Vor der Fertigung müssen Ingenieure üblicherweise separate 2D-Zeichnungen anfertigen, um Maße und Toleranzen darzustellen. Dies führt häufig zu Fehlern und verlangsamt den Arbeitsablauf. 

Mit Onshape MBD werden alle Produktinformationen direkt im 3D-Modell in der Cloud hinzugefügt. Dadurch bleiben die Teams für Konstruktion, Fertigung und Inspektion auf dem gleichen Stand und die Zusammenarbeit wird schneller und einfacher.

Nun wollen wir uns genauer ansehen, wie MBD funktioniert und warum es für Ihren Arbeitsablauf wichtig ist.

Was ist modellbasierte Definition (MBD)?

Onshape MBD ermöglicht es, ein Produkt direkt im 3D-Modell zu definieren. Anstatt separate 2D-Zeichnungen für Maße, Toleranzen und Anmerkungen zu verwenden, befinden sich all diese Informationen im Part Studio neben der Geometrie.

Diese Informationen werden als Produktfertigungsinformationen (PMI) . Sie umfassen Maße, Toleranzen, Bezugspunkte und Anmerkungen, die für die Fertigung und Prüfung erforderlich sind.

Mit diesem Ansatz wird das 3D-Modell mehr als nur eine Form. Es wird zu einer vollständigen Produktdefinition. Es zeigt klar, wie das Bauteil gefertigt, vermessen und geprüft werden soll.

Dies trägt dazu bei, Verwirrung zu vermeiden und die Kommunikation zwischen den Teams für Konstruktion, Fertigung und Qualitätskontrolle zu erleichtern.

Abb. 1: Flansch-Vorderansicht mit modellbasierter Definition (MBD)

Onshape MBD verstehen

In Onshape MBD arbeiten wir direkt am Modell, um Folgendes zu definieren:

• Abmessungen und Toleranzen
• Bezugspunkte und GD&T
• Schweißsymbole und Beschriftungen
• Prüfmerkmale

Alle diese Daten sind mit der Geometrie verknüpft. Wenn sich das Modell ändert, wird das PMI automatisch aktualisiert.

Das bedeutet, dass wir Zeichnungen nicht manuell aktualisieren müssen und uns keine Gedanken über veraltete Informationen machen müssen. Alle arbeiten stets mit der aktuellsten Version der Konstruktionspläne.

Hauptvorteile von Onshape MBD

1. Immer auf dem neuesten Stand bei Designänderungen:
   Wenn wir die Geometrie ändern, werden alle zugehörigen Maße und Toleranzen automatisch aktualisiert.

Dies hilft, Fehler durch veraltete oder fehlerhafte Zeichnungen zu vermeiden. Außerdem spart es Zeit, da die Dokumentation nicht manuell aktualisiert werden muss.

2. Weniger Abhängigkeit von 2D-Zeichnungen
   MBD ersetzt Zeichnungen nicht vollständig, reduziert aber den Bedarf an deren Erstellung und Pflege.

Anstatt dieselben Informationen an mehreren Stellen zu wiederholen, definieren wir alles einmal im Modell. Dadurch wird der Arbeitsablauf schneller und übersichtlicher.

3. Bereit zur Inspektion

Die Inspektionsteams können das Modell direkt verwenden. Sie müssen keine Maße oder Toleranzen aus Zeichnungen nachbilden.

Onshape MBD ist mit vielen Koordinatenmessgeräten von Drittanbietern kompatibel. Dies hilft Teams, Teile schneller und mit weniger Fehlern zu messen.

4. Einfaches Toleranzmanagement

Wir können Standardtoleranzen auf Basis von Unternehmensstandards definieren.

Wenn für eine Abmessung keine spezifische Toleranz angegeben ist, wendet das System automatisch den Standardwert an.

Dies gewährleistet Konsistenz und spart Zeit, insbesondere bei großen Projekten.

5. Eine Quelle der Wahrheit

Alle Produktinformationen sind an einem Ort gespeichert: im 3D-Modell.

