CATIA – Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application

CATIA ist ein umfassendes Software-Paket, in dem CAD, CAE sowie CAM zusammengefasst sind. Entwickelt wurde das Paket von Dassault Systèmes, einem französischen Unternehmen. Anfangs für den Flugzeugbau konzipiert, hat sich CATIA heute in verschiedenen Branchen etabliert.

Was ist CATIA? Das Software-Paket wird als weltweit führende Lösung in Sachen Produktdesign und Produktentwicklung bezeichnet. Zum Einsatz kommt das Programm in ganz unterschiedlichen Branchen: von der Automobilindustrie über Luft- und Raumfahrt bis hin zu Kosmetik und Architektur. Die Software ist inzwischen um eine 3DEXPERIENCE Plattform erweitert worden, sodass Unternehmen in Echtzeit Daten austauschen und damit sehr eng zusammenarbeiten können. Tatsächlich ist die Software für die Entwicklung vieler verschiedener Produkte aus unserem Alltag verantwortlich. Grob zusammengefasst kann CATIA CAD (Computer-Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) und CAE (Computer Aided Engineering). Die drei Bereiche und die damit verbundenen digitalen Tools in CATIA können viel.

Inhaltsverzeichnis

1. Wofür steht der Begriff CATIA?
2. Wer entwickelt CATIA?
3. Derzeit neueste Version: CATIA V6 3DEXPERIENCE
4. FAQ – häufig gestellte Fragen zu CATIA

Wofür steht der Begriff CATIA?

CATIA steht für Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application. Damit ist klar: Das Software-Paket ist eine Sammlung von interaktiven Tools, die im zwei- und dreidimensionalen Bereich bei der Konstruktion, bei Planung und Design unterstützen.

Funktionen von CATIA

Konstruktionen im zweidimensionalen und dreidimensionalen Bereich erstellen, Modelle mit Analysen überprüfen und ganze Produktionsabläufe planen und simulieren – das ist viel Arbeit. Alles ist mit CATIA möglich. Eingesetzt wird die Software zwar überwiegend von Ingenieuren, aber nicht ausschließlich. Auch andere Berufsgruppen profitieren davon. Immer dann, wenn grafische Darstellungen von Designs erstellt werden müssen, wenn Produktdesigns modifiziert oder analysiert werden sollen, benötigt man eine CAD-Anwendung. Denn nur mit Computerunterstützung werden die Designs genau genug. Software minimiert das Risiko von Designfehlern und trägt so zu besserer Qualität im Design und damit auch beim späteren Produkt bei. 

Arbeiten die verschiedenen Beteiligten mit der gleichen Software, ist auch die Kommunikation einfacher, da diese die Konstruktionsdaten und Dokumentation zentral speichert. Damit steht für den gesamten Prozess der Entwicklung eine einzige, verlässliche Informationsquelle zur Verfügung.

Dreidimensionale Modelle basieren in der Konstruktion auf zweidimensionalen Zeichnungen –  CATIA unterstützt beides. Andere Module bieten Kinematik und Kabelbaumkonstruktion, DMU-Untersuchungen oder Composite Design und vieles mehr. Das Software-Paket ist in der Funktionalität in Arbeitsumgebungen gegliedert (oft nach der englischen Bezeichnung „workbenches“ genannt). Jedem dieser Module sind Befehle zugeordnet.

Einzelne Module und ihre Funktionen

Die Software ist extrem umfangreich und wird von Ingenieuren und Konstrukteuren in der Automobilbranche genauso genutzt wie in der Luftfahrtindustrie. Aber auch im Bausektor freut man sich über CATIA. Denn die Technologie ermöglicht die Entwicklung extrem komplexer Architekturen. Das Guggenheim-Museum in Bilbao beispielsweise wurde als Architekturmodell mit CATIA entwickelt.

