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Werkzeug mit großer Zukunft

CAD: Digitale Planung, Konstruktion, Präsentation
Werkzeug mit großer Zukunft

CAD-Technologie: Einsatzgebiete, Programmansatz, Funktionen und Nutzeffekte (vgl. BM 10/96, S. 99 ff.: „Softwaretechnische Entscheidungskriterien für den CAD-Einsatz“, Autor: Dipl.-Ing. Rainer Glöckle)
Vor gar nicht allzu vielen Jahren konnte sich im Tischler- und Schreinerhandwerk unter dem Begriff „CAD“ längst nicht jeder etwas Konkretes vorstellen. Den Bezug zum Handwerk dieser in der Industrie längst etablierten Technologie mochte zunächst niemand so richtig herstellen. Damals noch zu Recht. Erst mit der Leistungssteigerung der CAD-Programme und gleichzeitigem Preisverfall der erforderlichen Hardware wurde die Zielgruppe Handwerk für Softwareanbieter interessant. Es entstanden leistungsstarke CAD-Systeme für Möbel- und Innenausbauer, deren Nutzeffekte sich immer mehr durchsetzen.

CAD steht für Computer Aided Design (computergestütztes Zeichnen). Die Entwicklung der ersten Systeme geht bis in die 60er Jahre zurück. Dabei standen reine Generierungsfunktionen zur Abbildung von geometrischen Grundelementen (Kreise, Linien, Bögen) sowie deren Editierfunktionen im Vordergrund.

Die Funktionen der 2D-CAD-Systeme kommen der Arbeit am Reißbrett sehr nahe – verschiedene Ansichten und Schnitte können flexibel erzeugt werden. Es werden einfache Elemente (z. B. Linie, Kreis, Bogen) kombiniert und in einem zweidimensionalen Datenmodell elektronisch abgelegt. Dieses kann man speichern, am Bildschirm darstellen, beliebig verändern oder reproduzieren. Und natürlich auch in jeder beliebigen Größe auf Druckern ausdrucken bzw. auf Plottern ausplotten.
Werden z. B. vier einfache Linien zu einem Rechteck zusammengesetzt, dann sind das immer noch vier einzelne Linien, die nichts voneinander „wissen“. Beispielsweise, daß sie eine Türfüllung darstellen sollen.
Die Möglichkeiten moderner PC-Technologie erlauben heute den problemlosen Einsatz von 3D-Systemen. Damit lassen sich sämtliche geometrischen Grunddaten in einem Arbeitsschritt erfassen, durch entsprechende Funktionsauswahl kann eine gewünschte Ansicht oder Perspektive erzeugt werden. Im Bereich der branchenspezifischen CAD-Systeme für den Möbel- und Innenausbau werden inzwischen überwiegend 3D-Systeme eingesetzt. Für die Detailkonstruktion und NC-Programmerzeugung kommen zum Teil noch 2D-Systeme zur Anwendung.
Beim rechnergestützten Entwerfen, Entwickeln und Konstruieren wird mit komplexen 3D-Elementen wie z. B. Kugel, Zylinder, Torus oder Platte in einem 2,5 bis 3-dimensionalen Raum gearbeitet. Die 3D-Elemente werden am Bildschirm meist als Drahtgitter dargestellt. Aus so einem 3D-Modell können dann beliebige Projektionen (Vorder-, Seiten-, Draufsicht, Isometrie, Axonometrie) und Perspektiven ermittelt werden. Über geeignete Verfahren lassen sich unsichtbare Kanten entfernen (Verdeckte-Linien-Rechner) oder auch vollflächige räumliche Darstellungen (Shading, Rendering) erzeugen. Und das quasi „auf Knopfdruck“.
