Dynamische Blöcke beim Zeichnen in CAD-Programmen (wie AutoCAD oder GstarCAD) und Beispiele ihrer richtigen Anwendung

Einleitung

Universelle CAD-Systeme, wie AutoCAD oder GstarCAD, arbeiten mit geometrischen Entitäten wie Linie, Kreis, Bogen, Ellipse usw. Der Nutzer ist mit Hilfe dieser Elemente in der Lage jede Art einer technischen Zeichnung zu erstellen. Der Vorteil von solchen universellen CAD-Programmen liegt zum einen darin, dass so ein Programm in jeder Branche angewendet werden kann (Architekten, Elektroprojektanten, Vermessungsingenieure, Maschinenkonstrukteure, Möbeldesigner …).

Ein zweiter wichtiger Vorteil eines solchen CAD-Programmes ist, dass eine Zeichnung, die am häufigsten im DWG-Format gespeichert wird, beim Austausch zwischen verschiedenen Branchen kompatibel ist. Das heißt, dass zum Beispiel ein Architekt seinen CAD-Entwurf weiter an andere Abteilungen weiterleiten kann und diese dann zum Beispiel Bauleitungen, wie Wasser, Heizung, Elektroleitungen usw. dazuzeichnen können. Genauso kann auch ein Maschinenkonstrukteur seinen CAD-Entwurf an die Produktionsabteilung weiterleiten.

Was sind CAD-Blöcke und was ist ihre Aufgabe?

Bei Zeichnungen ist es oft nötig, sich wiederholende Elemente, z.B. Fenster und Türen, Normteile für Maschinenbau wie Schrauben, Muttern, Lager usw. zu zeichnen. Immer wieder die gleichen Elemente zu zeichnen ist aber für Nutzer von CAD-Programmen mühevoll und ineffizient. Es gibt zwar spezielle CAD-Branchensysteme, die solche Elemente bereits in Form einer CAD-Bibliothek oder CAD-Datenbank bereitgestellt haben, solche CAD-Branchensysteme sind aber in der Regel kostspieliger und bieten eine limitierte oder gar keine Kompatibilität mit CAD-Programmen aus anderen Branchen. So ist der Austausch von CAD-Zeichnungen nicht so direkt, wie über ein universelles CAD-Programm.

Die effizienteste Lösung, um sich wiederholende Elemente zu zeichnen, kann ein universelles CAD-Programm, dass die Funktion „Blöcke“ unterstützt. sein. Mit dieser Funktion kann der Benutzer eine Zeichnung, die aus einzelnen Entitäten besteht, zu einem Objekt (Block) mit einem eindeutigen Namen, z.B. Tür, Schraube, Kommode usw. und anderen möglichen Attributen zusammensetzen. So ein Block kann man dann wiederholt in eine Zeichnung einfügen. Viele CAD-Nutzer haben dutzende oder hunderte solcher Blöcke, was ihnen somit viel Zeit spart.

Zum Beispiel beim Entwurf einer Küche kann der Nutzer eine Anzahl an unterschiedlichen Blöcken von Schränken, Türen und Schubladen, Schränke für den Geschirrspüler, Öfen oder anderen Küchengeräten zur Verfügung haben. Ein Standardschrank für den Geschirrspüler ist 60 cm breit. Der Nutzer kann also so einen Schrank zeichnen und diesen unter dem Titel „dishwasher-60“ speichern. Bei Bedarf kann der Nutzer diesen Block anpassen, in dem er den Block über die Funktion EXPLODE „auflöst“ und danach die Breite anpasst, z.B. auf 45 cm und unter dem Titel „dishwasher-45“ speichert. Obwohl Schränke für Geschirrspüler in der Breite 45cm oder 60cm sein können, bei Schränken mit Schubladen kann es viel mehr Varianten geben, von 30 oder 45cm bis 120cm, ggf. auch in anderen Maßen.

Und es liegt nicht nur an den Bemaßungen. Schränke können z.B. die Tür sowohl auf der linken, als auch auf der rechten Seite befestigt haben, mit verschiedener Anzahl von Schubladen, mit langem oder kurzem Griff, mit glatter Tür, Glastür oder rustikaler Tür usw.

Falls der Nutzer mehrere Blöcke entwerfen soll, ist das Auflösen und die Erstellung eines neuen Blocks nicht nur zeitlich eine mühevolle Operation, auch die gesamte Anzahl an Blöcken wächst exponentiell. Falls wir in Betracht nehmen, dass die Anzahl an unterschiedlichen Blöcken in unserer Zeichnung weiterhin wächst, stoßen wir auf das Problem, den richtigen Block am Namen zu erkennen und zu identifizieren. Wir müssen uns merken, welcher Block sich unter welchem Titel versteckt. Einfach gesagt, zu viele Blöcke bringen Chaos und erschweren den Überblick.

Dynamische Blöcke erhöhen den Komfort von universellen CAD-Programmen

Eine elegante Lösung ist in solchen Fällen die Funktion „Dynamische Blöcke“. Allgemeine CAD-Programme, die einen Editor dynamischer Blöcke enthalten, ermöglichen einen dynamischen Block für förmlich oder maßlich ähnliche Elemente zu entwerfen. Diese können in einer Maßtabelle vordefiniert werden (z.B. Fertigungsprogramm des Herstellers) oder benutzerdefiniert beim Platzieren in die Zeichnung (z.B. bei Spezialanfertigung). Der Nutzer braucht nicht viele unterschiedliche Blöcke zu haben, er braucht nur ein paar, wobei jeder dieser Blöcke mehrere Versionen beinhalten kann. So muss der Nutzer nicht zu lange nach den Blöcken suchen und sich alle Blöcke nach ihrem Namen merken.

