Konstruktion

Virtuell und interaktiv in die Zukunft der Entwicklung

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Auf dem Weg zur passenden Hardware

Die zunehmende Verbreitung der Personal Computer Ende der 80er Jahre war schließlich ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur heutigen Soft- und Hardware, denn damit sank auch der Preis. In der Folge verschwanden die Großcomputer-Hersteller mit ihrer CAD/CAM-Software vom Markt oder lösten sich von ihrer proprietären Hardware und wandelten sich zu den Software-Herstellern, die man heute kennt. Computervision beispielsweise, in den 80er Jahren einer der bedeutendsten CAD-Programmhersteller, wurde 1997 von PTC übernommen. Die Adaption von Windows NT als Engineering-Desktop-Plattform in den späten 90er Jahren war ein weiterer wichtiger Schritt in der Entwicklung, denn „CAD konnte somit auf deutlich erschwinglicheren PCs laufen, was ebenso zu einer Neuausrichtung der Usability bei den Anbietern führte“, so Mike Campbell.

Software vor Hardware

Aus dem Blickwinkel der Hardware allerdings merkte man Anfang der 90er Jahre sehr schnell, dass ein herkömmlicher PC die Ansprüche eines Konstrukteurs-Arbeitsplatzes nicht komplett erfüllen konnte. „Grafikkarten, Festplatten, Arbeitsspeicher und die 16- oder 32-Bit-Betriebssysteme konnten den angestammten 32- und 64-Bit-Systemen nicht das Wasser reichen. Die PC-Hardware hinkte der PC-Software generell ständig hinterher“, erinnert sich Jürgen Stadtmüller. Intel und AMD entwickelten zwar fleißig neue und schnellere Prozessoren, den wirklichen Durchbruch brachten aber erst die Pentium- und dann die Dual-Core-Pentium-Prozessoren. Jürgen Stadtmüller: „Das ermöglichte es Dell, 1997 eine richtige Workstation auf den Markt zu bringen, die auch alle Funktionen der verschiedenen CAD-, CAM- und CAE-Programme nutzen konnte. Sie war robust genug, um auch über mehrere Jahre hinweg ohne Unterbrechung zu arbeiten, und bot alle Komponenten der Großrechner-Umgebungen nun auch im PC-Umfeld.“

Von der Bildanzeige zum Grafikprozessor

Für Klaus Herbert, Workstation Area Category Manager Germany bei Hewlett-Packard, war der stetige Anstieg in der Rechenleistung von System-Prozessoren und die anhaltende Parallelisierung durch die Integration multipler Rechenkerne ein Meilenstein in der Entwicklung der Hardware. „So wurde die Verlagerung von immer mehr Arbeitsschritten wie Simulation, Konstruktion und Test auf leistungsfähige Workstations möglich.“ Die steigende Leistung und Kapazität von Arbeitsspeicher und Speicher-Laufwerken habe die Bearbeitung umfangreicherer Projekte auf Computer-Systemen ermöglicht. „Grafik-Subsysteme entwickelten sich von reinen Bildanzeige-Komponenten zu leistungsfähigen Grafikprozessoren, welche sowohl die exakte Darstellung von 2D-Konstruktionszeichnungen als auch die fotorealistische Darstellung von 3D-Modellen erlauben“, so Klaus Herbert.

Von Unix zum PC

Detlev Reichender fasst die Meilensteine aus seiner Sicht kurz und bündig zusammen: „Mehrere technologische Durchbrüche und massive Umwälzungen markierten die Meilensteine in den letzten 25 Jahren auf dem Weg zur heutigen CAD-Software: von Host-basierenden proprietären Systemen zur Workstation, von Unix zum Windows PC. Die CAD-Technologie definierte sich über Meilensteine wie 2D auf einem PC über dreidimensionale parametrische Modellierung für Jedermann hin zur Optimierung mit integrierter Simulation und Visualisierung, oft auch Digital Prototyping genannt.“

Meilenstein 3D-CAD-Modelle

Mit Digital Prototyping soll die Entwicklungszeit von neuen Produkten verkürzt, die Kosten der Entwicklung gesenkt und die Qualität der Produkte verbessert werden. Der Grundgedanke ist, die zur Funktionsprüfung von Neuentwicklungen notwendigen Prototypen oder Versuchsmuster weniger als körperliche Prototypen zu testen, sondern sie vielmehr als „virtuelle“ oder „digitale“ Prototypen zu prüfen. Die Basis für das Digital Prototyping und alle weiteren digitalen Verfahren wie Digital Mock Up stellen 3D-CAD-Modelle dar, deren Aufkommen Anfang der 90er Jahre für Andreas Barth einen wichtigen Meilenstein darstellt. Schon kurze Zeit später, so erinnert sich Barth, wurden die ersten digitalen Prototypen zum Beispiel in Crashtest an die Wand gefahren, ohne dass dabei real etwas zu Bruch ging.

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