What is MBD (Model-Based Definition)?

Fragen Sie jeden modernen Ingenieur oder Produktdesigner, was die Quelle der Wahrheit für sein Design ist, und er wird höchstwahrscheinlich auf das 3D-CAD-Modell verweisen.

Es ist daher ironisch, dass kritische Abmessungen, Toleranzen und Fertigungsdetails oft nur in der 2D-Zeichnung zu finden sind. Immer mehr Teams erkennen, wie wichtig es ist, diese wichtigen Informationen in das 3D-Modell selbst einfließen zu lassen.

Bei diesem Ansatz, der als modellbasierte Definition (MBD) bekannt ist, wird die Fertigungsabsicht bereits zu einem früheren Zeitpunkt des Konstruktionsprozesses direkt in das Modell eingebettet. Dadurch wird eine bessere Kommunikation mit den Beteiligten ermöglicht, Fehler reduziert und nachgelagerte Prozesse wie CAM, Inspektion und sogar die Erstellung detaillierter Zeichnungen optimiert. All dies stammt aus einer einzigen, maßgeblichen Quelle.

Was ist modellbasierte Definition?

Model-Based Definition (MBD) ist eine Methode zur Erstellung einer vollständigen digitalen Definition eines Produkts innerhalb des 3D-CAD-Modells selbst. Anstatt sich ausschließlich auf separate 2D-Zeichnungen zu verlassen, enthält MBD einen Großteil der erforderlichen Abmessungen, Toleranzen, Anmerkungen und andere Produktherstellungsinformationen (PMI) direkt im Modell.

Mit MBD wird Ihr 3D-Modell zur wichtigsten Quelle für Fertigungsinformationen. Es erfasst nicht nur die Geometrie, sondern auch die Absicht, wie das Produkt hergestellt, geprüft und montiert werden soll.

Zu den üblichen MBD-Elementen gehören:

• Abmessungen und Toleranzen
• Geometrische Bemaßung und Toleranzen (GD & T)
• Datums
• Anmerkungen und Notizen
• Oberflächenveredelungen
• Materialspezifikationen

Stücklisten (BOMs) und andere baugruppenbezogene Informationen müssen ebenfalls zusammen mit dem Modell zugänglich sein. Dieser integrierte Ansatz reduziert Fehlinterpretationen, minimiert Doppelarbeit und trägt dazu bei, die Konsistenz der Konstruktions- und Fertigungsprozesse sicherzustellen.

Warum Entwicklungsteams zu MBD wechseln

Die Vorteile der Einführung modellbasierter Definitionen werden in allen Ingenieur- und Fertigungsdisziplinen immer deutlicher:

• Schnellere Fertigungszeit: MBD verkürzt die Zeit und die Ressourcen, die für die Erstellung, Aktualisierung und Pflege separater 2D-Zeichnungen benötigt werden, sodass Teams schneller von der Konstruktion zur Produktion übergehen können.
• Weniger Fehler: MBD reduziert das Risiko menschlicher Fehler durch das Fehllesen von 2D-Zeichnungen, die oft schwieriger zu interpretieren sind, insbesondere bei komplexer Geometrie oder engen Toleranzen. MBD präsentiert die notwendigen Informationen direkt im 3D-Modell und sorgt so für Klarheit und Konsistenz zwischen den Teams und minimiert die Duplizierung kritischer Dimensionen an mehreren Stellen.
• Verbesserte Zusammenarbeit: MBD vereint Konstruktions-, Fertigungs- und Qualitätsteams auf der Grundlage eines einzigen, stets aktuellen Modells.
• Bessere Compliance: MBD verbessert die Rückverfolgbarkeit und Auditbereitschaft, was besonders in regulierten Branchen wichtig ist. Da alle Beteiligten auf dasselbe digitale Modell zugreifen und mit demselben digitalen Modell arbeiten müssen, verbessert es von Natur aus die Datenkonsistenz und stellt sicher, dass jeder auf die neuesten genehmigten Informationen verweist.
• Verstärkte Automatisierung: MBD ermöglicht es nachgelagerten Tools wie CAM-, CMM-Inspektions- und PLM-Systemen, direkt aus dem 3D-Modell heraus auf alle relevanten Produktdaten zuzugreifen.

Für regulierte oder hochpräzise Branchen ist MBD nicht nur eine moderne Best Practice — es wird immer wichtiger für Strategien zur digitalen Transformation.

Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit MBD

MBD zu verstehen bedeutet auch, sich mit mehreren verwandten Begriffen und Standards vertraut zu machen:

• PMI (Product Manufacturing Information): Alle nicht geometrischen Daten, die für die Herstellung eines Teils benötigt werden, einschließlich Abmessungen, Toleranzen, Anmerkungen und Materialspezifikationen.
• GD & T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) und Datums: Eine symbolische Sprache, die zulässige Variationen in der Geometrie definiert, die für die Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung sind.
• 3D-Anmerkungen: Notizen, Symbole und Bemaßungen, die direkt zum 3D-Modell und nicht in einer separaten 2D-Zeichnung hinzugefügt werden.
• STEP AP 242: Ein neutrales Dateiformat, das MBD-Daten unterstützt und für Langzeitarchivierung und Interoperabilität konzipiert ist.
  

MBD gegen MBE

MBD und MBE werden oft synonym verwendet, beziehen sich jedoch auf unterschiedliche Bereiche:

Stellen Sie sich MBD als wichtigen Faktor für die umfassendere MBE-Vision vor.

Hindernisse für die Einführung von MBD

Trotz der klaren Vorteile der modellbasierten Definition verlief die Einführung in vielen Unternehmen langsamer als erwartet. Die Gründe liegen oft weniger in der Technologie selbst als vielmehr in langjährigen Gewohnheiten, Infrastruktur und Kostenüberlegungen:

• Kulturelle Trägheit: 2D-Zeichnungen sind tief in den traditionellen technischen Arbeitsabläufen verankert. Für viele Teams wird die Erstellung einer Zeichnung als offizieller Schritt angesehen, der ein " -vollständiges " -Design definiert.
• Eingeschränkter digitaler Zugang in der Fertigung: In vielen Produktionsumgebungen ist nicht jeder Bereich mit einem Gerät ausgestattet, das 3D-Modelle betrachten kann. Gedruckte 2D-Zeichnungen bleiben erhalten, da sie nach wie vor das zugänglichste und am leichtesten zu verteilende Format sind.
• Viewer- und Formatbeschränkungen: In der Vergangenheit waren für das Anzeigen und Markieren von MBD-Daten außerhalb der nativen CAD-Anwendung zusätzliche Tools erforderlich — z. B. schlanke Viewer oder spezielle Dateiformate wie 3D-PDFs. Diese sekundären Formate sollen zwar den Modellzugriff erleichtern, können jedoch schnell nicht mehr mit dem Quellmodell synchronisiert werden, was die Komplexität erhöht und das Vertrauen in die Daten untergräbt.
• Zugangskosten: Herkömmliche CAD-Lizenzmodelle machen es oft teuer, den Zugriff auf Rollen auszudehnen, die nicht als Techniker tätig sind. Wenn nur wenige Personen die MBD-Daten einsehen oder mit ihnen interagieren können, werden die Vorteile eines modellbasierten Ansatzes verwässert.
• Schlechte Integration in Konstruktionsabläufe: In vielen Systemen wird MBD als separate Funktion und nicht als integraler Bestandteil des Designprozesses behandelt. Daher kann sich die Anwendung von MBD wie ein zusätzlicher Schritt anfühlen, der umständlich ist und nichts mit dem Kernmodellierungsworkflow zu tun hat.

Die Überwindung dieser Hindernisse ist entscheidend, um den wahren Wert von MBD auszuschöpfen — und hier beginnen moderne, Cloud-native Lösungen, einen bedeutenden Unterschied zu machen.

Die Rolle der Cloud-nativen Technologie für den Erfolg von MBD

Modellbasierte Definitionen gibt es schon seit Jahren, aber ihre Einführung wurde durch die Einschränkungen herkömmlicher dateibasierter CAD- und PDM-Systeme gebremst. Diese Systeme machen es schwierig, sicherzustellen, dass alle mit derselben Version des Modells arbeiten, und können zu Reibungsverlusten bei der abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit oder mit externen Partnern führen.

Hier kommen Cloud-native Plattformen wie Onshape ins Spiel.

