Autodesk Inventor

Autodesk Inventor
Entwickler	Autodesk
Aktuelle Version	2012 (April 2011)
Betriebssystem	Microsoft Windows
Kategorie	CAD-Programm
Lizenz	proprietär, kommerziell
www.autodesk.de

Autodesk Inventor ist eine auf Modellierungselementen aufbauende, parametrische 3D-CAD-Software, die von dem Unternehmen Autodesk entwickelt und vertrieben wird. "3D" heißt, dass damit räumliche Modelle erzeugt werden. Dabei werden sämtliche Modellierschritte (Elemente) sowie alle zugehörigen Maße (Parameter) einzeln und zugeordnet gespeichert, d. h. Modelle sind auch nachträglich durch Veränderung der Eingabewerte gezielt und kontrolliert beeinflussbar. Da dieses Prinzip auch für die Baugruppen gilt, können damit auch mechanische Bewegungsabläufe ohne weitere Hilfsmittel als Videosequenz dargestellt werden.

Die Erstellung der nötigen Zeichnungen von Einzelteilen und Baugruppen ist ein gesonderter Arbeitsschritt, bei dem die vorher erstellten 3D-Modelle lediglich in druckbarer Form dargestellt und mit ergänzenden Kommentaren versehen werden. Die Zeichnungen werden dabei assoziativ mit den Modellen verknüpft, d. h. bei allen Änderungen an den Modellen (3D) werden die Zeichnungen (2D) automatisch nachgeführt.

Bei Autodesk-Inventor handelt es sich um eine komplette Neuentwicklung, die nicht auf dem weit verbreiteten, im Wesentlichen für 2D-CAD eingesetzten System AutoCAD basiert und in der Anwendung auch grundsätzlich anders gehandhabt werden muss. (AutoCAD besteht unabhängig weiter und gehört als gelegentlich benötigte Alternative zu dem angebotenen Softwarepaket hinzu, und zwar in der Ausführung AutoCAD Mechanical, d. h. mit speziellen Erweiterungen für die Maschinenbaukonstruktion.)

Modelliermethoden

Animation/Simulation mit Inventor.

Eine Modellierungsmethode besteht darin, sämtliche Einzelteile als eigene Teile zu modellieren. Dann fügt man sie in einer Baugruppe unter Zuhilfenahme sogenannter Abhängigkeiten zusammen. Abhängigkeiten können Flächen, Achsen, Punkte und Linien miteinander verknüpfen und somit Bewegung und Position zueinander einschränken oder fixieren. Ändert sich die Geometrie eines Teiles der Baugruppe, so ändern sich auch alle von diesem Teil abhängig gemachten Teile. Neben Position und Bewegung eines Bauteils kann dabei auch seine Geometrie von einem anderen Teil beeinflusst werden. Zudem ist es auch möglich, Bauteile direkt in einer Baugruppe zu modellieren.^[1]

Eine andere Methode, die Bauraum-Methode, geht zuerst von einer vereinfachten Grundform aus. Diese Grundform kann eine 2D-Skizze oder ein 3D-Modell sein, in das Platzhalter für die zu verbauenden Teile eingetragen sind. Aus der Grundform werden dann mittels Datenverknüpfung die einzelnen Bauteilmodelle passend herausgeschnitten oder aufmodelliert und mit den erforderlichen Details ergänzt. Man erhält so automatisch zueinander passende Bauteilmodelle, die als Abkömmlinge des gemeinsamen Mastermodells alle an diesem vorgenommenen Maßänderungen an ihren eigenen entsprechenden Stellen übernehmen.^[1]

Einsatzgebiete

Autodesk Inventor wurde speziell für die mechanische Konstruktion konzipiert und findet insbesondere Verwendung in Maschinenbau, Werkzeugbau, Blechverarbeitung und Anlagenbau.

Das Paket besteht aus mehreren Komponenten. Die eigentliche Autodesk-Inventor-Software ist ein 3D-Modellierpaket mit der Möglichkeit, parametrische 3D-Modelle und -Baugruppen zu erstellen. Davon können 2D-Zeichnungen abgeleitet und Animationen erstellt werden. Erweiterungen stellen für spezielle Anwendungen und Branchen leistungsfähige Extra-Funktionen zur Verfügung. Mit Inventor Studio lassen sich fotorealistische 3D-Darstellungen ableiten.

