3D-Konstruktion & Digital Engineering

Es gibt unterschiedliche Auslegungen dessen, was Digital Engineering bedeutet. Eine davon beschreibt Digital Engineering als den Einsatz digitaler Tools für die Anfertigung von Konstruktionsplänen, Modellen und Blaupausen. Ein eher holistischer Ansatz betont die Komponente des Digital Business Engineering – das beschreibt alle Methoden, Verfahren und Techniken, die in der Industrie oder der Gesellschaftsorganisation eingesetzt werden können, um eine strategische digitale Transformation zu ermöglichen. Wir möchten uns an dieser Stelle auf letztere Auslegung fokussieren, um Digital Engineering als übergeordnete Methodologie von ausführenden, methodischen Tätigkeiten wie der 3D-Konstruktion abzugrenzen.

Digital Engineering oder auch Digital Business Engineering gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die industrielle Wertschöpfung befindet sich in einer kontinuierlichen digitalen Transformation, und dazu zählt als Teilelement auch die 3D-Konstruktion. Stellen Sie sich bspw. eine Fabrik vor, die vollständig mit 3D-Druckern ausgestattet ist. Digital Engineering ermöglicht, dass die Maschinen miteinander reden. Sie kommunizieren darüber, welche Maschine welches Bauteil druckt und wie viele Verbrauchsmaterialien sie dafür benötigt. Andere Maschinen prognostizieren einen Wartungseinsatz, woraufhin Ersatzsysteme einspringen und die Produktion fortsetzen, damit es nicht zu Ausfallzeiten kommt. Es gibt kaum noch Bedarf an physischen Lagern für Modelle und Werkzeuge – die Maschinen bedienen sich selbst an einem digitalen Lager, aus dem sie die benötigten 3D-Daten für den Druck holen. Die 3D-Konstruktion ermöglicht das digitale Warehousing, und die vollständige Digitalisierung von Werkzeuglagern setzt jede Menge Platz und Ressourcen frei. Das klingt ein bisschen wie Science-Fiction, wird aber bereits heute umgesetzt. Daten und ihre Verarbeitung sind in diesem Zusammenhang das unverzichtbare Gut.

In der Regel bildet die Konstruktionsabteilung das erste Glied der Kette von Prozessen, wie bspw. einer typischen Produktentwicklung. 3D-CAD-Daten bieten branchenübergreifend viele Vorteile, denn damit lassen sich Ausblicke auf nachfolgende Prozessschritte geben, Konstruktionsfehler frühzeitig erkennen und Ausschuss minimieren. Im Vergleich zu 2D-CAD-Daten bietet die 3D-Konstruktion die Möglichkeit, Lage- und Toleranzmaße zu prüfen. Bei der 2D-CAD-Konstruktion würde dieser Schritt stets die Fertigung eines Prototyps voraussetzen. Darüber hinaus können die 3D-Daten auch für die Folgeprozesse wie Fräsen, Drucken oder Virtual-Reality-Anwendungen zum Einsatz kommen. Die Vorteile der digitalen Konstruktion reichen demnach weit in die industrielle Fertigung hinein, aber auch weit darüber hinaus. In vielen Industrien, zum Beispiel der Automobil- oder Luft- und Raumfahrtindustrie, der Architektur, der Film- und Entertainmentindustrie oder bei der Produktion von Endprodukten wie Schuhen, sind sowohl Digital Engineering als auch die 3D-Konstruktion bereits heute fest in den Alltag integriert.