CAD/CAM: Mit Open Source werden Eigenentwicklungen realisierbar

Ungeahnte Synergien

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Rechtzeitig zur Jahrtausend-Wende kündigte ein französischer CAD-Softwareanbieter seine Open Source-Strategy für seine geometrische 3D-Softwarekomponenten-Bibliothek an. Der Quellcode wird im Internet veröffentlicht. Auf diese Weise soll dem aktuellen Trend zur Open Source-Software und der wachsenden Anzahl der damit verbundenen Initiativen Rechnung getragen werden.

Der Autor Dr.-lng. Heinz Rybak ist Leiter Produktmarketing und Marketing bei Matra Datavision GmbH, München

Vorteile für alle Arten der Softwareentwicklung
Am 7. Dezember 1999 hat Matra Datavision die geometrische 3D-Softwarekomponenten-Bibliothek Cas.Cade im Internet als Open Source-Software veröffentlicht. Open Cascade – so der neue Name – beinhaltet eine Reihe von Komponenten für die Entwicklung branchenspezifischer, technischer 3D-Anwendungen.
Dazu gehören CAD/CAM/CAE, Software für die Messtechnik, biomedizinische Software, geologische 3D-Abbildung, optische Simulation, Produktdesign und Konstruktion. Beispiele für Open Cascade-Anwendungen finden sich auf den untenaufgeführten Internet-Seiten.
Wie eine Reihe von anderen Unternehmen (IBM, Netscape oder Sun Microsystems sowie Anbieter von Linux-Plattformen oder GNU-Tools) folgt Matra Datsvision dem Trend zur Open Source mit der Bereitstellung zusätzlicher Funktionalität für Entwickler.
Was hat dies für Konsequenzen sowohl für den Softwareentwickler als auch für Endanwender?
Für Entwickler ist diese Frage relativ einfach zu beantworten: Open Cascade eröffnet Softwareentwicklern in der Industrie den notwendigen Freiraum, unabhängig von kommerzieller Anwendungssoftware, ihre eigene Strategie zu verfolgen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Richtung und die Weiterentwicklung von Open Cascade aktiv mitzubestimmen. Die langfristige Nutzung und Qualität werden so durch eine erfahrene internationale Entwicklergemeinschaft gesichert.
Open Cascade wird die Perspektiven der Software-Forschung und -Entwicklung in Universitäten erweitern und diesen eine internationale Web-Plattform für die Verbreitung der Entwicklungsergebnisse zur Verfügung stellen. Ein öffentlich zugänglicher Code in Verbindung mit einer Software, die unter den meisten Systemumgebungen läuft, gibt diesen Ingenieuren ein sehr viel größeres Spektrum an Möglichkeiten für Forschungsprojekte.
Der Zugriff auf den Quellcode ermöglicht es auch unabhängigen Softwareanbietern von der kontinuierlichen Verbesserung der Basissoftware und der einfachen Pflege zu profitieren.
Herkömmliche Lösungsansätze
Die Vorteile für den Endanwender werden besonders deutlich, wenn die aktuellen Anforderungen und die Erfahrungen mit speziellen Softwareentwicklungen betrachtet werden.
Nicht zuletzt vor dem Hintergrund der wachsenden Globalisierung der Märkte, der damit einhergehenden simultanen Nutzung von Daten und der gleichzeitigen Optimierung des Produktentwicklungsprozesses werden CAD/CAM/CAE-Systeme mehr als je zuvor als wichtige Komponenten in der digitalen Prozesskette angesehen. Dazu wird es in steigendem Umfang erforderlich, dass u.a. auch CAD/CAM/CAE-Software an die spezifischen Gegebenheiten eines Produktes, eines Unternehmens oder gar einer einzelnen Abteilung optimal angepasst sind.
Nun sind bereits in der Vergangenheit die CAD/CAM-Systeme stetig gewachsen und stellen sich bereits heute häufig als sehr leistungsstarke, aber auch unfangreiche Systeme dar. Zur Lösung einer speziellen Anforderung sieht sich der Anwender daher oft einem komplexen System mit vielfältigen Funktionen gegenüber. Zur spezifischen Problemlösung reicht jedoch meistens ein Bruchteil der Funktionen des CAD/CAM-Systems aus, während andere Funktionen, die das System nicht (oder noch nicht) besitzt, dringend benötigt werden.
