Diese innovativen Konstruktions-Tools, die bereits heute in Creo verfügbar sind, können komplexe Prozesse automatisieren, Arbeitsabläufe optimieren und die Produktivität steigern. Beispiele hierfür sind Intent References, benutzerdefinierte Features (UDFs), GD&T Advisor und Creo Behavioral Modeling Extension (BMX). Die Automatisierung des Konstruktionsprozesses, die diese Funktionen bieten, kann Herstellern, wenn sie tausende Male pro Monat wiederholt wird, dabei helfen, ihre besten Konstruktionen in kürzerer Zeit zu liefern.
Demonstrationsvideos – Intent References, UDFs, GD&T Advisor und BMX
Simulationsgestütztes Design
In einem traditionellen Produktentwicklungszyklus führen Analysten Produktsimulationen erst spät im Designprozess durch, wenn das Design bereits feststeht. Im besten Fall bestätigt die Simulation die Produktleistung und -qualität und zeigt manchmal, dass das Produkt möglicherweise mit überschüssigem Material und Kosten überdimensioniert ist. Im schlimmsten Fall identifizieren die Simulationen Designfehler, die zu kostspieligen Verzögerungen, Nacharbeiten und Ausschuss führen.
Simulationsgesteuertes Design (SDD) ist ein Prozess, bei dem die Analyse viel früher in den Konstruktionsprozess einfließt, sodass Ingenieure generative Designstudien und schnelle Echtzeitsimulationen durchführen können, um ihre Entwürfe zu bewerten und zu verfeinern. Dieser „Shift Left“-Ansatz für die Simulation ist ein Prozess- und Kulturwandel, der Ingenieuren benutzerfreundliche Analyse-Tools an die Hand gibt. Die Vorteile sind zahlreich:
- Ingenieure können schnell Optionen durchspielen und untersuchen, um innovative Designalternativen zu finden.
- Teile können früh im Prozess optimiert werden, sodass Designfehler frühzeitig erkannt werden und Teile nicht überdimensioniert sind.
- Teure Neukonstruktionen und Nacharbeiten in späten Phasen können vermieden werden, was sowohl die Entwicklungskosten als auch die Markteinführungszeit verbessert.
- Spezialisierte Simulationsanalysten und Rechenressourcen können sich auf kritischere und komplexere Designherausforderungen konzentrieren.
Die Komplexität und Kosten von Designänderungen können durch die frühzeitige Einführung von Simulationen im Designprozess minimiert werden.
Durch die Partnerschaft von PTC mit dem Simulationsführer Ansys sind marktführende Simulations-Tools direkt in der Creo-Konstruktionsumgebung verfügbar. Diese Partnerschaft ermöglicht lineare, nichtlineare und transiente Strukturanalysen sowie Modalanalysen, CFD- und thermische Analysen. Mit diesen leistungsstarken Tools können Konstrukteure Verformungen, Temperaturverteilungen, Druckabfälle, die Kühlung elektronischer Bauteile, Belastungen, Spannungen, Resonanzfrequenzen und vieles mehr schnell und genau vorhersagen.
Der Wandel ist mehr als nur eine technologische Veränderung: Er führt zu einer intensiveren Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Analysten. Diese Zusammenarbeit sorgt für mehr Produktwissen, da Konstrukteure generatives Design und Echtzeit-Konstruktionshilfen nutzen können und Analysten sich auf komplexere Validierungsstudien konzentrieren können.
Integrierte Fertigung
Letztendlich müssen die Produktentwürfe produziert werden, und ein unzusammenhängender Prozess vom Entwurf bis zur Fertigung führt zu Fehlern, Ineffizienzen und höheren Produktionskosten. In der Vergangenheit war CAD nur für den Entwurf gedacht und von den Fertigungsabläufen getrennt. Konstruktionsdateien wurden exportiert, importiert und übersetzt, was zu einem unterbrochenen Digital Thread führte, der Konstruktionsänderungen und die Wiederverwendung erschwerte. Heutige CAD-Systeme sind weitaus leistungsfähiger und besser in Fertigungssysteme integriert. Hersteller nutzen diese neuen CAD-Systeme, um durch den Einsatz integrierter Fertigungswerkzeuge enorme Vorteile zu erzielen. Creo von PTC bietet eine beeindruckende Bandbreite an Werkzeugen für die subtraktive und additive Fertigung sowie neue, branchenführende Funktionen für die Verbundwerkstofffertigung.
Subtraktiv
Creo unterstützt eine Vielzahl von Bearbeitungsprozessen, darunter Fräsen, Drehen, Drahterodieren (EDM) und Blechbearbeitung, die alle direkt in der Creo-Konstruktionsumgebung ausgeführt werden können. Creo bietet sogar Funktionen für die Werkzeugkonstruktion.
Additiv
PTC bietet eine beeindruckende Palette an Tools für die additive Fertigung direkt in Creo. Konstrukteure können ganz einfach Gitterstrukturen, Metalldruck, Stützstrukturen und Drucknestungsaktivitäten direkt in Verbindung mit ihren nativen Produktkonstruktionen untersuchen.
Verbundwerkstoffe
Konstrukteure können branchenführende Creo-Verbundwerkstoff-Tools verwenden, um Fertigungspläne für hochleistungsfähige Verbundwerkstoffprodukte zu entwerfen, zu analysieren und zu erstellen.
Da die Fertigungsprozesse tief in die Creo-Konstruktionsumgebung integriert sind, lassen sich Produktionspläne einfacher umsetzen und Konstruktionsänderungen schnell an die Produktionspartner weitergeben. Dies verkürzt die Markteinführungszeit und minimiert die Entwicklungskosten.
Fazit
PTC ist fest davon überzeugt, dass Hersteller, die diese vier CAD-Funktionen im Jahr 2025 und darüber hinaus nutzen, einen Wettbewerbsvorteil in Bezug auf Qualität, Kosten und Markteinführungszeit haben werden. Sind Ihre Konstruktionsprozesse im Wesentlichen unverändert gegenüber denen vor zehn Jahren? Erfüllt Ihr CAD-System gerade so Ihre Anforderungen – oder schlimmer noch – behindert es Sie? Oder hilft es Ihnen dabei, Ihre Geschäftsziele zu erreichen? Sehen Sie sich Creo von PTC genauer an und entdecken Sie, wie es Ihr Konstruktionsteam unterstützen, Ihren Produktentwicklungsprozess neu beleben und Ihnen zu einem Wettbewerbsvorteil verhelfen kann.