Programmes de modélisation 3D

Eine komplette Übersicht über 2D und 3D CAD-Programme mit kostenlosen Downloads, um direkt mit dem passenden Programm zu starten

Die meisten produzierenden Unternehmen verwenden heutzutage ein CAD-Programm. Dieses dient zur Entwicklung neuer Produkte oder gar zum Entwurf kompletter Produktionsanlagen und -hallen. Für viele Unternehmen stellt sich daher über kurz oder lang die Frage, welches CAD-Programm für die anfallenden Aufgaben und Herausforderungen am besten geeignet ist.

Les programmes de CAO sont utilisés par presque toutes les entreprises qui doivent concevoir un produit, un bâtiment ou une installation et créer la documentation correspondante. Ces programmes servent aussi bien à concevoir de nouveaux produits qu’à planifier en détail des installations de production et des usines complètes. Étant donné qu’une entreprise doit souvent relever différents défis avec un programme de CAO, la question se pose toujours de savoir quel programme de CAO est le mieux adapté aux tâches à accomplir. C’est pourquoi nous vous proposons ici un aperçu complet de ce que sont les programmes de CAO, des différents types de programmes de CAO existants et de leur utilisation.

Programmes de CAO aperçu

CAD Programme – Eine kurze Einführung

CAD-Programme gibt es in vielen Variationen, wobei zunächst grundsätzlich zwischen 2D- und 3D- CAD-Programmen unterschieden wird. Weitere Unterscheidungskriterien ergeben sich durch die enthaltenen Funktionen und die Arbeitsweise der Software. Dabei richten sich die Funktionen an der Art der Planung aus, die mit dieser CAD-Software durchgeführt werden soll. Bei der Arbeitsweise unterscheiden sich die Programme in der Strukturierung der Planung und deren entsprechender Speicherung.

Was ist ein CAD-Programm?

Die Abkürzung CAD (engl. computer-aided design) steht für computergestützte Konstruktion. Dabei werden mit einem Computer und einem passenden CAD-Programm konstruktive Aufgaben durchgeführt. Diese Programme dienen meist zum Entwurf sowie zur Planung eines Produkts. Der Anwender erzeugt damit eine Konstruktionszeichnung (2D CAD) oder ein Modell (3D CAD). Generell werden diese dann zur Herstellung des jeweiligen Produkts, wie beispielsweise einer Maschine, eines Roboters oder eines Autos, verwendet.

Wer nutzt CAD-Programme?

CAD-Programme werden überwiegend von Unternehmen aus den Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus, der Produktentwicklung und -fertigung, der Architektur, der Konsumgüter, des Fußbekleidungs- und Schuh-Designs, der Industrieausrüstung, der Konstruktionsautomatisierung, der Automobil- und Zulieferindustrie sowie der öffentlichen Versorgungsunternehmen genutzt. Dabei sind die Anwender hauptsächlich Ingenieure, Architekten, Bauzeichner, Konstrukteure sowie Technische Zeichner.

Wer nutzt CAD-Programme?

Wofür wird ein CAD-Programm genutzt?

Ein CAD-Programm wird zur Erzeugung und Anpassung von 3D-Modellen oder 2D-Zeichnungen genutzt. Diese Tätigkeiten fallen typischerweise während des Konstruktionsprozesses an, wobei die Modelle oder Zeichnungen das jeweilige Produkt sowie einzelne Bauteile maßstabsgetreu abbilden. Die erzeugten Modelle und Zeichnungen werden dann im weiteren Prozess z.B. durch Simulations-Software analysiert und anschließend für die direkte Produktion einzelner Bauteile verwendet.

Ein CAD-Programm verfügt über unterschiedliche Module oder Funktionsblöcke, mit denen sich sehr individuelle sowie spezielle Aufgaben lösen lassen. Dazu gehören zum Beispiel auch Aufgaben aus den Bereichen der Konstruktionsanalyse, Berechnung, Simulation, 3D-Druck oder der Fertigung (z.B. CNC oder Waterjet).

Was sind die Vorteile eines CAD-Programms?