• Hochwertige Renderingbilder im Photo Studio erzeugen.
• Echtzeitrenderingbilder erstellt man im Realtime Rendering.
• Das Part Design bietet Befehle für die Volumenkörper-Erstellung (parametrisch-assoziativ).
• Konstruktionen aus Blech mit Sheet Metal Design erstellen.
• Bereits erstellte Baugruppen fügt man im Assembly Design zusammen (parametrisch-assoziativ).
• Im Sketches können Skizzen erstellt werden.
• Druckreife Zeichnungsblätter kommen aus dem Drafting.
• Im Structure Design erstellt man Metallkonstruktionen.
• Kurven, Flächen und mehr werden erstellt und bearbeitet im Modul Freestyle.
• Flächen können aber auch parametrisch-assoziativ im Generative Shape Design erstellt werden. Hier werden sie auch bearbeitet (als Meshes etc.) und in Körper umgewandelt.
• Wer Bilder als Vorlagen importieren will, arbeitet im Modul Sketch Tracer.
• Die Grundlagen des Subdivision Surface Modeling für die Arbeit mit Flächen und Volumen sind im Imagine and Shape Modul verfügbar.
• Volumen und Flächen analysiert man im Advanced Messing Tools Modul.

Anwendungsgebiete und Anwendungsfälle

Die Nutzung von CATIA ist zwar nicht auf die Industrie beschränkt, aber tatsächlich kommt das Software-Paket überwiegend dort zum Einsatz. Vor allem die Luftfahrt- und Automobilindustrie bauen auf CATIA. Unternehmen, die die Software einsetzen, sind unter anderem:

• Boeing und Airbus
• BMW
• Mercedes-Benz (vormals, heute NX)
• Volkswagen
• Renault
• PSA
• Jaguar Land Rover
• Ford
• Toyota und Honda

Auch zahlreiche Zulieferer wie beispielsweise Continental und Brose nutzen CATIA. Ferner dient die Software als Standard-CAD-System in verschiedenen Formel-1-Rennställen. Andere Branchen setzen die Software ebenfalls ein. Im Energie- und Transportbereich ist CATIA so sinnvoll und gerne genutzt wie in der Medizintechnik und im Anlagen- und Maschinenbau. Es gibt nur wenige Branchen, die nicht in irgendeiner Art und Weise Verwendung für das umfassende Paket haben.

Lizenzkosten und Preise der CATIA Software

Da die CATIA Software modular aufgebaut ist, lassen sich verschiedene Teilfunktionen und Leistungsaspekte separat in Teillizenzen erwerben und miteinander kombinieren. Es lässt sich also nicht unbedingt eine generelle Preisangabe machen. 

Wer die Software nur projektbezogen für einen begrenzten Zeitraum benötigt, kann zeitlich begrenzte CATIA Lizenzen erwerben. Die Mindestmietdauer beträgt dabei ein Quartal.

Wer entwickelt CATIA?

Im  Jahr 1969 begann der französische Hersteller Avions Marcel Dassault (heute  Dassault Aviation) damit, technische Zeichnungen interaktiv mithilfe von Computertechnologie zu erstellen. Der Alpha Jet war das erste Schulflugzeug, das in den frühen 1970er-Jahren mithilfe dieser Computertechnologie entwickelt wurde. Dassault kaufte 1974 Lizenzen für das CAD-Programm „CADAM“, das damals der Firma Lockheed gehörte. Das Programm war noch zweidimensional, weshalb Dassault 1978 ein dreidimensionales Werkzeug entwickelte. Dieses Tool nannte man CATI, vollständig Concepcion Assistée Tridimensionnelle Interactive. Erst 1981 wurde es in CATIA umbenannt und trägt seither die englische Bezeichnung Computer Aided Three-dimensional Interactive Application.

Dassault Aviation wollte die Software zwischenzeitlich verkaufen. Daher gründete man 1981 Dassault Systèmes. Es gab ein Vertriebsabkommen zwischen IBM und Dassault Systèmes für CATIA, dessen erste Version 1982 noch als Add-on für CADAM erstellt wurde. CATIA V1 ermöglichte es, in CADAM 3D-Funktionen zu nutzen und führte die Flächenmodellierung ein, die über eine NC-Programmierung eine Weiterverwendung ermöglichte. Erst 1984 erweiterte man das Programm um die Zeichnungsfunktion und war damit mit der 1985 eingeführten Version CATIA V2 endlich von CADAM unabhängig. Eine dritte Version kam 1988 auf den Markt, CATIA V3, und lief nun auch auf Unix-Workstationen. Die weiteren Veröffentlichungen folgten in den Folgejahren:

• CATIA V4 1993: Lief ab 1996 auf IBM AIX sowie auf den Unix-Workstationen (HP, SGI, SUN).
• CATIA V5 1999: Auf der Windows-Plattform komplett neu entwickelt, ab jetzt parametrisch-assoziatives Konstruieren möglich. Bedienoberfläche und Dateiformat wurden geändert, ab 2005 gab es eine reine 64-Bit-Version für Windows XP Professional.
• CATIA V6 2008: Mit der CATIA V6 kam 3DEXPERIENCE. Die Software unterstützte jetzt auch die virtuelle Konstruktion spartenübergreifend inklusive Systemengineering, Formenbau und mehr.

