3 Wege, wie Ihre CAD-Daten wertvoller sind, als Sie dachten

Ingenieure wissen genau, wie viel in einer CAD-Datei steckt. Weit über die Geometrie hinaus können moderne Engineering-Formate alles unterstützen, von Materialien und Fertigungsanweisungen bis hin zu Informationen, die für Inspektion, Vertrieb und Wartung wichtig sind. Wenn Engineering-Daten zu einem strategischen Asset innerhalb der Organisation werden, sollten Entwickler von 3D-Anwendungen danach streben, Produkte zu erstellen, die den Datenzugriff und die -integrität priorisieren.

Leider sind zu viele Anwendungen darauf ausgelegt, nur die CAD-Geometrie zu laden, wobei alle anderen Informationen im Prozess verloren gehen. Ohne sinnvollen Zugriff auf die vollständige CAD-Datei während des gesamten Produktlebenszyklus verpassen Unternehmen das wahre Potenzial ihrer CAD-Daten.

In unserem jüngsten Webinar mit VNTANA über Das Beste aus Ihren CAD-Daten herausholen, haben wir drei Bereiche diskutiert, in denen das Schließen dieser Lücke echten Wert schafft: bessere Nutzung der vollständigen CAD-Datei, Nutzung von Engineering-Daten zur Schulung von KI und Nutzung von CAD-Daten nach der Herstellung eines Teils.

Ihre CAD-Datei enthält weit mehr Daten, als viele Anwendungen extrahieren

Die meisten modernen CAD-Dateien unterstützen Zusammenstellungsstruktur, Konfigurationen und Familientabellen, Zusammenstellungs-PMI, GD&T in seinen verschiedenen Formen, Materialinformationen, Feature-Informationen und persistente IDs, die ein Teil durch Engineering-Änderungen verfolgen. Während einige dieser Daten existieren, bringen viele Datenimportlösungen nur die 3D-Form herein und sonst wenig, unabhängig davon, ob die übergeordnete Anwendung mehr Informationen erfasst hat.

Damit Engineering-Anwendungen das Beste aus CAD-Daten herausholen können, müssen Entwickler und deren Endnutzer in der Lage sein, Zugriff auf den vollständigen, datenreichen Inhalt ihrer Industrieformate zu haben.

"Das ist wirklich wichtig, wenn man über ein kommerzielles SDK spricht. Man möchte sicher sein, dass man, egal was Ihre Nutzer Ihrer Anwendung zuführen, sowohl die Breite als auch die Tiefe dieser Datenbereicherung unterstützen kann. Das ist es, was Sie dazu befähigt, auf Grundlage von reichhaltigen Daten Engineering-Entscheidungen zu treffen und diese auf sinnvolle Weise zu nutzen."

— Jonathan Girroir, Senior Director, Toolkit Marketing, Tech Soft 3D

HOOPS Exchange, die führende CAD-Datenzugriffs-Bibliothek, unterstützt weiterhin reichhaltige Engineering-Daten. Zu den bemerkenswerten jüngsten Erweiterungen zählen:

• Creo Embedded Components Support

• Unterstützung für STEP AP242 v3, ein Format, das speziell entwickelt wurde, um intelligente PMI und GD&T zu tragen, nicht nur Geometrie.

• ISO GD&T-Unterstützung für CATIA V5

• IFC 4.3 für AEC-Arbeitsabläufe

• Bentley MicroStation DGN

• glTF Draco-Komprimierung

Die erhöhte Unterstützung in diesen Bereichen soll dazu beitragen, die wachsenden Anforderungen an die Interoperabilität zwischen mechanischem CAD und AEC zu erfüllen und dabei den vollständigen Umfang der CAD-Daten zu bewahren, der für moderne Engineering-Arbeitsabläufe wesentlich ist.

Neue Formate sehen eine steigende Akzeptanz und neue Anforderungen an die Datenintegrität. Universal Scene Description (USD) hat mit seiner komposablen Architektur bei Pixar als Format für Szenen-Interoperabilität begonnen und seitdem Adobe, Apple, Autodesk und NVIDIA angezogen. BREP wurde Anfang dieses Jahres Teil des offiziellen Schemas von USD, und NVIDIA fördert das Format als primären Weg in die Omniverse, was direkt für Robotersimulation und synthetische Trainingsdaten von Bedeutung ist. USD als Format passt sich den Anforderungen der Industrie an, mehr als nur eine visuelle Hülle zu bieten.