Dadurch werden Probleme wie die folgenden vermieden:

• Fehlende Informationen
• Verschiedene Dateiversionen
• Verwirrung zwischen den Teams

Alle arbeiten mit denselben Daten, was die Zusammenarbeit verbessert.

MBD-Grundlagen: Schnittstelle für Inspektionstabellen

Die Inspektionstabelle ist ein zentraler Bestandteil des Onshape MBD-Workflows. Sie zeigt alle PMI übersichtlich und strukturiert an.

Abb. 2: Schnittstelle der Flansch-MBD-Prüftabelle

Zu den Hauptelementen gehören:

• Modellauswahl : Wechseln Sie im Teilestudio zwischen verschiedenen Teilen. Die Tabelle wird entsprechend dem ausgewählten Teil aktualisiert.
• Standardtoleranzen : Definieren Sie Standardtoleranzwerte, wenn keine spezifische Toleranz angegeben wird. ( Erfahren Sie, wie Sie Standardtoleranzen erstellen . )
• Export nach CSV : Daten zur Berichterstellung oder Analyse in eine Tabellenkalkulation exportieren.
• Isolieren Sie den aktiven Teil : Konzentrieren Sie sich auf einen Teil, indem Sie die anderen transparent machen.
• Anmerkungs-Werkzeugleiste : Fügen Sie PMI wie Bemaßungen, Bezugspunkte und geometrische Toleranzen hinzu.
• Bezugstabelle : Zeigt alle mit dem Bauteil verknüpften Bezugspunkte.
• Merkmalstabelle : Listet alle Prüfpunkte auf, einschließlich Art, Nennwert und Toleranzgrenzen.
• Filter : Steuern Sie, was in der Tabelle angezeigt wird.

Eine wichtige Funktion ist die Querverweise-Hervorhebung .

Wenn wir mit dem Mauszeiger über eine Zeile in der Tabelle fahren oder darauf klicken, wird die zugehörige Geometrie im Grafikbereich hervorgehoben. Dies erleichtert das Verständnis und die Überprüfung des Modells.

Abb. 3: Interaktive Querverweise zwischen GD&T-Tabelle und 3D-Modell

Modelldefinitionen erstellen

Wenn wir PMI in Onshapehinzufügen:

• Die Inspektionstabelle wird automatisch aktualisiert
• Die Anmerkungen bleiben mit der Geometrie verknüpft
• Wir können die Positionen der Anmerkungen mithilfe von Beschränkungen anpassen
• Jede Konfiguration kann ihre eigenen Toleranzen haben

Auch Skizzenmaße können als Prüfmerkmale verwendet werden, sobald sie vollständig definiert sind.

Dadurch wird ein reibungsloser Arbeitsablauf gewährleistet und alles bleibt miteinander verbunden.

Abb. 4: Aktivierung von MBD von der Skizze zur Feature-Erstellung im Flanschmodell

Überprüfung und Bearbeitung von MBD-Daten

Onshape macht das Überprüfen und Aktualisieren von MBD-Daten einfach.

Wir können:

• Annotationen der abgeleiteten Geometrie ein- oder ausblenden
• Verwenden Sie die Kreuzmarkierung, um Beziehungen zu überprüfen
• Anmerkungen löschen und Tabelle automatisch aktualisieren

Dies trägt dazu bei, dass das Modell sauber und präzise bleibt.

Abb. 5: Bearbeiten von MBD-Daten in Onshape mit automatischen Aktualisierungen der Inspektionstabelle

Modellvalidierung

Manchmal können Änderungen am Modell Probleme zwischen Geometrie und PMI verursachen.

Onshape erkennt diese Probleme und zeigt an, dass das Modell überarbeitet werden muss.

Um das Modell gültig zu halten:

• Die Merkmale müssen sich auf die korrekte Geometrie beziehen
• Fehler müssen überprüft und behoben werden
• Wir können Versionen vergleichen, um Änderungen nachzuverfolgen

Dies stellt sicher, dass das Modell für die Fertigung und Prüfung bereit ist.

