Autodesk Inventor

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Autodesk Inventor
Autodesk Inventor
Screenshot von Autodesk Inventor – Modell einer Wellenlagerung
Basisdaten
Entwickler Autodesk
Aktuelle Version 2015
(April 2014)
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.)

Als Geometrie-Kern wird der Autodesk-eigene ShapeManager genutzt, der auch in anderen Autodesk-Anwendungen wie beispielsweise AutoCAD verwendet wird. ShapeManager wurde vom ACIS Geometrie-Kern abgeleitet.

Modelliermethoden[Bearbeiten]

Animation bzw. Simulation eines Hexapods mit Inventor
Animation bzw. Simulation eines 4-Takt-Motors 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[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

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)[Bearbeiten]

  • 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-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[Bearbeiten]

Aktuell ist die Version Autodesk Inventor 2015, die zusammen mit AutoCAD 2015 und AutoCAD Mechanical 2015 im März 2014 erschienen ist. (Anmerkung zur Versionsnummer: Autodesk ist mit der Programm-Versionsnummer ab dem Frühjahr eines jeden Jahres schon im "kommenden" Jahr, da Autodesk bereits im April das neue Geschäftsjahr beginnt und somit immer der Zeit voraus ist. Beispiel: Im Jahr 2014 ist nach dem Monat März also die Version 2015 aktuell, eine in den USA nicht seltene Strategie der Nummernvergabe.)

Ersterscheinung der Inventorversionen[4][5]
Bei den Versionen 1 bis 10 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
Wichtiges Neues in
dieser Version
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 unterbrochene Ansicht
Inventor 5.3 Prowler 30.01.2002
Inventor 6 Viper 15.10.2002 Bild in Skizze, Verdickung, Ausbruchansicht in Zeichnung
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 Gestellgenerator (vorher Rahmengenerator), Bemaßung in der Isometrie, automatische Materialzuordnung bei Schraffur, Blech: Modifikation an der Abwinkelung, Blech: Biege- und Stanztabelle, neben IDW nun auch DWG-Format für 2D, Skalieren und Strecken in Skizzen, komplexe Geometrien mit „Shape-Design“, Analysetools, automatische Übernahme von Abhängigkeiten zu Gelenken bei Simulation, FEM auf dünnwandige Bleche, Generator für Kettenantriebe, Biegung auf gesamte Bauteile
Inventor 2009 Tesla 24.03.2008 Echte 64-bit-Unterstützung (Windows XP64 und Vista64), Baugruppen-Ersatzdarstellung durch vereinfachte Bauteile („LOD = level of detail“), übersichtlichere Darstellung der Abhängigkeiten in der Skizze, Texte an Bögen und Kreisen, intuitive Steuerung der Ansicht mit Ansichtswürfel („Viewcube“), nativer 3D-Datenimport (direkt aus Pro/E, SolidWorks und NX von UG, bidirektional zu Parasolid), 2D-Ausgabe auch als PDF mit Layerausgabe, Blechstile zentral im Stileditor, PEM-Normteile für Blechkonstruktionen, beschneiden von 2D-Ansichten durch Fenster, benutzerdefinierte Profile im Gestellgenerator, Spurausgabe bei Simulation
Inventor 2010 Hopper 24.03.2009 Aufgabenabhängige Multifunktionsleiste, FEM-Modul, Formenbau-Modul, Einzelteile nun aus mehreren Körpern möglich, 3D Silhouettenkurve (Formtrennung), Layoutentwurf in Skizzen, Blöcke in Skizzen, CATIA V4+V5 und JT-Translator, Baugruppenordner im Browser, Inhaltscenter-Normteile nun unabhängig von Vault, Blech: Rollformung und Auftrennung, Schweißen: Kelch- und Kehlnähte, Stücklistenverwaltung stark erweitert, technische Kunststoffelemente, Konturvereinfachung („Shrink-Wrap“) von Baugruppen zu reduzierten Einzelteilen, BKS
Inventor 2011 Sikorsky 25.03.2010 Direktbearbeitung, dynamische Eingabe (Skizze), Zusammenfügen, iCopy, iLogic
Inventor 2012 Brunel 21.03.2011 Inventor-Fusion, schnellere Zeichnungsansichten, einfaches direktes Ändern von Modellgeometrie durch "Inventor Fusion" unabhängig von der Herkunft des Modells, integriertes Raytracing, G2-stetige Rundungen, dynamischer Schnitt
Inventor 2013 Goodyear 27.03.2012 Autodesk 360 Cloud-services, erweiterte Nutzung von erstellten Konstruktionen, Produktivitätsverbesserungen, reibungslose Einarbeitung für Einsteiger und erfahrene Anwender
Inventor 2014 Franklin 27.03.2013 Neu: Blechschnitt senkrecht zur Blechoberfläche, Express-Modus zum schnelleren Öffnen von großen Baugruppen, Neu: 3D-Abhängigkeit "spiegelbildlich" im Zusammenbau (IAM), Schnelle 2D-Ansichtsdarstellung als nur "Rasteransicht" (IDW), Connection, Unterstützung von Windows8 (64 und/oder 32 bit) und Windows7 (64 und/oder 32 bit), WindowsVista wird nicht mehr unterstützt und WindowsXP eingeschränkt (32 bit leicht eingeschränkt, WinXP-64 wird nicht mehr unterstützt)
Inventor 2015 Dyson 27.03.2014 Freiform-Modellierung, direkte Bearbeitung von Geometrie, anpassbare Startseite[6]