Der große Vorteil bei der Verwendung eines CAD-Programms sind die akkurat und einheitlich aussehenden Grafiken, die durch die normgerecht und maßstabsgetreu erstellten Zeichnungen entstehen. Änderungen sind dabei schnell und einfach durchführbar und eine perspektivische Darstellung oder verschiedene Ansichten sind einfach zu erzeugen. Durch heranzoomen großer Bauteile können selbst Details eines Produktes korrekt und effektiv eingeplant werden.

CAD-Programme im Überblick

CAD-Programme können grundsätzlich in drei Kategorien aufgeteilt werden. Dies sind 2D-Konstruktion, 3D-Modellierung und 3D-Anlagenbau.

Programmes permettant de créer des dessins CAO bidimensionnels et de les détailler par des cotes, des tableaux, des images ou des notes. Ils peuvent être complétés par des modules spécifiques au secteur.

Programmes permettant de créer des modèles CAO en trois dimensions, ce qui permet une meilleure optimisation des composants par différentes simulations ou une exportation plus simple pour différentes méthodes de fabrication.

Programmes CAO permettant de créer de très grands plans en trois dimensions pour la planification d’usines et la construction d’installations, dans lesquels les modèles CAO sont reliés pour former des installations complètes.

2D CAD-Programme (2D-Konstruktion)

Mit den 2D CAD-Programmen erfolgt eine Konstruktion in Form von 2D-Geometrien. Für detaillierte Ansichten eines Bauteils werden Ansichten aus unterschiedlichen Perspektiven erzeugt. Eine typische 2D-Zeichnung enthält in der Regel Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht des Entwurfs und kann auch Schnittansichten enthalten, um die inneren Merkmale des Entwurfs zu veranschaulichen. Durch Schnittdarstellungen können die einzelnen Bauteile im Querschnitt dargestellt werden. Die Zeichnung wird unter Verwendung verschiedener Linienstile in Übereinstimmung mit internationalen Zeichnungsstandards erstellt. Zum Beispiel dicke Linien für Bauteilumrisse, dünne Linien für interne Details, eine Strichpunktlinie für als Mittellinie und gestrichelte Linien für versteckte Details.

Damit die Zeichnung für Fertigungszwecke verwendet werden kann, enthält die Zeichnung auch detaillierte Abmessungen, einschließlich Fertigungstoleranzen. Es können auch Textnotizen hinzugefügt werden, um den Entwurf vollständig zu definieren. Wenn die Zeichnung eine Baugruppe darstellt, enthält sie in der Regel auch eine Tabelle mit den Teilen, die für die Herstellung der Baugruppe benötigt werden. Für große Entwürfe kann mehr als eine Zeichnung erforderlich sein, um sie vollständig zu definieren.

Die heutigen 2D CAD-Programme besitzen häufig die Möglichkeit, einzelne 2D-Zeichnungen zu parametrisieren. Damit können beispielsweise komplette CAD-Zeichnungen nur durch das Anpassen einzelner Bemaßungen automatisch angepasst werden. Dafür muss jedoch eine Vorlage-Zeichnung mit den entsprechenden Parametern anstatt der Bemaßungen erzeugt werden.

Der-Maßstab-einer-technischen-Zeichnung-ist-entscheidend
2D CAD-Programme

CAD-Zeichnungen werden in Form von Dateien abgespeichert, wobei diese vom Speicherverbrauch her gesehen recht kompakt ausfallen und zwischen wenigen Kilobyte bis hin zu mehreren Megabyte groß werden können. Die beiden gängigsten Austauschformate zwischen den einzelnen CAD-Programmen sind die Formate DWG und DXF, wobei jedes CAD Programm meist ein eigenes natives Format mitbringt. Zusätzlich bieten 2D-Konstruktionszeichnungen den Vorteil, dass sie auf Papier ausgedruckt oder geplottet werden können.

