Model-Based Definition
Die Basistechnologie für die Transformation zur digitalen Fertigung mit Siemens NX.
neoapps | Themen
Seit vielen Jahren sind technische Zeichnungen in der Konstruktion und Entwicklung fest etabliert. Auf ihnen wird das Einzelteil oder die Baugruppe für die Fertigung, die Messtechnik oder den Zusammenbau spezifiziert. Auch die Beauftragung externer Lieferanten erfolgt zumeist über den Austausch von technischen Zeichnungen im 2D-Format. Das zentrale Problem, welches sich dabei ergibt, liegt auf der Hand: Es entstehen zahlreiche Medienbrüche entlang des gesamten Entwicklungsprozesses. Diese Medienbrüche führen zum Einen zu zahlreichen Fehlerquellen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Zum Anderen führen manuelle Mehraufwände zu langen Durchlauf- und Produktentwicklungszeiten. Genau hier knüpft das Konzept von Model-Based Definition an.
Was ist Model-Based Definition?
Model-Based Definition ist ein Konstruktionsansatz bzw. ein Engineering-Konzept, welches das 3D Modell in den Mittelpunkt der Betrachtung stellt. Das gesamte Produkt ist für die Folgeprozesse direkt im 3D-Modell definiert.
Beispiel:
Das 3D-Modell wird dadurch zur „Single-Source-of-Truth“ und somit zur zentralen Basis für den gesamten Produktentstehungsprozess. Alle Folgeprozesse bauen auf ein und dem selben Modell auf. Mehrdeutigkeiten werden dadurch vermieden. Auch die Kommunikation bzw. der Datenaustausch mit den Lieferanten erfolgt idealerweise über ein 3D-Modell im universell lesbaren Neutralformt wie beispielsweise JT. Die technische Zeichnung wird dadurch obsolet und die zeichnungslose Fertigung zur Realität.
Die Vorteile von Model-Based Definition
Entwicklungzeit sparen
MBD spart viel Zeit entlang der gesamten Prozesskette. Dadurch bringen Sie neue und innovative Produkte schneller auf den Markt.
Fehler reduzieren
MBD reduziert die Notwendigkeit für manuelle Nacharbeit in den einzelnen Abteilungen. Dadurch reduzieren Sie Fehlerquellen auf ein Minimum.
Hohe Automatisierung
Mit MBD wird wird das 3D-Modell maschinenlesbar aufbereitet. Dadurch lassen sich Folgeprozesse ohne Medienbrüche automatisieren.
Model-Based Definition verkürzt nicht nur die Produktentwicklungszeit, sondern verbessert auch qualitativ die gesamte Prozesskette von der Konstruktion, über die Fertigung bis hin zur Qualitätssicherung.
David Manita
neoapps, MBD-Consultant
Welche MBD-Feature gibt es in Siemens NX?
NX PMI
Die Basistechnologie für Siemens NX
NX PMI steht für Product Manufacturing Information und ist die Basistechnologie für Model-Based Definition in Siemens NX. Mit NX PMI spezifizieren Sie ein Einzelteil oder eine Baugruppe direkt im 3D-Modell. Dies betrifft unter anderem die geometrische Auslegung, die Oberflächenbeschaffenheit oder Form und Lage einzelner Formelemente im Model. Über assoziative Objekte sind dabei Flächen und Kanten des Modells fest mit den PMI verbunden. Damit wird der Grundstein für die Automatisierung der unterschiedlichen Folgeprozesse wie CAM oder CMM gelegt.
NX PMI Vergleich
Unterschiede in NX schnell erkennen
Mit dem PMI-Vergleich für Siemens NX lassen sich Revisionsstände zweier Modelle im gemanagten Modus schnell miteinander Vergleichen. Dabei werden die Änderungen direkt in NX dargestellt. Die Änderungen beziehen sich dabei sowohl auf Geometrie, als auch auf PMI. Auch zusätzliche PMI-Objekteigenschaften wie die Messmethode oder die Eigenschaften von GD&T können als Änderung dargestellt werden. Alle Änderungen werden direkt im NX visuell dargestellt und im HD3D-Navigator tabellarisch aufgelistet. Mit dem PMI-Vergleich reduzieren Sie die Überprüfungszeit von PMI und Modellansichten erheblich.
