CAD-Systeme mit Profianspruch Software In der Produktschmiede CAD 60 Nicht nur Autos oder Waschmaschinen beginnen ihr Leben im Computer: Leistungsfähige 3D-CAD-Systeme dienen als Planungswerkzeuge auch für so komplexe Produkte wie Schiffe oder Flugzeuge. Dieser Artikel stellt Linux-Magazin 03/07 03/07 Linux-Magazin drei CAD-Anwendungen mit unterschiedlichem Leistungsumfang und Preis vor. Carsten Zerbst komplette Lösungen in diesem Bereich liegen in der Regel über 15 000 Euro. Mit unter 10 000 Euro etwas günstiger sind die Programme Autocad [6] von Autodesk sowie Solidworks [7] von Dassault Systemes. Ihr Leistungsumfang reicht für viele Anwendungen im Ma- schinenbau aus, mit komplexen Maschi- nen aus vielen Einzelteilen sind sie aber überfordert. Die Bedienung ist einfacher als bei Highend-Produkten. Für Software mit geringerem Leistungs- umfang wird der Markt unübersichtlich: In diesem Segment tummeln sich mehre hundert verschiedene CAD-Systeme. Einige davon richten sich an eng um- grenzte Anwendergruppen im Anlagen- © Patrick Jean-I Müller, Fotolia Müller, Jean-I Patrick © oder Schiffsbau. Andere versuchen über den Preis im Marktsegment von Autocad Taugten die ersten CAD-Systeme nur Verhältnis. Der Leistungsumfang der Anteile zu erobern. Eine Übersicht über für zweidimensionale Zeichnungen, so Highend-Lösung UGS NX4 [3] umfasst CAD-Systeme ist unter [8] zu finden. erzeugen aktuelle Programme räumliche die Konstruktion von Volumenkörpern in Modelle komplizierter Maschinen. Der frei modellierbarer Form und geht weit CAD unter Linux gesamte Produktionszyklus vom ersten über Zeichen- und Konstruktionsfunkti- Entwurf über das passgenaue Ausfor- onen hinaus. Das erste CAD-System für Linux war men aller Einzelteile bis zum Erstellen Siscad-P, ein parametrisches 2D-System der Fertigungsunterlagen findet für viele Marktüberblick der Firma Staedler. Es erschien bereits Produkte komplett am Computer statt. Anfang der 90er Jahre. Ab Mitte des Digitale Mockups (DMU) ersetzen so- Der Markt für Hochleistungs-CAD-Sys- Jahrzehnts bot der Autodesk-Konkur- gar die Crash- und Belastungstests mit teme für die Luft-, Raumfahrt- und Au- rent Bentley sein Produkt Microstation realen Prototypen. Mit klassischen Kon- toindustrie hat sich in den letzten Jahren 95 auch für Linux an. Beide Produkte struktionszeichnungen in 2D halten sich konsolidiert: Die Programme Catia (Das- erschienen wahrscheinlich zu einer un- die Designer kaum noch auf, bei Bedarf sault Systemes) [4], UGS NX4 [3] und günstigen Zeit auf dem damals noch leiten sie diese erst nachträglich aus den Pro/ Engineer [5] teilen sich das Markt- schmalen Linux-Markt, denn nach die- räumlichen Modellen ab. segment, in dem Zigtausende von Ein- sem frühen Start tat sich lange nichts Stellvertretend für die Bandbreite der auf zelteilen oder komplexe Oberflächenfor- mehr in der CAD-Welt für Linux. Weder dem Markt erhältlichen CAD-Systeme men die Messlatte für die Software legen. wurde kommerzielle Software auf das stellt dieser Artikel drei vor, die für un- Die durch Zusatzmodule erweiterbaren freie Betriebssystem portiert noch ent- terschiedliche Anforderungen konzipiert Anwendungen decken auch Bereiche standen freie Alternativen. sind: Während Medusa [1] vor allem bei wie die Konstruktion von Rohrleitungen Die beiden Highend-Lösungen NX4 und zweidimensionalen technischen Zeich- ab und beherrschen die Ableitung von Pro/ Engineer kompilieren auch unter nungen seine Stärken ausspielt, besticht Berechnungsmodellen für physikalische Linux. Sie wurden von vornherein auch Varicad [2] durch sein Preis-Leistungs- Simulationen. Die Lizenzgebühren für mit Blick auf kommerzielle Unix-Sys- Software Abbildung 1: Medusa kostenlose Lizenz für Privatanwender. gefällt mit seinem Von der etwa 5000 Euro teuren kommer- grafischen Installer. ziellen Version unterscheidet sich diese vor allem durch ihren eingeschränkten CAD immer noch kein Druckersupport und ein anderes Datei- Thema (vergleiche format. Die kostenlose Personal-Version [10]). Solidworks lässt sich nach Angabe der MAC-Adresse und Autocad ver- des Rechners herunterladen und ist dann 61 wenden lediglich an diese Hardware gebunden. Das In- das Windows-API stallationspaket enthält einen grafischen und sind daher Installer (Abbildung 1) sowie eine gute nicht unter Linux Dokumentation. 