Einer der größten Pluspunkte eines 2D CAD-Programmes gegenüber 3D CAD Programmen ist die hohe Performance. 2D-Konstruktionszeichnungen können auch bei einem sehr hohen Detaillierungsgrad typischerweise sehr performant verarbeitet werden, wogegen 3D CAD Programme viel Speicherplatz und eine hohe Performance benötigen. Dementsprechend müssen auch die für die 2D Konstruktion genutzten Computer keine hohen Anforderungen erfüllen.

Kostenloses 2D CAD-Programm

Das kostenlos verfügbare 2D CAD-Programm M4 PERSONAL beinhaltet eine umfangreiche Palette an CAD-Funktionen. Diese Software ist für den privaten Einsatz kostenlos. Sollte der Wunsch bestehen, die erzeugten CAD-Zeichnungen dennoch kommerziell zu nutzen, so können diese durch einen Online-Service in die gängigen Formate DXF oder PDF konvertiert und damit auch für eine kommerzielle Nutzung freigeschaltet werden. Für den schnellen Einstieg in dieses CAD-Programm stehen Video-Tutorials zur Verfügung.

2D CAD-Programm für Unternehmen

Unternehmen nutzen CAD-Programme mit einem höheren Umfang an Automatisierung. Diese Systeme sollen auch die notwendige Flexibilität mitbringen und sich der individuellen Systeminfrastruktur anpassen. Das 2D CAD-Programm M4 DRAFTING ist ein intelligentes CAD-System und verfügt über eine umfangreiche Palette an Funktionen und Modulen. Zusätzlich bekommen M4 DRAFTING Kunden einen Zugang zu einem umfassenden Service, einer deutschsprachigen Hotline und profitieren von umfangreichen Schulungsangeboten.

3D CAD-Programme (3D-Modellierung)

Mit 3D CAD-Programmen erfolgt eine Konstruktion auf Basis von dreidimensionalen Objekten oder Modellen. Diese werden mit Hilfe einzelner Funktionen in die passende Form und Größe gebracht. Die maßstabsgetreue Modellierung der Bauteile bietet eine realitätsnahe Darstellung des einzelnen Bauteiles. Eines der größten Vorteile von 3D CAD-Programmen ist, dass auch Anwender aus nicht technischen Bereichen sich Bauteile oder zukünftige Projekte sehr viel realitätsnäher vorstellen können als auf einem herkömmlichen 2D-Plan, der nur eine Ansicht des Bauteils darstellt.

Wie bei der 2D-Konstruktion, kommen bei der Detaillierung innerhalb der 3D-Modellierung auch Bemaßungen oder Notizen zum Einsatz, um die Größe des Modells sichtbar darzustellen. Natürlich stehen darüber hinaus viele weitere Funktionen zur Verfügung, mit denen sich die Modelle beispielsweise realitätsgetreu rendern lassen. Hier existieren für nahezu jeden Bereich der Konstruktion passende Module oder Erweiterungen.

Neben der sogenannten direkten Modellierung, bei der die Modelle manuell erzeugt und auch angepasst werden, gibt es auch CAD-Programme, die eine parametrische Modellierung ermöglichen. Diese durch die Eingabe von numerischen Werten geprägte Darstellung bietet den Vorteil, dass durch einfaches Verändern einzelner Bemaßungen Anpassungen am Modell einfach und direkt vorgenommen werden können.

Programmes de modélisation 3D
3D Pumpe aus einem CAD Programm

Die 3D-Konstruktionsdaten werden von 3D CAD-Programmen in Form einzelner Dateien gespeichert. Diese Dateien können je nach Detaillierungsgrad sehr groß ausfallen, wobei der verbrauchte Speicher zwischen mehreren Megabyte und mehreren Terabyte liegen kann. Um den Speicherplatz zu entlasten, sind viele CAD-Programme dazu übergegangen, die Modelle in Form von Baugruppen zu speichern. Dabei werden die einzelnen Bauteile als einzelne kleinere Modelle abgelegt. Für die Konstruktion wird dann die gesamte Baugruppe geöffnet, in der dann die einzelnen Modelle referenziert sind und entsprechend durch das CAD-Programm an die passende Stelle geladen werden.

