CAD 3D Konstruktion

Die Wahl des richtigen CAD-Systems ist für viele Ingenieure und Designer entscheidend. Jedes der genannten Systeme hat seine eigenen Stärken und Schwächen, abhängig von den jeweiligen Anwendungsbereichen. Im Folgenden werden wir CAD-Systeme Catia, Siemens NX, Inventor und FreeCAD anhand mehrerer Kriterien verglichen.

Performance Engineering

Konstruktion von Einzelteilen, Baugruppen und kompletten Maschinen.

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Gegenüberstellung bekannter Systeme

Kriterium Catia Siemens NX Inventor FreeCAD

Anwendungsbereich

Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, komplexe Produktentwicklung
Maschinenbau, Werkzeugbau, Fertigung, Produktentwicklung
Maschinenbau, Produktdesign, Fertigung
Hobby-CAD, Open-Source-Entwicklung, Bildung

Benutzeroberfläche

Anspruchsvoll, viele Funktionen, professionelles Design
Anspruchsvoll, anpassbar, sehr leistungsfähig
Intuitiv und benutzerfreundlich
Einsteigerfreundlich, aber weniger poliert

Kosten

Sehr teuer, häufig in Kombination mit anderen Dassault-Produkten
Sehr teuer, Preis abhängig vom Funktionsumfang
Teurer als viele andere Systeme, aber günstiger als Catia und NX
Kostenlos, Open Source

Einsatzgebiet

Konstruktion, Simulation, Fertigungsplanung, komplexe Oberflächenmodellierung
Konstruktion, CAM, CAE, Simulation
Mechanische Konstruktion, Simulation
Hobby- und Prototypentwicklung, einfache Modellierung

Funktionalität

Sehr leistungsfähig, komplexe Geometrien, gute Assemblierungsfunktionen
Umfassende CAE-Integration, Simulation, CAM-Funktionen
Gute Modellierungs- und Fertigungsfunktionen, weniger stark bei komplexen Baugruppen
Gut für einfache Modellierung, Grundfunktionen in CAE

Dateiformate

Unterstützt zahlreiche Formate, Schwerpunkt auf STEP, IGES, CATPart
Umfangreiche Formatunterstützung, speziell NX spezifisch
Gute Interoperabilität, unterstützt viele gängige Formate wie DWG, STEP
Unterstützt gängige Formate wie STEP, IGES, STL

Simulationsmöglichkeiten

Sehr umfassend (Strukturanalyse, Strömungssimulation, etc.)
Sehr leistungsfähig, insbesondere FEM und Strömungssimulation
Grundlegende Simulationsfunktionen, erweiterbar mit Plug-ins
Begrenzte Simulationsmöglichkeiten, auf Basis von Erweiterungen

Skalierbarkeit

Sehr gut skalierbar für große Projekte
Hoch skalierbar, ideal für Großunternehmen
Gut für mittelgroße Projekte
Eingeschränkt, weniger für komplexe Projekte geeignet

Schnittstellen

Gute Integration mit PLM-Systemen, stark im Automotive-Sektor
Integration mit zahlreichen PLM- und Fertigungssystemen
Gute Integration in Autodesk-Umgebung (Fusion 360, AutoCAD)
Flexibel durch Python-basierte Skripte

Community und Support

Professioneller Support, große Anwenderbasis in der Industrie
Sehr guter Support, aktive Community, besonders in großen Unternehmen
Guter Support, speziell für kleine bis mittlere Unternehmen
Starke Open-Source-Community, Community-gestützter Support

Stärken

Starke Oberflächenmodellierung, gut für komplexe Konstruktionen, hohe Präzision
Breite Funktionalität (CAD, CAM, CAE), hohe Leistungsfähigkeit
Einfache Bedienung, gut für Konstruktionsaufgaben, günstig im Vergleich zu anderen
Flexibel, Open Source, einfache Anpassung durch Skripting

Schwächen

Komplexe Bedienung, hohe Kosten
Hohe Kosten, steile Lernkurve
Begrenzte Funktionalität bei sehr komplexen Projekten
Weniger Funktionen, weniger Stabilität bei großen Projekten

Zielgruppe

Großunternehmen, insbesondere in Luftfahrt und Automobil
Großunternehmen, besonders im Maschinenbau
Kleine und mittlere Unternehmen, Produktentwickler
Hobbyanwender, Bildungsbereich, Maker-Community

