Was genau ist CAD?
Unter CAD werden sämtliche Entwürfe, Zeichnungen oder Designs verstanden, die mithilfe von IT-Unterstützung geschaffen wurden. Dies kann sich auf die unterschiedlichsten Dinge beziehen. Früher dienten CAD-Programme überwiegend der Erstellung von Fertigungsunterlagen für Produkte oder Bau- und Geländeplänen für verschiedene Bauprojekte und Landschaftsgestaltungsvorhaben. Die Software ersetzt also das händische Arbeiten eines Bauzeichners oder Industriedesigners mittels Reißbrett und anderen analogen Arbeitsmitteln. Mittels CAD-Software werden digitale „Gitter-Modelle“ von Grundrissen, Aufrissen und Schnitten genauso wie von Perspektivdarstellungen erstellt.
Mittlerweile können CAD-Anwendungen jedoch weitaus mehr leisten: So lassen sich mit ihnen etwa auch (animierte) Explosionszeichnungen anfertigen, einzelne Elemente zusammenfügen, bestimmte Produkte in einer realistischen Prüfumgebung simulieren, statische oder mechanische Berechnungen durchführen und vieles mehr. Die geometrische Modellierung kann dabei in 2D oder 3D erfolgen.
CAD bezeichnet umgangssprachlich jedoch nicht nur das Ergebnis rechnergestützter Konstruktionen, sondern ebenfalls die Programme selbst. Dabei gibt es eine Vielzahl an Anwendungen auf dem Markt, die sich im Funktionsumfang stark unterscheiden und in der Regel auf die verschiedenen Bedürfnisse der jeweiligen Branche zugeschnitten sind, die sie verwendet. Die Software nutzt hierfür komplexe mathematische Algorithmen, um die Modelle auf dem Computerbildschirm anzuzeigen, sowie diverse Schnittstellen, um etwa mit Fertigungsmaschinen zu kommunizieren. Unterschieden werden ebenfalls Standalone-Anwendungen sowie CAD-Systeme. Bei letzteren handelt es sich um eine Sammlung von CAD-Softwarepaketen mit meist größerem Funktionsumfang. So lassen sich mit ihnen etwa auch bestimmte Bilder animieren, Prozesse simulieren und mehr.
CAD-Programme sind Teil der so genannten CAx-Technologien, zu denen noch viele weitere Anwendungen für Wirtschaft und Industrie gehören. Beispiele hierfür sind zum Beispiel die computergestützte Fertigung („computer-aided manufacturing“ – CAM) oder die computergestützte Qualitätssicherung („computer-aided quality“ – CAQ).
Wofür und wieso werden CAD-Anwendungen genutzt?
CAD-Software findet mittlerweile in nahezu allen Branchen Verwendung, in denen es erforderlich ist, Konstruktionsprozesse bildlich über 2D- oder 3D-Geometrie darzustellen. Dies trifft vorrangig auf die Produktgestaltung zu. Von Möbeln über Küchengeräte bis hin zu Autos: Die Zeichnungen werden (überwiegend) computergestützt gefertigt und auch maschinelle Prozesse simuliert. Ein weiterer wichtiger Einsatzbereich von CAD ist die Planung von Bauvorhaben. Auch hier wird die Architektur und der Verlauf von Gebäudeteilen, Verkehrswegen, Leitungssystemen (Kabel, Wasser, Gas, Abwasser) und vieles mehr erst am PC erstellt und gegebenenfalls auch Statik und andere bautechnische Aspekte überprüft, bevor es an die Umsetzung geht. CAD-Programme können jedoch auch zur Schaffung anderer digitaler Strukturen zum Einsatz kommen, etwa beim optischen Design von Webseiten oder bei der Entwicklung diverser Modelle für Videospiele. Ebenso wird die Software im Gesundheitswesen oder aber in der Zahntechnik verwendet.
Die rasant steigende Nutzung von CAD hat die verschiedensten Gründe. Zum einen bietet das computergestützte Arbeiten eine enorme Zeitersparnis. Designs lassen sich einfacher erstellen und bei Bedarf ebenfalls ändern, wenn etwa Fehler unterlaufen sind. Doch auch die Fehleranfälligkeit der Entwürfe wird durch die Nutzung von CAD-Programmen verringert und Produktionsketten durch realistische Abbildungen und Simulationen vor dem fertigen Produkt optimiert. Ebenso ist es einfacher, mithilfe der Anwendungen sämtliche Prozesse, Abmessungen, Stücklisten und andere Daten zu erfassen und genau zu dokumentieren. Bestimmte bereits erstellte Designs lassen sich zudem schnell und einfach für andere Projekte wiederverwerten. Nicht zuletzt tragen all diese Vorteile dazu bei, die Erstellung von Produktdesigns, Bauplänen und weiteren Modellen zu beschleunigen und somit Kosten einzusparen.
Allerdings ist die Implementierung von CAD in Unternehmensprozesse immer mit einer Investition verbunden, denn Lizenzen für hochwertige Software kosten Geld. Auch müssen Mitarbeiter an den Systemen eingelernt werden und sich danach regelmäßig weiterbilden, um auf Updates und Weiterentwicklungen zu reagieren. Außerdem unterliegen die Systeme selbst einem gewissen Wartungs- und Aktualisierungsaufwand durch die hauseigene IT oder aber einem externen Dienstleister.
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