Dynamische Blöcke enthalten grafische Zeichen, die vorsagen, was alles man mit ihnen tun kann. Z.B. ein nach unten richtendes Dreieckzeichen weist darauf, dass beim Anklicken ein Auswahlmenü mit verschiedenen Optionen angezeigt wird (z.B. eine Kommode mit 3 oder 4 Schubladen). Der Pfeil nach links – rechts / nach oben – nach unten bedeutet Spiegeln / Umkehren (z. B. Öffnungsrichtung von Türen), der Grifftyp Punkt ist für Verschieben, kreisförmiger Pfeil zum Drehen, ein Symbol für Ausrichtung an einem anderen Block usw.

Im Rahmen der dynamischen Blöcke ist es möglich nicht nur Maß oder Form zu variieren, sondern auch Farbe oder Layer, auf dem der Block erstellt ist. Außerdem ist es im Rahmen eines dynamischen Blocks auch möglich, unterschiedlichen Varianten unterschiedliche Attribute zuzuordnen. Diese können bei der Datenextrahierung in Tabellen behilflich sein, z. B. beim Erstellen von Stücklisten, Legenden.

Dynamische Blöcke beseitigen Zeitverschwendung beim technischen Zeichnen und lösen das Problem mit Unübersichtlichkeit und Chaos von Zeichnungen, die normalerweise viele Blöcke beinhalten müssten. Der CAD-Nutzer kann schneller und effizienter arbeiten. Dynamische Blöcke bringen somit universelle CAD-Programme näher an das Niveau spezialisierter CAD-Programme und die Arbeit sieht viel professioneller aus.

Die Möglichkeiten dynamischer Blöcke

Der Block-Editor bietet dem Nutzer eine Schnittstelle zur Eingabe der einzelnen Parameter und Aktionen. Zum Beispiel, bei der Spiegelung eines Blocks kann man den Parameter „Umkehren“ zuordnen, um die Spiegelachse zu definieren, und die Aktion „Umkehren“, um die Aktion auszuwählen, die ausgeführt werden soll, wenn der Griff angeklickt wird. Mit dem Parameter „Sichtbarkeit“ können beliebig viele Konfigurationen im selben Block angelegt werden, während mit der Funktion „Attribute bestimmen“ verschiedene Attribute definiert und unterschiedlichen Konfigurationen eines dynamischen Blocks zugeordnet werden können. Es gibt mehrere andere Typen von Funktionen / Parametern, mit denen man dynamische Blöcke über Aktionsgriffe ändern kann. Dies sind zum Beispiel: Drehen, Verschieben, Umkehren, Anordnung / Reihe, Skalieren, Strecken, oder einen Satz/Set dieser Funktionen innerhalb einer Gruppe von Parametern, die einen dynamischen Block definieren.

Beispiele einer geeigneten Nutzung der Dynamischen Blöcke

Attribute – nicht grafische Blockinformationen

Blockattribute können in Form eines Zeichens dargestellt werden und man kann ihre Sichtbarkeit steuern. Sie stellen die vom Nutzer definierte Einstellungen dar, wobei Sie mit den einzelnen Blockkonfigurationen verbunden sind. Je Blockkonfiguration ist es möglich individuelle Attribute darzustellen. Wir können zum Beispiel ein Attribut „Gerätname“ erstellen, nachher wird bei jedem Einfügen einer Konfiguration eines dynamischen Blocks ein Aufruf zum Einfügen des Gerätenamens angezeigt. So trägt jeder Block gewisse Informationen mit sich, die man in eine Exceltabelle extrahieren kann und eine Stückliste – eine Liste der in der Zeichnung benutzten Komponente – erstellen.

Die Gesellschaft Halmburger GmbH hat festgestellt, dass sie keine spezialisierte CAD-Software benötigt

Der ursprüngliche Fokus der Gesellschaft Halmburger GmbH war es, ein CAD-Programm zum Entwurf von Freiflächenheizungen (Fahrbahnen, Hubschrauberlandeplätze, Rolltorschienen, Klärbeckenränder, Gehwege, Terrassen, Treppen usw.) zu finden, das Entwürfe und Berechnungen der Längen der Heizmatten automatisieren würde. Das Unternehmen hat für die Investition in eine spezialisierte Software mehrere Zehntausende EUR beiseitegelegt. Nach einer kurzen Konsultation wurde aber festgestellt, dass das, was das Unternehmen braucht eigentlich nur ein preislich verfügbares, universelles CAD-Programm mit der Funktion „Dynamische Blöcke“ ist.

Teil der Lieferungen der Software GstarCAD Professional für die Halmburger GmbH war auch der Entwurf von Beispielen von Dynamischen Blöcken und die Einschulung der Projektanten. So benutzt die Halmburger GmbH jetzt statt einer maßgeschneiderten und kostspieligen, spezialangefertigten Software ein gewöhnlich zugängliches CAD-Programm und das zum Bruchteil des Preises.

Fazit

Universelle CAD-Programme mit der Funktionalität Dynamische Blöcke, so wie z.B. AutoCAD oder GstarCAD, haben viele Vorteile. Bemühungen, die in den Entwurf einer Block-Datenbank investiert werden, werden in Form einer Zeitersparnis, höherer Arbeitseffizienz und eines besseren Überblicks von Zeichnungen zurückgezahlt. Ein weiterer unumstrittener Vorteil ist die Möglichkeit, einer automatisierten Datenextrahierung in ein Excel-Programm, wodurch Sie einen genaueren Überblick zu den Informationen in Form einer Stückliste bekommen, mit der Möglichkeit der Einfügung einer Excel-Tabelle direkt in die Zeichnung. Dynamische Blöcke können gleichzeitig die Lösung sein, wie man eigene Kataloge von CAD-Elementen entwerfen kann.