Anfangs wurde mittels CAD die Verwendung eines Computers als Hilfsmittel beim technischen Zeichnen bezeichnet. Heute sind professionelle CAD-Anwendungen komplexe Expertensysteme für den Entwurf und die Konstruktion technischer Lösungen. Durch den effizienten Einsatz von CAD-Systemen können die industriellen Prozesse effizienter, kostengünstiger und sicherer gestaltet werden und sind heutzutage unverzichtbare Werkzeuge für Ingenieure, Konstrukteure und Technische Zeichner.
Im Zuge zunehmender Globalisierung mit dem steigenden Preisdruck und den sich weiter beschleunigenden technischen Fortschritt, wächst zunehmend der CAD-Markt und erweitert sich in neue Richtungen. Der Softwaremarkt unterliegt somit einem ständigen Wandel, so gibt es mittlerweile unter den sich am Markt fest etablierten Anbietern von CAD-Programmen eine wachsende Zahl von kostenfreien CAD-Lösungen auf dem Markt.
In dieser Abschlussarbeit werden, durch eine umfassende Marktanalyse mit-tels Internet- und Literaturrecherche, möglichst alle aktuell gängigen Softwaresysteme, die im deutschsprachigen Raum für den Bereich des Maschinenbaus angeboten werden, erfasst und aufgezeigt. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die am Markt frei verfügbaren Produkte gesetzt sowie eine gezielte Auswahl der Applikation zu Testzwecken getroffen, welche anschließend auf die aktuell grundlegenden Mindestanforderungen untersucht und bewertet wird.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Zielsetzung der Arbeit
1.3 Aufbau und Vorgehen bei der Bearbeitung
2 Grundlagen und Technik
2.1 Anfänge der CAD-Technik
2.2 Konstruieren mit CAD
2.3 CAD in der Produktentwicklung und Fertigung
3 Marktanalyse
3.1 Darstellung der CAD-Produkte
3.2 Auswertung der Ergebnisse und Auswahl
3.3 Zusammenfassung der Ergebnisse
4 Untersuchung der kostenfreien Software
4.1 Allgemeine Softwarebeschreibung
4.2 Beschreibung der Konstruktionsaufgabe
4.3 Konstruktionsphase und Vergleich
5 Zusammenfassung und Ausblick
Anhang A: 2D-Zeichnungsableitungen
A.1 Grundplatte
A.2 Befestigungsbügel
A.3 Motorblock
A.4 Zylinderkopfdichtung
A.5 Zylinderkopf
A.6 Schwungscheibe
A.7 Kurbelwelle
A.8 Kurbel
A.9 Kurbelzapfen
A.10 Pleuel
A.11 Kolben
A.12 Zusammenbau (Screenshot)
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, eine umfassende Marktanalyse aktueller 3D-CAD-Tools für den Maschinenbau durchzuführen und die Eignung kostenfreier Softwarelösungen für professionelle Anforderungen zu bewerten. Hierbei soll insbesondere FreeCAD anhand eines praktischen Konstruktionsbeispiels erprobt und mit etablierten kommerziellen Systemen wie Autodesk Inventor verglichen werden.
- Marktanalyse relevanter 3D-CAD-Software im deutschsprachigen Raum
- Evaluierung von Lizenzmodellen und Einsatzmöglichkeiten
- Praxisorientierte Untersuchung der Software FreeCAD
- Ableitung von Mindestanforderungen an CAD-Systeme aus industrieller Sicht
- Gegenüberstellung von FreeCAD und kommerziellen High-End-Lösungen
Auszug aus dem Buch
4.1 Allgemeine Softwarebeschreibung
FreeCAD basiert auf dem OpenCasCade-Kernel und ist ein OpenSource-Projekt, in dem jeder Freiwillige bei der Weiterentwicklung der Software mitwirken kann. FreeCAD ist geeignet zum Erstellen von zusammenhängenden und überschaubaren 3D-Objekten. Das Programm verfügt über einen integrierten Python-Interpreter. Mit der Programmiersprache ist es möglich, Python-Codes zu schreiben und so die Teile von und in FreeCad zu manipulieren. Der Programmierer kann sich somit ein eigenes Werkzeug schaffen, um beliebige Geometrien zu erzeugen.
FreeCad verfügt über verschiedene Arbeitsbereiche, die sich aktuell zum Teil noch in der Entwicklungsphase befinden. Diese Arbeitsbereiche werden im Folgenden vorgestellt [19]:
Der Arbeitsbereich PartDesign ist ein Modellierungswerkzeug für die Erstellung von komplexen festen 3D-Körpern aus Skizzen sowie die Bearbeitung von Körpern mittels Skizzen.