Zusätzliche Systemfunktionen wurden und werden dennoch als kundenspezifische Erweiterung von Standardsysteme realisiert.
Das bedeutet, dass ein an sich schon sehr umfangreiches System nochmals erweitert und ergänzt wird. Ferner muss berücksichtigt werden, dass Betriebssystemwechsel, Versionswechsel und Wechsel der Hardware bereits erhebliche Schulungs- und Wartungskosten durch die Standardsoftware verursachen. Pflege und Wartung der entwickelten Anpassungen verstärken diesen negativen Effekt zusätzlich und stehen so im krassen Gegensatz zu einer schlanken Kostenstruktur.
Spezialsoftware hat daher nicht umsonst den Ruf, teuer zu sein, zumal der der Aufwand sehr oft in keinem vernünftigen Verhältnis zu den erzielten Ergebnissen steht. Vielfach wird daher – eben auf Grund vorhandener Erfahrungen – auf Spezialentwicklungen verzichtet, was den oben genannten Anforderungen nach speziellen Lösungen allerdings entgegengerichtet ist.
Komponententech-nologie als Lösung
Den Durchbruch schaffen hier eigentlich erst neue Entwicklungswerkzeuge wie Open Cascade, die eine umfassende Anzahl von Komponenten zur Verfügung stellen und damit alle Funktionen, die für eine vollständiges und integrierbares System benötigt werden, wie z.B.:
– 2D/3D Modellierung
– math. Algorithmen
– Visualisierung
– Datenverwaltung
Wirtschaftlichkeit ist greifbar
Unter diesen Voraussetzungen können dann Entwicklungsaufwände für Spezialapplikationen deutlich reduziert werden. Erfahrungen zeigen, dass so weniger als 10 % dessen aufgewendet werden muss, was konventionell notwendig gewesen wäre. Darüber hinaus kann der Pflege- und Wartungsaufwand – der wesentliche Teil der Folgekosten – auf die Spezialkomponenten beschränkt werden. Und schließlich lässt sich der Umfang spezieller Anwendungssoftware auf das Erforderliche beschränken, da letztlich nur diejenigen Basiskomponenten genutzt werden, die auch wirklich nötig sind. Mit dem Einsatz moderner Entwicklungswerkzeuge wie Open Cascade ist es daher erstmals möglich, ein CAD/CAM/CAE-System gezielt auf die jeweilige Aufgabenstellung zuzuschneiden bzw. optimale Spezialsoftware zu entwickeln. So entstehen „skalierbare“ Arbeitsplätze, die zum Vorteil des Anwenders genau seiner Aufgabenstellung entsprechen.
In diesem Sinne hat Open Source noch den zusätzlichen Vorteil, dass für die Basiskomponenten keine Investitionen erforderlich sind und die Aufwendungen auf die eigentliche Entwicklung konzentriert werden können – entweder dadurch dass die Entwicklungen im eigenen Hause statt finden oder externe Softwareentwickler beauftragt werden.
Dass daran verstärktes Interesse besteht verdeutlicht am Besten die aktuelle Entwicklung: Seit der Verfügbarkeit von Open Cascade, d.h. seit Ende Dezember 1999, haben bereits mehrere tausend komplette Downloads stattgefunden und zwar aus ganz Europa, USA, Australien, Neuseeland, Russland und Japan, sowie Hong Kong, Israel und Südamerika – von Softwareentwicklern, industriellen Anwendern und Universitäten.
Anmerkung eines Entwicklers: „lch habe lange nach einem „freien“ parametrischen CAD-Modellierer gesucht – vergeblich. Daher hatte ich bereits darüber nachgedacht, selbst einen zu schreiben. Open Cascade macht es nun einfacher…. Davon werden alle profitieren.“
Ausführliche Informationen
Open Cascade
KEM 448
Internet
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