Umfang

Gerenderter Wellenstumpf in Inventor Studio

(Stand Mitte 2007)

Das Grundpaket Inventor Suite umfasst:

• Autodesk Vault, ein PDM-System (Dokumenten- und Versionsverwaltung)
• AutoCAD Mechanical
• das komplette Sortiment Modellierfunktionen, optimiert für den allgemeinen Maschinenbau
• eine umfangreiche Normteilebibliothek
• sämtliche verfügbaren Zeichnungs- und Stücklistenfunktionen
• das Blechmodul, mit vielen speziellen Blechbearbeitungsbefehlen und einer Abwicklungsfunktion (Es besteht hier die Einschränkung auf Bearbeitungen die rein mittels Kantbank oder Biegemaschine herstellbar sind.)
• das Schweißmodul mit Nahtvorbereitung, Nahterzeugung und -nachbereitung
• den Rahmengenerator (ab IV2009 Gestellgenerator; für Metallbauaufgaben)
• Inventor Studio, einen Renderer um fotorealistische Bilder und vor allem auch komplexe Videosequenzen erstellen zu können

Zum Paket Inventor Simulation Suite gehören weiterhin:

• bis IV2009: Ansys-FEM, ein (Finite-Elemente-Methode)-Modul für Festigkeits- und Verformungsberechnungen
• ab IV2010: das FEM-Modul (Finite-Elemente-Methode) basierend auf der PlassoTech-Software. Das neue Modul ist deutlich leistungsfähiger und kann FEM-Analysen auch an Baugruppen ausführen
• Dynamische Simulation, erlaubt die Simulation dynamisch bewegter mechanischer Systeme mit Kräfte- und Beschleunigungsberechnungen

Zum Paket Inventor Routed Systems Suite alternativ:

• Kabel- und Leitungsmodul, für die automatisierte, auf Komponentenbibliotheken gestützte Modellerstellung für Rohr- und Schlauchleitungen sowie Kabel und Kabelbäume anhand von Verbindungslisten und räumlichen Routingvorgaben

Zum Paket Inventor Tooling Suite gehören weiterhin:

• ein Modul zum Konstruieren und Bearbeiten von Kunststoffspritzgussteilen (ab IV 2010)
• der Zugriff auf die Moldflow®-Datenbank (Moldflow), der weltweit größten Materialdatenbank für Spritzgussverfahren
• das Modul Inventor Mold Design, mit dem vollständige Spritzgusswerkzeuge (Formen) incl. Angusskanälen, -stegen und Kühlkanälen erzeugt werden können

Das Paket Inventor Professional Suite umfasst alles Aufgezählte.

Lösungen zur Datenverwaltung (EDM)

• Autodesk Vault dient der Verwaltung der vielen bei 3D-Konstruktionen anfallenden Daten und unterstützt den einzelnen Konstrukteur bis zum gesamten Konstruktionsteam. Es ist ein skalierbares, auf MS-SQL- und MS-IIS, Client-Server basierendes Verwaltungssystem in den Ausbaustufen 'Vault', 'Vault Workgroups', 'Vault Collaboration' und 'Vault Professional'. Vault kommuniziert sehr eng über das "Autodesk Inventor API Object Model" mit der CAD-Umgebung ^[2]. Das integrierte Vault wird im Standard-Lieferumfang zusammen mit dem kostenlosen "Microsoft SQL2008 Express Server" bereits mitgeliefert, ist sehr leistungsfähig, bietet aber keine Einschränkung der Benutzerrechte auf z.B. Ordner oder Projekte. Ab der Ausbaustufe 'Collaboration' aufwärts können mehrere entfernte Standorte mit einer gemeinsamen Datenbank und replizierten lokalen Daten synchronisiert werden ("Standortübergreifende Replikation"). Vault wurde in der modernen Microsoft .NET ("Dot Net") Umgebung entwickelt und bietet eine sehr umfangreiche Anpassbarkeit mit z.B. Visual Studio, Visual Basic oder C#. Nahezu alle kundenspezifische Anpassungen können von einem Programmierer über diese API-Schnittstellen erstellt werden.
• Autodesk Productstream (bis Version 2009) wurde im Rahmen der Vereinheitlichung umbenannt in 'Vault Professional' und dabei auch im Funktionsumfang erweitert.
• Autodesk Productstream Professional ("PSP"), das frühere Compass der von Autodesk übernommenen AIM Systems, ist eine PDM-Lösung für umfassende und angepasste Implementierungen wird ab der Softwaregeneration 2011/2012 von "Vault Professional" abgelöst. Die Funktionalitäten von 'PSP' wurde und wird in die Nachfolgeprodukte 'Vault Collaboration und -Professional' übernommen ^[3]. "Compass" und dessen Nachfolgeprodukt "PSP" hatten eine proprietäre API, die bei den Softwareentwicklern für Anpassungen lange Zeit gerne genutzt wurde. Da die Compass- bzw. PSP-Produktfamilie in vielen großen Firmen erfolgreich implementiert ist, wird die Umstellung nicht schlagartig sondern langsam über mehrere Softwaregenerationen erfolgen.