03/07 Linux-Magazin erhältlich. Das Programm ist in seinen Anforderun- Neben der High- gen an die Rechnerressourcen genüg- end-Lösung UGS sam: Nach Angabe des Herstellers reicht teme entwickelt. Vor allem UGS enga- NX 4 stellt dieser Artikel zwei Anwen- ein 1-GHz-Prozessor. Auch eine 3D-be- giert sich spürbar auf dem Linux-Markt: dungen aus dem Autocad-Umfeld vor: schleunigte Grafikkarte ist nicht zwin- Neben dem eigentlichen CAD-System Medusa 4 gibt es für Linux und Win- gend Voraussetzung: Software-OpenGL NX ergänzt zum Beispiel die Anwen- dows in einer eingeschränkten, für den über Mesa ist schnell genug. dung UGS Teamcenter, ein Product-Data- Privatanwender kostenlosen Version. Medusa eignet sich besonders für techni- Managementsystem (PDM), die Palette Der tschechische Anbieter Varicad ver- sche Zeichnungen in 2D. Das Standard- der Linux-Produkte. PDM-Systeme sind kauft sein Produkt für den günstigen Template enthält bereits das übliche für den Teamprozess beim Produktde- Preis von etwa 500 Euro und stellt eine Beschriftungsfeld rechts unten auf der sign ähnlich unentbehrlich wie Versions- 30-Tage-Testversion zur Verfügung. Seite. Links im Programmfenster findet verwaltungssysteme bei der Software- der Anwender die Werkzeugpaletten für Entwicklung. Sie verwalten die umfang- Medusa mehrere hundert Befehle zum Zeichnen, reichen Produktdaten, zu denen neben Ändern oder Bemaßen geometrischer CAD-Modellen auch Stücklisten oder Medusa [1] ist das älteste der vorge- Formen (Abbildung 2). Änderungen und Varianten in der Kon- stellten CAD-Systeme: Seine Anfänge Das Erstellen einer technischen Zeich- struktion gehören. liegen am Beginn der 80er Jahre. Die nung geht mit Medusa flott von der Auch der UGS-Konkurrent PTC bietet Anwendung lief damals auf den 32-Bit- Hand, die Anwendung eignet sich hierfür seine CAD-Lösung Pro/ Engineer Wild- Vax-Rechnern des Herstellers NEC. Nach weit besser als ein normales Zeichenpro- fire 3.0 für Linux an. Bei Catia V5 spre- diversen Eigentümerwechseln entwi- gramm wie Inkscape [9]. Layer und ein chen Einträge in den Makefiles für eine ckelt nun die Firma CAD-Schroer das für Strukturbaum helfen den Überblick zu intern vorliegende Linux-Version, of- Linux und Windows erhältliche Medusa bewahren. Das Programm wirkt durch- fiziell ist dies jedoch für den Hersteller weiter. Für beide Plattformen gibt es eine dacht und ausgereift. Routineaufgaben wie der Entwurf einer Profilzeichnung mit normgerechter Bemaßung gelingen allen, die Erfahrung mit technischen Zeichnungen haben, bereits nach gerin- ger Einarbeitungszeit. Medusa unterstützt den Import von Zeichnungen im DXF- und DWG-Format (Abbildung 3). Wichtig ist dies, weil die meisten Hersteller von Normteilen auch Zeichnungen ihrer Produkte in diesem Format zur Verfügung stellen. Die kom- merzielle, nicht jedoch die kostenlose Version von Medusa kann auch in dieses Format exportieren. Eine weitere Einschränkung der Personal Edition ist, dass sie das Linux-Drucksys- tem nicht direkt ansprechen kann. Bei der Ausgabe in eine HPGL-Datei bleibt die Anwendung sporadisch hängen. Abbildung 2: Völlig ohne Tuscheflecken: Medusa bietet eine ausgereifte Umgebung für das Erstellen von HPGL ist ein Dateiformat, das ursprüng- 2D-Zeichnungen für den Maschinenbau. lich als Ansteuerungssprache für Plotter Software Bauteile und Bauteilgruppen stets in einer einzigen Datei. Dies setzt der Pro- jektgröße, die Varicad sinnvoll bewälti- gen kann, eine Grenze. CAD Häufig benötigte Formen wie T- oder U-Profile setzen keine Skizze voraus: Varicad erzeugt sie nach Eingabe der 62 gewünschten Abmessungen direkt aus dem Bauteilkatalog heraus. Neben den Formprofilen enthält Varicad einen gut gefüllten Normteile-Katalog. Hier stehen Linux-Magazin 03/07 03/07 Linux-Magazin fertige Modelle von einfachen Splinten über Schrauben bis hin zu kompletten Kugellagern bereit. Die 3D-Körper lassen sich durch Fasen (Abschrägen), Abrunden und durch An- bringen von Bohrungen weiterbearbei- ten. Ein umfangreicher Positionierungs- Abbildung 3: Gute Anbindung: Die DXF- und DWG-Importfilter von Medusa lesen auch komplexe Zeichnungen dialog ermöglicht es, diese Nachbearbei- aus Autocad und vielen anderen CAD-Anwendungen fehlerfrei ein. tungsoperation passgenau zu platzieren (Abbildung 5). Objekt-Fangfunktionen, entwickelt wurde, sich jedoch inzwi- es eine 30-Tage-Testversion. Die Installa- die Bauteile an den Objektkanten oder schen zu einem verbreiteten Austausch- tion gelingt mit RPM- oder Deb-Paketen anderen Markierungslinien oder -punk- format für Vektorgrafiken entwickelt hat. einfach und dauerte im Test keine fünf ten quasi mit magnetischer Anziehungs- Abgesehen von den Ausgabe-Problemen Minuten. Als Minimum für die Hardware kraft versehen, helfen dabei, aus ihnen der kostenlosen Version kann Medusa nennt der Hersteller eine Pentium-II-CPU komplette Maschinen aufzubauen. als 2D-CAD-System jedoch überzeugen. und 256 MByte RAM sowie Hardware- beschleunigtes OpenGL. Simulation inklusive Varicad Varicad erstellt räumliche Körper wie die meisten CAD-Systeme auf Basis von Der Leistungsumfang von Varicad er- Varicad [2] versteht sich als direktes 2D-Skizzen, die sich durch Rotation oder schöpft sich nicht in der Konstruktion Pendant zu Autocad. Trotz