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CAD-Software Creo 7.0: Simulation ist schneller als die Kaffeemaschine

Autor Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler |

Highlights der aktuellen Version 7.0 von Creo sind KI-Tools für das Generative Design, Erweiterungen bei der Echtzeit-Simulation und Workflows für das Mehrkörper-Design. Wir haben bei PTC nachgefragt, was das für den Konstrukteur bedeutet.

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PTC will Simulation mit Creo 7.0 zum integralen Bestandteil der täglichen Entwicklungsaufgaben machen.
PTC will Simulation mit Creo 7.0 zum integralen Bestandteil der täglichen Entwicklungsaufgaben machen.
(Bild: PTC)

PTC hat mit Creo 7.0 kürzlich die nächste Generation seiner 3D-CAD-Software auf den Markt gebracht und diese als eine der innovationsstärksten Versionen bezeichnet: Neue Tools basierend auf Künstlicher Intelligenz (KI), Erweiterungen bei der Echtzeit-Simulation und Mehrkörperdesign wurden integriert.

Creo 7.0 ist eine unserer innovationsstärksten Versionen. Mit der faszinierenden Technologie von Frustum bietet es Nutzern Zugriff auf die Möglichkeiten des generativen Designs und mit Creo Simulation Live die Ansys-unterstützte Strömungsmechanik in Echtzeit. Creo 7.0 macht neue Technologien zu einem Bestandteil der täglichen Arbeit im Produktdesign und hilft unseren Kunden, ihre digitalen Produktentwicklungsprozesse effizienter zu machen.

Brian Thompson, Divisional Vice President und General Manager für den Bereich CAD bei PTC

Konstruktionspraxis hat bei PTC nachgefragt, welche Erleichterungen Creo 7.0 für den Konstrukteur bringt.

Generatives Design basierend auf KI

Die Extension „Generative Design“ bedeutet für den Konstrukteur im Wesentlichen, dass die Gestalt der Geometrie von der KI auf Basis seiner Angaben entwickelt wird. Dabei gibt der Konstrukteur Randbedingungen, also das Entwicklungsziel mit Kräften, Einspannungen und auch Fertigungsverfahren vor; die Machine erzeugt die Geometrie als tesseliertes und auch als Flächen- beziehungsweise Volumenmodell.

Geometrie baut sich schnell auf

Hier ein Beispiel: Man stelle sich einen Halter vor, der an zwei Stellen festgehalten wird und an einer anderen Lagerstelle belastet wird. Ziel ist es, diesen Halter so leicht wie möglich als 3D-Metalldruckteil zu erstellen. Damit ist alles definiert und der Konstrukteur kann am Bildschirm beobachten, wie sich die Form entwickelt.

In früheren Generationen wurde bildhaft gesprochen Material weggeknabbert. Mit der neuen Technologie baut sich die Geometrie auf, was sehr spannend zu beobachten ist. Auch ist die Geschwindigkeit nun deutlich schneller: Es werden neben der CPU-Rechenleistung auch die GPU-Kerne der Grafikkarte dazugeschaltet, so dass es nicht mehr möglich ist sich während der Berechnung einen Kaffee zu holen.

Cloud eröffnet neue Möglichkeiten

Dadurch können leicht verschieden Szenarien durchgespielt werden: Welche Form ergibt sich bei der Vorgabe „Gussteil mit Formschrägen“ oder wie sieht Frästeil ohne Hinterschnitte aus? Wäre es nicht sinnvoll, nicht nur eine Lösung zu entwickeln, sondern gleich mehrere miteinander zu vergleichen? Das ist tatsächlich mit der Cloud-Erweiterung des Generative Design möglich.

Beispielsweise können fünf Einspannungen mit zehn Lastfällen und drei Fertigungsmethoden mit zwei Entwicklungszielen kombiniert werden. Die Creo-KI erzeugt nicht nur diese 300 möglichen Lösungen, sondern stellt diese auch grafisch gegenüber, so dass der Anwender leicht eine Auswahl aus Bauteilen treffen kann. Diese Erweiterung basiert auf der neuen Cloud-Plattform Atlas, einer Entwicklung von Onshape, so dass keine lokale Rechenleistung benötigt wird.