Die Performance spielt bei der Verarbeitung von 3D-Modellen eine sehr große Rolle. Denn hochauflösende und detaillierte Modelle, die noch dazu aus sehr vielen Bauteilen bestehen, benötigen eine hohe Rechenkapazität und entsprechende 3D-Grafikperformance. Aus diesem Grund wird oft sehr performante Hardware benötigt. Und auch wenn die 3D-Modelle durch die Verwendung von Baugruppen effektiver gehandhabt werden können, so entstehen beim Datenaustausch oft Performanceprobleme, da Baugruppen dann beispielsweise wieder als ein einzelnes STEP 3D-Modell ausgegeben werden.

Top 3D CAD-Programm testen

Das 3D CAD-Programm Creo Parametric von PTC bietet bereits in der Basisversion eine umfangreiche Funktionspalette. Diese Software unterstützt die parametrische und die direkte Modellierung. Auch bietet die Software eine umfangreiche Palette an Zusatzmodulen, mit denen sich nahezu jeder Bereich der Konstruktion, Simulation oder Fertigung abdecken lässt. Zum Testen der 3D CAD-Software Creo Parametric steht eine kostenlose Testversion zur Verfügung.

3D Anlagenbau-Programme (3D-Anlagenbau)

Avec les programmes de construction d’installations 3D, les constructions se font également sur la base d’objets ou de modèles tridimensionnels. Contrairement à la CAO 3D classique, les modèles 3D ne sont pas directement modélisés, mais utilisés dans une très grande planification 3D de toute une installation ou usine. La majeure partie de la planification s’effectue ici sur la base de catalogues déjà contenus, qui contiennent de nombreux modèles typiques de la construction d’installations ou de la planification d’usines. Ceux-ci sont paramétriques, c’est-à-dire qu’ils sont adaptés aux exigences actuelles lors du chargement et réunis en un système.

3D Anlagenbau Programme
CAO 3D pour la planification d'usines

Outre la planification pure en 3D, ces programmes prennent également en charge le layout basé sur la 2D. En effet, la planification du layout d’installations ou d’usines est souvent réalisée en CAO 2D. Cela se fait souvent pour les raisons de performance déjà mentionnées. Dans un programme de conception d’installations en 3D, il est toujours possible de créer le layout en 2D de la manière habituelle. Le système reprend les informations de l’agencement 2D et charge automatiquement tous les composants 3D dans la planification 3D. Ainsi, les utilisateurs de tels systèmes peuvent également profiter des avantages d’une planification de l’agencement 2D rapide et performante tout en profitant de tous les avantages de la planification 3D.

Auch 3D Anlagenbau-Programme bieten eine volle Palette an Detaillierungsfunktionen. Diese konzentrieren sich stark darauf, die Informationen in der Planung zum Beispiel durch Attribute weiter zu detaillieren. Dadurch kann das System die Daten fertigungsgerecht aufarbeiten und dann in Form von Stücklisten oder 2D-Zeichnungsableitungen exportieren. Der große Vorteil hierbei ist, dass dabei auch spezielle Dokumente, wie Rohrleitungsisometrien oder Rohrbiegetabellen, mit erzeugt werden können.

Im Vergleich zu den anderen Systemen speichern 3D Anlagenbausysteme die Planung als eine Projektdatenbank und nicht in Form eines Modells oder einer Baugruppe. Diese Projektdatenbank wird typischerweise vom System selber verwaltet und kann beispielsweise einfach die Form eines Dateiordners auf einem Speicher-Laufwerk haben, in dem dann alle zum Projekt zugehörigen Daten gespeichert werden. Der Vorteil liegt hier in einer sehr hohen Performance, die eine solche Architektur bietet. So kann die Planung ohne die Größeneinschränkungen eines Modells oder einer Baugruppe erfolgen und somit auch durchgängig größenunabhängig durchgeführt werden. Werden 3D-Modelle aus anderen CAD-Systemen in der Planung verwendet, so sind diese nur eine Referenz in der Datenbank. Zusätzlich werden die eingeplanten Katalogkomponenten nicht als tatsächliche 3D-Modelle eingeladen, sondern in Echtzeit vom System auf Basis der in der Datenbank gespeicherten Informationen in 3D angezeigt.