Geht man noch einen Schritt weiter und „versieht“ diese Elemente mit weitergehenden Informationen (Materialeigenschaften, Bearbeitungsinformationen u. a.), dann „wissen“ diese Elemente sozusagen, „was“ sie sind. Man hat also im Idealfall ein Produkt (z. B. einen Schrank) erstellt. Daraus kann man Stücklisten zur Weiterverarbeitung im Kalkulationsbereich oder Maschinendaten zur Übergabe an CNC-Bearbeitungsmaschinen generieren.
Erst durch eine Einbindung des CAD-Systems als Teil einer Prozeßkette in eine Auftragsabwicklung und Produktionsplanung wird das wirkliche Potential dieser Technik voll ausgeschöpft.
Da die Anforderungen an ein CAD-System je nach Betrieb und dessen Produkten in der Regel sehr unterschiedlich sind, kann man in keinem Fall von „dem“ idealen Schreiner-CAD reden: Für den einen spielt das CAD-System eine wichtige Rolle bei der Kundengewinnung – hierbei werden dem Kunden in Form von Grundrissen, Wandabwicklungen und Perspektiven während des Planungsprozesses realitätsnahe Bilder vorgelegt. Für den anderen sind Werkstatt-Zeichnungen innerhalb der Arbeitsvorbereitung oder auch die Erzeugung von Maschinendaten von größter Bedeutung. Ein CAD-Programm, daß dem einen Betrieb und dessen Bedürfnissen wie auf den Leib geschnitten scheint, kann für einen anderen weitgehend unbrauchbar sein. Ein bestimmtes CAD-System kann also nur so gut sein, wie es die individuell vom Anwender gestellten Anforderungen erfüllt.
Einsatzbereiche definieren
Die wenigsten CAD-Systeme wurden explizit für das holz- und kunststoffverarbeitende Handwerk entwickelt. Sehr oft werden vorhandene Systeme aus dem Maschinenbau und der Architektur auf die Besonderheiten der Holzbranche angepaßt und/oder erweitert, während sie ihren Schwerpunkt eigentlich in dem einen oder anderen oben erwähnten Bereich haben.
Für einen Käufer gilt es grundsätzlich zu prüfen, für welchen Bereich er schwerpunktmäßig CAD einsetzen will. Ebenso sollte er sich im Klaren sein, daß nicht nur die einmalige Investition in Hard- und Software, sondern auch Kosten für Schulung sowie Ausfallkosten der betroffenen Mitarbeiter während der Einarbeitungszeit anfallen werden. Hinzu kommen laufende Kosten für Weiterbildung, Software-Support, Updates und Hardware-Aufrüstung.
Außerdem hat der Einsatz neuer Programme Auswirkungen auf die Betriebsorganisation. Diese sollten ebensowenig vernachlässigt oder unterschätzt werden wie die durch den Einsatz von EDV möglicherweise entstehende Über- oder Unterqualifikation betroffener MitarbeiterInnen.
Vor- und Nachteile des CAD-Einsatzes
Unbestrittene Vorteile von CAD im Vergleich zum Zeichnen von Hand sind die sehr hohe Geschwindigkeit bei Änderungen, eine erheblich höhere Genauigkeit sowie die beliebige Reproduzierbarkeit des einmal Gezeichneten. Besonders die Fähigkeit, beliebige Kombinationen von Zeichenelementen zu individuellen Symbol-Bibliotheken zusammenzustellen, erhöht die Flexibilität enorm.
Arbeitet man mit 3D-Elementen, lassen sich beliebige Ansichten und Perspektiven vom CAD-Programm generieren. Damit wird jede Menge manuelle Zeichenzeit eingespart.
Die Weiterverarbeitbarkeit der erstellten Daten in Form von Stücklisten und Maschinendaten ist eine Fähigkeit, die beim konventionellen Arbeiten nicht gegeben ist. Im Idealfall werden die Daten nur ein einziges Mal erfaßt und können dann in nahezu beliebiger Form weiterverarbeitet werden.