Downstream-Integration und Datenaustausch

Onshape MBD unterstützt den Export in das STEP AP242 -Format.

Abb. 6: STEP AP242 Exportdialog mit aktiviertem PMI

Dieses Format umfasst sowohl Geometrie als auch PMI. Es ermöglicht anderen Systemen, Folgendes zu lesen:

• Abmessungen
• Toleranzen
• Anmerkungen

Dies ist nützlich für:

• Inspektionssoftware
• CMM-Programmierung
• Andere CAD-Systeme

Es hilft, manuelle Arbeit zu vermeiden und die Genauigkeit zu verbessern.

Nachfolgend ein Beispiel einer aus Onshape exportierten und erfolgreich in Creo importierten Datei, wobei alle definierten 3D-PMI vollständig erhalten blieben.

Abb. 7: Onshape Modell, das in Creo importiert wurde, wobei alle PMI erhalten blieben ( Sowohl Onshape als auch Creo sind PTC-Produkte ).

Was unterscheidet Onshape MBD von anderen Produkten?

Onshape bietet im Vergleich zu herkömmlichen CAD-Systemen einen anderen Ansatz.

Bei vielen Tools ist MBD eine separate Funktion oder ein Add-on. Bei Onshapeist es direkt in die Modellierungsumgebung integriert.

Weil Onshape cloudnativ ist:

• Wir können über den Browser auf alles zugreifen
• Wir müssen keine Dateien exportieren, um Daten auszutauschen
• Die Versionskontrolle erfolgt automatisch
• Teams können in Echtzeit zusammenarbeiten

Das macht die Zusammenarbeit einfacher und schneller.

Onshape MBD: Die All-in-One-Plattform für GD&T und die Zusammenarbeit in der Fertigung

Onshape MBD vereint GD&T , Kommunikation und Fertigungsabläufe in einer einzigen Cloud-nativen Umgebung. Ingenieure können Produktanforderungen definieren, mit Teammitgliedern zusammenarbeiten und Entscheidungen direkt im 3D-Modell treffen – ohne auf separate Zeichnungen oder voneinander getrennte Tools angewiesen zu sein.

Abb. 8: Geometrische Toleranztypen in Onshape MBD

Das folgende Video zeigt, wie Ingenieure GD&T anwenden, über Kommentare kommunizieren und in Echtzeit zusammenarbeiten – alles innerhalb desselben 3D-Modells.

Reales Kollaborationsszenario

Um besser zu verstehen, wie Onshape MBD die Kommunikation verbessert, betrachten wir ein reales Kollaborationsszenario zwischen einem Konstruktionsingenieur und einem Produktionsingenieur.

In diesem Beispiel definiert das Team Bezugspunkte für ein Flanschteil, um eine korrekte Bearbeitung und Ausrichtung während der Produktion sicherzustellen.

Szenario

Konstrukteur ( Hanen Bdioui Polat)
Hallo @RIDVAN, ich habe Bezugspunkt A (Flanschfläche) für die Wellenbohrungen festgelegt. Für Maschinennullpunkt (Bezugspunkt B) sind die rot markierten Außenflächen zu rau. Ist die markierte Hauptbohrung die ideale Referenz für die Spannvorrichtung? Können Sie dies bestätigen und Bezugspunkt B hinzufügen?

Produktionsingenieur ( Ridvan Polat ):
Hallo @HANEN HANEN BDIOUI , Sie haben völlig Recht. Die Hauptbohrung (Ø 42,50) ist die stabilste Oberfläche zum Zentrieren. Ich habe Bezugspunkt B mit dem Maß verknüpft und richte die CNC-Fräse entsprechend ein.

Konstrukteur ( Hanen Bdioui Polat)
: Super, vielen Dank für die Zusammenarbeit. Die MBD ist fertig, wir können mit der Produktion beginnen.

Was dies beweist

Dieses Beispiel zeigt, wie Onshape MBD Konstruktions- und Fertigungsteams über ein gemeinsames 3D-Modell verbindet.