Trotz dieser Verbesserungen ist es wichtig, sich der aktuellen Einschränkungen des CAD-Datentransfers bewusst zu sein. Zum Beispiel ist kinematische Daten, ob zwei Teile starr verriegelt sind oder um einen Punkt schwenken können, nur extrahierbar, wo das Quell-CAD-System sie ursprünglich erstellt hat, und die Unterstützung variiert je nach Format. Lücken in der Fähigkeit wie diese heben hervor, dass Tiefe im CAD-Datenzugriff formatweise Engineering erfordert anstatt eines einzelnen, generischen Parsers.

Myth 2: The best way to avoid CAD data translation problems is to use one system from one vendor

A decade or more ago, this myth was less of an issue. Major enterprises could get away with asking their suppliers to use the same CAD system, so engineering data simply never needed translating. Today, we see more and more problems with this approach and no longer think it’s a good solution.

While single-vendor environments have a certain appeal, it comes with both monetary and opportunity costs.

The total cost of a CAD system can increase as you expand it to more users, need additional features, or add products to the final bill. Users don’t want to be locked into a single vendor, as they prefer the freedom to select the exact tools on the market to meet their engineering needs. All applications need to have robust file i/o to support these workflows

Finally, as CAD vendors have acquired CAD, CAM, and CAE companies and expanded their portfolios, they now manage data integrity across multiple formats within their own product lines. Data translation is routine, even expected, to the point where most engineers may not notice or care if the data they are working on has been translated. The benefits of supporting a single file format for interoperability are simply not as clear as they once were.

Choose Tools Based on Features, Reputation, And Value

For modern developers, we suggest choosing the tools that are most cost-efficient, have the best reputation, and provide the best quality and value. The potential convenience of a single-vendor environment is not worth creating a worse product.

When data translation needs to happen, take advantage of toolkits like HOOPS Exchange to provide the functionality you need without developing and maintaining it in-house

For high-level CAD data integrity, we also recommend using systems built on the Parasolid modeling kernel from Siemens. For Parasolid-based applications, HOOPS Exchange seamlessly integrates with Parasolid, so there is no data loss at the geometry level. You still have access to metadata, PMI, tessellation, CAD features, and other high-level data, all of which HOOPS Exchange supports.

Curious how about what switching to HOOPS Exchange would look like? Check out our guide: Switching to HOOPS Exchange: When to Do It, How to Do It, and What to Expect.

Myth 3: STEP Or Another Intermediate Format Is the Best Way To Exchange CAD Data

Working through a STEP file can make it fairly easy to simply move data from system A to B, and we see tons of software vendors start with this approach to support data translation. In our experience, intermediate formats inevitably cause issues, and many then have to make a costly switch to a different data translation approach.

Translating through intermediate formats like STEP inevitably degrades data quality.

Crucial information is lost in translation, such as PMI, tessellation, CAD features, and assembly-level constraints. CAD geometry may be altered, changing from a cylinder to NURBS, having faces split, or the base surface altered.

Moderne CAD kann Modelle trainieren, nicht nur rendern

Vielleicht eine der aufregendsten Möglichkeiten für moderne Engineering-Anwendungen ist der Wert, den ihre Modelle außerhalb der Visualisierung bieten können.

Sobald die Zusammenstellungsstruktur, Topologie und Geometrie in strukturierter Form zur Verfügung stehen, können diese Daten in Tensoren kodiert werden und verwendet werden, um Maschinenlernsysteme direkt auf der 3D-Form zu trainieren, wobei sie die Gesichtgröße, Flächenangrenzungen und wie sich Oberflächen zueinander verhalten, bewerten, anstatt von einem 2D-Bild eines Teils zu lernen.

Diese Technologie kann Funktionen wie einen KI-Teilesimilaritätssuche ermöglichen, die es einem Hersteller erlaubt, Teile mit bekannten Toleranzen zu finden, verifizierte Kosten oder bestehende Mesh-Parameter und diese Historie auf ein neues Teil anzuwenden, anstatt von vorne zu beginnen. Die Teileklassifizierung kann helfen, große CAD-Bibliotheken zu organisieren, die sonst auf manuelles Labeling angewiesen wären. Merkmalsdetektion kann die Angebots-, Herstellungs- und Inspektionsprozesse beschleunigen. Einer der Fertigungspartner von Tech Soft 3D setzt denselben Ansatz für die CNC-Prozessplanung ein, wobei Geometrie verwendet wird, um zu bestimmen, wie ein Teil produziert werden sollte.

Teams erweitern die Similaritätssuche hin zu automatischer Materialzuweisung, unter Verwendung von KI-Inferenzen oder einer bestehenden Materialdatenbank.

Das neueste Toolkit von Tech Soft 3D, HOOPS AI, ermöglicht es Ihnen, die Verwendung Ihrer eigenen CAD-Daten zur Modellerstellung zu optimieren. Das Toolkit ermöglicht es Ihnen, CAD-Daten in großem Maßstab vorzubereiten und zu transformieren, um die inhärente Komplexität von Engineering-Daten zu navigieren, Experimente durchzuführen und KI-Modelle einzusetzen, ohne Ihren eigenen CAD-Verarbeitungspipeline von Grund auf neu zu erstellen.