Lizenzierung, kommerzielle Nutzung[Bearbeiten]

  • Einzelplatzlizenz (SLM = Single License Manager): Für den kommerziellen Einsatz in Firmen. Die Software ist lokal installiert und die Nutzung der Lizenz ist an die Hardware dieses individuellen PCs gebunden. Die Freischaltung erfolgt im Regelfall über Internetzugriff, kann aber auch per Mail oder auf dem Postweg erfolgen. Der Benutzer muss dabei der Nutzung seiner persönlichen Daten zustimmen. Wird der PC (planmäßig) ersetzt, so kann diese Lizenz mit einem „Lizenzmanager“ bei Autodesk „geparkt“ werden und dann auf den neuen PC entsprechend übertragen werden. Diese Lizenzübertragung kann nicht dazu verwendet werden, regelmäßig zwischen zwei oder mehr PCs die Lizenz nach Bedarf zu verschieben. Die Nutzung einer in Deutschland gekauften Lizenz ist in Deutschland und in der EU erlaubt. Die Nutzung in anderen Ländern ist im Lizenzvertrag gesondert geregelt.

Kritik: ein Kunde mit mehreren SLM-Lizenzen kann sehr schnell, auch ohne besondere böse Absicht, zu viele Lizenzen aktivieren. Eine saubere Buchführung (modern: „Lizenzmanagement“) über die eingesetzten Versionen auf den jeweiligen PCs ist daher empfehlenswert!

  • Netzwerklizenz (NLM = Network Licence Manager): Für den kommerziellen Einsatz in Firmen. Die Software kann auf einer beliebigen Anzahl von PCs im Firmennetzwerk des Endkunden installiert werden. Auf einem zentralen Lizenzserver wird über einen speziellen Lizenzmanager eine bestimmte Anzahl von Lizenzen zur Verfügung gestellt. Auf den einzelnen Arbeitsplätzen lässt sich die Software nun starten. Ist die maximale Anzahl der gekauften Lizenzen erreicht, so erscheint beim Startversuch eine entsprechende Meldung und die Software kann auf diesem PC nicht gestartet werden. Wird zwischenzeitlich an einem anderen PC die Software beendet, so kann ein anderer Nutzer diese nun starten. Auf Grund der damit besserer Ausnutzung der zur Verfügung gestellten Lizenzen (Krankheit, Urlaub, Besprechung etc.) sind NLM-Lizenzen bei Autodesk teurer als SLM-Lizenzen. Für eine Nutzung der Software auf einem Laptop außerhalb des Firmennetzwerkes (ohne VPN-Verbindung) kann die Lizenz auf diesem Laptop für eine begrenzte Zeit „ausgeliehen“ werden. Geht der Laptop verloren (Diebstahl, Verlust, Defekt), so erscheint nach Ablauf der voreingestellten Leihfrist diese Lizenz automatisch wieder im Firmennetzwerk. Besteht eine VPN-Verbindung vom externen PC oder Laptop zum Firmennetz (mit dem Lizenzserver), so kann vom Mitarbeiter dieser Firma eine Lizenz gestartet werden. Mit dem NLM-Lizenzmodell wird zuverlässig und sicher eine (strafrechtlich relevante) Unterlizensierung vermieden: Es können nicht "aus Versehen" zu viele Lizenzen widerrechtlich genutzt werden.
  • Mietmodell: Autodesk bietet seit 2013 Mietmodelle für den kommerziellen Einsatz in Firmen auf Basis monatliche, vierteljährliche oder jährliche Abrechnung an[7]. Dies ersetzt nicht die obigen Lizenzmodell, sondern ergänzt dieses.