Der Arbeitsbereich Entwurf (Draft) ist für die Arbeit um ebene Zeichnungselemente in 2D zu konstruieren mit ebenen Konstruktionselementen wie Linien, Kreisen, Text, Maßketten und Schraffuren. Zurzeit können Dateiformate importiert und exportiert werden wie z.B. DXF-Dateien von Autodesk, SVG-Dateien, OCA/GCAD-Dateien sowie Import von DAT-Dateien.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel motiviert die Themenwahl, definiert die Zielsetzung der Bachelorarbeit und erläutert das methodische Vorgehen sowie den strukturellen Aufbau der Ausarbeitung.
2 Grundlagen und Technik: Hier werden die historische Entwicklung der CAD-Technik, grundlegende Modellierungsprinzipien und die Einbindung von CAD in die moderne Produktentwicklung innerhalb der CAx-Prozesskette beschrieben.
3 Marktanalyse: Dieses Kapitel bietet eine Übersicht über gängige CAD-Softwareprodukte im deutschsprachigen Maschinenbau, analysiert deren Funktionsumfang und bewertet die verschiedenen Lizenzierungsmodelle der Anbieter.
4 Untersuchung der kostenfreien Software: Der Fokus liegt auf der praktischen Erprobung von FreeCAD anhand eines Druckluftkolbenmotors, wobei die Ergebnisse anhand definierter Mindestanforderungen mit einem kommerziellen Referenzprodukt verglichen werden.
5 Zusammenfassung und Ausblick: Das Fazit fasst die Eignung von FreeCAD für verschiedene Anwendergruppen zusammen und gibt eine Einschätzung über die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit der Software im Vergleich zu kommerziellen Systemen.
Schlüsselwörter
CAD-Systeme, 3D-Modellierung, Marktanalyse, Maschinenbau, Software-Bewertung, Konstruktion, FreeCAD, Autodesk Inventor, Parametrische Modellierung, CAx-Prozesskette, 2D-Zeichnungsableitung, Open Source, Produktentwicklung, Fertigungstechnik, Stücklistengenerierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht den aktuellen Markt für CAD-Software im Bereich des Maschinenbaus und bewertet insbesondere die Leistungsfähigkeit kostenfreier Programme gegenüber kommerziellen Systemen.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Zentral sind die theoretischen CAD-Grundlagen, die Marktanalyse bestehender Softwareprodukte, die Definition von industriellen Mindestanforderungen und die praktische Validierung mittels Konstruktionsbeispiel.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist die Identifizierung einer geeigneten, kostenfreien 3D-CAD-Alternative für den Maschinenbau und deren Evaluierung im Vergleich zu etablierten professionellen Lösungen wie Autodesk Inventor.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zur Anwendung?
Die Autorin oder der Autor verwendet eine Kombination aus Literatur- und Internetrecherche für die Marktanalyse sowie eine explorative Praxiserprobung durch die Nachkonstruktion einer mechanischen Baugruppe.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen, die Marktübersicht, die detaillierte Untersuchung der Software FreeCAD und den direkten Anforderungsvergleich zwischen FreeCAD und Inventor.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
CAD-Systeme, Marktanalyse, Maschinenbau, FreeCAD, Konstruktion, Modellierung und Software-Bewertung sind die Kernbegriffe der Untersuchung.
Warum wurde gerade FreeCAD als zu untersuchende Software ausgewählt?
FreeCAD wurde gewählt, da es kostenfrei verfügbar ist, eine zeitlich unbegrenzte Lizenz bietet und keine Anwendungsbeschränkungen aufweist, was es für private Anwender und zu Schulungszwecken attraktiv macht.
Welches mechanische Baugruppenmodell dient als Vergleichsgrundlage?
Für die praktische Untersuchung wurde ein Druckluftkolbenmotor als komplexes Übungsbeispiel herangezogen, um die Funktionalitäten der Modellierung, des Zusammenbaus und der Zeichnungsableitung zu testen.
Wie bewertet der Autor die Eignung von FreeCAD für Unternehmen?
Das Fazit lautet, dass FreeCAD aufgrund des aktuellen Entwicklungsstadiums und des hohen Leistungsdrucks in der Industrie derzeit noch keine vollständige Alternative zu kommerziellen Produkten für professionelle Unternehmen darstellt.
- Citar trabajo
- Anonym (Autor), 2015, Systematischer Vergleich von CAD-Software im Maschinenbau. Untersuchung der gängigsten Programme auf aktuelle Mindestanforderungen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/312607
