40+ Jahre CAD, Teil 2 Wie NX aus Konstruktion Engineering macht

Von einer Software, die einfach die Nutzung von Geometriedaten für Fertigung und Simulation möglich machen sollte, hin zu dem Engineering-Tool der Zukunft: Unser Autor ist mit den CAD-Experten George L. Rendell und Paul Brown von Siemens auf Zeitreise gegangen – mit überraschenden Erkenntnissen.

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George L. Rendell und Paul Brown, wenn Sie auf die Geschichte von NX zurückblicken, wie würden Sie die Anfänge von CAD beschreiben?

„Es ging beim CAD um die Geometriedaten für die automatische NC-Programmierung sowie für die Simulation“, erinnert George L. Rendell an den ursprünglichen Zweck von CAD.

George L. Rendell: Der Ursprung von CAD war eigentlich nicht das Design. Es war die Notwendigkeit, Geometriedaten für die automatische NC-Programmierung zu haben – bei Unigraphics – und für die Simulation anstelle des Testens von Hardware-Prototypen – bei I-DEAS. Aber in den folgenden Jahren musste die Software natürlich in der Industrie das Zeichenbrett ersetzen und ihr erlauben, effizienter zu konstruieren. Das Wichtigste, um als Anbieter erfolgreich zu sein, war die ständige Innovation unserer Software aufgrund der sich ebenfalls ständig und immer schneller ändernden Anforderungen der Anwender.

Paul Brown: Für den Betrieb von CAD war lange Zeit spezielle Hardware erforderlich. In UK musste man z.B. 500.000 Pfund für einen Computer, die Grafikumgebung und alle anderen Geräte einer CAD-Station investieren. Dann mussten wir sicherstellen, dass die Software auf den verschiedenen Unix-Workstations mit ihren unterschiedlichen Betriebssystemen lief. Heute haben wir gängige Betriebssysteme wie Windows, und nun die Cloud. Es gab also viele Faktoren, die wir bewältigen mussten, um erfolgreich zu sein.

Wie hat Ihr Unternehmen die jeweils wichtigsten Wünsche Ihrer Kunden erkannt, um sich für die richtige Innovation zur richtigen Zeit zu entscheiden?

George: Lange Zeit standen Features & Functions im Vordergrund, die auf den großen Messen gezeigt wurden. Aber hinter den Kulissen war es unser täglicher Kontakt mit den Anwendern, der uns verstehen ließ, wo und woran es fehlte. Gemeinsam mit unseren Kunden gingen wir alle wichtigen Anwendungsfälle durch und dokumentierten diese. Das wurde manuell erfasst und dokumentiert. Was für ein Unterschied zu heute, wo wir – natürlich im Rahmen dessen, was das internationale Recht uns erlaubt – die tatsächlichen Befehlseingaben der Nutzer erfassen können und genau wissen, was in einem bestimmten Fall passiert ist.

Gab es Unterschiede in der Geschwindigkeit, mit der einzelne Branchen oder Disziplinen die neue Technologie annahmen?

George: Die ersten Anwender waren eindeutig die Luft- und Raumfahrtunternehmen. Ihre komplexen Produkte und Prozesse zwangen sie früher als andere zu einem grundlegenden Wandel. Aber schon bald wurden die Automobilkonzerne für einen langen Zeitraum zu den Treibern des Wandels. Die Karosseriebereiche dort waren für uns oft die anspruchsvollsten Anwender.

„In den Anfangszeiten musste man lange horrende Summen für Spezial-Hardware investieren, um CAD zu betreiben“, erklärt Paul Brown.

Paul: Kleinere Unternehmen sind oft schneller innovativ. Sie haben eine gewisse Freiheit, zu investieren und zu innovieren, während es bei den großen Konzernen etwas länger dauert. Das Schöne für uns ist, dass wir beide Arten von Kunden und Nutzern haben, die sich immer gegenseitig befruchten.

George: Das gilt auch für die verschiedenen Branchen. Zuerst die Luft- und Raumfahrt und dann die Automobilindustrie, aber jetzt kommen Innovationen in Bezug auf die Kombination von Mechanik, Elektronik und Elektrik mehr und mehr von unseren Elektronik- und Konsumgüterkunden. Diese Art von Anwendern hat uns veranlasst, Mentor Graphics zu übernehmen und deren Software eng mit NX zu integrieren.

Was, würden Sie sagen, ist CAD heute?

George: Jedes Unternehmen denkt und entwickelt heute Produkte jeglicher Art komplett in 3D. Deshalb können wir wirklich von einem umfassenden digitalen Zwilling sprechen. Die gesamten Produkte sind heute 3D. Deshalb passt unsere integrierte Konstruktions-, Fertigungs- und Simulationssoftware NX so gut zu den Bedürfnissen der Kunden.