Nichtkommerzielle Schulversionen[Bearbeiten]

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. Früher wurde beim Speichern und beim Ausdrucken eine (für den Schulbetrieb vollkommen unerhebliche) nicht entfernbare Kennung in die Datei und in die ausgedruckte Zeichnung eingefügt. Seit der Version 2013 verzichtet Autodesk auf diese Kennzeichnung. Trotzdem wird dringend davon abgeraten, 3D-Einzelteile in kommerzielle 3D-Zusammenbauten einzufügen. Bezugsberechtigt sind Schüler an öffentlichen Schulen, Studenten, Auszubildende, Teilnehmer an IHK- oder HK-Meisterkursen (oder vergleichbar) und Dozenten.

Die Preisgestaltung liegt bei den käuflichen Studentenversionen ungefähr im Rahmen eines hochwertigen Fachbuches bei einer unbegrenzten Laufzeit. Wer im Besitz einer registrierten E-Mail-Adresse einer Schule bzw. Hochschule ist, kann die Software (Umfang ca. 6-16 GB) kostenlos herunterladen[8], allerdings auch mit einer 36-monatigen Laufzeitbegrenzung. Die kostenlose Version lässt sich nach Ablauf nicht mehr starten. Die gekaufte lässt sich nach Ende der Ausbildung unbeschränkt (persönlich, ohne kommerzielle Nutzung) weiter nutzen.

Anerkannte Schuleinrichtungen können Klassenraumlizenzen als NLM (Netzwerklizenz) im Unterricht einsetzen.[9] Firmen können im Rahmen der Dualen Ausbildung beispielsweise für ihre Ausbildungswerkstatt vergünstigte Ausbildungslizenzen erwerben. Diese sind zum Erstellen von Übungen verwendbar, dürfen aber nicht zum Erstellen von kommerziellen Projekten (z.B. im zweiten oder dritten Lehrjahr) verwendet werden.

Kritik[Bearbeiten]

Für den Schüler, Student oder Kursteilnehmer ist aus den beiliegenden Lizenzverträgen auch nach sorgfältigem Durchlesen nicht in allen Fragen sofort eindeutig erkennbar, was der vorliegende Lizenzvertrag nun exakt erlaubt oder was nicht. Die gewählte juristische Fachsprache ist, wie bei fast allen branchenüblichen ähnlichen Verträgen, für einen juristischen Laien nicht leicht zu verstehen.

Schulungsunterlagen[Bearbeiten]

Direkt aus Inventor heraus kann auf die umfangreiche Onlinehilfe zugegriffen werden[10]. Ebenso gibt es auf Grund der guten Verbreitung von Inventor von vielen namhaften Verlagen eine Vielzahl von Bücher unter den Schlagworten "Autodesk Inventor". Bei bekannten Videostreaming-Diensten und anderen Bezugsquellen gibt es für Anwender, die nicht gerne lesen, auch viele kürzere oder längere kostenlose und käufliche zeitgemäße Videotrainings.

Einzelnachweise und Quellen[Bearbeiten]

  1. a b Handbuch Autodesk Inventor
  2. Beschreibung der Autodesk Apprentice-Schnittstelle – pdf
  3. Produktübersicht des Herstellers (PDF, 8 Seiten, deutsch; 361 kB)
  4. Kevin Schneider: Inventor release history
  5. Inventor Release Dates. Abgerufen am 22. April 2014.
  6. Neue Funktionen für die CAD-Modellierung in 3D und Produktivitätssteigerung. Website von Autodesk, abgerufen am 5. September 2014.
  7. http://drh.img.digitalriver.com/DRHM/Storefront/Site/adsk/pb/multimedia/Autodesk_Rental_Plans_FAQ_Q3_External_v7_DE.pdf Mietbestimmungen des von Autodesk mit der Mietabrechnung beauftragten Unternehmens „Digitalriver“
  8. http://students.autodesk.com/ Bedingungen auf der Webseite des Herstellers
  9. http://www.autodesk.de/adsk/servlet/index?siteID=403786&id=3180034&DCMP=DMC-ADSK_DE_EDUC_DM Informationen für Schulen beim Hersteller
  10. http://wikihelp.autodesk.com/Inventor/deu (Deutsche) Online-Hilfe von Inventor