MÜNCHEN (CW) - Den CAD-Teil des diesjährigen Treffens der DEC-Anwendervereinigung in München bestritt H. Grabowski von der Universität Karlsruhe. Er faßte die derzeitige Situation auf diesem Gebiet zusammen und wagte einen Blick in die Zukunft.
Seit es den Begriff CAD (Computer Aided Design) gibt, der den Bereich der computergestützten Konstruktion beschreibt, ist die Anzahl der mit "CA" beginnenden Begriffsbildungen beträchtlich gewachsen. So entstand beispielsweise CAP (Computer Aided Planning), CAM (Computer Aided Manufacturing), CAA (Computer Aided Assembling), CAT (Computer Aided Testing) CAR (Computer Aided Robotics) und schließlich als jüngster Begriff CIM (Computer Integrated Manufacturing). CIM umfaßt den Einsatz und Zusammenschluß von Rechnersystemen in der gesamten Produktion. Heutige, als Inseln ausgeführte Lösungen können unter bestimmten Voraussetzungen später in CIM integriert werden.
Bewegungsanalysen durch Simulation am Bildschirm
Nach Grabowski ist CAD die heute am häufigsten benutzte CA-Anwendung. Sie beginnt bei Designstudien, beispielsweise beim Karosserie-Entwurf oder auch beim Entwerfen von Zahnkronen, kommt dann zur eigentlichen Zeichnungserstellung nach verschiedenen Gesichtspunkten (Bauteilezeichnungen, Zeichnungen komplizierter, durch Freiformflächen begrenzter Teile), von Schaltplänen Ersatzteilkatalogen mit Explosionsdarstellungen bis zur Darstellung von Berechnungsergebnissen aus Funktionsanalysen.
Auch Bewegungsanalysen zur Ermittlung von Kollisionen oder der späteren Montierbarkeit gehören in diesen Bereich. Schließlich läßt sich die grafische Darstellung auch zur Vorbereitung von NC-Programmen oder zur Roboterprogrammierung heranziehen, um den Ablauf durch Simulation auf dem Bildschirm zu kontrollieren.
Die Zukunft liegt in recherinternen Modellen
Die Zukunft sieht Grabowski in rechnerinternen Modellen, bei denen das technische Produkt unabhängig von der bisherigen Darstellungsweise im Speicher eines Computers aufgebaut wird. Diese als "Modellierungssysteme" bekannt gewordenen CAD-Systeme hätten die größten Aussichten. Man unterscheidet sie nach Art der verwendeten geometrischen Elemente sowie ihrer mathematischen und räumlichen Beschreibung (Linien-, Flächen- oder Volumenmodelle) sowie nach dem verwendeten Modellierungsverfahren.
Dazu gehören beispielsweise generative Verfahren wie Verknüpfungsmodelle und Elementfamilien (Variantenprogramme) oder akkumulierende Verfahren, bei denen die Daten des Objekts von den erzeugenden Algorithmen getrennt werden Bei den generativen Verfahren hin gegen ist ein Teil der Modellinformation in den Modellalgorithmen enthalten.
Zusätzlich zu diesen geometrischen Modellen ergeben sich im Konstruktionsprozeß noch weitere, logisch voneinander abhängige Partialmodelle, die Bestandteil eines Gesamt-Produktmodells sind. Dazu gehören beispielsweise Funktionsmodelle, welche die künftige Funktion eines Produktes beschreiben, Technologiemodelle mit den Werkstoffdaten, Fertigungsmodelle etc. Diese Modelle benutzen teilweise die gleichen Daten, doch existiert bis heute kein Lösungsansatz zu ihrer Integration. Mit Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet wurde in Japan und auch hier in Deutschland begonnen.
Eines der wichtigsten Probleme auf dem Gebiet der grafischen Datenverarbeitung dürfte das Schnittstellenproblem, insbesondere bei der Software, sein. Die meisten der heute angebotenen CAD-Systeme sind nicht kompatibel, der Austausch von Modelldaten nicht möglich. Auch das genormte Grafische Kernsystem (GKS) bietet bis jetzt nur eine Minimallösung, indem es die Ein- und Ausgabefunktionen für grafische. Darstellungen festlegt.
Mehr verspricht sich Grabowski von dem zur Normung anstehenden GKS-Metafile (Bilddatenschnittstelle) und einer Geräteschnittstelle (Virtual Device Interface), die es ermöglichen soll, Ein-/Ausgabegeräte unterschiedlicher Leistung austauschen zu können, ohne dazu das grafische Programmsystem ändern zu müssen. Mit Hilfe der Bilddatenschnittstelle wird es möglich sein, auf unterschiedlichen CAD-Systemen hergestellte Zeichnungen auf verschiedenen Zeichenmaschinen ausgeben zu können.