Workflows für Mehrkörper-Design

Mit Creo 7.0 werden Workflows für das Mehrkörper-Design eingeführt. Mit diesen neuen Tools können Anwender viele Konstruktionsaufgaben effizienter gestalten und ihre Modelle einfacher verwalten, verstehen und modifizieren. Anlass für die Entwicklung des Mehrkörper-Designs waren die Erweiterungen für Generative Design und Additive Manufacturing.

Idee ist es, nicht das ganze Teil durch die KI entwickeln zu lassen, sondern nur einzelne Körper. Somit können verschiedene Körper eines Teils in der Optimierung ein- oder ausgeschlossen werden. Das gleiche gilt auch für die Gitterstrukturerzeugung zur 3D-Druck-Vorbereitung.

Master-Modell-Methode im Bauteil

Es eröffnen sich damit aber auch weitere neue Konstruktionsmethoden. Neben der Top-Down-Methode mit Skelettmodellen auf Baugruppenebene ist jetzt auch im Bauteil die Master-Modell-Methode möglich. Hierbei wird eine Mastergeometrie erstellt und in einem weiteren Schritt in einzelne Körper gesplittet. Diese können dann wieder in weitere Einzelteile überführt werden. Das funktioniert voll assoziativ, so dass das ursprüngliche Mastermodell die Geometrie ändert.

Einsatz des Mehrkörper-Designs

Auch können importierte Bauteile in mehrere Körper aufgeschnitten werden und z.B. mit dem „Flexiblen Modellieren“ weiter verändert und angepasst werden. Umspritzte Bauteile, Blechbiegeteile mit Einlegeteilen sind fast schon normale Anwendungsfälle für das Mehrkörper-Design. Nachfolgende Prozesse wie beispielsweise Zeichnungen, Stückliste oder Datenverwaltung mit Windchill sind auf das neue Modell der Mehrkörper bereits angepasst.

Echtzeit-Simulation

In Erweiterung der bestehenden strategischen Allianz von PTC mit Ansys bietet Creo 7.0 mit Creo Simulation Live nun auch numerische Strömungsmechanik (CFD). Sie ermöglicht Simulationen in Echtzeit, die eine verlässliche Arbeitsgrundlage für Entwickler schaffen und mit deren Hilfe diese schneller zum Ziel kommen.

Weitere Verbesserungen in Creo 7.0

Additive Fertigung: Creo 7.0 bietet verbesserte Unterstützung für stochastische und benutzerdefinierte Gitter. Damit werden Konstrukteure bei der Erstellung von Gitterstrukturen flexibler.

Zentrale Produktverbesserungen: Creo 7.0 kommt mit zusätzlichen Produktivitätsverbesserungen für alle Benutzer, einschließlich erweiterter Entformungsschrägen, Verbesserungen beim 2D-Spiegeln sowie der Benutzeroberfläche des Sketchers.

Creo in der Cloud wird kommen

Die Einführung von Creo 7.0 folgt auf PTCs kürzliche Akquisition von Onshape, dem Entwickler der gleichnamigen browserbasierten Produktentwicklungsplattform. Dabei wirkt sich die Akquisition, die Ende 2019 verkündet wurde, bereits aus:

  • Zum einen arbeiten die PTC Labs bereits an „Creo in the Cloud“.
  • Zum anderen verwenden jetzt schon Teile von Creo die SaaS-Architektur von Onshape.

Bei Onshape wird jede einzelne Operation in einzelne Geometrie-Services aufgeteilt - eine Baugruppe mit hundert Komponeten besteht auch aus hundert Geometrie-Solvern. Dies bringt theoretisch eine unendliche Skalierbarkeit mit sich. Diese Cloud-Plattform trägt den Namen „Atlas“. Das erste Creo-Produkt ist die beschriebene Cloud-Erweiterung für Generative Design.

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