Die Geschichte der CAD-Programme

CAD Programme im Anlagenbau
In den letzten Beiträgen haben wir Ihnen einige CAD-Programme bereits vorgestellt. Diese bezogen sich auf den Maschinenbau und unterscheiden sich etwas von den CAD Programmen, die man für den Anlagenbau verwendet. Das ist naheliegend, da der Anlagenbau wesentlich komplizierter und größer ausgelegt ist als der Maschinenbau. Es müssen andere Komponenten bedacht werden.

Zunächst einmal möchten wir Ihnen eine allgemeine Definition von CAD-Programmen für den Anlagenbau präsentieren und in Folgebeiträgen näher auf einzelne Programme eingehen, so wie wir es in den letzten Blogbeiträgen bereits gehandhabt haben.

Betrachten wir einmal die Geschichte und Entstehung der heutigen CAD-Programme.
Der Begriff CAD bedeutet „Computer-Aided Design“. Er entstand Ende der 50er Jahre als Nebeneffekt der Entwicklung des Programmiersystems APT, welches der rechnerunterstützten Programmierung von NC-Maschinen diente. Ivan Sutherland entwickelte 1963 an der MIT (Massachusetts Institute of Technology) in Boston sein Sketchpad und bewies damit, dass es möglich ist, an einem computergesteuerten Radarschirm interaktiv (mit Lichtstift und Tastatur) einfache Skizzen (englisch sketch) zu erstellen und zu verändern.
1965 wurden bei Lockheed, einem Flugzeugbauer in den USA, die ersten Anläufe unternommen ein kommerzielles CAD-System zur Erstellung technischer Zeichnungen zu verwenden. Damals noch in 2D. Dieses System nannte sich CADAM (Computer-augmented Design and Manufacturing) und basierte auf IBM Großrechnern mit speziellen Bildschirmen. Es war mit immensen Kosten verbunden. Später wurde es von IBM vermarktet und war, zumindest im Flugzeugbau, Marktführer bis in die 1980er Jahre.
Bereits Ende der 1960er Jahre wurde an der Universität Cambridge in England die ersten Forschungsarbeiten unternommen, die untersuchen sollten, ob es möglich ist auch 3D- Grundkörper zu verwenden und diese zur Abbildung komplexerer Zusammenstellungen, wie zum Beispiel Rohrleitungen im Chemieanlagenbau zu nutzen. Aus diesen Forschungen entstand das System PDMS (Plant Design Management System), das heute von der Firma Aveva aus Cambridge vermarktet wird. Mit diesem Programm werden wir uns noch ausführlicher in einem unserer nächsten Blogbeiträge befassen.
Ebenfalls Ende der 1960er Jahre wurde auch in Frankreich bei dem Flugzeughersteller Avions Marcel Dassault (heute Dassault Aviation) an einem Grafikprogramm zur Erstellung von Zeichnungen gearbeitet. Aus diesen Programmierungen entstand das Programm CATIA. Die Mirage war das erste Flugzeug welches vollständig mit der Software entwickelt wurde. Damals benötigte es noch die Leistung eines Großrechners und war extrem kostspielig.
Erst 1974 wurden B-Spline-Kurven und Flächen für die CAD-Programme eingeführt.

In der zweiten Hälfte der 1980er Jahre wurden die ersten Personal Computer in den Unternehmen eingeführt, damals kamen auch CAD-Programme für eben diese Rechner auf den Markt. Zu dieser Zeit gab es zahlreiche Computerhersteller und ebenso viele Betriebssysteme. Als eines der ersten und erfolgreichsten erschien AutoCAD. Dieses Programm konnte auf unterschiedlichen Betriebssystemen arbeiten. Um den Datenaustausch zwischen diesen verschiedenen Systemen zu ermöglichen, definierte AutoDesk das DXF- Dateiformat als neutrale Export- und Importstelle.
1982 erschien das Programm für das DOS Betriebssystem. Das Vorgehen bei der Konstruktion blieb jedoch beinahe identisch wie zuvor mit dem Zeichenbrett. Der Vorteil von 2D-CAD waren eine saubere Zeichnung, welche sehr einfach geändert werden konnte. Es war ebenso schneller möglich, verschiedene Versionen eines Bauteils zu zeichnen.
Mit Erscheinen dieser ersten Programme in den 1980er Jahren, begann ein regelrechter Boom auf die CAD-Programme. Die Industrie hegte die Hoffnung alle Zeichnungs- und Konstruktionsaufgaben mit Hilfe besagter Programme lösen zu können. Dieser Ansatz ist letztendlich gescheitert. Durchgesetzt haben sich spezialisierte Programme, welche spezielle Planungsaufgaben mit sehr leistungsfähigen Spezialfunktionen berechnen und so flexibler und detailgetreuer sind.
Schon Ende der 80er Jahre ging der Schritt über zur dreidimensionalen Darstellungsweise. Die Rechner wurden immer leistungsstärker und auch kleinere Unternehmen konnten sich die Systeme und Software leisten. Mit der 3D-Darstellungsweise stellte sich eine nicht unerhebliche Errungenschaft ein. Nun konnten virtuelle Körper von allen Seiten begutachtet werden. Belastungen konnten simuliert werden und computergesteuerte Werkzeugmaschinen konnten durch Fertigungsprogramme angeleitet werden.
Keine Branche ist dermaßen schnell gewachsen wie die IT. Damit sind viele Innovationen für Unternehmen einher gegangen. Für den Anlagenbau hat das erhebliche Erleichterungen in der Entwicklung der Modelle zur Folge gehabt. In den nächsten Beiträgen werden wir auf die einzelnen Programme eingehen und die jeweiligen Unterschiede herausarbeiten. Seien Sie gespannt.
Quellen: Wikipedia, Aveva.com

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