Definition

Was ist eigentlich 3D-CAD-Software?

Paul: Ein gutes Beispiel dafür, wie Unternehmen jeder Größe davon profitieren können, den gesamten Prozess durchgängig zu machen, ist das Unternehmen Lightway, ein sehr dynamisches Unternehmen in Niederzissen, Deutschland. Es nutzt NX für die Konstruktion komplexer Komponenten und hat sich für die additive Fertigung entschieden, um neue Produkte schneller herstellen zu können. Durch den Einsatz von NX für die generative Konstruktion und die Topologieoptimierung, die Simulation, die Gewichtsreduzierung mit Tools wie dem Gitterdesign und die anschließende Verwendung von Tools für die additive Fertigung kann das Unternehmen schnell auf Kundenanforderungen reagieren. Sie arbeiten in einer einzigen Lösung ohne Datenübertragung, um ihre Aufgaben vollständig zu erledigen. Und das gilt nicht nur für additive, sondern genauso für die spanabhebende Fertigung. Es ist alles Teil des Erbes, das wir hier zusammenführen, um die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.

George: Dieses Beispiel zeigt auch den typischen Weg, wie neue Technologien und neue Arten der Prozessintegration ihren Weg in die Industrie finden. Sie müssen sich zunächst in enger Zusammenarbeit mit einem Kunden als best practice erweisen. Wenn so eine Geschichte dann veröffentlicht wird, werden andere Teile der Branche aufmerksam und übernehmen diese Innovationen und Denkweisen in ihre eigenen Entwicklungsprozesse.

Es gibt mittlerweile so viele Software-Tools in NX, dass es schwer ist, den Überblick zu behalten. Aber ich habe dieses blau-grüne Rad gesehen, das sie in klare Kategorien einteilt. Können Sie das den Lesern erklären?

George: Das Rad zeigt, wie umfassend der digitale Zwilling sein kann, der mit NX erstellt wird. Es gibt die Disziplinen des Maschinenbaus und der Elektrotechnik sowie den Fertigungsteil der Wertschöpfungskette. An der unteren Seite des Rads finden Sie die branchenspezifischen Prozesse als die Grundlage, auf der Sie die gesamte Funktionalität von NX nutzen können.

Da das System so viel Potenzial bietet, haben wir die Konfiguration für unsere Kunden vor allem durch zwei Schritte erleichtert. Zum einen werden bestimmte Funktionspakete vorkonfiguriert, die wir jetzt NX Mach nennen und die von NX Mach 1 bis NX Mach 3 reichen. Wir haben Pakete für eine ganze Reihe von Branchen mit unterschiedlichen Prozessen und Bedürfnissen.

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Der zweite Schritt bestand darin, Token-Lizenzen anzubieten. Unabhängig davon, welche Konfiguration bei einem Kundenunternehmen installiert ist oder über die Cloud genutzt wird, lassen sich Token-Lizenzen hinzufügen. Der Kunde kann 50 Token oder 100 Token auf Jahresbasis kaufen und innerhalb dieses Pakets jederzeit auch eine Funktion oder ein spezielles Tool auswählen, das nicht Teil seines Mach-Bundles ist. Im Moment haben wir mehr als 70 Designprodukte im Token-Pool. In den nächsten Monaten und Jahren wird ihre Zahl noch deutlich wachsen.

Tools für die Produktentstehung, Teil 3

Simulation revolutioniert die Produktentwicklung

Was denken Sie, wird der Begriff CAD in fünf oder zehn Jahren bedeuten?

George: Begriffe wie CAD und CAM und sogar PLM werden nicht mehr diese Rolle spielen. Denken Sie an Lightway. Es ist weder mit dem Design, noch mit Simulation und auch nicht mit automatisierter, additiver Fertigung getan. Man braucht alle Tools, und nicht nur die Tools eines Anbieters. Daher ist es auch sehr wichtig, eine offene Plattform zu haben. Was CAD bedeuten wird, scheint nicht die passende Frage zu sein. Es geht um das Engineering!

Paul: Durch die Implementierung von CAD und all den anderen Softwaretools, die wir in diesen fast 50 Jahren entwickelt haben, haben sich die Industrie und ihre Prozesse völlig verändert. Und das ist es, wozu unsere ständigen Software-Innovationen weiterhin da sind: Ingenieuren zu helfen, innovativ zu sein und neue Wege zu finden, um neue Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln.

Vielen Dank, George L. Rendell und Paul Brown.

40+ Jahre CAD, Teil 1

Was CAD für die Digitalisierung tut

* Ulrich Sendler ist freier Journalist in München und betreibt u.a. ein unabhängiges Nachrichten-Portal zur Industrie-Digitalisierung (industrie-digitalisierung.com), für das auch dieses Interview entstanden ist.

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