NX PMI Advisor
Automatisierte Validierung von PMI
Mithilfe des NX PMI Advisors validieren Sie Ihre PMI im 3D-Modell auf Knopfdruck. Damit überprüfen Sie die PMI auf Einhaltung der Branchen-. bzw. Unternehmensspezifischen Konstruktionsrichtlinien und sorgen so für mehr Standardisierung Ihrer Modelle. Der PMI Advisor ist fexibel konfigurierbar, um kundenspezifische Anforderungen zu reflektieren. So sind unter anderem die Fehlermeldungen sowie die Fehlerlevel individuell gestaltbar. Mit dem PMI Advisor überführen Sie das Know-How hochqualifizierter GD&T-Experten in ein allgemein zugängliches Regelwerk in der Konstruktion.
NX Logik Editor
Ein flexibles Regelwerk für PMI
Mithilfe des NX Logik Editors erzeugen Sie PMI auf Knopfdruck anhand benutzerdefinierter Regeln. Auf diese Weise beschleunigen Sie das Arbeiten mit PMI in Siemens NX und realisieren so weitere Produktivitätsgewinne in der Aufbereitung des 3D-Modells. Der Logikeditor stellt dabei eine interaktive Diagrammschnittstelle dar, welche ohne Programmierkenntnisse bedient werden kann. Die Anwendung des Regelwerks führt dabei zu einer Standardisierung der Konstruktion. Die Einhaltung MBD-spezifischer Konstruktionsrichtlinien lässt sich somit sehr einfach realisieren. Alle Regeln werden in der NX Reuse-Library verwaltet.
Unterschied zwischen MBD und MBE
MBD steht für Model-Based Definition und beschreibt die Praxis ein Produkt vollständig in einem 3D-Modell zu erfassen und zu definieren. Dies umfasst die Geometrie, die PMI als auch die Metadaten.
MBE steht für Model-Based Enterprise und beschreibt den Prozess der Wiederverwendung des vollständig spezifizierten 3D-Modells in den Folgeprozessen der nachgelagerten Abteilungen.
Implementierung von MBD
Mit der Einführung bzw. Implementierung von MBD geht für die meisten Unternehmen ein grundlegender Wandel der Entwicklungsprozesse einher. Aus diesem Grund ist die sorgfältige Vorbereitung eines MBD-Projektes von herausragender Bedeutung. Folgende Schritte sind unter anderem zu berücksichtigen:
- Interdisziplinäres Projektmanagement: Die Umstellung von einem klassischen Ansatz auf Model-Based Definition betrifft nicht nur die Konstruktion. Vielmehr wird die gesamte Prozesskette der Produktentstehung einer fundamentalen Veränderung unterzogen. Model-Based Definition ist multidisziplinär und betrifft somit alle Abteilungen. Selbst die Zuliefererkette ist im Idealfall einzubinden. Aus diesem Grund ist die Bereitschaft zur Veränderung von allen Beteiligten sowie ein interdisziplinäres Projektmanagement essenziell für die erfolgreiche Implementierung von Model-Based Definition im Unternehmen.
- Vom Ende her denken: Mode-Based Definition erfüllt keinen Selbstzweck. Im Gegenteil: Metadaten in den 3D-Modellen dienen lediglich als Mittel zum Zweck. Sie sind Erfüllungsgehilfen bei der Erreichung diverser Ziele in den Folgeabteilungen. Es sind also die Arbeitsweisen in den Folgeprozessen wie der Fertigung oder der Messtechnik, welche über die gültigen Standards in der modellbasierten Konstruktion bestimmen. Welche Attribute werden in NX CAM benötigt? Welche GD&T konsumiert das Messmaschinenprogramm?
- Legacy Daten: Model-Based Definition beginnt in den seltensten Fällen auf der grünen Wiese. Aus diesem Grund ist der Umgang mit Altdaten einer der wichtigsten Aspekte im Zuge eines Implementierungsprojektes.