Im Gegensatz zum Einsatz von Bleistift und Lineal ist das Erlernen eines CAD-Systems aber auch eine recht komplexe und zeitaufwendige Angelegenheit. Manchmal mag auch eine Handskizze reichen, um dem Gesellen in der Werkstatt ein Konstruktionsdetail zu erläutern. Die Genauigkeit eines CAD-Programms ist in solchen Fällen möglicherweise nicht erforderlich. Ist man ein begnadeter Freihandzeichner, wird man vielleicht kein 3D-CAD-System benötigen, um eine Perspektive zu erzeugen. Das Ergebnis ist nicht so „steril“ wie eine Computerzeichnung. Einige Softwareanbieter bieten hier jedoch bereits Module an, die einer „exakten“ Computerzeichnung per Knopfdruck Freihandcharakter verleihen und sie dadurch individuell und persönlich wirken lassen.
Ein CAD-System ist (noch) nichts für die Entwurfsphase. Hier werden noch immer Skizzenblock und Bleistift benötigt.
In welchem Maße sich der Einsatz eines CAD-Systems lohnt, hängt von der Betriebs- und Produktstruktur ab. Die vielfältigen Veränderungen, die sich durch den Einsatz von CAD ergeben, müssen unbedingt berücksichtigt werden.
Wichtig: Selbstanalyse
Bevor man sich konkret auf die Suche nach einem CAD-Programm macht, sollten einige Dinge klar sein. Beispielsweise:
• Was sind meine Stärken, wo liegen meine Schwächen (Verkauf, Planung, Präsentation, Arbeitsvorbereitung, Produktion, o. ä.)?
• Was erwarte ich von einem Computer bzw. Programm?
• Ist eine Branchensoftware vorhanden, mit der das neue CAD-Programm kommunizieren soll?
• Sind CNC-Maschinen vorhanden oder ist deren Anschaffung in Zukunft geplant?
• Liegt der Schwerpunkt in der Serienfertigung oder ist „Stückzahl 1“ die Regel?
• Wie flexibel muß mein CAD-System sein – Kommen oft Änderungen?
• usw.
Aus der Beantwortung dieser und ähnlicher Fragen ergibt sich letztendlich das individuelle Anforderungsprofil an ein CAD-Programm. Ist dieses, zumindest grob, erstellt, kann man sich gezielt auf die Suche nach einem geeigneten Anbieter machen.
Ortstermin: Den Anbieter fordern
Investitionen in neue Soft- und/oder Hardware nehmen schnell beträchtliche Größenordnungen an. Und sie können die unternehmerische Zukunft erheblich beeinflussen – beim Fehlkauf durchaus auch negativ. Aus diesem Grunde ist man gut beraten, nicht die Katze im Sack zu kaufen.
In jedem Fall sollte man sich ein Programm mit allen seinen Möglichkeiten ausgiebig vorführen und erklären lassen. Der Besuch einer Fachmesse beispielsweise ist eine gute Gelegenheit, denn dort besteht die Möglichkeit, mehrere Anbieter direkt miteinander zu vergleichen. Einige Tips hierzu: E
• Skizzieren Sie ein oder mehrere für Ihren Betrieb typische „Testmöbel“ auf einem Blatt Papier
• Lassen Sie dann vom Anbieter diese(s) Möbel am Bildschirm konstruieren und sich die Vorgehensweise erklären (dabei auf Bedienerfreundlichkeit achten!)
• Erläutern Sie Ihren Anforderungskatalog und fragen Sie nach Funktionen und Punkten, die Ihnen wichtig sind (z. B. diverse Zeichenfunktionen, Stücklistengenerierung, NC-Programmierung, fotorealistische Präsentation, Einarbeitungsaufwand, u. a.)
• Nach dem Gespräch mit einem Anbieter sollte man sich die wichtigsten Dinge und Eindrücke notieren; so lassen sich nach der Messe die verschiedenen Programme besser miteinander vergleichen
• Schließlich: „Dumme Fragen“ gibt es nicht – scheuen Sie sich nicht nachzufragen, wenn etwas unklar ist. n
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