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Die Bedeutung der 2D und 3D CAD Integration

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Dave Mayer, Senior Consultant

CAD Engineers like MicroStation Benefits

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2D oder doch 3D?

Die Idee des „Art-to-Part“ (vom Entwurf bis zum fertigen Produkt) ist nicht neu. Wir sind schon seit geraumer Zeit in der Lage, zu walzen und in 3D zu drucken, ohne uns auf gedruckte Pläne beziehen zu müssen. Aber der Workflow vom Einzelteil bis zum Gesamtkonstrukt („Bit to Built“) hat sich noch nicht fest bei AE sowie Verkehrs- und Tiefbau etabliert. Die Dokumentation in Papierform oder vielleicht in dessen digitalem Äquivalent (PDF) ist immer noch die Norm.

Das soll nicht heißen, dass es keinen Fortschritt gegeben hat. Erdbaumaschinen mit GPS-Positionierung können die aus einem digitalen Geländemodell gelesenen Konturen formen. Außerdem gibt es Fortschritte beim 3D Druck von Gebäuden und Bauteilen.

Die Bauumgebung lässt sich jedoch nur schwer mit einem Roboterprogramm erzeugen. Es gibt einfach zu viele Betriebsvorgänge und Entscheidungen, die menschliches Eingreifen und Handeln erfordern. Solange sich das nicht ändert, wird eine Baudokumentation erforderlich sein, und 2D-Darstellungen der Bauumgebung werden weiterhin die Grundlage dieser Dokumentation sein.

Warum 2D? Weil 2D Darstellungen (Grundrisse, Überhöhungen, Abschnitte und sogar axonometrische Projektionen) ein effektives Kommunikationsmittel und leicht zu verstehen sind. Hinzu kommt, dass herkömmliche 2D Workflows oft die effizienteste Methode sind, um Pläne auf den Weg zu bringen. Bereits eine einfache Draufsicht (Plan) mit einigen Notizen und Abmessungen kann die Planungsabsicht angemessen vermitteln – 2D kann aber noch viel mehr. Mit zunehmender geometrischer Komplexität ist die Erstellung von Überhöhungen, Abschnitten und Details erforderlich, um den Entwurf genau zu beschreiben, und muss als Teil eines Arbeitsergebnisses in 2D einbezogen werden. Diese anderen Ansichten können mit herkömmlichen Projektionsmethoden sowie gängigen CAD-Tools und Zeichentechniken erstellt werden.

 

2D 3D CAD integration

Bei einem kleinen Projekt kann dies auf einem einzigen Blatt erfolgen. In solchen Fällen sind Entwurfsänderungen relativ einfach zu handhaben. Anders sieht es bei größeren Projekten aus, die Dutzende oder Hunderte von Blättern umfassen.

Bei Projekten dieser Größe sind Änderungen am Entwurf nicht nur unvermeidlich, sondern werden auch erwartet. Mehrere Disziplinen müssen ihre Interaktionen und Raumansprüche koordinieren, und eine kleine Änderung durch einen Beteiligten kann zu einer ganzen Reihe von Änderungen im gesamten Zeichnungssatz führen.

Das Problem ist, dass in einem herkömmlichen 2D Arbeitsablauf all diese Elemente (Abschnitte, Überhöhungen und Details), abgesehen von dem, was über Referenzoperationen eingefügt wurde, unabhängig von der entsprechenden Geometrie in anderen Ansichten existieren. Mehr noch: Diese Ansichten haben keine digitale Verbindung zueinander. Der Planer muss sicherstellen, dass die Änderung des aktuellen Plans auf einen Schnitt auf einem anderen Blatt und ein Detail am Ende des Satzes übertragen wird. Je größer die Projekte werden und je komplexer die Geometrie ist, desto größer ist auch der Aufwand für die manuelle Übertragung von Entwurfsänderungen in verschiedene Ansichten und Details. Das ist CAD der alten Schule. Es funktioniert, aber es ist mühsam und anfällig für Fehler und Auslassungen.

Warum nicht als 3D Modell abwickeln?

Die Abwicklung eines 3D Modells wird immer üblicher, insbesondere wenn das Modell zur Programmierung der Ausrüstung für die Produktion verwendet werden kann.

Aber 3D Modelle lösen nicht all Ihre Probleme. Theoretisch ist es zwar möglich, ein 3D Modell zu entwickeln, das ein exakter digitaler Zwilling ist, bei dem jede Schraube und jede Mutter modelliert ist, aber in der Praxis ist das nicht praktikabel. Die Innenstruktur von Wänden wird nicht modelliert und Betonschalungen werden nicht notwendigerweise Bewehrungsstäbe enthalten, weil die Erstellung dieser Details zu viel Zeit in Anspruch nimmt und zu Darstellungsproblemen führen kann. Natürlich sind diese Details wichtig, aber sie lassen sich vielleicht besser in einer Überlagerung zu einem Abschnitt oder sogar als eigenständiges Detail beschreiben.

Turn a 2D image into a 3D model

 

Das Interpretieren eines 3D Modells kann ebenfalls zu Problemen führen. Die Auftragnehmer sind möglicherweise nicht mit der Software zur Anzeige des Modells vertraut und Ebenen aus einer Disziplin könnten mit Geometrie aus einer anderen verwechselt werden.

Mehr noch: Auch wenn es möglich ist, aus dem 3D Modell alle für die Fertigstellung eines Projekts erforderlichen Daten zu extrapolieren, stellt die Übermittlung dieser Daten keine effektive Kommunikation dar und kann zu Missverständnissen führen. Reine 3D Modelle bieten einfach nicht die Übersichtlichkeit traditioneller Bauunterlagen.

2,5D?

Wenn reine 3D Modelle nicht die Lösung und traditionelle 2D Workflows mühevoll und fehleranfällig sind, gibt es dann eine Lösung, die dazwischen liegt?

Was wäre, wenn Planer 2D Baudokumente aus einer einzigen 3D Quelle extrahieren könnten? Was wäre, wenn diese Dokumente allen konventionellen Normen in Bezug auf Anmerkungen, Layout und Organisation entsprächen? Was wäre, wenn sich Änderungen am Entwurf automatisch auf den gesamten Blattsatz auswirken würden?

2D drawing into a 3D model

Es ist möglich – und MicroStation ist für diese Aufgabe gut geeignet. Aber hier darüber zu lesen, ist nur ein erster Schritt. Nehmen Sie doch an unserem Webinar teil und überzeugen Sie sich selbst.

Sehen Sie sich die Webinar-Aufzeichnung “Echte 2D/3D Integration” an:

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