- MBD-Schulungskonzept: Die Einführung von Model-Based Definition bedeutet ein Umdenken Ihrer Mitarbeiter entlang der gesamten Prozesskette. Technische Zeichnungen im 2D-Format verschwinden zugunsten von 3D Modellen. Damit einher geht auch eine breite Palette neuer Werkzeuge und Prozesse die umfassend geschult werden müssen. Für eine erfolgreiche Implementierung von MBD ist daher ein ordentliches Schulungskonzept unabdingbar.
MBD als Grundstein für den digitalen Zwilling
Die virtuelle Darstellung eines physischen Produkts oder Prozesses setzt MBD voraus
Der Aufbau eines digitalen Zwillings hebt Ihr gesamtes Engineering auf eine neue Stufe. Sie simulieren sowohl die Eigenschaften und das Verhalten des Endproduktes als auch den gesamten Fertigungsprozess. Und das noch bevor das Produkt bzw. der Prozess physisch in Erscheinung tritt. Model-Based Definition ist in gewisser Weise der „Enabler“ des digitalen Zwillings indem es das Produkt sowie alle Prozessinformationen vollständig im 3D Modell erfasst.
Die Rolle von Metadaten für MBD
Metadaten als Grundstein zur Automatisieren Ihre Folgeprozesse
Um 3D-Modelle in den Folgeprozessen durchgängig und ohne manuelle Mehraufwände konsumieren zu können, sind Metadaten essenziell. Folgende Metadaten sind dabei zentral:
- PMI
- Attribute
- Farben
- Namen
Mithilfe diese Metadaten gelingt Ihnen eine durchgängige Automatisierung Ihrer Folgeprozesse.
Metadaten automatisiert ins 3D-Modell bringen, geht das?
Ja. Mit den Technischen Elementen der TE Toolbox für Siemens NX
Unser MBD-Dienstleistungsangebot für Sie:
MBD Consulting
Konzeption, Analyse und Potentiale.
Wir beraten Sie umfassend zum Thema MBD. Von der Analyse, über die Konzeption bis hin zur geeigneten Toolauswahl stellen wir Ihnen unser Know-How zum Thema Model-Based Definition zur Verfügung.
MBD Schulungen
Fit für die Zukunft mit Model-Based Definition.
Wir schulen Ihre Anwender umfassend in der modellbasierten Konstruktion mit Siemens NX. Vom PMI-Einsteigerkurs bis hin zur Erstellung komplexer MBD-Regeln mit dem Siemens NX Logikeditor.
MBD Implementierung
Vom Lastenheft zum globalen Rollout.
Wir beraten Ihr Unternehmen nicht nur, sondern unterstützen Sie auch in der Organisation eines umfassenden Projektes zur Einführung der zeichnungslosen Fertigung.
Unsere MBD-Lösungen für Sie:
TE-Toolbox
MBD mit Technischen Elementen in NX.
Model-Based Definition beginnt mit einem standardisierten CAD Modell. Technische Elemente garantieren Ihnen die Einhaltung aller gültigen Richtlinien in der Konstruktion. Damit sind von Begin an alle Metainformationen im 3D Modell angelegt.
Inspection3D
Prüfplanung auf Basis von NX PMI im 3D.
Auch in der modellbasierten Konstruktion müssen Prüfmerkmale eindeutig und durchgängig gekennzeichnet werden. Inspection3D unterstützt Sie bei dieser Aufgabe und stellt darüber hinaus alle Merkmale den Folgeprozessen zur Verfügung.
CheckSuite
Produktdaten validieren für MBD.
Datenqualität ist das um und auf im Zeitalter von MBD. Die CheckSuite hilft Ihnen dabei die Qualität Ihrer CAD-Daten auf Knopfdruck zu überprüfen. Damit legen Sie den Grundstein für optimale Durchgängigkeit in den Folgeprozessen.
Fragen zum Thema MBD ?
Sprechen Sie mit unseren Experten und lassen Sie sich über die Vielzahl an Möglichkeiten informieren.
