Der große Unbekannte

Sie kennen CADCEUS nicht? Da sind Sie zwar nicht allein, angesichts der Marktbedeutung und der Wachstumsraten ist es aber höchste Zeit, sich genauer mit dem System zu beschäftigen. Denn in der anerkannten Studie von Daratech Inc., Boston, ist CADCEUS die Nummer 8 bei den weltweiten MCAD-Umsätzen und erreichte mit einer Steigerungsrate von rund 20% bei den Softwarelizenzverkäufen im Jahr 2000 das größte Wachstum unter den weltweit zehn größten MCAD-Herstellern. Die integrierte 3D-CAD/CAM/CAE-Lösung wird für die gesamte Prozesskette der industriellen Produktentwicklung eingesetzt – vom Design und Styling über Konstruktion und Berechnung/Simulation bis hin zur NC-Fertigung – und hat einige, für Werkzeug- und Formenbauer überaus interessante Features aufzuweisen.

CADCEUS von Nihon Unisys Ltd wird heute von 600 Kunden mit über 12000 Arbeitsplätzen eingesetzt. Die Software beinhaltet das Know-how und die Erfahrung aus über 30 Jahren gemeinsamer Entwicklungsarbeit in Projekten mit Fuji Heavy Industry, Honda Engineering, Nissan,
Toyota, Yamaha und anderen Global Players. Die bei Toyota eingesetzte CAx-Software heißt zwar TOGO – dahinter verbirgt sich aber eine auf die spezifischen Anforderungen angepasste und erweiterte Version von CADCEUS, die auf rund 5000 Arbeitsplätzen genutzt wird.
 CADCEUS verfügt nicht nur über einen eigenen hybriden 3D-Geo-metriekern (Draht-/Flächen-/Volumenmodelle) mit einheitlicher Daten- struktur und Produktmodellierung, sowie parametrischen als auch nicht-parametrischen Konstruktionsverfahren. Zum System gehört auch eine integrierte CAM-Technologie für 2- bis 5-Achsen-Bearbeitung. Die Daten-struktur unterstützt Arbeitsgruppen, Collaborative Engineering und die Verwaltung großer Baugruppen. Als IT-Plattformen kommen Windows NT 4.0 und Windows 2000 mit OpenGL-Graphikkarten zum Einsatz.
 Durch leistungsfähige neutrale und direkte Schnittstellen zu führenden CAD-Systemen (STEP, IGES, CATIA, I-DEAS, Pro/Engineer, Unigraphics, Solid Works) gewährleistet CADCEUS die problemlose
Weiterverarbeitung der Daten. Beim Import „defekter“ Geometrien
können „Reparaturwerkzeuge“ eingesetzt werden. Zusätzlich zu
CADCEUS sind vier Anwendungssysteme erhältlich, die auf CADCEUS aufbauen: „Mold Design Package“ (ein parametrisches 3D-Anwendungssystem für die Konstruktion und Herstellung von Spritzgießwerkzeugen), „DieFace Design Package“ (ein parametrisches 3D-Anwendungssystem für die fertigungsgerechte Konstruktion von Blechtiefziehteilen), „PressDesign Package“ (ein parametrisches 3D-Anwendungssystem für die Konstruktion und Herstellung von Blech-Tiefziehwerkzeugen), „FMCAM-Package“ (eine integrierte CAD/CAM-Lösung für die Konstruktion und NC-Bearbeitung von „lost form“-Gießmodellen). Für die Simulation von Füll- und Abkühlungsprozessen beim Spritzgießen von Magnesiumbauteilen (Thixo-molding) ist mit METAL FILL ein schneller CAE-Solver im Programm.
 Dass CADCEUS ein Herz für Werkzeug- und Formenbauer hat, zeigten die auf der EMO in Hannover präsentierten Neuentwicklungen wie C/FMCAM. Dieses neue Anwendungsmodul leitet die 3D-CAD-Geometrie für ein Gießmodell („verlorene Form“) aus vorhandenen 3D-Flächen- oder Volumendaten ab und bereitet sie prozesstypisch auf. Das Gießmodell steht danach als 3D-Volumenmodell für die nachgeschaltete automatische Erstellung der 3D-NC-Daten des Gießmodells zur Verfügung.
 Kurz zum Hintergrund: Tiefziehwerkzeuge für Karosserieblechteile sind meist sehr komplexe Baugruppen. Die Bauteile sind nahezu ausschließlich Gussteile und Formstücke, die nach dem Prinzip der „verlorenen Form“ im Sand-gussverfahren hergestellt werden. Die für den Sandguss notwendigen 3D-Gießmodelle stellen die für den Gießvorgang vereinfachte 3D-Geomet-rie des Werkzeugs dar. 3D-Gießmodelle werden zumeist noch immer in aufwändiger Handarbeit von Spezialisten oder meist nur rudimentär mit allgemeinen CAD/CAM-Modulen erstellt.
 Die Herstellung von Tiefziehwerkzeugen stellt aber einen wichtigen Zeitfaktor in der Gesamtprozesskette einer Fahrzeugkarosserie dar. Die zeitaufwändige Handarbeit bei der Erstellung von 3D-Gießmodellen soll daher durch prozesstypische, automatische Verfahren ersetzt werden, bei der die schon vorhandene 3D-Werkzeuggeometrie für die direkte NC-Bearbeitung von 3D-Gießmodellen genutzt wird.
 C/FMCAM ist ein Anwendungsmodul des CAD/CAM-Systems CADCEUS, mit dem 3D-Gieß-modelle konstruiert und durch eine prozess-typische 3D-NC-Bearbeitung weitgehend automatisch produziert werden können. C/FMCAM wurde in Zusammenarbeit mit einem japanischen Automobilhersteller entwickelt. Das Programm nutzt schon vorhandene 3D-Werkzeugdaten und unterstützt verschiedenste Teilprozesse wie den Import von 3D-CAD-Daten (Flächen- oder Volumendaten) aus anderen CAD-Systemen mit Standard- oder Direktschnittstellen und Umsetzung in ein CADCEUS-Volumenmodell, aber auch die automatische „Reparatur“ qualitativ minderwertiger, importierter CAD-Daten sowie die automatische Behandlung von Bearbeitungsflächen anhand von vorgegebenen Attributen. Die Software beherrscht nach Aussage von Nihon Unisys zudem die Anpassung der Gießmodellgeometrie für die nachfolgende 3D-NC-Bearbeitung, zum Beispiel durch die Berücksichtigung von Hinterschnitten. Zudem unterstützt das Programm die Auswahl passender Trennebenen durch „Echtzeitzeitschnittbildung“ („slicing“) sowie die automatische Erzeugung von 3D-
NC-Programmen und Ausgabe als CL-Data-File mit besonderer Berücksichtung von Bearbeitungstechnologien für weiche Werkstoffe („lost form“).

