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21.06.1985 - 

CAD CAM im Wechselspiel zwischen Anwender und Berater:

Qualität und Effizienz liegen nicht im Clinch

Immer häufiger Investieren auch Anwender mit kleinem Konstruktionsvolumen in CAD / CAM-Systeme, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Horst Rathbauer, Geschäftsführer der C. C. Computer Construction, Gesellschaft für computerunterstützte Konstruktionen mbH, München, gibt Tips zur Projektgestaltung und erläutert die Aufgabenteilung zwischen User und Berater.

Ein CAE-Projekt hat im allgemeinen einen typischen Verlauf, der sich auf bekannte und erprobte Vorgehensweisen bei DV-Projekten stützt. Die Besonderheit besteht vielmehr darin, daß der Einsatz von Standardsoftware (CAD-System) unabdingbar ist. Kein vernünftiger Anwender könnte und wollte ein CAD-System selbst neu erfinden.

Standardsoftware muß jedoch so aufgebaut sein, daß sie einem möglichst breiten Anwenderkreis zugänglich ist und sich daher auf allgemein übliche Funktionen beschränken muß. Darum ist es in vielen Fällen erforderlich - außer beim Einsatz von Spezialsystemen, etwa für den elektronischen Schaltungsentwurf - den individuellen Besonderheiten des Anwenders durch sogenannte "Systemanpassung" Rechnung zu tragen.

Die Systemplanung ist im Normalfall die erste Projektphase. Sie läßt sich nochmals gliedern in

- Vorstudie

- Systemanalyse und

- Systemauswahl.

Erste Anregungen und Informationen kommen beispielsweise aus Zeitschriften oder Verbänden und führen im Unternehmen zu dem Entschluß, sich mit der Thematik auseinanderzusetzen.

Meist unausgesprochen, steht im Hintergrund die Frage: "Bringt uns das etwas?" Dabei sind zwei unterschiedliche Gesichtspunkte zu berücksichtigen:

- Kaufmännisch gesehen dominiert die Wirtschaftlichkeit,

- technisch gesehen interessieren Qualität, Fehlervermeidung und Schnelligkeit.

Die Antworten müssen erarbeitet Werden. Dafür stehen allgemein anerkannte und praktizierte Methoden zur Verfügung, die eine Abschätzung der voraussichtlichen Produktivitätssteigerung mit näherungsweiser ROI-Berechnung erlauben (Return on Investment). Nach Vorliegen dieser Ergebnisse fällt die Grundsatzentscheidung für oder gegen CAD.

Wurde eine Entscheidung "pro CAD" getroffen, so ist eine Systemanalyse unerläßlicher Bestandteil des Projektes. Im ersten Teilschritt erfolgt eine Ist- beziehungsweise Bestandsaufnahme, in der alle mit CAE zusammenhängenden Tätigkeiten nach Art und Umfang erfaßt werden.

Im zweiten Teilschritt werden die CAE-fähigen Tätigkeiten aussortiert und ein Pflichtenheft erstellt. Dieses enthält nicht nur die Aufzählung der mit CAD / CAM zu lösenden Angaben, sondern nennt auch Anforderungen an die Arbeitstechnik und teilt das gesamte Lösungsvolumen in zeitlich nacheinander zu realisierende Stufen ein.

Wenn das CAD-System nicht bereits feststeht, so ist nach Vorliegen des Pflichtenheftes eine Auswahl unter den in Frage kommenden Systemen zu treffen. Für die Qualitätsbeurteilung stehen wiederum praxiserprobte Methoden zur Verfügung. Aus den umfangreichen Untersuchungskriterien werden dabei zweckmäßigerweise und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit diejenigen betrachtet, die auf Grund des Pflichtenheftes relevant sind.

Selbstverständlich ist an dieser Stelle auch eine zweite Kostenbetrachtung möglich - genauer, als dies in der Vorstudienphase der Fall war. Hier läßt sich auch der Aufwand für die Systemanpassung besser abschätzen.