3D Anlagenbau Programm

La performance joue un rôle important dans un programme de construction d’installations en 3D. Pour cela, ce type de programme de CAO dispose de nombreuses fonctions permettant de réaliser de très grandes planifications de manière performante. Cela commence par l’architecture mentionnée ci-dessus. Lorsqu’un projet est ouvert, tout n’est pas directement chargé par le système et affiché à l’écran, mais l’utilisateur décide de manière proactive sur quoi il souhaite travailler. Il peut ainsi sélectionner une zone, un sous-ensemble ou une partie spécifique d’une installation et l’afficher ensuite en détail. Si l’on souhaite améliorer encore les performances, il est possible de simplifier certains modèles lors du chargement ou de réduire le niveau de détail de la planification affichée.

3D CAD-Programm für Anlagenbau und Fabrikplanung

Das 3D Anlagenbau-Programm M4 PLANT bietet eine umfangreiche Funktionspalette für eine größenunabhängige Planung. Die Software bietet Pakete für den Anlagenbau, den Rohrleitungsbau oder die Fabrikplanung. Damit lässt sich eine Anlage oder Fabrik sehr schnell planen. Dabei bleibt die Qualität der Planung durch die enthaltene Kollisionsprüfung oder die umfangreichen Stücklisten stets bewahrt. Zusätzlich bietet die Software umfangreiche Export- sowie Visualisierungsmöglichkeiten.

FAQ – Häufig gestellte Fragen zum Thema CAD-Programm

Qu'est-ce qu'un programme de CAO ?

L’abréviation CAO signifie « conception assistée par ordinateur ». Les tâches de conception sont effectuées à l’aide d’un ordinateur et d’un programme de CAO adapté. Les programmes de CAO sont utilisés pour concevoir des produits tels que des machines, des robots et des voitures. Selon le type de logiciel de CAO utilisé, on obtient des dessins techniques (CAO 2D) ou des modèles en 3D (CAO 3D), qui sont ensuite utilisés pour la fabrication du produit.

Qui utilise les programmes de CAO ?

Les programmes de CAO sont utilisés par des entreprises dans un large éventail de secteurs tels que l’ingénierie mécanique et des installations de traitement, le développement et la fabrication de produits, l’architecture et la construction, les biens de consommation, les chaussures et la conception de chaussures, les équipements industriels, le secteur automobile et les services publics. Les principaux utilisateurs de ce logiciel sont les architectes, les concepteurs, les dessinateurs de détail et les ingénieurs.

Quels sont les avantages d'un programme de CAO ?

Le grand avantage de l’utilisation d’un programme de CAO est la rapidité avec laquelle des dessins de conception précis et conformes aux normes peuvent être créés. Les modifications de conception peuvent également être mises en œuvre rapidement, et les vues orthogonales, en coupe et en perspective sont faciles à produire. La possibilité de zoomer sur des composants de grande taille signifie que même les plus petits détails d’un produit peuvent être conçus correctement et efficacement.

À quoi sert un programme de CAO ?

A CAD program is used during the design of a product to create and edit 2D drawings or 3D models that accurately depict the product and its constituent components. The generated models and drawings are then used to support later tasks, such as analysis e.g. using simulation software, and subsequently for the manufacture and assembly of the individual components.

Existe-t-il un programme de CAO gratuit ?

Le programme de CAO gratuit M4 PERSONAL est un produit puissant qui offre toute la gamme des fonctions de CAO pour une utilisation privée et non commerciale (par exemple, à des fins éducatives dans les écoles et pour les concepteurs amateurs).

Fazit:

CAD-Programme bringen für Unternehmen und Anwender beträchtliche Vorteile mit sich. Für den Anwender bedeutet das erhebliche Zeitersparnis bei Änderungen oder auch bei Wiederholteilen. Obwohl die Effektivität eines CAD-Programms stark von der jeweiligen Aufgabenstellung abhängt, haben sie sich vor allem bei komplexen Projekten immer wieder bewährt.