Die Versionen V5 und V6 sind bis heute in Deutschland weitverbreitet. Hierzulande wird das Software-Paket überwiegend in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Automobilbranche genutzt. Gleiches gilt für die jeweiligen Zulieferer.

Derzeit neueste Version: CATIA V6 3DEXPERIENCE

Mit CATIA V6 hat Dassault Systèmes nicht nur ein Software-Paket nach den aktuellsten Anforderungen kreiert, sondern auch eine Plattform gelauncht. Dadurch ist die standortübergreifende Zusammenarbeit genauso möglich wie die Datenübertragung in Echtzeit. Das mag erklären, warum in verschiedenen Industrien nicht nur die Hersteller selbst, sondern auch deren Zulieferer mit dem Software-Paket arbeiten. Anders als bei vorherigen Versionen ist der Umstieg von der Version V5 auf CATIA V6 nicht schwer, denn es handelt sich um eine konsequente Fortführung von CATIA V5 mit einer nahezu identischen Bedienung. Das Programm wurde also nicht komplett umgeworfen und erneuert (wie das zwischen V4 und V5 der Fall war), sondern erweitert und ausgebaut. Allerdings ist die Version V5 sowohl für große Hersteller als auch für KMU immer noch relevant.

FAQ – häufig gestellte Fragen zu CATIA

Was kann CATIA alles?

Die Software ist unter Windows, Solaris und IRIX sowie mit HP-UX anwendbar. Sie erlaubt die Erstellung von parametrischer wie auch nicht-parametrischen 3D-Modellen und ist in vielen Sprachen verfügbar (Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Japanisch, Chinesisch, Koreanisch, Russisch).

Für welche Branchen und Unternehmen ist CATIA interessant?

CATIA ist in den Versionen V5 und V6 in zahlreichen Branchen im Einsatz. Sowohl in der Automobilindustrie als auch in der Luft- und Raumfahrt verwenden Unternehmen die Software. Konsumgüterhersteller wie L’Oréal setzen die Software ein, sogar Architekten arbeiten damit. CATIA bietet als Software-Paket unglaublich viele verschiedene Module, die Planung, Konstruktion, Zeichnung, Design und Überarbeitung für die verschiedensten Anwendungen erlauben. Für den Hobby-Bereich ist die Software allerdings überdimensioniert, weshalb CATIA überwiegend industriell eingesetzt wird.

Warum ist CATIA für die Baubranche interessant?

In der Baubranche müssen grundsätzlich mehrere Beteiligte über viele Projektphasen hinweg zusammenarbeiten. Das betrifft sowohl Prozesse der Konstruktion als auch des Engineering. CATIA erlaubt diese enge Zusammenarbeit, nicht zuletzt über die Plattform 3DEXPERIENCE und den Austausch von Daten in Echtzeit ist die Software sehr praktisch. Das Programm ermöglicht es außerdem, extrem komplexe Vorhaben zu entwerfen und zu entwickeln. Die architektonisch-designerische Seite wird von der Software genauso bedient wie die Seite der Ingenieure, wenn es um Versorgungsleitung, Kabel und Infrastruktur geht. Für kleine Bauvorhaben ist ein komplexes Software-Paket wie CATIA zwar meist nicht nötig, für die großen, modernen Bauvorhaben mit hoher Komplexität dagegen schon.

Welche Funktionen genau unterstützt CATIA?

Jede Funktion geht mit einem eigenen Modul einher, das wiederum innerhalb des Bereichs viele Möglichkeiten bietet. CATIA bietet unter anderem die Möglichkeit zur Modellierung von Teilen, Baugruppen und Oberflächen, zur Analyse finiter Elemente. Es ermöglicht das Erstellen von Konstruktionszeichnungen, die Konstruktion von Blechteilen und umfangreiches Rendering.