Ist die Entscheidung für den Einsatz eines bestimmten CAD-Systems auf Grund der vorhergehenden Schritte gefallen, so müssen nun alle Maßnahmen getroffen werden, um das System für den Praxiseinsatz vorzubereiten. Spätestens in dieser Phase ist es unbedingt notwendig, daß wenigstens ein Mitarbeiter des Anwenders sich hauptamtlich gemeinsam mit dem Berater dem Projekt widmet.

Zur Systemvorbereitung gehören einerseits bestimmte Programme oder Makros, die

anwenderindividuelle Besonderheiten in das System einbeziehen. Andererseits muß auch die Bedieneroberfläche (zum Beispiel Menüinhalte, -darstellung und -anordnung) ergonomisch gestaltet werden.

Besondere Sorgfalt und Überlegung sollte auch dem Thema der Zeichnungsersterfassung gewidmet werden. Da hier meist ein großes Arbeitspensum zu bewältigen ist, gewinnt die angewandte Arbeitstechnik besondere Bedeutung.

Sind alle Vorbereitungen (für eine Einsatzstufe) getroffen, so kann das System (insoweit) eingeführt werden. Sicherlich ist zu diesem Zeitpunkt die erforderliche Hardware bereitzustellen. Unerläßlich sind allerdings die Schulung der Mitarbeiter und ein gewisser Trainingsbetrieb ("Spielbetrieb") zur Erzielung von Routine. Möglicherweise läßt sich der Trainingsbetrieb sinnvoll zur Zeichnungsersterfassung nutzen, wodurch die Systemvorbereitung zeitlich und kostenmäßig entlastet werden kann.

Nach der erfolgreichen Führung muß sich das System nun in der Praxis bewähren. Die dabei entstehenden Daten sind im Computer gespeichert und stehen daher der weiterführenden maschinellen Bearbeitung zur Verfügung. Es wird also nicht ausbleiben, daß der Anwender diese neuen Möglichkeiten nutzt, um

- manuell nicht wirtschaftlich mögliche, Arbeitsschritte zu erledigen (zum Beispiel Festigkeitsberechnungen, Bruchsimulation, Kollisionsprüfungen);

- im Informationsfluß von der Konstruktion zur Fertigung weniger Datenerfassung durchführen zu müssen und damit Fehlerquellen auszuschalten;

- freiwerdende Kapazitäten bei den Mitarbeitern kreativ zur Innovation und Qualitätsverbesserung einsetzen zu können.

Ganz konkret bieten sich bei Praxisbetrieb und Integration insbesonders Verknüpfungen-zur Fertigungssteuerung (Stücklistenwesen, Fertigungsvorbereitung, Materialwirtschaft, Fertigungsplanung) und zur NC-Fertigung an. Nicht zu vergessen sind mögliche Schnittstellen zu kommerziellen Anwendungen (Angebotswesen, Kalkulation), was insbesondere dort von Interesse sein dürfte, wo solche Applikationen bereits DV-gestützt betrieben werden.

Derzeit existieren meist dreistellige aus dem Englischen stammende Kürzel, die das Thema mehr oder weniger genau umreißen:

- CAD (Computer Aided Design) wird in Deutschland meist mit "computergestützte Konstruktion" übersetzt. Das Englische ist hier jedoch genauer und meint eigentlich "computergestützter Entwurf". Unser Konstruktionsbegriff taucht in

- CAE (Computer Aided Engineering) auf. Während heute jedoch üblicherweise mit "CAD" graphische Systeme bezeichnet werden, steht "CAE" für die umfassenderen Systeme, in denen auch nichtgraphische Informationen verarbeitet werden, wie zum Beispiel konstruktive Berechnungen, Finite-Elemente-Analysen oder NC-Programme.

- CAM (Computer Aided Manufacturing) wiederum meint alle jene Anwendungen der computergestützten Fertigung(svorbereitung), deren Eingabedaten sich aus den mit "CAD" erstellten Zeichnungen gewinnen lassen, also zum Beispiel Stücklisten oder NC-Programme.

- CIM (Computer Integrated Manufacturing) ist die neueste Wortbildung, die auf eine "höhere Stufe" des "CAM" hinweisen soll.