HOOPS AI wird verwendet, um trainierte Modelle zu erstellen, die 3D-Formen verstehen, sodass technisches Wissen wiederverwendet werden kann. Durch die Algorithmen zur Teilesimilaritätssuche können Kosten, Beschaffung, Fertigung und ergänzende Geschäftsinformationen an CAD-Modelle angehängt und verwendet werden, um ähnliche Informationen über neue Entwürfe abzuleiten, wodurch die Konstruktionszeit und die Gesamtprojektkosten reduziert werden.

Ihre CAD-Daten hören nicht auf, wichtig zu sein, sobald das Teil hergestellt wird

Während CAD von Natur aus in der Gestaltung und Produktion eines Produkts nützlich ist, gibt es zunehmende Aufmerksamkeit auf die Rolle, die diese Daten nach der physischen Montage einer Komponente spielen können. Ein Beispiel dafür ist die Unterstützung bei der Überprüfung, dass das Erbaute dem beabsichtigten Design entspricht.

Wenn Teile hergestellt werden, gibt es normalerweise einen Inspektionsprozess, um sicherzustellen, dass es gemäß den ursprünglichen Spezifikationen gefertigt wurde.  Dieser Prozess wurde historisch uneinheitlich behandelt, ohne gemeinsamen Standard zur Beschreibung, wie ein Teil tatsächlich gemessen werden sollte.

Nehmen Sie ein Teil mit einer gespiegelten linken und rechten Hälfte. Während die Spiegelungsebene ein echtes Designelement und ein natürlicher Bezugspunkt für eine Toleranz wie Parallelität ist, existiert diese Ebene physisch nicht am fertigen, hergestellten Teil. Es gibt nichts, wo eine Sonde berühren oder messen kann. Traditionelle Prozesse zur Ausarbeitung von Inspektionsanforderungen können diese Unterscheidung nicht erfassen, was eine Toleranz schafft, die durch etwas definiert wird, das nicht mit einer KMG (Koordinatenmessmaschine) gemessen werden kann.

Hier bietet das Dateiformat QIF, das Quality Information Framework, seinen Nutzen. QIF bietet eine einheitliche strukturierte Möglichkeit, Inspektionspfade zu definieren, einschließlich nicht nur dessen, was überprüft werden muss, sondern auch, wie es gemessen werden sollte und eine Möglichkeit, das Ergebnis zu dokumentieren. Das Format erfordert, dass Inspektionsanweisungen nur in Bezug auf physikalisch messbare Merkmale definiert werden, nicht nur auf das, was geometrisch bequem in der Konstruktion als Referenz verwendet werden kann.

Durch die Unterstützung von QIF als Format können Entwickler sicherstellen, dass ihre Anwendungen einer zunehmenden Nachfrage nach Daten gerecht werden, die Engineering-Arbeitsabläufe am Ende des Produktlebenszyklus unterstützen.

HOOPS Exchange beginnt denselben Kreis von der Seite des CAD-Datenzugriffs zu schließen. Ab der Version 2026.6.0 enthält es einen Beta-QIF 3.0-Leser, ein erster Schritt, um dieselbe PMI- und GD&T-Fidelity auch in die Inspektionsstufe zu tragen, nicht nur Design und Herstellung. Als Beta-Version ist es noch im Umfang begrenzt, mit weiteren Funktionen, die in der bevorstehenden allgemeinen Verfügbarkeitsversion unterstützt werden.

Zuverlässiger Zugriff schaltet CAD-Daten frei

Alle diese drei Erkenntnisse teilen eine gemeinsame Eigenschaft: Zuverlässiger Zugang zur vollen Tiefe der Informationen in CAD-Daten öffnet den Nutzern die Türen, um einen Vorsprung zu gewinnen. Als Entwickler ist es unerlässlich, diesen Zugang in Ihren Anwendungen bereitzustellen, um einen Wettbewerbsvorteil in Ihrem Bereich aufrechtzuerhalten.

Im Laufe der Jahrzehnte hat Tech Soft 3D mehr CAD-Daten gesehen als jeder andere Toolkit-Anbieter, mit HOOPS Exchange ein wesentlicher Teil, warum es unter Werkzeugen wie Unity, Unreal, und Omniverse-Importeure liegt, zusammen mit vielen anderen.

Um mehr über HOOPS Exchange, HOOPS AI, oder um andere Fragen zu senden, kontaktieren Sie uns.

FAQs zu CAD-Datenzugriff und Wert