Durch die Eliminierung von Dateien und die Möglichkeit der Zusammenarbeit in Echtzeit beseitigt Onshape viele der Hindernisse, die einer erfolgreichen MBD-Implementierung im Weg stehen:

• Zugriff von jedem Gerät aus: Egal, ob Sie im Büro, in der Werkstatt oder aus der Ferne arbeiten, das vollständige 3D-Modell mit allen Anmerkungen ist in einem Browser verfügbar. Preiswerte Tablets, Smartphones und Chromebooks machen es praktisch und erschwinglich, 3D-Zugriff auf mehr Orte als je zuvor zu ermöglichen.
• Eine einzige Informationsquelle: Es gibt keine Dateikopien, kein Ein- und Auschecken oder Verzögerungen bei der Synchronisierung. Jeder sieht die aktuelle, maßgebliche Version des Modells.
• Keine zusätzlichen Viewer oder CAD-Installationen erforderlich: Stakeholder in Ihrem Unternehmen und Ihrer Lieferkette können in einem Browser mit MBD-Daten interagieren, ohne CAD-Lizenzen oder IT-Support zu benötigen. Einfache Lizenzoptionen machen es außerdem erschwinglich, den Zugriff für das gesamte Unternehmen zu ermöglichen — selbst für Benutzer, die nur die Daten einsehen müssen.
• Integrierte Versionskontrolle und Verlauf: Jede Änderung wird aufgezeichnet, was Rückverfolgbarkeit und Konformität ohne zusätzlichen Aufwand ermöglicht.

Mit Tools wie Onshape kann Ihr Team den Übergang zu MBD beschleunigen und alle Vorteile nutzen — ohne die Komplexität oder den Aufwand zu erhöhen. Erfahren Sie mehr über die nächste Generation von MBD, die bald zu Onshape kommen wird.

Das Potenzial der Cloud-nativen Technologie für den Erfolg von MBD

MBD bietet zwar klare Vorteile, sein volles Potenzial wird jedoch häufig durch die Einschränkungen herkömmlicher, dateibasierter CAD-Systeme eingeschränkt. Diese Tools wurden nie für die Unterstützung eines wirklich integrierten Workflows zur Modelldefinition in Echtzeit entwickelt — insbesondere nicht für verteilte Teams und Systeme.

Cloud-native Plattformen wie Onshape bieten eine große Chance, diese Einschränkungen zu beseitigen. Obwohl sich die vollständigen MBD-Funktionen derzeit in der Entwicklung befinden, ist die Grundlage für einen nahtlosen und skalierbaren Ansatz bereits vorhanden:

• Einheitlicher Zugriff auf ein einziges Modell: Ein gemeinsames, stets aktuelles Modell trägt dazu bei, dass alle Beteiligten mit derselben Definition arbeiten, ohne dass Dateiübertragungen oder Versionsabgleich erforderlich sind.
• Plattformübergreifende Verfügbarkeit: Jedes Gerät, zu jeder Zeit — ob in der Werkstatt oder im Büro eines Lieferanten.
• Einfache Lizenzierung für Zuschauer: Ermöglicht es, das gesamte Unternehmen, von Ingenieuren über Qualitätsprüfer bis hin zur Beschaffung, zu unterstützen, ohne dass die IT-Kosten in die Höhe schnellen oder separate Anzeigeanwendungen installiert werden müssen.
• Integrierte Zusammenarbeit und Versionierung: Konversationen, Feedback und der Änderungsverlauf finden direkt in der Modellumgebung statt, was eine bessere Rückverfolgbarkeit und schnellere Iteration unterstützt.

Mit zunehmender Reife der MBD-Unterstützung in Cloud-nativen Umgebungen werden Entwicklungsteams eine weitaus agilere, vernetztere und effizientere Methode zur Definition und Bereitstellung von Produkten erhalten — und sich so positionieren, dass sie das Potenzial modellbasierter Verfahren voll ausschöpfen können.

Letzte Gedanken

Die modellbasierte Definition stellt einen Wandel hin zu einer umfassenderen, zuverlässigeren Kommunikation im gesamten Produktentwicklungszyklus dar. Durch die direkte Einbettung wichtiger Informationen in Ihre 3D-Modelle kann Ihr Team Prozesse rationalisieren, Fehler reduzieren und die Produktqualität verbessern.

Und mit Hilfe von Cloud-nativen Tools wie Onshape sind die Hindernisse für die Einführung niedriger als je zuvor.

Wenn Sie Ihre Reise in Richtung MBD beginnen oder nach Möglichkeiten suchen, Ihre digitalen Workflows zu modernisieren, ist es jetzt an der Zeit, einen genaueren Blick darauf zu werfen.