5 Methoden zur 3D-Modellierung von Ausrüstung für die Layoutplanung

Illustration Zielscheibe mit 5 Möglichkeiten die zum Ziel führen

Sie haben bei der Recherche zur 3D-Modellierung von Planungsmodellen schon festgestellt, das es mindestens eine Hand voll an Möglichkeiten gibt? In diesem Artikel sollen 5 verschiedene Methoden aus praktischer Sicht der Fabrikplanung direkt gegenübergestellt werden. Denn sprichwörtlich können alle Wege nach Rom, beziehungsweise ans Ziel führen, wie Sie sehen werden. Ein PDF zum Vergleich finden Sie weiter unten als Download.

Um welche 5 Methoden zur 3D-Modellierung geht es?

Falls Sie mehr zu den einzelnen Modellierungsmethoden wissen möchten, habe ich Ihnen entsprechende Blogartikel in der Liste verlinkt. Zur Ansichtenmodellierung und dem Handaufmaß folgend eine kurze Erläuterung.

Was ist Ansichtenmodellierung?

In der Regel werden bei dieser Methode 2D-CAD Zeichnungen als Datengrundlage verwendet. Um ein 3D-Modell zu erzeugen, muss es mindestens eine Draufsicht und zwei Seitenansichten (von vorn oder hinten, und von links oder rechts) geben. Daraus kann dann meist ein vereinfachtes 3D-Modell rekonstruiert werden. Bei der Rückführung in ein 3D-Modell müssen immer wieder mehrere 2D-Ansichten miteinander abgeglichen werden durch den Bearbeiter. Das wird in einer 3D-Software dann meistens über ein eingerichtetes Ebenenkreuz mit korrekt skalierten Zeichnungsansichten realisiert.

Bei höherer Detaillierung kann der Aufwand deutlich steigen oder auch durch falsche Leseweise zu Fehlern führen. Grundsätzlich kann mit einer geprüften CAD-Grundlage aber ein genaues Planungsmodell rückgeführt werden. Alternativ können auch technische Dokumentationen oder Illustrationen in Produktblättern herangezogen werden. Hier ist es aber wichtig zu wissen ob die konkrete Ausführung einer Maschine auch korrekt in einer Zeichnungsansicht dargestellt wird oder ob es sich nur um eine Prinzipdarstellung mit variablen Maßen handelt. Diese Prüfung obliegt dem Bearbeiter des Modells. Ein Vorteil hier ist, dass keine Vermessung vor Ort erfolgen muss, um das 3D-Modell zu erzeugen.

Was bedeutet Handaufmaß?

Das Handaufmaß ist eine Methode, die es schon vor der Einführung des Laser Scanning gab. Für die Vermessung werden meistens konventionelle Mittel wie Bandmaß, oder auch moderner ein Handlasermessgerät eingesetzt. Am effektivsten ist diese Methode bei direkter 3D-Modellierung vor Ort. Das bedeutet aufgenommene Längenmaße werden unmittelbar in 3D-Planungsmodelle in einer Software auf einem Notebook überführt. So kann der Modellierer immer sehr schnell zwischen Messung und Rekonstruktion wechseln. Fehlende Maße können jederzeit vom realen Objekt abgenommen werden. Auch Korrekturen sind so noch schnell möglich. Nachteil der Methode ist die hohe physische und teilweise auch psychische Belastung des Bearbeiters durch die Handvermessung und Modellierung im oft lauten Umfeld einer Fabrik. Im Gegenzug können aber so relativ zügig valide und optimierte 3D-Modelle erzeugt werden. Alternativ kann auch die Vermessung von der eigentlichen Modellierung getrennt erfolgen, mit dem Nachteil von möglichen Fehldaten.

Wie unterscheiden sich die Methoden zur 3D-Modellierung grundsätzlich?

Die 3D-CAD Optimierung stellt einen ersten Sonderfall dar, weil Sie hier bereits fertige 3D-Modelle vom Ausrüster oder Gebäude-Architekten erhalten. Diese sind nur in der Regel zu komplex oder ungünstig strukturiert für die direkte Anwendung in der Layoutplanung. Das heißt Sie müssen aus sehr großen Datenmengen sehr viel kleinere machen, um die 3D-Modelle effektiv nutzen zu können.

Das Laser Scanning wiederum erzeugt bei der automatischen Messung erst einmal eine sehr viel höhere Datenmenge als eigentlich benötigt wird. Diese muss dann für die effektive Layoutplanung wieder stark reduziert werden. Das bedeutet praktisch von komplexen und unstrukturierten Punktwolken in vereinfachte und separierte Flächenmodelle überführt werden. Laser Scanning ist auch nur im Bestand, das heißt einer bestehenden Fabrik anwendbar.

Bei den drei verbleibenden Methoden existieren überhaupt noch keine 3D-Daten. Diese werden durch einen CAD-Experten erst geschaffen und quasi durch Direktmodellierung auf Basis von erfassten Maßen, Fotos oder 2D-CAD Zeichnungen in das gewünschte 3D-Modell überführt.

Welche Methode ist nun am besten für die 3D-Modellierung von Ausrüstung geeignet?

Die beste Methode gibt es im Prinzip nicht. Alle genannten Methoden, können bei korrekter Anwendung zur notwendigen Planungsgenauigkeit und Akzeptanz unter den Planungsbeteiligten führen. Es gibt aber bestimmte Kriterien, die Ihnen bei der Auswahl der für Sie optimalen Methode oder eines Mix helfen können. Die fehlende Datengrundlage kann zum Beispiel ein Ausschlusskriterium sein. Folgend einige entscheidende modellbezogene Auswahlkriterien, die weiter unten in einer Übersicht noch mal zusammengefasst werden:

  • Datengrundlage
  • Komplexität der Ausrüstung
  • Erzielbarer Detailgrad
  • Mögliche Fehlerkosten
  • Modellierungskosten
  • Erfassung Gebäude ja/nein

Weitere Faktoren betreffen vor allem Verfügbarkeit und Aufwand:

Intern:

  • Mitarbeiter
  • Spezialisierung
  • Software
  • Hardware
  • Budget
  • Terminkette

Extern:

  • Dienstleister
  • Spezialisierung
  • Budget
  • Terminkette

Übersicht zum Vergleich und Bewertung der 5 Methoden zur 3D-Modellierung

Vergleich 3D Modellierungsarten für Ausrüstung und Gebäude einer Fabrik
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Tino Riedel
Tino Riedel

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