Zusammenfassung

Die Wahl eines CAD-Systems hängt stark von den Anforderungen und dem Budget ab:

Catia:

Besonders geeignet für die Luftfahrt, den Automobilbau und Bereiche, die hohe Präzision und komplexe Oberflächenmodellierung erfordern. Catia bietet hier einen gigantischen Werkzeugkasten und unterstützt Anwender mit sehr ausgefeilten Algorithmen zur Modellierung, die jede erdenkliche Form abbilden lassen. Außerdem kann das System in umfangreicher Art und Weise Daten verarbeiten und strukturieren, so dass Konstrukteure effizient arbeiten können. Aufgrund der hohen Kosten und Komplexität eignet es sich vor allem für große Unternehmen oder mittlere Firmen die mit komplizierten Formen arbeiten müssen.

Siemens NX:

Sehr leistungsstark und umfassend, ideal für große Unternehmen mit komplexen Anforderungen an CAD, CAE und CAM. Eignet sich besonders für den Maschinenbau und die Fertigungsindustrie. Grundsätzlich ähneln sich Catia und NX in ihrer Käuferschaft und den Funktionen, bieten aber für den einen oder anderen passendere Lösungen im Hinblick auf das Interface.

Inventor:

Bietet eine gute Balance zwischen Funktionalität und Kosten, besonders im Maschinenbau und der Produktentwicklung. Ideal für kleine und mittlere Unternehmen. Inventor legt außerdem eine höhere Priorität auf die Zeichnungserstellung und technische Dokumentation im Allgemeinen. Anwender haben es hier deutlich leichter und kommen schneller ans gewünschte Ziel als mit Catia und NX, deren Fokus klar auf der Modellierung liegt. Die Software bietet Optimierungen für wirtschaftliche Bearbeitung von Maschinenbau-Projekten und kann sich damit einen eindeutigen Marktvorteil herausarbeiten. Beispielsweise ist es im Vergleich zu Catia deutlich einfacher, eine Stückliste von einem Projekt abzuleiten und zu formatieren. Zusätzlich können Konstruktionsparameter bei der Zeichnungserstellung von Haus aus in das Zeichnungsdokument referenziert werden. Die Software ist deshalb sehr beliebt im Sondermaschinenbau, wo komplexe Bauteile eher selten anfallen aber eine gute Dokumentation notwendig ist.

FreeCAD:

Für Hobby-Anwender, Bildungseinrichtungen, kleine Firmen und Einsteiger interessant, da es kostenlos ist und trotzdem eine Vielzahl von Funktionen in der Modellierung bietet. Anwender kritisieren oft die schlechte Erstellung der Bauteilhistorie. Referenzen von Geometrien gehen nach Veränderungen regelmäßig kaputt. Das macht eine professionelle Nutzung ineffizient und mühsam. Trotzdem überrascht das System, welches auf dem Open Cascade Modelling Kernel basiert, mit technisch vielfältigen Funktionen, die im Prinzip mit den hochpreisigen Programmen mithalten können, aber nicht belastbar laufen. Hier hat die Community von FreeCad noch vieles vor sich, wenn sie Profis ansprechen wollen.

Fazit

Welches der Softwareprodukte geeignet ist, ergibt sich aus den eigenen Ansprüchen. Kleine Firmen mit Schwerpunkt auf Herstellung von Anlagen werden in Autodesk Inventor ein passendes Produkt finden. Dassault Systemes Catia und Siemens Nx sprechen eine ähnliche Nutzergruppe an. Auf dem hochpreisigen Markt für CAD-Systeme führen Konkurrenzprodukte möglicherweise zu Preisvorteilen für ihre Kunden. Beide Programme bieten in etwa die gleichen funktionalen Umfänge und Erweiterungen. Die Oberfläche von Nx ist etwas moderner. Catia baut bei täglichem Gebrauch einige Brücken in der Anwendbarkeit. Bei vielen Nutzern ist Catia beliebt, weil der Marktanteil der Software in der Vergangenheit höher war und der Umstieg auf ein anderes Softwareprodukt mit erheblichen Aufwänden verbunden ist und Daten nicht mehr genutzt werden können. Wer erstmals ein CAD-System anschafft, muss zunächst die Ziele des Unternehmens definieren und anhand dessen eine Auswahl treffen.

Konstruktion und 3D Modellierung

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