Erste deutsche Anwender voll zufrieden
Seit rund einem Jahr setzt die MOLDCON CAD/CAM Konstruktionsgesellschaft mbH in Lüdenscheid zwei CADCEUS-Arbeitsplätze ein, die eine durchgängige 3D-Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen ermöglichen. Ronald Roskoden und Helmut Wesemann, Inhaber
von MOLDCON, begründen die Auswahl des 3D-CAD/CAM-Systems CADCEUS so: „Entscheidend waren das gute Preis-/Leistungs-Verhältnis von CADCEUS sowie die nahezu unbeschränkt auf kunststofftechnische Anforderungen ausgerichteten Systemfunktionen.“
 Weiterer Grund für die Investition in ein neues CAD-System: MOLDCON hat immer wieder Probleme durch die eher unzureichende Qualität der von den Kunden bereitgestellten 2D- und 3D-Artikeldaten. Die 3D-Konstruktionsqualität ist häufig nicht ausreichend, da die Artikelkonstruktion bei den Auftraggebern meist unter einem enormen Zeitdruck erfolgt und wichtige Konstruktionsdetails vernachlässigt werden. Hinzu kommt, dass Kenntnisse kunststofftechnischer Konstruktionsprinzipien vor allem bei jüngeren Konstrukteuren häufig fehlen. Dies verursacht umfassende Nach-
konstruktionen, zum Beispiel das Hinzufügen von Formschrägen, die Beseitigung von Hinter-schnitten und fertigungstechnisch ungünstigen Materialanhäufungen sowie Wandstärken. CADCEUS erlaubt durch die hybride Modelliertechnik solche Nachkonstruktionen elegant zu erledigen. Der Import von Geometriedaten aus Fremdsystemen stellt für CADCEUS aufgrund der leistungsfähigen Schnittstellen – zum Beispiel mit Direktschnittstellen zu CATIA oder UGS – kein Problem dar.
 Ronald Roskoden: „Die Investition in CADCEUS hat sich für uns absolut gelohnt, obwohl CADCEUS zum Zeitpunkt der Anschaffung in Deutschland weitgehend noch unbekannt war. Wir konnten drastische Verbesserungen bei der Konstruktionsqualität durch den Einsatz von CADCEUS realisieren. Die Vereinfachung der Zeichnungsableitung und die Referenz zu korrekten 3D-Daten sind dabei ausschlaggebende Faktoren“.                    gk