Das Video beginnt mit einem Desktop-Workflow (PC), wird dann auf einem Tablet fortgesetzt und schließlich auf einem Mobilgerät – und demonstriert so, wie Ingenieure nahtlos auf dasselbe Modell auf verschiedenen Plattformen zugreifen und damit interagieren können.

Statt auf separate Zeichnungen und externe Kommunikation angewiesen zu sein, finden alle Interaktionen – GD&T-Definition, Kommentare und Entscheidungsfindung – direkt im Modell statt. Ingenieure können Geometrien klar referenzieren, Aufgaben zuweisen und in Echtzeit reagieren.

Warum es wichtig ist

• Arbeiten Sie von überall: Greifen Sie auf dasselbe Modell auf PC, Tablet oder Mobilgerät zu.
• Schnellere Kommunikation: Fragen und Entscheidungen werden innerhalb des Modells sofort bearbeitet.
• Bessere Klarheit: Getaggte Geometrie und Auszeichnungssprache beseitigen Mehrdeutigkeiten.
• Zusammenarbeit in Echtzeit: Design und Produktion bleiben in jedem Schritt aufeinander abgestimmt.
• Zentrale Informationsquelle: Alle Informationen sind zentralisiert und stets aktuell.

Onshape MBD ist nicht nur ein Mittel zur Definition von Maßen und Toleranzen – es ist eine Plattform, die es Teams ermöglicht, jederzeit und überall zusammenzuarbeiten, Fehler zu reduzieren und mit Zuversicht vom Entwurf zur Produktion überzugehen.

Was sind die Hauptunterschiede zwischen MBD und traditionellen 2D-Zeichnungen?

Auswirkungen auf Fertigung und Inspektion

Mit Onshape MBD können Fertigungsteams direkt mit dem 3D-Modell arbeiten.

Sie müssen nicht auf Zeichnungen warten. Alle benötigten Informationen sind bereits im Modell enthalten.

Die Inspektionsteams können das Modell auch zur Erstellung von Messprogrammen nutzen. Dies reduziert den manuellen Aufwand und verbessert die Genauigkeit.

Zusammenfassend lässt sich daraus Folgendes schließen:

• Schnellere Produktion
• Weniger Fehler
• Bessere Kommunikation

Brauchen wir überhaupt noch 2D-Zeichnungen?

In manchen Fällen ja.

Manche Kunden oder Branchen benötigen nach wie vor Zeichnungen zur Dokumentation oder Genehmigung.

In vielen Arbeitsabläufen ist das 3D-Modell mit PMI jedoch ausreichend. Es kann das Produkt ohne zusätzliche Dokumente vollständig definieren.

Alles an einem Ort: Das 3D-Modell

Onshape MBD verändert die Art und Weise, wie wir Produktinformationen definieren und teilen. Anstatt Geometrie und Dokumentation zu trennen, führen wir alles an einem Ort zusammen: im 3D-Modell.

Dadurch wird der Arbeitsablauf einfacher, schneller und zuverlässiger

Durch den Einsatz von MBD verbessern wir die Kommunikation, reduzieren Fehler und fördern eine bessere Zusammenarbeit zwischen den Teams.

Für Ingenieure und Unternehmen, die ihren Workflow modernisieren möchten, ist Onshape MBD eine leistungsstarke und praxisorientierte Lösung.

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Hanen Bdioui

Vertriebsentwicklungsmitarbeiter bei ChampionXperience

Hanen Bdioui ist Chefredakteurin bei ChampionXperienceund verantwortet dort die Inhalte zu CAD, VR und neuen Ingenieurtechnologien. Sie arbeitet als Content Creator und SOLIDWORKS Application Engineer bei Dassault Systèmes und schreibt als technische Autorin für Engineering.com und EngineerRules über Themen aus den Bereichen CAD, PLM und Simulation. Darüber hinaus erstellt Hanen spezialisierte Inhalte für 3DEXCITE, die 3DEXPERIENCE Plattform und Onshapeund unterstützt Ingenieure und Unternehmen bei der Einführung moderner digitaler Arbeitsabläufe.

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