Versionen

Aktuell ist die Version Autodesk Inventor 2012, die zusammen mit AutoCAD 2012 und Autocad Mechanical 2012 im März 2011 erschienen ist.

Ersterscheinung der Inventorversionen^[4]
Bei den Versionen 1 bis 9 standen bekannte Autonamen Pate für die interne Bezeichnung.
Seit der Version 11 ("Faraday") sind es berühmte Pioniere, deren Namen mit der internen Bezeichnung geehrt wird.

Release (Version)	Codename (intern)	Erschienen am
Inventor 1	Mustang	20.09.1999
Inventor 2	Thunderbird	01.03.2000
Inventor 3	Camaro	01.08.2000
Inventor 4	Corvette	01.12.2000
Inventor 5	Durango	17.09.2001
Inventor 5.3	Prowler	30.01.2002
Inventor 6	Viper	15.10.2002
Inventor 7	Wrangler	18.04.2003
Inventor 8	Cherokee	15.10.2003
Inventor 9	Crossfire	15.07.2004
Inventor 10	Freestyle	06.04.2005
Inventor 11	Faraday	06.04.2006
Inventor 2008	Goddard	26.03.2007
Inventor 2009	Tesla	24.03.2008
Inventor 2010	Hopper	24.03.2009
Inventor 2011	Sikorsky	25.03.2010
Inventor 2012	Brunel	21.03.2011

Nichtkommerzielle Schulversionen

Autodesk bietet, wie fast alle namhaften Softwarehersteller, für den Einsatz zur Forschung und Lehre an Schulen (Haupt-, Real-, Gymnasial-, Fach- und Berufsschulen), Universitäten, zum Studium, zur Unterstützung bei der betrieblichen Ausbildung und kursbegleitet zu Schulungen verbilligte Schulversionen an. Denen gemeinsam ist immer jeglicher Ausschluß einer kommerziellen, also gewinnbringenden Tätigkeit. Vom Funktionsumfang sind diese identisch mit der jeweils größten kommerziellen Vollversion, aber in der Laufzeit begrenzt. Beim Speichern und beim Ausdrucken wird eine (für den Schulbetrieb vollkommen unerhebliche) nicht entfernbare Kennung in die Datei und in die ausgedruckte Zeichnung eingefügt. Bezugsberechtigt sind Schüler an öffentlichen Schulen, Studenten, Auszubildende und Dozenten. Schulen etc. können Klassenraumlizenzen als Netzwerklizenz im Unterricht einsetzen^[5]. Die Preisgestaltung liegt bei den käuflichen Studentenversionen ungefähr im Rahmen eines Fachbuches bei einer typischen Laufzeit (je nach Produkt) von 24 bis 51 Monaten. Wer im Besitz einer registrierten Emailadresse einer Schule/Hochschule ist, kann die Software (Umfang ca. 4-7 DVD´s) auch mit einer 12 monatigen Laufzeitbegrenzung kostenlos herunterladen^[6].

Fachliteratur und Schulungsunterlagen

• Hans-Joachim Engelke: "Konstruieren mit Autodesk Inventor 11" 322 Seiten,im HANSER-Verlag, ISBN 978-3-446-40688-9
• Günter Scheuermann: "Inventor 2011 - Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen", 208 Seiten, HANSER-Verlag, ISBN 978-3-446-42364-0
• Philipp Grieb: "Digital Prototyping - Virtuelle Produktentwicklung im Maschinenbau"; 287 Seiten, 2010 im HANSER-Verlag; ISBN 978-3-446-42318-3

Einzelnachweise und Quellen

1. ↑ ^{a b} Handbuch Autodesk Inventor
2. ↑ http://images.autodesk.com/adsk/files/inventor2011model.pdf Beschreibung der Autodesk Apprentice-Schnittstelle
3. ↑ http://images.autodesk.com/emea_dach_main_germany/files/vault_family_detail_brochure_us0.pdf Produktübersicht des Herstellers (PDF, 8 Seiten, deutsch)
4. ↑ Kevin Schneider: Inventor release history
5. ↑ http://www.autodesk.de/adsk/servlet/index?siteID=403786&id=3180034&DCMP=DMC-ADSK_DE_EDUC_DM Informationen für Schulen beim Hersteller
6. ↑ http://students.autodesk.com/ Bedingungen auf der Webseite des Herstellers